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极度寒冷影响高压胶管工作

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本帖最后由 pasika01 于 2019-1-28 11:18 编辑

       极度寒冷影响高压胶管工作
  在经典的科学博物馆展示中,一名穿着白色实验室外套和护目镜的技术人员将一个柔软的橡胶球浸入液氮容器中,然后将球甩在墙上。可以预见的是,在观众的喜悦中,现在坚硬的球破碎成了一千块。



  冷轮装载机57KB液压系统通常在极冷的情况下运行。在极端寒冷中使用错误的液压软管时,同样的结果并不那么有趣。


  这是因为构成橡胶胶管的盖子和内管的弹性体在冷却到足够低的温度时,不再以易于变形的方式表现。相反,它们变得坚硬,僵硬和脆弱。


  材料工程教科书将其与影响分子行为的热变化联系起来。在环境温度下,弹性体的聚合物链具有足够的能量使其旋转和振动,并且在宏观尺度上赋予材料柔韧性。然而,随着温度下降,聚合物中的运动减慢。最终,这会使弹性体变得坚韧而且具有革质性。
  随着进一步冷却,材料达到玻璃化转变温度Tg。玻璃化转变是无定形聚合物中的可逆变化,其中物理性质从革质材料变为玻璃状材料。Tg通常是较窄的温度范围,而不是像物质的冷冻或沸点那样的尖点。


  弹性体在低温下的用途取决于它是否仍然高于其Tg。在玻璃化转变温度或低于玻璃化转变温度时,应力,应变和冲击载荷将损坏弹性体并使其破裂。


  同样重要的是要注意弹性体,例如液压软管中的弹性体,在经受热循环时会降解。尽管弹性体可以在其规定的最小和最大温度限制范围内运行,但是当弹性体大量塑化或包含赋予低温柔韧性的添加剂时会出现问题。在这些情况下,添加剂会在高温下浸出,这会降低后续低温偏移的性能。


  胶管制造商依靠冷挠度测试,使用ISO 10619等指南来设计和评定他们的产品。测试时,样品的管子或盖子不应破裂;当加热到环境温度时,试样在受到压力时不应泄漏或破裂。


  在非常低的温度下操作时,高压胶管可在盖表面和内管上表现出细小的径向裂缝。维护人员应定期检查在这种条件下运行的软管,并立即更换有明显损坏的胶管。典型高压胶管中的橡胶混合物适用于-40°F(-40°C)的寒冷天气操作。然而,许多软管制造商提供适用于较低温度的各种产品。


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