Гума характеризується як високою еластичністю, так і високою в'язкістю. Еластичність каучуку зумовлена зміною його фігурної молекулярної конформації. Взаємодія між молекулами каучуку перешкоджає руху молекулярних ланцюгів і показує в'язкість. Так що стрес і напруга часто перебувають у незбалансованому стані. Довголанцюгова молекулярна структура каучуку і слабка вторинна сила між молекулами роблять гумовий матеріал унікальною властивістю в'язкопружних властивостей і, таким чином, володіє хорошими амортизаційними, звукоізоляційними та подушкоподібними властивостями. Гумові компоненти широко використовуються для ізоляції вібрації та поглинання ударів через їх гістерезису, демпфування та оборотної деформації. Крім того, каучук також має характеристики гістерезису та внутрішнього тертя, вони, як правило, виражаються коефіцієнтом втрат, чим більший коефіцієнт втрат, тим очевидніше демпфування та генерація тепла каучуку, тим очевидніший ефект демпфування. Підсумовуючи, гумовий амортизатор, зроблений з гуми, також має хороший амортизаційний ефект.
Переваги гумових амортизаторів:
(1) Форму можна вільно визначати, а твердість можна контролювати, регулюючи компоненти гумових композицій, щоб відповідати вимогам жорсткості та міцності у всіх напрямках;
(2) Внутрішнє тертя велике, а амортизаційний ефект хороший, що вигідно перетинати резонансну зону та послаблювати високочастотні вібрації та шум;
(3) Модуль пружності набагато менший, ніж у металу, який може спричинити велику пружну деформацію;
(4) відсутня розсувна частина, і її легко обслуговувати;
(5) Невелика якість, проста в установці та розбиранні.
(6) Ударна жорсткість вище, ніж статична жорсткість та динамічна жорсткість, що сприятливо впливає на ударну деформацію.
2.2 Впровадження основних видів гумових амортизаторів
Гумові амортизатори класифікуються відповідно до їх функцій:
(1) вузький гумовий амортизатор, який підтримує різні пристрої;
(2) гумовий бампер з метою поглинання удару;
(3) гумова пружина, яка використовується як механічний привідний елемент;
(4) динамічний демпфер, який виключає вібрацію певної частоти вібрації;
(5) Гумові муфти також входять до категорії гумових амортизаторів.
Гумові амортизатори класифікуються за формою наступним чином:
(1) Тип стиснення Цей тип являє собою гумовий амортизатор, який використовується в основному для напрямку стиснення. Перевага полягає в тому, що вантажопідйомність велика, але модуль пружності напрямку стиску не може бути обраний занадто низьким.
(2) Тип зсуву Цей тип - гумовий амортизатор, який використовується в основному для напрямку різання. Його вантажопідйомність невелика, але має перевагу, що коефіцієнт пружності можна вибрати невеликим.
(3) Композитний тип - гумовий амортизатор для комбінації стиснення та зсуву і має проміжні характеристики типу стиснення та типу зсуву.
(4) Циліндричний тип Цей тип гумового амортизатора можна використовувати для демпфування вібрації у вертикальному напрямку, осьовому напрямку, скручуванні та викривленні вала. Подібно до гумового лужного шейкера типу стиснення, який використовується для вертикального напрямку валу, його несуча здатність, як правило, велика, але модуль пружності не може бути обраний занадто малим.
Гумові амортизатори класифікуються відповідно до їх застосування:
(1) Гумовий амортизатор типу YLJ: Гумове кріплення типу YLJ - це спеціальний гумовий виріб для дорожнього котка. За своїм навантаженням та зовнішніми розмірами його можна розділити на кілька різних моделей, які застосовуються для різних типів дорожніх котків;
(2) Гумовий амортизатор типу WJ: Гумове кріплення типу WJ - універсальний гумовий амортизатор. Також відомий як «універсальна накладка», він має чотири циліндричні боси різного діаметру та висоти, а верхня та нижня сторони розташовані навхрест. Він може витримувати навантаження в будь-якому напрямку і поглинати вібрацію в будь-якому напрямку. Не ковзання виникає при боковому тиску. Тому не потрібно вживати заходів для запобігання руху машини по горизонталі, економлячи величезні базові витрати. Цей продукт термостійкий, стійкий до олії та простий у використанні;
(3) Плоский гумовий амортизатор типу JP: гумовий накладки типу JP на пластині Один тип гумового амортизатора - це гумовий металевий виріб у вигляді плоскої пластини. Конструкція являє собою внутрішню і зовнішню металеву пластину (кільце), а середина зашпакльована гумою, і виготовляється методом лиття. Його можна розділити на три моделі: JP-1, JP-2 та JP-3. Використовується в радіо, приладобудуванні та приладах для захисту своєї машини від удару і удару;
(4) тип JG використовується для вентиляторів, повітряних компресорів, морозильних камер, водяних насосів, точних приладів, інструментів, верстатів;
(5) тип 6JX використовується для енергетичних машин та електронного обладнання з високими вимогами до випадкової ізоляції вібрацій та ударів, таких як кораблі та транспортні засоби;
(6) тип 6WN, 31 тип, тип SH, E, EA використовується для основного сепаратора двигуна, механічного та приладобудівного обладнання, буфера, протиударного та шумозаглушення дизельних локомотивів;
(7) Серія XL, високоеластична гумова муфта, є першим національним стандартом (GB 2496 81) серії високоеластичних муфт, розроблених та розроблених серіалізацією, стандартизацією та узагальненням у Китаї, особливо високою Еластичність (низька жорсткість, висока гнучкість) може зменшити природну частоту вібрації валу, змінити крутильну вібрацію валу, зробити дизельний двигун не небезпечною резонансною швидкістю, мати кращі характеристики амортизації, поглинати частину енергії вібрації; абсорбується та зменшує коливання вихідного моменту дизельного двигуна; покращити якість передачі електроенергії та компенсувати помилку установки валів;
(8) YXN, XN гумова торсійна вібраційна заслінка - це новий тип компонента демпфування колінчастого вала, який може подолати круті коливання системи колінчастого вала двигуна транспортного засобу, зубчатого удару, зносу деталей машини, підвищеного шуму, підвищеної вібрації та навіть колінчастий вал під час резонансу. Серйозні проблеми, такі як перерви. Гумові шланги широко застосовуються в судновій техніці та обладнанні для поглинання ударів і звукоізоляції. Існує також в'язкопружний демпфіруючий матеріал, який є високомолекулярним полімером. Відбуваються великі зміни значень модуля пружності та коефіцієнта втрат у залежності від температури та частоти. Це новий матеріал для ізоляції та зменшення шуму, який зараз розробляється в країні та за кордоном, і широко застосовується в авіаційній, аерокосмічній, суднобудівній, автомобільній, залізничній, будівельній, текстильній та інших галузях.
2.3 Основні області застосування гумових амортизаторів
2.3.1 Гумовий амортизатор для автомобілів
З розвитком соціальної економіки трансформація вітчизняних та іноземних автомобілів відбувається досить часто, і автомобільна промисловість переживає період швидких змін. Розробка характеризується забезпеченням безпеки водіння, комфортом їзди, високою швидкістю та розкішшю. Для подальшого покращення терміну служби автомобіля. Амортизаційні вироби використовуються для контролю вібрації та шуму автомобілів та підвищення їх стійкості до рульового управління. Вони, як правило, розміщуються в автомобільних рамах двигуна, пристроях барних напірних пристроїв, втулках підвіски, центральних кронштейнах підшипників, обмежувачах ударів і торсіональних демпферах вібрацій. Для підвищення безпеки та комфорту автомобіля. Амортизуючі вироби можна розділити на чотири категорії: кронштейни, втулки, амортизаційні та демпферні. Основні вимоги - ударне поглинання, жаростійкість та стійкість до втоми. Автомобільні гумові вироби, що поглинають удар, включають кріплення двигуна, елементи підвіски, гумові пружини, гумові повітряні пружини та ударні гумові щитки. В останні роки для підвищення безпеки, комфорту та працездатності автомобілів збільшується різноманітність та кількість амортизуючих гумових виробів для автомобілів. Наприклад, кількість гумоподібних гумових виробів у машині досягла від 50 до 60 штук.
Гумові амортизатори для операційної системи двигуна та трансмісії використовуються для ізоляції вібрації джерела. Передавальна частина є амортизаційною з багатокутною муфтою та демпфуючим зчепленням. Амортизатори, що застосовуються на пристроях передньої та задньої підвіски, не тільки несуть вагу кузова автомобіля, але й заважають кузову автомобіля передавати вібрацію колеса вгору та вниз, пригнічуючи нерегулярний рух неприбраної маси та передаючи потужність і гальмівна сила. Гумовий бампер - один з важливих амортизаторів кузова автомобіля. Структурна його форма полягає в тому, що між двома металевими пластинами просочується гумовий шар, а деформаційна зсув гуми використовується для буферних цілей. Останнім часом був розроблений циліндричний буфер, який наповнюється азотом і співіснує з амортизаційним маслом, який характеризується збільшенням навантажувальної здатності амортизатора (до 20 МПа), хорошим ефектом амортизації та розширеним термін служби. Гумові матеріали, які використовуються в гумових амортизаторах для автомобілів, в основному мають NR і SBR. Для підвищення жароміцності виробів, що поглинають удар, ІР, IIR, CR, EPDM тощо використовувались як основні матеріали. Термопластичні еластомери також будуть використовуватися в частково амортизуючих виробах, таких як амортизатори для кузова та шасі. Наприклад, гумовий завод Чжецзян Хаймен прийняв NR / CR і розробив автомобільний пружинний амортизатор з хорошим ефектом.
2.3.2 Гумові амортизатори для залізничних локомотивів і прокладки залізничного транспорту
За статистикою існує понад 10 000 видів гумових матеріалів і компонентів, що використовуються на внутрішніх залізницях і локомотивах, а витрата гуми становить близько 10 кт / год. Зі збільшенням швидкості залізничних локомотивів динамічний вплив на лінію різко зростає, спричиняючи сильний знос компонентів ліній, шини та локомотиви. Вимоги до сейсмічної стійкості залізничних локомотивів стають все більш високими. Гумові амортизатори Програма набуває все більшої популярності, тому різноманітність та кількість амортизаційних гумових виробів на локомотиві збільшуються. Гумові вироби на залізничному локомотиві в основному включають центральний опорний корпус з гумового ворсу, тяговий пружинний шарнір з віссю, гумовий пружинний кузов, боковий підшипник, гумову накладку підвіски двигуна, еластичне колесо, еластичну передачу, гумове повітря пружина, носовий гумовий блок передавального пристрою та гумові кульові шарніри, з’єднувачі гумових бамперів тощо. Гумовий амортизатор, застосований до локомотиву, в основному використовується для витримки напруги стиску, напруги зсуву та кручення, а також для витримки двох і більше стресові комбінації одночасно.
Швидким розвитком будівництва залізниць у Китаї залізничні шпали також поступово змінювались із шпал на бетонні шпали. Після зміни, хоча термін служби спального місця продовжений, стабільність конструкції колійної колії покращується, але еластичність колії значно знижується, що призводить до погіршення ефекту буферизації колії на коліс-рейку вплив. З метою поліпшення експлуатаційних характеристик бетонної шпали, зменшення сили удару спального місця на підстил колій та підвищення ізоляції для еластичної проблеми бетонної спальної колії використовують еластичні полімери вдома та за її межами. Гумові прокладки - це еластичні прокладки для використання між рейками або під бетонними шпалами (крім м'яких грунтових гумових прокладків, ламінованих дерев’яних рейок і пластикових матраців тощо), гумові прокладки з їх унікальною еластичністю та хорошою ізоляцією. широко використовується на залізничних лініях.
Залежно від застосування конкретні гумові прокладки з бетонної спальної тканини, як правило, поділяються на два типи: верхній (під рейку) накладку і під подушку. Завдяки тривалому впливу атмосфери та під подушкою, гумові накладки постійно піддаються вібрації та впливу локомотива. Тому потрібно мати хорошу стійкість до природного старіння, тепла, холоду та гарну еластичність, а також подушку та амортизацію. Також мають кращу зносостійкість, електроізоляцію, стійкість до стиснення та зсуву. Найважливіше в дизайні формул - врахувати довговічність і вартість матеріалу. Зазвичай основними матеріалами є NR, SBR, BR, CR, EPDM тощо.
2.3.3 Гумовий амортизатор для мосту
У проекті моста необхідна опора балочного мостового мосту з обох кінців. Основна функція опори - надійно переносити всі вантажі на проліт мосту (включаючи мертвий вантаж і живу навантаження) на причал, а також протистояти горизонтальному зміщенню та кутовій деформації мостового прольоту через навантаження; Він пристосований до розширення і стиснення, викликаних змінами температури і вологості. Підставка для мосту має два види нерухомих і рухомих опор. Перший - це закріпити положення мостової конструкції на пристані, щоб кінець прольоту моста можна було вільно обертати і не міг рухатись; останні не тільки дозволяють кінцевій опорі вільно обертатися, але і вимагають енергії. Рух самостійного використання, що несе розширення і стиснення, викликане такими факторами, як температура, усадка бетону та навантаження.
Зарубіжні країни почали використовувати підшипники з гуми в кінці 1950-х. До 1960-х років у світі було багато країн. У порівнянні з іншими жорсткими опорами, мостові гумові підшипники мають не тільки надійні робочі характеристики, але й мають переваги простої конструкції, достатнього джерела матеріалу та простої обробки та виготовлення. Оскільки гумовий підшипник може пристосовуватися до деформації верхньої конструкції широкого мосту, вигнутий міст і косий міст у всіх напрямках, він широко застосовується не тільки в малих і середніх мостах шосе, міських мостах і залізничних мостах, але також у великих прольотах. Міст також використовується у великих кількостях. В даний час у мостовій техніці широко застосовуються три типи загальних пластин, тип плити ПТФЕ та гумовий підшипник коробки. Принцип вибору основного матеріалу гуми підшипника каучукового моста полягає у виборі NR, CR, EPDM, IIR та хлорованого IIR відповідно до вимог екологічних умов з урахуванням відповідності вимогам технічних характеристик. Процес виготовлення гумового підшипника мосту здебільшого формується. Виробничий процес полягає в тому, що каучук пластифікують і потім змішують з сумішшю з утворенням гумової суміші. Після припаркування, доопрацювання та каландрування плівку розрізають на напівфабрикатну плівку певної специфікації. Після встановлення напівфабрикату він вулканізується та вулканізується на плоскому вулканізувальному верстаті. На процес вулканізації слід звернути увагу, щоб уникнути нерівномірної товщини та руху сталевої пластини.
У гумовому підшипнику моста свинцевий гумовий підшипник виготовляється вертикальним наповненням виводячого середини звичайного гумового підшипника демпфування. Мета заповнення свинцю полягає в поліпшенні ефекту поглинання енергії опори та забезпеченні належного демпфування опори; друге - підвищення ранньої жорсткості опори, що вигідно контролювати реакцію вітру та протистояти мікровібрації фундаменту. Система ізоляції, що складається з цього гумового підшипника, широко застосовується у великих і середніх мостах за кордоном і досягла хороших результатів. Гумовий підшипник з високим демпфіруванням виготовляється з гумового матеріалу з високою демпфіруванням. Гума з високим демпфіруванням може бути отримана шляхом включення графіту в NR або синтетичний каучук, а властивості демпфування матеріалу можна регулювати відповідно до кількості вбудованого графіту. Як і свинцевий демпфіруючий гумовий підшипник, гумовий підшипник з демпфуванням має як віброізолятор, так і демпфер, який можна використовувати незалежно в системі ізоляції.
2.3.4 Гумові амортизатори для будівельних проектів
Будинки та споруди, стійкі до сильних землетрусів, є важливим питанням у галузі будівельної інженерії через неминучі природні катастрофи, такі як землетруси. У той же час, зростаюча щільність руху призводить до більшої передачі вібрації та шумового забруднення, а вібро- та шумоізоляція будівельних будівель стала нагальною проблемою, яку необхідно вирішити.
З 1966 року Сполучені Штати взяли на себе лідируючі позиції у використанні будівлі Абані. Японія, Франція, Нова Зеландія та Китай також змогли закріпити проміжок мосту на пристані, що дозволить мосту використовуватись у деяких важливих будівлях. Підтримка. В кінці поточної структури вона може вільно обертатися і не може рухатися; останнє не лише створює фундаментну будівлю з більш ніж 80% будівель, побудованих із ламінованою гумовою ізоляційною системою для опору землетрусу. Ламіновані гумові підшипники широко застосовуються не тільки в проектах будівництва мостів, але і в основі будівель для ізоляції сейсмічних джерел, сейсмічного захисту та сейсмічної ізоляції водних споруд. Практика показала, що ці будівлі з ізольованими гумовими підшипниками можуть витримати сильні землетрусні випробування, такі як великий землетрус в Лос-Анджелесі в січні 1994 року і землетрус Кобе в Японії в січні 1995 року. Будинки в системі демонструють відмінні сейсмічні показники, не тільки будівля не знищена, але внутрішні споруди не зруйновані. Тому в останні роки широко застосовуються ламіновані ізоляційні гумові підшипники в країні та за кордоном. В даний час сотні будівель в Китаї використовували ламіновані гумові підшипники ізоляції. Багато результатів випробувань показують, що сейсмічна ізоляція гумового підшипника може не тільки зменшити пошкодження надбудови, але також обмежити висоту та безпечну відстань будівлі можна відповідним чином послабити. Оскільки зовнішня поверхня ізольованого каучукового підшипника є товстим гумовим шаром, сталева пластина та шар клейового каучуку не погіршуються під впливом навколишнього середовища, а термін служби може досягати 95a і більше. Міцність та вогнестійкість гумових підшипників було доведено багатьма випробуваннями та прикладами для повного задоволення проектних вимог будівель.