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      全鋼絲子午線輪胎故障分析

       長壽石 2019-02-13

      輪胎最薄弱的部位是:部件與部件之間結合的部位。

      一、部件脫層的的幾種情況

      界面脫層,水分、.氣泡脫層(肩部氣泡易出現在2#帶束層端點部位),刷汽油不均揮發(fā)不凈脫層,生熱脫層(性能問題),撞擊、擠壓、撕裂脫層,雜質脫層,欠硫脫層(易出現在0度帶與2#帶束層之間),膠部件移位(混煉膠不合格,造成膠部件在存放時尺寸的變化。門尼粘度低在硫化時流動性大造成部件之間相互滲透移位)。

      二、子午線輪胎冠部與肩部較易出現的故障

      1、冠爆。

      2、冠空即冠部脫層:胎冠與帶束層之間,帶束層之間,帶束層與胎體簾布之間。

      3、胎面掉塊:高氣壓,胎面的不適應性,使用環(huán)境不良等。

      4、花紋基部膠裂口:夾帶石子,急轉彎掰傷,膠料性能,花紋設計不合理。

      5、胎冠接頭開:急剎車,路況不良,粘合不好。

      6、異常磨損

      7、肩空

      8、肩墊膠結頭開

      三、造成爆破的原因

      1、有形外力----銳形力,能看到外力著力點。

      2、無形外力----鈍形力,看不到外力著力點。

      3、部件之間脫層。

      四、子午線輪胎胎圈部位容易出現的問題

      1、圈空、圈裂。

      (1)輪胎在正常使用的情況下,輪胎轉動時,子口部位不承擔變形,而胎側才是緩沖區(qū)。當氣壓太高,承載過大時,屈撓點(輪胎平衡軸線)上移到子口部位,容易出現子口裂。

      (2)轉彎半徑過小,扭力過大,子口部位易出現鋸齒形裂口。

      (3)輪輞大邊寬度不足易引起子口裂。

      (4)重載缺氣時,易引起子口裂(20——30分鐘的時間)。

      (5)新輪胎作驅動輪使用時,出現子口裂或肩空的幾率大。先作為承重輪使用一段時間后,再換位使用出現的問題相應會少。

      (6)胎圈部件之間粘合不牢。

      (7)子口反包端點無差級或端點低。

      (8)胎圈掛膠不好。

      (9)下三角硬度不夠。

      (10)含氣泡或雜質。

      (11)胎圈部件散熱性能不好。

      2、抽絲爆(使用問題與輪輞問題)

      (1)鎖圈加墊皮:初期出現空,裂。后期就會出現抽絲爆。

      (2)輪輞爆破:子口膠條兩頭都連在胎圈上,且膠條有撕裂痕跡,切口一般有缺口不直。

      (3)輪輞變形:抽絲部分對應邊子口有時會出現裂口。

      (4)胎圈塑性變形:由于受外力變形,當外力撤銷后,而不能恢復原型的。

      (5)缺氣碾傷子口,后期出現抽絲。

      (6)撞擊,擦傷---外力造成。

      (7)輪輞割傷子口:子口膠條只有一頭連在胎圈上,且膠條細,切口較直。

      抽絲爆造成的原因可歸納為以下幾點

      1、結構設計或生產工藝問題。

      2、性能問題---能力問題如散熱能力,承載能力(子口強度)。

      3、輪輞問題

      4、使用問題

      五、全鋼子午線輪胎肩部,子口部出現問題比例大的原因

      子午線輪胎滾動阻力與輪胎的使用性能有密切的關系。因為輪胎滾動時,斷面上的能量耗散分布(即應力,應變分布)產生滯后損失而生熱,輪胎使用性能降低,從而影響輪胎的使用。

      內力---物質內部某一部分與另一部分相互作用的力。

      應力---以分布在單位面積上的內力來衡量內力在截面積上的聚集程度。

      應變---在應力作用下,物質內部發(fā)生的形變。

      彈性滯后---物體在外力作用下,應變落后應力的現象稱為彈性滯后。它把部分動能轉變?yōu)闊崮?,儲存在物體內部,物體會發(fā)熱。當輪胎內部熱量聚集到一定程度時,熱生成(使用問題)等于熱分散(結構設計)的等量平衡(熱飽和)就會被打破,從而使輪胎使用性能降低,影響輪胎的使用。

      輪胎在使用過程中,各部位材料能量耗散分布所占比例為:

      胎面39%.帶束層8%,胎體簾布6%,基部膠5%。

      胎冠及胎肩部位材料能量耗散合計為58%。

      胎圈14%,三角膠13%,胎體簾布6%。

      子口部位材料能量耗散合計為33%。

      內襯層8%,胎側膠7%,胎體簾布6%。

      胎側部位材料能量耗散合計21%。

      從以上比例分配可以看出,輪胎材料滯后損失能量(生熱量)主要集中在胎面部位,其次是胎圈部位。就是說胎面胎圈部位材料能量耗散分布所占的比例最大,產生的滯后損失就大,產生的熱量相應也大,同時對應部件越易出現問題。

      1、輪胎在滾動時,胎肩部位所受到的交變應力(即,拉伸,壓縮,剪切各種應力同時存在的多項應力)最大也最復雜,產生滯后損失而生熱量最大,出現問題的幾率就大。

      2、帶束層承受著胎體的60——75%的應力,所以帶束層端點蠕動量最大,生熱量就大,端點包膠就容易脫離,從而造成肩部脫層/帶束層端點松散。

      3、輪胎內磨擦產生的能量消耗占輪胎總能量消耗的80%以上。

      4、胎圈部位出現問題多的原因也是如此。

      5、子午線輪胎由于胎體簾線呈子午向(徑向)排列,在負荷狀態(tài)下胎側徑向變形大,因側向剛性低,胎側膠承受的應力高。在此情況下,胎側中部橡膠經受雙向伸張(這也是造成胎側拉鏈爆的原因之一),而胎圈區(qū)和胎面邊端則為雙向壓縮,從而致使胎圈區(qū)產生屈撓裂口或導致帶束層與胎面邊端脫層。

      六、特殊問題分析

      1、抽絲掃傷

      (1)抽出部分外力傷損是否嚴重,明顯。

      (2)斷絲端點是縮徑或切割。

      (3)子口部位是否存在正常的質量問題。

      (4)抽出部分確實被掃傷,但未抽出胎體是不會有外傷的。如果緊挨抽出部分的胎體有外傷,那么就不能斷定是先抽出后掃傷。

      2、拉鏈爆

      (1)胎體接頭過大時,容易擠壓胎體鋼絲,造成此部位鋼絲受力過大而崩斷。而鋼絲簾布劈縫,稀線或鋼絲交叉,因簾布鋼絲受力不均,造成脫層/斷絲/拉鏈式爆破/u爆。

      (2)外力損傷,是否有徑向裂口。

      (3)爆破口可以是弧形,輕微s形。

      (4)缺氣碾傷。

      3、雙病象

      (1)帶束層是否刺穿,有無墊子,修補。

      (2)受傷部位帶束層是否銹蝕,松散。

      (3)是否串氣----毛細管現象。

      (4)是否因外力造成脫層/斷絲。

      在雙病象處理時要注意的問題---輪胎扎傷,受撞擊或缺氣時容易造成子口裂,且裂口邊緣棱角分明,尖銳。這是鑒定先扎后裂的方法之一。

      4、U形爆破

      (1)內露絲。

      (2)外撞內裂

      (3)內襯層脫層/內襯層強度不夠。

      5、胎側接頭大/胎體稀線/劈縫/鋼絲交叉。

      6、子口三角膠斷裂

      (1)下三角膠硬度不夠/抗撕裂強度低。

      (2)斷裂的三角膠呈撕裂狀,分層,有時含有氣泡,嚴重的呈海綿狀。

      7、胎體鋼絲簾線與輪胎性能的關系

      鋼絲簾線單股鋼絲直徑大,超載能力強。但耐疲勞性能差,生熱高,易折斷,高速性能相對差。而高速性能好的輪胎,簾布鋼絲單股直徑一般相對小,且柔軟性相對好,耐疲勞性好,生熱低。

      8、胎里露絲

      (1)胎里露絲屬于外觀缺陷

      一般在胎肩花紋塊相對應的胎里部位,輪胎充氣后,在行駛過程中胎體簾線與橡膠之間或內胎與胎體簾線之間摩擦生熱,導致內襯層膠料強度降低。由于內壓的原因,使胎里鋼絲顯露出來。因為鋼絲簾線掛膠,而內襯層多為溴化丁基膠(比較硬),使用前,質檢過程中較難發(fā)現。

      分析內露絲的原因,首先要觀察露絲的尺寸/面積大小和市場反應的數量。根據生產日期和批次,結合病象查找原因。

      (2)膠料不足/流動性過大

      半成品部件尺寸過小

      胎面,胎側,胎肩墊膠等半成品部件尺寸過小,導致輪胎體材料不足。過渡層和氣密層膠料在內壓的作用下向外流動致使胎里膠料不足,造成胎里露線。

      過渡層和氣密層厚度過小也會導致定型和硫化過程中胎里膠料不足。

      解決措施:避免半成品部件尺寸在公差下線。

      結構設計時適當增大胎肩墊膠厚度,為減小模型花紋溝處簾線的過度變形,又可使更多的膠料向花紋溝處流動,避免氣密層膠料通過胎體簾布向模型花紋溝處填充。

      過渡層膠料門尼粘度過小

      膠料門尼粘度過小,膠料在粘流狀態(tài)時流動性過大,在內壓作用下膠料由內向外流動,致使胎里露線。此情況下的胎里露線一般批量出現。注:在硫化過程中,各種膠部件膠料遷移滲透,由于各種部件膠料配方及性能不同,所以容易出現部件之間脫層。再由于內襯層膠變薄,強度降低,在使用過城中易磨破,造成胎里露線。

      3、胎體骨架部分存在問題

      胎體簾線假定伸張值過大

      輪胎定型,硫化時胎體簾線伸張值過大而顯露出來。

      帶束層周長過小,導致輪胎定型時不能完全伸張,胎體簾線內鼓,造成胎里露線。此情況一般除肩部露線外,還伴有胎冠中心線處內襯層過薄或露線。有時肩部露線部位還會出現胎體簾線輕微彎曲,嚴重時伴有胎里周向不平。

      解決措施:匹配輪胎骨架材料的整體設計。

      減小胎體簾線假定伸張值。

      適當調整帶束層周長。

      成型時胎體簾布或帶束層上歪

      輪胎定型時伸張受限,使胎體鋼絲骨架材料輪廓小于設計輪廓,導致露絲。一般單側露絲,很少批量出現。注:此情況也會造成胎體變形/ 胎肩偏磨。

      胎體簾線缺陷

      胎體簾布缺線,稀線或在成型機上被拉伸,致使該部位簾線密度較小。硫化時該部位膠料在內壓作用下向外流動,造成露線。

      解決措施:胎體簾布壓延時避免鋼絲簾部交叉或整徑輥上缺線。直裁修邊時采用電熱修邊,避免拉伸邊部簾線保證成型和裁斷工序的接頭質量,避免接頭部位簾線壓散。

      4、其他工藝問題

      硫化裝胎時機械手對中不準或定型偏歪。機械手與中心桿中心偏差不超過2mm。

      硫化工藝沒有內壓冷卻步驟,硫化膠囊溫度過高。

      定性壓力過大,胎里膠料向外流動。

      膠囊表面隔離劑或保護劑涂刷不均。

      ?膠囊泄漏或上下環(huán)等密封裝置密封不嚴,造成內壓介質外泄,導致胎里露線。

      5、使用問題

      ?外撞內裂:外傷明顯,內襯層有明顯的徑向裂紋。但露絲面積小,嚴重的伴有胎體鋼絲變形/斷絲現象。

      撞擊,擠壓造成肩部脫層,從而引起胎里局部露絲。

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