超声波脱硫再生胶对NR/SSBR/BR胎面胶性能的影响

将具有较高脱硫程度的超声波脱硫轮胎胶粉再生胶(DGTR)加入到天然橡胶/溶聚丁苯橡胶/高顺式顺丁橡胶(NR/SSBR/BR)胎面胶料中,研究了DGTR用量对胎面橡胶复合材料流变性能、硫化特性和力学性能的影响。流变性能测试结果表明,随着DGTR用量的增加,在较低频率下复合材料的黏度和储能模量增加,损耗因子降低,说明DGTR能改善填料在橡胶基体中的分散,降低胎面胶滚动阻力。硫化特性和力学性能结果表明,DGTR的加入能缩短胎面胶料的硫化时间,并提高其撕裂强度和300%定伸应力;当其用量不超过20份时,对胎面胶料拉伸强度影响较小。

芳纶浆粕短纤维增强农用轮胎胎面胶的综合性能

针对农用胎面胶的复杂应用环境,对天然橡胶/顺丁橡胶/丁苯橡胶并用胶配方进行性能改进,在此配方基础上加入芳纶浆粕短纤维母胶作为补强材料,探究其用量对胶料性能的影响。结果表明,芳纶浆粕短纤维母胶的加入使混炼胶的门尼黏度先增大后减小,对混炼胶的硫化时间影响不明显,可以提高橡胶的力学性能,但是过多的芳纶浆粕短纤维母胶的加入会由于分散性的原因影响材料的性能;加入3份芳纶浆粕短纤维母胶时,撕裂强度提高100.14%,磨耗体积下降10.59%,此时其为最佳用量。

增黏树脂在轮胎胎面胶料中的应用

新型增黏树脂S-7000具有优异的耐热、耐湿性能,在保证显著增黏效果的同时,其黏性保持时间更长,综合应用性能优异,为橡胶制品和轮胎制造业的发展提供强有力的支持。试验选用天然橡胶与顺丁橡胶作为制作半钢胎胎面的主要材料,以S-7000用量为变量,设计6组配方进行对比,分析不同用量增黏树脂对轮胎胎面胶料综合物性的影响,对比老化前后轮胎胎面胶料的各项物理机械性能。物理机械性能对比分析结果表明,随着轮胎胎面胶料中S-7000份数的增加,门尼黏度逐渐降低,焦烧时间和正硫化时间逐渐增加;S-7000的加入对轮胎胎面胶料的拉伸强度、撕裂强度等物理机械性能有一定影响,S-7000用量为2~4份时,轮胎胎面胶料的综合性能最好;随着S-7000份数的增加,轮胎胎面胶料的加工工艺性能比空白胶料(未添加S-7000)好,但是用量过多容易导致胶料粘辊现象。

双官能化溶聚丁苯橡胶在轮胎胎面胶中的应用

使用国产双端官能化产品SSBR2060-N和日本Zeon公司单端官能化产品Nipol■NS616进行成品轮胎试制及性能评价。结果表明,使用SSBR2060-N制备的成品轮胎外边缘尺寸达到技术标准,抗湿滑性能和滚动阻力均达到了欧洲议会和欧盟理事会联合颁布的轮胎标签法规EU2020/740规定的双B轮胎级别,强度性能、高速性能和耐久性能等均与使用Nipol■NS616制备的成品轮胎相当且均能够满足国家标准要求。

不同牌号高苯乙烯溶聚丁苯橡胶在胎面胶中的应用

研究4种牌号高苯乙烯溶聚丁苯橡胶(SSBR)在胎面胶中的应用。结果表明:4种牌号高苯乙烯SSBR的微观结构基本一致,相对分子质量及其分布略有差异;4种牌号高苯乙烯SSBR胎面胶的硫化特性、加工性能、老化前后物理性能和动态力学性能相当,4种牌号SSBR在相同配方体系下可以实现相互替换。

新型硅烷偶联剂IMLV在白炭黑填充胎面胶中的应用

研究新型硅烷偶联剂IMLV在白炭黑填充胎面胶中的应用,并利用气相色谱分析仪对密炼过程中产生的非甲烷总烃(NMHC)总量进行监控。结果表明:在胎面胶中采用硅烷偶联剂IMLV等量替代硅烷偶联剂Si69,胶料的门尼粘度减小,焦烧时间延长,硫化速率增大,Payne效应增强;硫化胶的300%定伸应力减小,拉断伸长率、DIN磨耗量和损耗因子增大,硬度、拉伸强度和回弹值相当;密炼过程中产生的NMHC总量明显降低。

不同溶聚丁苯橡胶在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究4种相对分子质量和玻璃化温度相近的溶聚丁苯橡胶(牌号2466,F2743,F2150A和HPR850)在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:4种胶料的门尼粘度、硫化特性和填料分散性基本相当;F2743硫化胶的定伸应力和拉伸强度略低,F2150A硫化胶的常温回弹值最大,添加均匀剂的HPR850硫化胶的回弹值减小,耐磨性能下降;2466与天然橡胶的相容性最好,2466硫化胶的生热最低,F2743和HPR850硫化胶的抗湿滑性能更优,但生热明显增加。

增粘树脂在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究增粘树脂(HB103树脂和C_(5)树脂)代替抗切割树脂对全钢子午线轮胎胎面胶性能的影响。结果表明,与采用抗切割树脂的胶料相比,采用增粘树脂的混炼胶的门尼粘度减小,t 10和t90延长,硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率增大,耐老化性能、耐磨性能和抗切割性能提高,动态力学性能较好,采用HB103树脂的硫化胶的综合性能最优。

不同门尼黏度再生胶在乘用车胎面胶中的应用

将不同门尼黏度的再生胶替代乘用车胎胎面胶配方中的全部芳烃油和部分炭黑,考察了再生胶的门尼黏度和炭黑替代比例对胎面胶硫化特性、物理机械性能、耐老化性能和动态力学性能的影响。结果表明,再生胶与炭黑的替代质量比为5/1时,胎面胶具有较好的物理机械性能和耐老化性能;与高门尼黏度再生胶相比,添加低门尼黏度再生胶的胎面胶硫化效率高、拉伸性能较好;在耐磨性能相当的情况下,高、低门尼黏度再生胶均能降低胎面胶的滚动阻力。

基于改进Faster RCNN的轮对踏面缺陷检测

针对目前传统图像处理算法对踏面缺陷检测存在效率不高、对环境鲁棒性不足等问题,本文提出基于改进Faster RCNN的踏面缺陷检测方法。改进的网络首先使用Resnet50作为特征提取网络,并在特征金字塔层(FPN)特征融合输出部分加入自注意力机制,加强了检测网络对小缺陷的检测能力,最后使用K-means++聚类算法对踏面缺陷数据集锚框进行聚类,并通过聚类结果定制出更适合轮对踏面缺陷的锚框。实验结果表明,改进后的Faster RCNN网络对轮对踏面缺陷检测的平均检测速度为68 ms,平均精度(mAP)达到了97.3%,对小目标缺陷的检测精度(mAP^(small))达到了39.3%。

均匀剂H40MSF在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究均匀剂H40MSF在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用,并与国内外同类产品进行对比。结果表明:加入均匀剂H40MSF,胶料的门尼粘度减小,t5延长,加工安全性提高,F_(L)和F_(max)减小;硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度增大,炭黑分散性改善,耐磨、耐疲劳和抗切割性能提高,压缩生热降低,损耗因子减小,滚动阻力降低;均匀剂H40MSF在胶料中耐迁移,不易变色,污染小,其综合性能优于国产均匀剂A,与进口均匀剂40MSF相近。

液体再生胶在全钢工程机械轮胎胎面胶中的应用

研究液体再生胶(简称LRR)在全钢工程机械轮胎胎面胶中的应用。结果表明:在胎面胶中以LRR替代松香和DCPD树脂,胶料的F_(max)和F_(max)-F_(L)增大,t_(10)和t_(90)缩短;硫化胶的硬度和定伸应力增大,拉断永久变形和撕裂强度减小,压缩生热降低,损耗因子减小,弹性模量、粘性模量、DIN磨耗指数和阿克隆磨耗量增大,抗切割性能下降,Payne效应降低。

基于R-P图像注意融合网络的列车轮对踏面缺陷识别

轮对踏面缺陷识别是开展列车轮对检修维护的重要前提。然而,轮对踏面缺陷样本存在的数量少、类别不均衡现象,使得传统深度学习方法识别精度有限,难以满足列车智能运维发展的需求。提出一种基于R-P图像注意融合网络(RP-AFN)的列车轮对踏面缺陷识别方法。首先,将RGB图像及其泊松编码(Poisson coding,POS)形式同时引入Mobilenetv2网络之中,以通过丰富输入信息的方式来缓解小样本问题;其次,将挤压-激励模块(SEBlock)和相似性约束引入模型中,以提取具有模态间交互性信息的判别注意力特征,并利用多层感知机(MLP)对其进行融合和推断;最后,基于焦点损失和相似性损失设计一种联合损失函数,使其能够通过惩罚大类别样本以缓解类别不平衡问题。实验结果表明:所提融合方法实现了85.7%的轮对踏面缺陷识别率,且其各项指标以约2.5%~20%的优势优于对比方法。在不同输入大小和主干网络的条件下,以224×224为输入大小的Mobilenetv2模型所对应的模型性能最佳。在不同特征融合策略的条件下,特征拼接方法的各项指标以约1%~3.5%的优势优于特征加法、特征外积和动态加权等方法。在不同调剂因子μ的设置中,μ=0.7的情况下,模型各项指标性能达到综合最优。在主干网络相同的条件下,融合方法能够在不显著增加模型参数的情况下,其各项指标优于单模态方法约1%~6.3%。在执行消融实验的情况下,输入模态、损失函数和模块的消融都会给模型带来负面影响,验证了模型设计的合理性。RP-AFN模型能够有效地提高轮对踏面缺陷识别性能,可在一定程度上解决小样本和类别不均衡条件下的踏面缺陷识别问题。

两种溶聚丁苯橡胶在轮胎胎面胶中的应用

研究低结合苯乙烯和高乙烯基含量溶聚丁苯橡胶(SSBR)E680与高结合苯乙烯和低乙烯基含量SSBR HP755R在轮胎胎面胶中的应用。结果表明:与SSBR HP755R胶料相比,SSBR E680胶料的焦烧时间和t90缩短;SSBR E680硫化胶的300%定伸应力和拉伸强度略大;两种胶料挤出工艺性能无明显区别;SSBRE680胶料在0℃时的损耗因子(tanδ)略大,在60℃时的tanδ略小,表明SSBRE680胶料的抗湿滑性能较好、生热和滚动阻力较低。

飞机着陆过程中航空轮胎的力学性能分析

研究飞机着陆过程中航空轮胎的力学性能。通过高速摩擦试验,揭示胎面材料摩擦规律,并建立航空轮胎有限元模型,分析航空轮胎结构力学性能。结果表明:航空轮胎摩擦主要发生于胎面材料,胎面材料对摩擦行为影响极大,高速摩擦会使得橡胶材料表面产生明显伤痕;不同负荷对航空轮胎力学性能影响不同,整体上呈现负荷越大,越容易失效的趋势;易发生应力、应变失效的部位有钢丝圈包胶、胎体胶等。

高苯乙烯溶聚丁苯橡胶/高分散性白炭黑复合材料在电动汽车轮胎胎面胶中的应用对比

对比研究4种高苯乙烯溶聚丁苯橡胶(SSBR)/高分散性白炭黑复合材料在电动汽车轮胎胎面胶中的应用。结果表明:SSBR KC3737T/白炭黑9100GR复合材料的填料分散性最好;SSBR F3438K/白炭黑9100GR复合材料的耐磨和抗湿滑性能最好,滚动阻力最低,以此复合材料生产的轮胎的高速和耐久性能均满足国家标准要求,滚动阻力系数、通过噪声和抗湿滑指数分别达到了ECE R117法规的B,Ⅱ和B级。

不同老化条件对轮胎耐久性能及损坏形式的影响

研究氮氧老化、热氧老化和臭氧老化3种老化条件对轮胎耐久性能及损坏形式的影响。结果表明:热氧老化后轮胎耐久性能明显下降,氮氧老化后轮胎耐久性能略有下降,臭氧老化后轮胎耐久性能变化不大;氮氧老化和热氧老化后轮胎耐久损坏形式均为胎侧鼓包脱层,其中热氧老化后轮胎损坏更严重,而臭氧老化后轮胎耐久损坏形式为胎肩出现裂口;氮氧老化和热氧老化后剖析胎面胶的硬度和定伸应力增大,拉断伸长率减小,生热变化不大;臭氧老化对剖析胎面胶性能的影响不大。

DF11G机车车轮踏面剥离问题研究

针对DF11G机车车轮踏面剥离问题进行分析研究,对比分析两组伤损轮对与正常车轮,研究分析宏观形貌、化学成分、显微组织和力学性能等主要影响因素。结果表明:4件车轮的检验指标均满足技术条件要求,接触疲劳剥离是车轮踏面在轮轨接触应力作用下累积应变疲劳所致。与同轮对中未剥离的车轮相比,2件剥离车轮的强硬均匀性较差,其中一件剥离车轮还存在明显的成分偏析,这些因素均加速了车轮剥离的产生。结合以上对车轮的综合分析结果判断,均匀性及稳定性较差的车轮对于较苛刻运行条件的列车,其适应性较差,建议提高车轮制造质量稳定性,在运行条件相对苛刻的列车上,使用同强硬度等级、均匀性更稳定的机车车轮。

N R/ 环氧化天然橡胶共混物的动态力学性能

研究了 Ｎ Ｒ／ 环氧化天然橡胶（ Ｅ Ｎ Ｒ） 共混物的动态力学性能。结果表明，在共混物中加入酚醛树脂后，仍只有两个动态力学损耗峰ｔａｎ δ（ 分别对应着 Ｔｇ１ 和 Ｔｇ２ ） 。随着树脂用量的增大（０ ～１５ 份） ， Ｔｇ１ 基本不变， Ｔｇ２ 逐渐向高温方向移动； Ｔｇ１ 对应的ｔａｎδ峰值减小， Ｔｇ２ 对应的ｔａｎδ峰值则逐渐增大。因此，ｔａｎδ的大小和位置可以通过共混体系中树脂的并用量来调节，从而可获得湿抓着性能好、滚动阻力低的新型 Ｎ Ｒ／ Ｅ Ｎ Ｒ 胎面材料。

列车紧急制动过程中踏面温度分布及磨耗预测

列车紧急制动过程中踏面温度急剧升高导致车轮踏面的摩擦磨损机理与稳态运行时有显著差异。为了准确预测列车紧急制动过程中踏面磨耗,同时考虑踏面制动过程中车轮踏面与钢轨及闸瓦接触,基于有限元软件ABAQUS建立了踏面制动过程热机械耦合有限元模型,综合考虑制动温升对车轮踏面力学性能、硬度及摩擦因数的影响,仿真得到了紧急制动过程中车轮踏面上温度分布、硬度分布以及接触应力分布,并利用轮轨动力学软件UM得到了紧急制动过程中轮轨接触斑形状以及轮轨蠕滑区相对滑移分布,在此基础上结合Archard磨耗模型对单次紧急制动结束后的踏面磨损深度进行了定量预测。结果表明:对于制动初速度为130 km/h、160 km/h两种工况,踏面最高温度分别达到了397.0℃和485.9℃,踏面最大累积磨损深度分别为5.90μm和7.43μm,与踏面制动实验对比发现,预测结果与实验结果磨损位置及形貌分布趋势一致。