Resistência mecânica da borracha
Por: Lidieisa • 3/11/2017 • 1.599 Palavras (7 Páginas) • 496 Visualizações
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Ainda, segundo Caetano (2014,[2]) ao fim deste tempo, é medida a distância a que se encontram os traços de referência e calcula-se a deformação permanente:
Deformação permanente em tração, % = (df – 25) x 100 / 25
di = distância inicial entre os traços de referência = 25 mm
df = distância final entre os traços de referência.
Resistência à fadiga por flexão:
Segundo Caetano (2014,[3]), o teste de fadiga é feito várias máquinas, a mais conhecida que se chama De Mattia. Segue abaixo a imagem deste aparelho.
Figura 11 – Maquina De Mattia.
[pic 4]
origem: Caetano, 2014
Segundo o autor, a frequência de flexão varia entre 60 e 300 flexões por minuto com amplitudes entre 0 e 60 mm. O número de corpos de prova em cada teste também é variável, pois, dependem de cada máquina. Em geral, é determinado a quantidade de ciclos até aparecer a primeira fissura e/ou até a destruição do corpo de prova.
Ainda de acordo com o autor, o flexómetro à compressão utiliza corpos de prova cilíndricos, com 17,8 mm de diâmetro e 25 mm de altura. A força de compressão é de 1 ou 2 MPa. A elevação da temperatura é medida na base do corpo de prova, e resistência à fadiga é expressa pelo número de ciclos necessários para a destruição do corpo de prova. Segue abaixo a imagem da máquina que executa este teste.
Figura 12 – Flexómetro Goodrich .
[pic 5]
origem: Caetano, 2014
No ensaio no flexómetro rotativo, ainda segundo Caetano(2014,[3]), o corpo de prova tem o formato de um cilindro, onde, o diâmetro e sua altura são iguais. A máquina utiliza dois partos, onde apenas um deles gira e tem movimentos axiais, para produzir as tensões de corte. A frequência de rotação da maquina é de 14,6 ou 30 Hz. É medida a elevação de temperatura após 20 minutos de testes ou a temperatura de equilíbrio. Devem ser selecionadas condições de teste para que a falha do corpo de prova ocorra dentro de um intervalo de 30 minutos. A falha é indicada por variação da força transversal ou por deslocamentos transversais. Segue abaixo a imagem deste aparelho.
Figura 13 –flexómetro rotativo.
[pic 6]
origem: Caetano, 2014.
Um outro tipo de flexómetro, de acordo com o autor, determina a resistência da borracha vulcanizada em relação ao aparecimento de fissuras, quando submetida à dobragens repetidas. É conhecido como flexometro de Ross. Segue abaixo sua imagem.
Figura 14 –flexómetro de Ross.
[pic 7]
origem: Caetano, 2014
Propriedades dinâmicas:
De acordo com Caetano(2014,[4]), toda borracha tem um comportamento viscoelástico, ou seja, a resposta a uma tensão não tem uma resposta imediata em temos de deformação. Este fenômeno está na origem das perdas por histerese.
Ainda de acordo com o autor,
“quando a borracha está sujeita a uma tensão de natureza dinâmica, esta pode decompor-se em duas componentes: uma componente elástica, que está em fase com a deformação e uma componente viscosa que está desfasada de um ângulo δ, chamado ângulo de perda.”(Caetano, 2014)
Por isso, a tensão aplicada é também chamada tensão composta. A seguir é mostrada uma representação da variação, no tempo, de tensões e deformações.
Figura 15 – Componentes da tensão.
[pic 8]
origem: Caetano, 2014
O autor afirma que pode demonstrar-se que tangente d é igual ao cociente da componente viscosa de tensão pela componente elástica:
[pic 9]
e também:
[pic 10]
Sendo:
E – Módulo de elasticidade composto;
E’ – Módulo de elasticidade, componente elástica;
E” – Módulo de elasticidade, componente viscosa;
G – Módulo ao corte composto;
G’ – Módulo ao corte, componente elástica;
G” – Módulo ao corte, componente viscosa.
Para Caetano (2014,[4]), existem vários tipos de máquinas capazes de realizar este teste. Uma delas é o Oscilógrafo de Yerzley, onde o corpo de prova é submetido a uma tensão inicial, de compressão ou de corte, que provoca uma série de ciclos de amortecimento devidos à histerese. O esquema desta máquina segue abaixo.
Figura 16 –Oscilógrafo de Yerzley.
[pic 11]
origem: Caetano, 2014
Relaxamento de tensões e Fluência:
De acordo com Caetano (2014,[5]), o relaxamento de tensões e a fluência são características importantes, as quais se manifestam quando o material está sendo utilizado ou quando estes se encontram sob tensão (compressão ou tração).
O autor diz que há relaxamento quando uma borracha que esta sob uma tensão aplicada e sujeita a uma deformação constante, diminui com o tempo. O relaxamento de tensão exprime-se em porcentagem, ao fim de um determinado período de tempo:
[pic 12]
onde σi é a tensão inicial e σt é a tensão ao fim do período de tempo t.
Está representado a seguir, um esquema de como ocorre este fenômeno.
Figura 17 –Relaxamento de tensão.
[pic 13]
origem: Caetano, 2014
O autor também diz que há fluência quando uma borracha submetida a uma tensão
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