Caractéristiques et avantages de l'amortisseur en caoutchouc

- Oct 10, 2019-

Le caoutchouc est caractérisé par une élasticité élevée et une viscosité élevée. L'élasticité du caoutchouc est causée par le changement de sa conformation moléculaire frisée. L'interaction entre les molécules de caoutchouc entrave le mouvement des chaînes moléculaires et montre la viscosité. Ainsi, le stress et la tension sont souvent déséquilibrés. La structure moléculaire à longue chaîne du caoutchouc et la faible force secondaire entre les molécules font que le matériau à base de caoutchouc présente une propriété viscoélastique unique et présente par conséquent de bonnes propriétés d'absorption des chocs, d'isolation acoustique et d'amortissement. Les composants en caoutchouc sont largement utilisés pour isoler les vibrations et absorber les chocs en raison de leur hystérésis, de leur amortissement et de leur déformation réversible. En outre, le caoutchouc a également des caractéristiques d'hystérésis et de frottement interne; elles sont généralement exprimées par le facteur de perte. Plus le facteur de perte est élevé, plus l'amortissement et la génération de chaleur du caoutchouc sont évidents, plus l'effet d'amortissement est évident. En résumé, l’amortisseur en caoutchouc a également un bon effet d’absorption des chocs.

Avantages des amortisseurs en caoutchouc:

(1) La forme peut être déterminée librement et la dureté peut être contrôlée en ajustant les composants de la formulation de caoutchouc pour répondre aux exigences de rigidité et de résistance dans toutes les directions;

(2) le frottement interne est important et l'effet d'absorption des chocs est bon, ce qui est bénéfique pour traverser la zone de résonance et atténuer les vibrations et le bruit haute fréquence;

(3) le module d'élasticité est beaucoup plus petit que celui du métal, ce qui peut produire une déformation élastique importante;

(4) Il n'y a pas de partie coulissante et facile à entretenir.

(5) Petite qualité, facile à installer et à démonter.

(6) La rigidité au choc est supérieure à la rigidité statique et à la rigidité dynamique, ce qui est bénéfique pour la déformation au choc.

2.2 Introduction des principaux types d'amortisseurs en caoutchouc

Les amortisseurs en caoutchouc sont classés selon leurs fonctions comme suit:

(1) un amortisseur en caoutchouc étroit qui supporte divers dispositifs;

(2) un pare-chocs en caoutchouc pour absorber les chocs;

(3) un ressort en caoutchouc utilisé comme élément d'actionnement mécanique;

(4) un amortisseur dynamique qui élimine les vibrations d'une fréquence de vibration spécifique;

(5) Les accouplements en caoutchouc font également partie de la catégorie des amortisseurs en caoutchouc.

Les amortisseurs en caoutchouc sont classés selon leur forme comme suit:

(1) Type de compression Ce type est un amortisseur en caoutchouc principalement utilisé pour la direction de compression. L'avantage est que la capacité de charge est grande, mais le module d'élasticité de la direction de compression ne peut pas être choisi trop bas.

(2) Type de cisaillement Ce type est un amortisseur en caoutchouc principalement utilisé pour le sens de coupe. Sa capacité de charge est faible, mais il présente l'avantage de pouvoir choisir un coefficient d'élasticité faible.

(3) Le type composite est un amortisseur en caoutchouc permettant de combiner compression et cisaillement. Il présente des caractéristiques intermédiaires en compression et en cisaillement.

(4) Type cylindrique Ce type d'amortisseur en caoutchouc peut être utilisé pour amortir les vibrations dans le sens vertical, le sens axial, la torsion et la déformation de l'arbre. Semblable au shaker alcalin en caoutchouc de type compression utilisé pour la direction verticale de l’arbre, sa capacité de charge est généralement grande, mais le module d’élasticité ne peut pas être choisi trop petit.

Les amortisseurs en caoutchouc sont classés en fonction de leur application comme suit:

(1) Amortisseur en caoutchouc de type YLJ: Le support en caoutchouc de type YLJ est un produit en caoutchouc spécial pour rouleau compresseur. Selon sa charge et ses dimensions extérieures, il peut être divisé en plusieurs modèles différents, qui sont utilisés pour différents types de rouleaux;

(2) Amortisseur en caoutchouc de type WJ: Le support en caoutchouc de type WJ est un amortisseur en caoutchouc polyvalent. Également connu sous le nom de "tampon universel", il comporte quatre protubérances cylindriques de différents diamètres et hauteurs et les côtés supérieur et inférieur sont disposés en croix. Il peut supporter des charges dans toutes les directions et absorber les vibrations dans toutes les directions. Aucun glissement ne se produit lorsqu'il est soumis à une pression latérale. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de prendre des mesures pour empêcher la machine de se déplacer horizontalement, économisant ainsi un coût de base énorme. Ce produit est résistant à la chaleur, à l'huile et facile à utiliser.

(3) Amortisseur en caoutchouc plat de type JP: Coussin en caoutchouc en forme de plaque de type JP Un type d'amortisseur en caoutchouc est un produit en métal en caoutchouc se présentant sous la forme d'une plaque plate. La structure est une plaque métallique intérieure et extérieure (anneau), et la carrure est prise en sandwich avec du caoutchouc et est produite par un procédé de moulage. Il peut être divisé en trois modèles: JP-1, JP-2 et JP-3. Utilisé en radio, instrumentation et instrumentation pour protéger sa machine des chocs et des chocs;

(4) Le type JG est utilisé pour les ventilateurs, les compresseurs d'air, les congélateurs, les pompes à eau, les instruments de précision, les instruments, les machines-outils;

(5) le type 6JX est utilisé pour les machines électriques et les équipements électroniques soumis à des exigences élevées en matière d'isolation aléatoire de vibrations et de chocs, tels que les navires et les véhicules;

(6) les types 6WN, 31, SH, E, EA sont utilisés pour séparer le moteur principal, les équipements mécaniques et d’instrumentation, les amortisseurs, la réduction des chocs et le bruit des locomotives diesel;

(7) La série XL, accouplement en caoutchouc à haute élasticité, est la première série de accouplements à élasticité élevée conçue selon les normes nationales (GB 2496 81), conçue pour la sérialisation, la normalisation et la généralisation en Chine, particulièrement élevée. L'élasticité (faible rigidité, grande flexibilité) réduire la fréquence de vibration naturelle de l’arbre, modifier les vibrations de torsion de l’arbre, empêcher le moteur diesel de présenter une vitesse de résonance dangereuse, avoir de meilleures caractéristiques d’absorption des chocs, absorber une partie de l’énergie de vibration; résorbable et réduire les fluctuations du couple de sortie du moteur diesel; améliorer la qualité de la transmission de l'énergie et compenser les erreurs d'installation de l'arbre;

(8) L’amortisseur de vibrations en torsion en caoutchouc YXN, XN est un nouveau type de composant d’amortissement du vilebrequin, capable de surmonter les vibrations de torsion du système de vilebrequin du moteur du véhicule, l’impact des engrenages, l’usure des pièces de la machine, un bruit accru, des vibrations accrues, et même le vilebrequin lors de la résonance. Problèmes graves tels que les pauses. Les tuyaux en caoutchouc sont largement utilisés dans les machines et équipements de navires pour l’absorption des chocs et l’isolation phonique. Il existe également un matériau d'amortissement viscoélastique, qui est un polymère de haut poids moléculaire. Les valeurs du module d'élasticité et du facteur de perte varient considérablement en fonction de la température et de la fréquence. C'est un nouveau matériau d'isolation et de réduction du bruit actuellement mis au point chez nous et à l'étranger. Il est largement utilisé dans les secteurs de l'aviation, de l'aérospatiale, de la construction navale, de l'automobile, du ferroviaire, de la construction, du textile et autres.

2.3 Principales applications des amortisseurs en caoutchouc

2.3.1 Amortisseur en caoutchouc pour automobiles

Avec le développement de l'économie sociale, la transformation des voitures nationales et étrangères est assez fréquente et l'industrie automobile est confrontée à une période de mutation rapide. Ce développement se caractérise par la sécurité de conduite, le confort de conduite, la vitesse et le luxe. Pour améliorer encore la durée de vie de la voiture. Les produits absorbant les chocs sont utilisés pour contrôler les vibrations et le bruit des automobiles et améliorer la stabilité de leur direction. Ils sont généralement placés dans les châssis de moteurs d’automobiles, les dispositifs à barre de pression, les coussinets de suspension, les supports de palier centraux, les limiteurs de relief et les amortisseurs de vibrations de torsion. Pour améliorer la sécurité et le confort de la voiture. Les produits absorbant les chocs peuvent être divisés en quatre catégories: supports, coussinets, amortissement et amortissement. Les principales exigences sont l’absorption des chocs, la résistance à la chaleur et la résistance à la fatigue. Les produits en caoutchouc absorbant les chocs des véhicules à moteur comprennent les supports de moteur, les éléments de suspension, les ressorts en caoutchouc, les ressorts pneumatiques en caoutchouc et les pare-chocs en caoutchouc. Ces dernières années, afin d'améliorer la sécurité, le confort et la facilité d'utilisation des automobiles, la variété et la quantité de produits en caoutchouc absorbant les chocs pour automobiles ont augmenté. Par exemple, le nombre de produits en caoutchouc absorbant les chocs dans une voiture a atteint 50 à 60 pièces.

Les amortisseurs en caoutchouc du système d’exploitation du moteur et de la transmission servent à isoler les vibrations de la source. La partie transmission absorbe les chocs avec un couplage polygonal et un embrayage amortisseur. Les amortisseurs utilisés sur les suspensions avant et arrière supportent non seulement le poids de la carrosserie, mais empêchent également la carrosserie de transmettre les vibrations montantes et descendantes de la roue, de supprimer le mouvement irrégulier de la masse non suspendue et de transmettre les vibrations. puissance et force de freinage. Le pare-chocs en caoutchouc est l’un des amortisseurs les plus importants de la carrosserie. Sa forme structurelle est la suivante: une couche de caoutchouc est prise en sandwich entre deux plaques métalliques et la déformation par cisaillement du caoutchouc est utilisée à des fins de tamponnage. Récemment, un tampon cylindrique rempli d'azote et coexistant avec l'huile d'amortisseur a été mis au point. Il se caractérise par une augmentation de la capacité de charge de l'amortisseur (jusqu'à 20 MPa), un bon effet d'absorption des chocs et une durée de vie. Les matériaux en caoutchouc utilisés dans les amortisseurs en caoutchouc pour automobiles sont principalement NR et SBR. Afin d'améliorer la résistance à la chaleur d'articles absorbant les chocs, IR, IIR, CR, EPDM, etc. ont été utilisés comme matériaux hôtes. Des élastomères thermoplastiques seront également utilisés dans des articles partiellement absorbants tels que des absorbeurs de choc pour la carrosserie et le châssis. Par exemple, l’usine de caoutchouc de Zhejiang Haimen a adopté NR / CR et a mis au point un amortisseur de siège à ressort de voiture offrant un bon effet.

2.3.2 Amortisseurs en caoutchouc pour locomotives et traverses de chemin de fer

Selon les statistiques, plus de 10 000 types de matériaux et composants en caoutchouc sont utilisés dans les chemins de fer et les locomotives domestiques et la consommation de caoutchouc est d’environ 10 kt / an. Avec l’augmentation de la vitesse des locomotives de chemin de fer, l’effet dynamique sur la ligne augmente fortement, entraînant une usure importante des composants des lignes, des pneus et des locomotives. Les exigences en matière de résistance sismique des locomotives de chemin de fer sont de plus en plus élevées. Amortisseurs en caoutchouc L'application étant de plus en plus populaire, la variété et la quantité de produits en caoutchouc absorbant les chocs sur la locomotive augmentent. Les produits en caoutchouc absorbant les chocs présents sur la locomotive comprennent principalement un corps de pieu en caoutchouc de soutien central, un corps de ressort en caoutchouc pour tige de tirette de boîte d’essieu, un pieu en caoutchouc de roulement latéral, un patin en caoutchouc de suspension du moteur, une roue élastique, un ressort, bloc en caoutchouc du dispositif de transmission, joints à rotule en caoutchouc, amortisseurs en caoutchouc du coupleur, etc. L’amortisseur en caoutchouc appliqué à la locomotive est principalement utilisé pour résister aux contraintes de compression, aux contraintes de cisaillement et au moment de torsion, ainsi qu’à deux ou plus combinaisons de stress en même temps.

Avec le développement rapide de la construction ferroviaire en Chine, les traverses de chemin de fer ont également été progressivement transformées de traverses en traverses en béton. Après le changement, bien que la durée de vie de la traverse soit prolongée, la stabilité de la structure du train de roulement est améliorée, mais l'élasticité de la voie est considérablement réduite, ce qui entraîne une détérioration de l'effet tampon de la voie sur le rail de roulement. impact. Afin d’améliorer les performances d’amortissement de la traverse en béton, de réduire la force d’impact de la traverse sur le lit de la voie et de renforcer l’isolation, des polymères élastiques sont utilisés chez nous et à l’étranger pour résoudre le problème élastique de la voie de traverse en béton. Les coussinets en caoutchouc sont des coussinets élastiques à utiliser entre ou sous les rails et les traverses en béton (en plus des coussinets en caoutchouc pour sol meuble, des rails en bois lamellé et des traverses en plastique, etc.), des coussinets en caoutchouc avec leur élasticité unique et une bonne isolation. largement utilisé sur les lignes de chemin de fer.

En fonction de l'application, le coussinet en caoutchouc pour traverses en béton est généralement divisé en deux types: le coussinet supérieur (sous le rail) et le coussinet sous le coussin. En raison de l'exposition à long terme à l'atmosphère et sous l'oreiller, la semelle en caoutchouc est constamment soumise aux vibrations et à l'impact de la locomotive. Par conséquent, il est nécessaire d’avoir une bonne résistance au vieillissement naturel, à la chaleur, au froid et à une bonne élasticité ainsi qu’au amortissement et à l’absorption des chocs. Ont également une meilleure résistance à l'usure, isolation électrique, résistance à la compression et au cisaillement. La chose la plus importante dans la conception de la formule est de considérer la durabilité et le coût du matériau. Les matériaux principaux couramment utilisés sont NR, SBR, BR, CR, EPDM, etc.

2.3.3 Amortisseur en caoutchouc pour pont

Dans le projet de pont, le support du pont à poutres est requis aux deux extrémités. La fonction principale du support est de transférer de manière fiable toutes les charges sur la travée du pont (y compris la charge morte et la charge vive) vers le pilier, et de résister au déplacement horizontal et à la déformation en angle de la travée du pont due à la charge; Il est adapté à la dilatation et à la contraction causées par les changements de température et d'humidité. Le support de pont comporte deux types de supports fixes et mobiles. La première consiste à fixer la position de la structure du pont sur le pilier, de sorte que l’extrémité de la travée du pont puisse tourner librement et ne puisse pas bouger; ce dernier permet non seulement que le support d'extrémité tourne librement mais nécessite également de l'énergie. Mouvement auto-utilisation, supportant la dilatation et la contraction causées par des facteurs tels que la température, le retrait du béton et la charge.

Les pays étrangers ont commencé à utiliser des coussinets en caoutchouc à la fin des années 50. Dans les années 1960, il y avait beaucoup de pays dans le monde. Comparés à d'autres supports rigides, les roulements en caoutchouc de pont présentent non seulement des performances de travail fiables, mais présentent également les avantages d'une structure simple, d'une source de matière suffisante et d'un traitement et d'une fabrication faciles. Parce que le coussinet en caoutchouc peut s'adapter à la déformation de la structure supérieure du large pont, du pont incurvé et du pont oblique dans toutes les directions, il est largement utilisé non seulement dans les ponts routiers de petite et moyenne taille, les ponts urbains et les ponts de chemin de fer, mais aussi dans les grandes portées. Le pont est également utilisé en grande quantité. Actuellement, trois types de plaques de type commun, le type de plaque de PTFE et le palier en caoutchouc de type boîtier sont largement utilisés en ingénierie des ponts. Le principe de sélection du matériau principal en caoutchouc du roulement en caoutchouc du pont consiste à sélectionner NR, CR, EPDM, IIR et IIR chloré en fonction des exigences des conditions environnementales afin de respecter les exigences de performance technique. Le processus de fabrication du roulement en caoutchouc du pont est principalement moulé. Le processus de production consiste à plastifier le caoutchouc, puis à le mélanger à l'agent de mélange afin de former un composé de caoutchouc. Après avoir été garé, raffiné et calandré, le film est découpé en un film semi-fini répondant à certaines spécifications. Une fois le produit semi-fini installé, il est vulcanisé et vulcanisé sur la machine à vulcaniser à plat. Le processus de vulcanisation doit faire attention à éviter une épaisseur inégale et le mouvement de la plaque d'acier.

Dans le roulement en caoutchouc du pont, le roulement en caoutchouc plomb est obtenu en remplissant verticalement le plomb au milieu du roulement en caoutchouc amortisseur ordinaire. Le remplissage de la sonde a pour but d’améliorer l’effet d’absorption d’énergie du support et d’assurer un bon amortissement du support; la seconde consiste à augmenter la rigidité précoce du support, ce qui est bénéfique pour contrôler la réponse du vent et résister à la micro-vibration de la fondation. Le système d'isolation constitué de ce roulement en caoutchouc a été largement utilisé dans les ponts de grande et moyenne taille à l'étranger et a donné de bons résultats. Le roulement en caoutchouc à fort amortissement est constitué d'un matériau en caoutchouc à fort amortissement. Le caoutchouc hautement amortissant peut être obtenu en incorporant du graphite dans du NR ou du caoutchouc synthétique, et les propriétés d’amortissement du matériau peuvent être ajustées en fonction de la quantité de graphite incorporée. Comme le roulement en caoutchouc amortissant le plomb, le roulement en caoutchouc à amortissement élevé possède à la fois un isolateur de vibrations et un amortisseur, qui peuvent être utilisés indépendamment dans le système d'isolation.

2.3.4 Amortisseurs en caoutchouc pour les projets de construction

Les bâtiments et les structures résistant aux tremblements de terre sont un problème important dans le domaine de l'ingénierie de la construction en raison de catastrophes naturelles inévitables telles que les séismes. Parallèlement, l’augmentation de la densité du trafic entraîne une plus grande transmission des vibrations et une pollution sonore accrue, et l’isolation des bâtiments de génie civil contre les vibrations et le bruit est devenue un problème urgent à résoudre.

Depuis 1966, les États-Unis ont pris les devants dans l’utilisation du bâtiment Abani. Le Japon, la France, la Nouvelle-Zélande et la Chine sont également bien placés pour fixer la travée du pont sur la jetée, permettant ainsi l’utilisation du pont dans certains bâtiments importants. Soutien. À la fin de la structure actuelle, il est libre de pivoter et ne peut pas bouger; ce dernier ne constitue pas seulement le bâtiment isolé à la base avec plus de 80% des bâtiments construits avec un système de palier isolant en caoutchouc laminé pour la résistance aux tremblements de terre. Les paliers en caoutchouc laminé sont largement utilisés non seulement dans les projets de construction de ponts, mais également à la base des bâtiments pour isoler les sources sismiques, la protection sismique et l'isolation sismique des structures en eau. Les pratiques ont montré que ces bâtiments dotés de paliers en caoutchouc isolés peuvent résister à des essais sismiques poussés, tels que le grand séisme de Los Angeles en janvier 1994 et le séisme de Kobé au Japon en janvier 1995. Les bâtiments du système affichent une excellente performance sismique, pas seulement le bâtiment n'est pas en panne, mais les installations internes ne sont pas détruites. Par conséquent, ces dernières années, les roulements en caoutchouc isolants laminés ont été largement utilisés ici et à l'étranger. À l'heure actuelle, des centaines de bâtiments en Chine utilisent des paliers en caoutchouc isolants laminés. De nombreux résultats d’essais montrent que l’isolation sismique du roulement en caoutchouc peut non seulement réduire les dommages causés à la superstructure, mais aussi que la limite de hauteur et la distance de sécurité du bâtiment peuvent être assouplies de manière appropriée. Etant donné que la surface extérieure du roulement en caoutchouc isolé est une couche de caoutchouc épaisse, la plaque d'acier et la couche de caoutchouc adhésive ne sont pas dégradées par l'influence de l'environnement et la durée de vie peut atteindre 95 ° C ou plus. De nombreux tests et exemples ont prouvé que la durabilité et la résistance au feu des coussinets en caoutchouc répondaient parfaitement aux exigences de durée de vie des bâtiments.