Исследование фрикционных свойств высококлассной цельнотканевой огнестойкой конвейерной ленты PVG при испытании на барабане 

Исследования показали, что чем толще обкладочный слой, тем легче температура при испытании на трение на барабане превышает норму; влияние различной температуры вулканизации на свойства конвейерной ленты при толщине обкладочного слоя 3 мм приведено в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, при толщине обкладочного слоя 3 мм и температуре вулканизации 160 °C температура при испытании на трение на барабане уже приближается к 325 °C. Наблюдение за процессом трения показывает, что обкладочный слой обычно примерно за 3 минуты истирается в зоне нагрузки с образованием разрыва; после того как расплавленный сердечник контактирует с поверхностью барабана, на поверхности барабана прилипает расплавленная жидкость, смазывающая способность возрастает, а время истирания увеличивается; оптимальная температура вулканизации — 150–155 °C. Анализ распределения нагрузки в поперечном сечении при трении на барабане приведён на рис. 1.

Как видно из рис. 1, зона нагрузки обычно находится между точками A и B; чем хуже желобчатость образца, тем меньше расстояние между A и B, тем больше сила трения, тем быстрее рост температуры и тем легче образуется углеродный слой. После истирания обкладочного слоя между A и B точки A и B образуют опоры вследствие карбонизации, сердечник внутри испытывает меньшую нагрузку и под смазывающим действием расплавленной жидкости изнашивается медленно. Чем толще обкладочный слой, тем более выражен этот эффект. Поэтому для истирания образца необходимо увеличить расстояние между точками A и B, избежать концентрации нагрузки и замедлить рост температуры и карбонизацию. В идеальном случае образец должен быть истёрт до полного расплавления сердечника.

При толщине обкладочного слоя 4 мм и более износ делится главным образом на два этапа: первый этап — износ обкладочного слоя, при котором материал зоны нагрузки обкладочного слоя выбрасывается при движении барабана. Второй этап — износ сердечника: расплавленный сердечник проскальзывает, материал с трудом выбрасывается барабаном и главным образом выдавливается из боковых сторон образца под действием нагрузки. Процесс износа легко задерживается на границе раздела обкладочного слоя и сердечника. Влияние различной температуры вулканизации на свойства конвейерной ленты при толщине обкладочного слоя 4 мм приведено в таблице 3.

Как видно из таблицы 3, при толщине обкладочного слоя 4 мм и температуре вулканизации 160–165 °C образец при испытании на трение на барабане уже не истирается; оптимальная температура вулканизации — 150 °C. Анализ показывает, что в зоне нагрузки при трении в точках A и B образуются опоры; чем толще обкладочный слой, тем выше эти опоры, тем меньше сила сжатия сердечника со стороны поверхности барабана, тем труднее выдавливается материал сердечника и тем труднее истирается образец.

При толщине обкладочного слоя 5 мм обкладочный слой обычно примерно за 4 минуты истирается с образованием разрыва, а процесс истирания задерживается на поверхности сердечника; поэтому в этом случае необходимо увеличить расстояние между точками A и B зоны нагрузки при трении, чтобы сердечник воспринимал достаточную нагрузку и ускорить его выдавливание из боковых сторон образца. Влияние различной температуры вулканизации на свойства конвейерной ленты при толщине обкладочного слоя 5 мм приведено в таблице 4.

Как видно из таблицы 4, при толщине обкладочного слоя 5 мм и температуре вулканизации выше 155 °C образец при испытании на трение на барабане с трудом истирается; оптимальная температура вулканизации — 150 °C. Анализ показывает, что в зоне нагрузки при трении в точках A и B образуются опоры: чем выше температура вулканизации, тем хуже желобчатость образца и выше скорость карбонизации, тем меньше расстояние между точками A и B, тем меньше давление на сердечник и тем медленнее его износ. Когда теплота трения превышает рассеивание тепла системой, температура трения постепенно повышается и в конечном итоге превышает норму.