Có thể bạn muốn đảm bảo rằng một số bộ phận của hệ thống hoạt động chính xác về mặt hấp thụ năng lượng và các bộ phận này cũng được thiết kế với các chi tiết lắp đặt tạo thành một lớp đệm cao su tốt.

Nhìn chung, bộ giảm chấn cao su được sử dụng trong máy móc khi cần có chức năng giảm xóc sau khi máy đạt đến hành trình tối đa. Trong những trường hợp này, người ta sử dụng bộ giảm chấn cao su nhỏ vì nó hoạt động trong điều kiện không gian và thời gian hạn chế. Bên cạnh đó, nó cần làm chậm khối lượng chuyển động, hạn chế lực tối đa tác dụng và vẫn phải chịu được việc sử dụng lặp đi lặp lại. Do đó, khả năng chịu tải tĩnh không phải là tiêu chí mô tả công việc chính xác cho loại cao su này.

Các bộ phận giảm chấn bằng cao su đúc khuôn cung cấp khả năng bảo vệ cho các bộ phận dừng máy, thiết bị xử lý vật liệu, cửa ra vào, xe đẩy, các cụm lắp ráp chuyển động, v.v. Tính chất của các bộ phận giảm chấn bằng cao su phụ thuộc vào năng lượng va chạm, vận tốc, nhiệt độ, hình dạng và cách lắp ráp các bộ phận. Một sản phẩm được lựa chọn chỉ dựa trên đường kính ngoài có thể quá cứng hoặc dễ bị nghiền nát.

Hãy bắt đầu với năng lượng thay vì cân nặng.

Khi xét đến các lực tác động tại điểm va chạm, khối lượng của toa xe không chỉ là nguồn va chạm chính mà còn mang theo năng lượng mà chỉ có thể được hấp thụ một phần trong một khoảng cách giới hạn, và bộ phận giảm xóc sẽ phải xử lý lượng năng lượng này, như trường hợp trong ví dụ này.

Bộ giảm xóc công nghiệp phải cho phép xác định chính xác hành trình nén tối đa. Nếu bộ giảm xóc bị nén đến mức tối đa, điều này có thể dẫn đến hiện tượng tăng đột biến lực, và do đó tác động sẽ truyền đến khung hoặc bộ phận cố định. Mặt khác, khi bộ giảm xóc quá mềm, bộ phận chuyển động có thể tiếp tục vượt quá giới hạn an toàn.

Tần suất xảy ra sự cố cũng là một yếu tố rất quan trọng. Các tình huống khẩn cấp hàng tháng cho phép đủ thời gian để thiết bị nguội đi và các bộ phận được thu hồi. Tuy nhiên, các va chạm lặp đi lặp lại xảy ra cứ sau vài giây có thể dẫn đến hiện tượng quá nhiệt ở vùng cao su và thay đổi độ cứng của nó, điều này sẽ ảnh hưởng đến sự tiếp xúc tiếp theo.

Hình dạng quyết định đường cong lực

Tùy thuộc vào hình dạng của bộ giảm xóc, nó sẽ thể hiện các đường cong biến dạng khác nhau. Một hình dạng của vùng tiếp xúc có thể gây ra sự gia tăng dần dần của lực. Ví dụ, một khoảng trống hoặc một bức tường vát có thể kéo dài hành trình của bộ giảm xóc nhưng đồng thời ứng suất có thể tập trung ở các góc hoặc các phần mỏng của bộ giảm xóc.

Thiết kế bộ giảm chấn bằng cao su cần tính đến chuyển động ngang và sự lệch trục.

Va chạm lệch tâm có thể làm cong chốt lắp hoặc làm rách lớp cao su mà không làm nén nó. Bề mặt tiếp xúc rộng và bộ phận dẫn hướng chuyển động sẽ giúp duy trì đường truyền tải lực.

Việc sản xuất các bộ phận giảm chấn bằng cao su tùy chỉnh có thể bao gồm việc thêm một dải kim loại liên kết, chèn các chi tiết kim loại hoặc khoan xuyên qua khối. Mặc dù các kỹ thuật này giúp việc lắp đặt bộ phận giảm chấn dễ dàng hơn, nhưng chúng có thể dẫn đến sự hình thành các đường liên kết, ăn mòn và các vùng tập trung ứng suất.

Trong quá trình thiết kế, cần phải xem xét đến độ võng tối đa của hình dạng kim loại.

Độ cứng động không bằng độ cứng tĩnh.

Nhìn chung, cao su có phản ứng cứng hơn hoặc chắc hơn trong quá trình biến dạng nhanh so với biến dạng dưới sự nén chậm. Hiện tượng trễ (hysteresis), tức là sự mất năng lượng, một phần được chuyển hóa thành nhiệt. Trên thực tế, cơ chế giúp giảm hiện tượng bật nảy cũng làm tăng nhiệt độ bên trong trong các tình huống va đập lặp đi lặp lại.

Trelleborg gọi bộ giảm chấn ANB do hãng sản xuất là một thân cao su nitrile hình trụ, liên kết chặt chẽ, và theo hãng, hợp chất có độ trễ cao giúp hạn chế sự dịch chuyển của thiết bị. Dòng sản phẩm được công bố chỉ rõ các tải trọng tối đa khác nhau dựa trên kích thước và cũng nêu bật cần cẩu, xe lâm nghiệp và thiết bị xử lý vật liệu là những ứng dụng điển hình.

Trong ví dụ về catalog đó, chúng ta thấy rằng định mức của một bộ giảm chấn chỉ được đưa ra sau khi xem xét cấu trúc của nó. Nó không thể chịu được một hợp chất hoặc hình dạng khác dưới cùng một tải trọng.

Bạn nên tiến hành thử nghiệm trên các bộ giảm chấn bằng cao su trong điều kiện phù hợp với tốc độ, năng lượng và cách lắp đặt của ứng dụng dự định sử dụng bộ giảm chấn (mục đích sử dụng cuối cùng).

Việc lựa chọn vật liệu liên quan đến việc có đủ năng lượng và khả năng phục hồi.

Một số ứng dụng cơ khí có thể trở nên bền hơn và chống mài mòn tốt hơn nhờ sử dụng loại cao su phù hợp, ví dụ như cao su tự nhiên.

Bạn có thể chọn cao su nitrile butadiene (NBR) khi có liên quan đến dầu khoáng vì nó ít bị ảnh hưởng bởi dầu khoáng hơn, trong khi đó cao su ethylene-propylene (EPDM) sẽ không bị ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết và ánh nắng mặt trời. Vật liệu mài mòn sẽ làm mòn polyurethane nhanh chóng, nhưng nếu đáp ứng được yêu cầu tải trọng thì nó có thể bền hơn.

Tất cả các lựa chọn đó đều có phạm vi nhiệt độ và hóa chất có thể áp dụng khác nhau. Bạn cần tìm hiểu điều đó cho từng loại.

Độ cứng chỉ là một trong những đặc tính của vật liệu bạn sử dụng.

Các yếu tố khác như độ trễ, mô đun đàn hồi, biến dạng nén, khả năng chống rách và khả năng chống lão hóa do tác động của nhiệt sẽ quyết định hình dạng, hay đường cong, mà lực tuân theo và mức độ phục hồi của lực đó.

Hai sản phẩm cao su có cùng chỉ số Shore A có thể thể hiện hành vi khác nhau khi chịu va đập.

Khi thiết kế bộ giảm chấn bằng cao su, cần phải biết nhiệt độ hoạt động thấp nhất. Hợp chất cao su cứng lại khi rất lạnh có thể truyền lực cực đại cao hơn.

Ngược lại, độ bền kéo thấp cùng với sự sinh nhiệt tích lũy do sức kháng cắt thấp ở nhiệt độ cao có thể là nguyên nhân gây ra biến dạng vượt quá giới hạn.

Các bài kiểm tra thông thường chỉ trả lời được một số câu hỏi hạn chế.

Tiêu chuẩn ASTM D575 đo lường hành vi chịu nén dưới các điều kiện thử nghiệm cụ thể. Nó có thể so sánh các hợp chất hoặc cung cấp một tham chiếu tải trọng-độ lệch được kiểm soát. Mẫu chuẩn không thể tái tạo diện tích tiếp xúc, vật liệu chèn hoặc tốc độ va đập thay đổi của bộ đệm.

Tiêu chuẩn ASTM D395 đánh giá độ biến dạng do nén sau một khoảng thời gian nén và phục hồi nhất định. Nó giúp so sánh xu hướng phục hồi, nhưng không dự đoán được sự trở lại hoàn toàn của một bộ phận giảm chấn đã được định hình sau hàng nghìn lần va đập tốc độ cao.

Tiêu chuẩn ASTM D624 đo độ bền xé dưới hình dạng mẫu thử xác định. Nó có thể hỗ trợ sàng lọc hỗn hợp trong trường hợp có nguy cơ nứt. Bản thân tiêu chuẩn cũng cảnh báo rằng kết quả có thể không liên quan trực tiếp đến hiệu suất sử dụng thực tế.

Trình tự xác thực bộ đệm hoàn chỉnh

Kiểm tra kích thước, bề mặt được tạo hình và vị trí chèn. Đo đường cong lực-biến dạng ban đầu một cách chậm rãi để xác định tình trạng của chi tiết. Kiểm tra xem bộ phận giảm chấn có đủ khoảng trống để biến dạng mà không tiếp xúc với các cạnh sắc nhọn hoặc kẹp vật liệu vào khung hay không.

Tiến hành các thử nghiệm va đập với khối lượng, vận tốc và hướng di chuyển đại diện. Đo độ lệch, độ bật lại và lực cực đại khi rủi ro của thiết bị yêu cầu. Bắt đầu với lực tác động thấp hơn mức tối đa và tăng dần theo kế hoạch thử nghiệm được kiểm soát với các biện pháp bảo vệ phù hợp.

Đối với việc giảm chấn trong công nghiệp, hãy thực hiện chu kỳ hoạt động của chi tiết với tần suất và nhiệt độ dự kiến. Theo dõi nhiệt độ bề mặt và sự thay đổi chiều cao vĩnh viễn. Lặp lại phép đo tác động sau khi xử lý để có thể quan sát được sự thay đổi trong đường cong lực.

Kiểm tra mối nối cao su-kim loại, các vùng gấp hoặc phồng, bề mặt tiếp xúc và ốc vít sau khi vận hành. Các vết nứt, các chi tiết chèn bị lỏng hoặc độ nghiêng vĩnh viễn có thể cho thấy tải trọng lệch trục. Tiêu chí chấp nhận cần bao gồm cả khoảng hở thiết bị và tình trạng của bộ đệm.

Thông tin cần thiết cho quá trình phát triển

Cung cấp khối lượng chuyển động, tốc độ va chạm, chiều cao rơi (nếu có), độ lệch tối đa cho phép và tần suất sự kiện. Thêm nhiệt độ, dầu bôi trơn, thời tiết, lực cực đại cho phép, không gian lắp đặt và hậu quả của việc dừng không thành công.

Đối với các bộ phận giảm chấn bằng cao su tùy chỉnh, cần bao gồm góc tiếp xúc, chi tiết ốc vít và bất kỳ chuyển động ngang nào. Hình ảnh hoặc mặt cắt của bộ phận lắp ráp có thể cho thấy sự cản trở và các vấn đề về đường truyền tải trọng mà chỉ bản vẽ bộ phận giảm chấn không thể hiện được.

Làm việc với Yida

Công ty TNHH Sản phẩm Cao su Chính xác Dalian Yida chuyên phát triển các bộ phận đàn hồi đúc khuôn theo yêu cầu và các linh kiện cao su-kim loại. Đối với các bộ giảm chấn bằng cao su, Yida có thể xem xét khả năng sản xuất, các tùy chọn hợp chất, hình dạng miếng chèn và kích thước quan trọng so với trường hợp tải trọng của khách hàng.

Các bộ phận giảm chấn bằng cao su đúc cần được phê duyệt bằng cách thử nghiệm thành phẩm trên các thiết bị phần cứng tiêu biểu. Khi năng lượng, hành trình và tần số sự kiện được xác định, kế hoạch lấy mẫu có thể đo lường những gì thiết bị thực sự cần thay vì chỉ dựa vào giá trị độ cứng chung chung.