Модель динаміки розвитку деформації при механічних випробуваннях наповнених полімерних матеріалів в умовах кабельного виробництва

Автор(и)

  • Володимир Золотарьов ПАТ «ЗАВОД ПІВДЕНКАБЕЛЬ», Ukraine
  • Оксана Голик Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Ukraine
  • Євген Москвітін Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Ukraine
  • Микола Зиков ПАТ «ЗАВОД ПІВДЕНКАБЕЛЬ», Ukraine
  • Аліна Шурупова ПАТ «ЗАВОД ПІВДЕНКАБЕЛЬ», Ukraine
  • Леся Щебенюк Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Ukraine
  • Оксана Васильєва ПАТ «ЗАВОД ПІВДЕНКАБЕЛЬ», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-3944.2021.2.06

Ключові слова:

безгалогенні кабельні полімерні композиції, деформація, час, одноосне розтягування

Анотація

При впровадженні у виробництво високо наповнених безгалогенних пластмас, механічна міцність яких в експлуатації безпосередньо залежить від вмісту антипірену і технології накладання, актуальним стає контроль механічних характеристик оболонки кабелю у пожежобезпечному виконанні. Полімерні матеріали і їх композиції є в’язкопружними матеріалами, для яких механічні характеристики залежать від часу дії напруження. Представлено результати оцінки швидкості деформації видовження зразків від часу одноосного розтягування при різних швидкостях розведення затискачів в процесі процедури визначення механічних характеристик для безгалогенних кабельних пластмас при нормативних випробуваннях в умовах виробництва. Показано, що внутрішній і зовнішній шари оболонки кабелю з наповненої безгалогенної пластмаси мають суттєво різні значення нормативного параметру пластичності: свідчення відмінностей в структурі полімеру у внутрішніх і зовнішніх шарах оболонки в наслідок технологічного процесу примусового деформування при екструзії, яка є вимушеною (примусовою) орієнтацією полімерної структури. Наведені експериментальні залежності відносної деформації видовження δL(t) зразків від часу одноосного розтягування при різних швидкостях розведення затискачів, які ілюструють підтверджену великим масивом даних відтворюваність форми залежностей δL(t) для відмінних за структурою подібних наповнених безгалогенних полімерів. Запропоновано модель залежності швидкості деформування від часу розтягування як суми миттєво-пружної, в’язко-пружної і миттєво-пластичної (незворотної): dε/dt = λпр exp ( – tпр) + {∫ λ1 exp(–τ/λ1).exp[–(t–τ)/λ2]dτ]}/Δt. Наведені відповідні оцінки параметрів названих складових деформування зразків, одержані при апроксимації експериментальних даних запропонованою моделлю. Запропонована модель, по-перше, дає пояснення наявності характерного максимума (t = tm) відносної деформації як суперпозиції двох взаємозалежних процесів деформування з різним часом післядії λ. По-друге, дозволяє уточнювати вимоги до проведення випробувань: із збільшенням швидкості розведення затискачів час максимуму tm  значно зменшується, відповідно чим більша швидкість розведення затискачів, тим меншим має бути  відрізок часу Δt між послідовними вимірюваннями довжини контрольної ділянки зразка. Цей висновок експериментально підтверджено для конкретного матеріалу при швидкості 250 мм/хв.

Посилання

IEC 60811-501:2012. Electric and optical fibre cables – Test methods for non-metallic materials – Part 501: Mechanical tests – Test for determining the mechanical properties of insulating and sheathing compounds.

Shcidlovskj M.S. Novi materialy: chastyna 1. Struktura i mekhanichni vlastyvosti konstruktsiinykh polimeriv [New materials: part 1. Structure and mechanical properties polymer]. Kyiv: Polytechnic Institute Publ., 2017. 192 p.

Shchebeniuk L.A., Rjabinin S.А., Sturchenko А.I. The analysis of dependence mechanical tensile stress of filled PVC-polymers with time elongation. Bulletin NTU “KhPI”. 2014. no 24/ p. 19 – 21.

Sigorsky V.P. Matematicheskij aparat inzhenera [Mathtmatical device of engineer]. Kyiv: Technique. 1975. 768 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-09

Як цитувати

Золотарьов, В., Голик, О., Москвітін, Є., Зиков, М., Шурупова, А., Щебенюк, Л., & Васильєва, О. (2021). Модель динаміки розвитку деформації при механічних випробуваннях наповнених полімерних матеріалів в умовах кабельного виробництва. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Проблеми удосконалювання електричних машин I апаратiв. Теорiя I практика, (2 (6), 30–35. https://doi.org/10.20998/2079-3944.2021.2.06