Air springs are used in automobile suspensions and
perform under highly dynamic loading conditions. An essential component of an
air spring mechanism is the rubber tube. The rubber tube produced from layered
cord rubber composites. It was constructed
as two-layer cord fabric reinforced rubber composites. The matrix crack,
debonding and failure of the cord are the most observed damage modes of
cord-rubber composites. The presented study investigated fatigue life behavior
and damage mechanisms of the PA 6.6 Cord fabric/Natural rubber composites.
Curing conditions of rubber such as pressure (7.5,12.5, 15 MPa), temperature
(140,160 and 180 °C) and time (5,8 and 10 min) were
taken as research parameters. Moreover, two type of PA 6.6 cord fiber
and three different fiber orientation angle (40,42 and 45°) were studied as material parameters. All
experiments performed by using De-Mattia cyclic fatigue test equipment under 5
Hz frequency. The experimental study designed by Taguchi method using L18
orthogonal series. The results show that 12.5 to 15 MPa curing pressure, 8-10
min curing time and 160 °C are optimum values for cord rubber layered
composites to obtain high fatigue life. The fiber type of the cord fabric and
fiber orientation angle between 40 to 45° does not affect the fatigue life of
the cord-rubber composites. The post-mortem analysis performed to clarify
damage mechanisms.
Hava körükler, araçlarda yüksek dinamik yükler altında çalışan süspansiyon sistemlerinde kullanılmaktadır. Bir hava körüğünün temel elemanlarından biri ise kauçuk esaslı olan gövdedir. Bu gövde kord bezi takviyeli kauçuk kompozitlerin kullanıldığı katmanlı bir yapıdır. İki katman kauçuk/kord kompozit plaka ve üst ve alt kısmındaki kauçuk kaplamadan oluşmaktadır. Kauçuk/kord kompozit yapılarda matris çatlağı, kord bezini oluşturan elyaf ile matris arasındaki ayrışma ve elyaf kopması en çok gözlemlenen hasar türleri arasındadır. Sunulan bu çalışmada PA 6.6 elyaflardan dokunmuş kord kumaş ile takviye edilmiş Tabii kauçuk kompozitlerin yorulma ömrü ve hasar mekanizmaları araştırılmıştır. Vulkanizasyon parametreleri olan basınç (7.5, 12.5, 15 MPa), sıcaklık (140, 160 ve 180 oC), ve zaman (5, 8 ve 10 dk) araştırma değişkenleri olarak belirlenmiştir. Bu parametrelere ilave olarak, iki tip PA 6.6 kord elyafı ve üç tip elyaf yerleşim açıları (40, 42 ve 45o ) ise malzeme parametreleri olarak incelenmiştir. Bütün deneyler De Mattia yorulma cihazı ile 5 Hz frekansta gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma Taguchi Deneysel Tasarım metodunun L18 serileri ile tasarlanmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki, 12.5-15 MPa vulkanizasyon basıncı, 8-10 dk vulkanizasyon süresi, 160 oC vulkanizasyon sıcaklığı en yüksek yorulma ömrüne ulaştıran optimum değerlerdir. Kord elyafın seçilen tipleri ve 40-45o arasındaki yerleşim farklılıklarının üretilen kauçuk kompozitin yorulma ömrüne bir tesiri olmadığı görülmüştür. Hasara uğramış numuneler üzerinde ise incelemeler yapılmış ve hasar mekanizmaları açıklanmıştır.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Engineering |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Publication Date | December 31, 2017 |
Published in Issue | Year 2017 Issue: Özel Sayı - Special Issue |