Эксплуатационные характеристики резинометаллических шарниров амортизаторов легковых автомобилей

Во введении обоснована необходимость исследования эксплуатационных характеристик резинометаллических шарниров, применяемых для амортизаторов легковых автомобилей. Обозначены основные требования, предъявляемые к амортизаторам: обеспечение плавности хода и эффективное снижение колебаний при эксплуатации на всех видах дорог, уменьшение вибрации при эксплуатации автомобиля по дорогам с неровностями, снижение динамических нагрузок на кузов при резких перемещениях колес. Цель работы – исследование эксплуатационных характеристик резинометаллических шарниров амортизаторов легковых автомобилей на примере Renault Duster. Для определения эксплуатационных характеристик резинометаллических шарниров использованы смеси резиновые невулканизованные товарные марок 7-В-14, 7-ИРП-1348, 7-ИРП-1352, которые подвергали вулканизации в пресс-форме при температуре 150–160 °С и давлении 0,3–0,4 МПа. Методики исследований включали испытания шарниров на долговечность, определение прочности связи резины с металлом, а также определение стойкости исследуемых материалов в агрессивных средах (бензин и моторное масло). В основной части приведены результаты исследования эксплуатационных характеристик резинометаллических шарниров, которые проводили на специальном стенде для испытания амортизаторов, имитирующем реальные условия работы (на один километр пробега автомобиля приходится приблизительно 20 циклов сжатия-разжатия амортизатора). Исследована долговечность шарниров амортизатора, изготовленных из резиновых смесей. Испытания проводили при числе циклов 200 000, что соответствует 10 000 км (аналогично 400 000 ≈ 20 000 км, 800 000 ≈ 40 000 км, 1,4 млн ≈ 70 000 км, 2 млн ≈ 100 000 км). Результаты исследования долговечности шарниров амортизаторов показали, что наибольшим ресурсом работоспособности обладали шарниры, изготовленные из резиновой смеси 7-ИРП-1348, так как при визуальном осмотре шарнира после испытаний на стенде изменений внешнего вида и размеров исследуемых шарниров не обнаружено. Только при числе циклов 2,75 млн ≈ 13 750 км произошло незначительное отслоение резины от металлической втулки одного из исследуемых шарниров. Состояние исследуемых шарниров также оценивали по разрушению площади резинометаллических шарниров: резинометаллические шарниры, изготовленные из смеси резиновой 7-ИРП-1348 выдержали испытание на долговечность и не разрушились по сравнению с другими резинометаллическими шарнирами, изготовленными из смесей резиновых 7-ИРП-1352 и 7-В-14. Исследование прочности связи резины с металлом показало, что наиболее эффективной является резиновая смесь 7-ИРП-1348, максимальное значение силы сцепления резины с металлом составило 120 Н, что на 20–25 % выше других исследуемых образцов (7-ИРП-1352 и 7-В-14). Рассмотрено влияние агрессивных сред на массу, объем и размеры исследуемых образцов, результаты показали, что исследуемые материалы успешно прошли испытания на стойкость в агрессивных средах: они не изменили массу, объем, размеры и в связи с этим могут использоваться для производства шарниров амортизаторов. В заключении рассмотрены результаты исследования долговечности, показатели прочности связи резины с металлом и стойкости в агрессивных средах резинометаллических шарниров амортизаторов, которые продемонстрировали, что наибольшим ресурсом работоспособности обладали шарниры, изготовленные из резиновой смеси 7-ИРП-1348, применяемой в автомобильной промышленности.