Аналіз деформацій гумової гусениці з різним матеріалом корду

Abstract

У сільському господарстві широко використовуються гумо-кордові вироби, що обумовлено технічними властивостями гуми. Серед гумо-кордових виробів поширеними є гусениці сільськогосподарських машин та окремі елементи ходових частинмашин.Гумові гусениці є конструктивно складними системами, що містять матеріали, які характеризуються дуже різними значеннями модуля пружності. Гума і метал або тканинні волокна мають різні структурні таконструктивні особливості. Гумовий шар забезпечує стійкість до спрацьовування та стійкість довпливу зовнішнього середовища. Корд сприймає основну частину навантажень, що призводить до виникнення складного напруженого стану, який впливає на формування показників міцності.Конструкція гумо-кордових виробів може бути різною: корд вкладається в один шар або декілька; може змінюватися значення кута нахилу волокон корду до поздовжньої осі виробу; використовуються волокна різної довжини та різного діаметру. Конструкція виробу обумовлює зміни механічних характеристик залежно від зовнішніх навантажень. Для двох випадків (матеріал корду –метал; матеріал корду –тканинні волокна) проведено аналіз механізму деформації гумо-кордового пасу за умови, що армування виконане під кутом. Одержані залежності, які характеризують зв’язок між параметрами корду тадеформацією. Розглянуто випадки деформації: деформація розтяг із видовженням волокон корду та без видовження; деформація стиснення.Результати проведеного аналізу буде покладено в основу подальших наукових досліджень режимів навантаження гумових гусениць машин із урахуванням не лише їхніх конструктивних, а й механічних особливостей. Аналіз механізму деформацій виявив потребу у розробленні підходів до проєктування гумових гусениць із урахуванням деформацій не лише у гумі, а й у шарах корду.

In agriculture, rubber cord products are widely used, which is due to the technical properties of rubber. Among rubber cord products, the tracks of agricultural machines are common. Rubber tracks are structurally complex systems containing materials that are characterized by very different values of the elasticity modulus. Rubber and metal or fabric fibers have different structural and design features. The rubber layer provides resistance to triggering and resistanceto the influence of the external environment. The cord perceives the main part of the loads, which leads to the emergence of a complex stress state, which affects the formation of strength indicators. The design of rubber cord products can be different, namely: the cord is formed in one layer or several; the value of inclination angle of cord fibers to the longitudinal axis of the product may change; fibers of different lengths and diameters are used. It leads to changes in mechanical characteristics depending on external loads. Therefore, these features should be taken into account during the development of a new product design, taking into account the magnitude and nature of loads. For two cases (cord material –metal; cord material –fabric fibers), an analysis of the deformation mechanism of the rubber cord belt was carried out under the condition that the reinforcement is made at an angle. The equations that characterize the relationship between cord parameters and deformation are obtained. Cases of deformation are also considered: tensile deformation with elongation of cord fibers and without elongation; compression strain. The results of the analysis will be used as a basis for further studies of the load modes of rubber tracks of agricultural machines, taking into account not only their design, but also mechanical features. The analysis of the deformation mechanism revealed the need to develop approaches to the design of rubber tracks that take into account deformations not only in the rubber, but also in the cord layers. Features of deformations must also be taken into account when assessing stresses in sections of cyclically loaded tracks.