El caucho se caracteriza por su alta elasticidad y alta viscosidad. La elasticidad del caucho es causada por el cambio de su conformación molecular rizada. La interacción entre las moléculas de caucho dificulta el movimiento de las cadenas moleculares y muestra la viscosidad. De modo que el estrés y la tensión a menudo están en un estado desequilibrado. La estructura molecular de cadena larga del caucho y la débil fuerza secundaria entre las moléculas hacen que el material de caucho exhiba una propiedad viscoelástica única y, por lo tanto, tenga buenas propiedades de absorción de impactos, aislamiento acústico y amortiguación. Los componentes de goma se usan ampliamente para aislar la vibración y absorber los golpes debido a su histéresis, amortiguación y deformación reversible. Además, el caucho también tiene características de histéresis y fricción interna, generalmente se expresan por el factor de pérdida, cuanto mayor es el factor de pérdida, cuanto más obvio es el amortiguamiento y la generación de calor del caucho, más obvio es el efecto de amortiguación. En resumen, el amortiguador de goma hecho de goma también tiene un buen efecto de absorción de impactos.
Ventajas de los amortiguadores de goma:
(1) La forma se puede determinar libremente, y la dureza se puede controlar ajustando los componentes de la formulación de caucho para cumplir con los requisitos de rigidez y resistencia en todas las direcciones;
(2) La fricción interna es grande y el efecto de absorción de impactos es bueno, lo que es beneficioso para cruzar la zona de resonancia y atenuar la vibración y el ruido de alta frecuencia;
(3) El módulo de elasticidad es mucho más pequeño que el del metal, lo que puede producir una gran deformación elástica;
(4) No hay una parte deslizante y es fácil de mantener;
(5) Pequeña calidad, fácil de instalar y desmontar.
(6) La rigidez al impacto es mayor que la rigidez estática y la rigidez dinámica, lo que es beneficioso para la deformación por impacto.
2.2 Introducción de los principales tipos de amortiguadores de goma
Los amortiguadores de goma se clasifican según sus funciones de la siguiente manera:
(1) un amortiguador de goma estrecho que admite varios dispositivos;
(2) un parachoques de goma con el fin de absorber los golpes;
(3) un resorte de goma utilizado como miembro de accionamiento mecánico;
(4) Un amortiguador dinámico que elimina la vibración de una frecuencia de vibración específica;
(5) Los acoplamientos de goma también se incluyen en la categoría de amortiguadores de goma.
Los amortiguadores de goma se clasifican según su forma de la siguiente manera:
(1) Tipo de compresión Este tipo es un amortiguador de goma utilizado principalmente para la dirección de compresión. La ventaja es que la capacidad de carga es grande, pero el módulo elástico de la dirección de compresión no puede elegirse demasiado bajo.
(2) Tipo de corte Este tipo es un amortiguador de goma utilizado principalmente para la dirección de corte. Su capacidad de carga es pequeña, pero tiene la ventaja de que el coeficiente elástico se puede seleccionar para que sea pequeño.
(3) El tipo compuesto es un amortiguador de goma para la combinación de compresión y corte, y tiene características intermedias de tipo de compresión y tipo de corte.
(4) Tipo cilíndrico Este tipo de amortiguador de goma se puede utilizar para amortiguar las vibraciones en dirección vertical, dirección axial, torsión y distorsión del eje. Al igual que el agitador alcalino de goma de tipo de compresión utilizado para la dirección vertical del eje, su capacidad de carga es generalmente grande, pero el módulo elástico no se puede elegir demasiado pequeño.
Los amortiguadores de goma se clasifican según su aplicación de la siguiente manera:
(1) Amortiguador de goma tipo YLJ: el soporte de goma tipo YLJ es un producto de goma especial para rodillos de carretera. Según su carga y dimensiones externas, se puede dividir en varios modelos diferentes, que se utilizan para diferentes tipos de rodillos de carretera;
(2) Amortiguador de goma tipo WJ: el soporte de goma tipo WJ es un amortiguador de goma versátil. También conocido como la "almohadilla universal", tiene cuatro salientes cilíndricos de diferentes diámetros y alturas, y los lados superior e inferior están dispuestos en forma transversal. Puede soportar cargas en cualquier dirección y absorber vibraciones en cualquier dirección. No se produce deslizamiento cuando se somete a presión lateral. Por lo tanto, no es necesario tomar medidas para evitar que la máquina se mueva horizontalmente, ahorrando un costo base enorme. Este producto es resistente al calor, resistente al aceite y fácil de usar;
(3) Amortiguador de caucho plano tipo JP: almohadilla de caucho con forma de placa tipo JP Un tipo de amortiguador de caucho es un producto de metal de caucho en forma de placa plana. La estructura es una placa de metal interna y externa (anillo), y el medio está emparedado con goma, y se produce mediante un método de moldeo. Se puede dividir en tres modelos: JP-1, JP-2 y JP-3. Utilizado en radio, instrumentación e instrumentación para proteger su máquina de golpes y golpes;
(4) El tipo JG se utiliza para ventiladores, compresores de aire, congeladores, bombas de agua, instrumentos de precisión, instrumentos, máquinas herramientas;
(5) El tipo 6JX se utiliza para maquinaria eléctrica y equipos electrónicos con altos requisitos de aislamiento aleatorio de vibraciones y golpes, como barcos y vehículos;
(6) El tipo 6WN, el tipo 31, el tipo SH, el tipo E, EA se utilizan para el motor principal, el separador del equipo mecánico y de instrumentación, el amortiguador, el sistema antichoque y la reducción de ruido de las locomotoras diesel;
(7) La serie XL, acoplamiento de goma de alta elasticidad, es la primera serie estándar nacional (GB 2496 81) de acoplamiento de alta elasticidad diseñada y desarrollada por serialización, estandarización y generalización en China, especialmente alta. La elasticidad (baja rigidez, alta flexibilidad) puede reduzca la frecuencia de vibración natural del eje, cambie la vibración torsional del eje, haga que el motor diesel no tenga una velocidad de resonancia peligrosa, tenga mejores características de absorción de impactos, absorba parte de la energía de vibración; absorbible y reduce la fluctuación del par de salida del motor diesel; mejorar la calidad de transmisión de energía y compensar el error de instalación del eje;
(8) El amortiguador de vibraciones torsionales de goma YXN, XN es un nuevo tipo de componente de amortiguación del cigüeñal, que puede superar la vibración torsional del sistema del cigüeñal del motor del vehículo, el impacto del engranaje, el desgaste de las piezas de la máquina, el aumento del ruido, el aumento de la vibración y incluso el cigüeñal durante la resonancia. Problemas graves como pausas. Las mangueras de goma se usan ampliamente en la maquinaria y equipos de barcos para la absorción de impactos y el aislamiento acústico. También hay un material de amortiguación viscoelástica, que es un polímero de alto peso molecular. Hay grandes cambios en los valores del módulo elástico y el factor de pérdida en función de la temperatura y la frecuencia. Es un nuevo material para aislamiento y reducción de ruido desarrollado actualmente en el país y en el extranjero, y se usa ampliamente en la aviación, la industria aeroespacial, la construcción naval, el automóvil, el ferrocarril, la construcción, la industria textil y otras.
2.3 Aplicaciones principales de amortiguadores de goma
2.3.1 Amortiguador de goma para automóviles
Con el desarrollo de la economía social, la transformación de automóviles nacionales y extranjeros es bastante frecuente, y la industria automotriz se enfrenta a un período de cambios rápidos. El desarrollo se caracteriza por garantizar la seguridad de conducción, el confort de marcha, la alta velocidad y el lujo. Para mejorar aún más la vida útil del automóvil. Los productos de amortiguación se utilizan para controlar la vibración y el ruido de los automóviles y mejorar su estabilidad de dirección. Generalmente se colocan en bastidores de motores de automóviles, dispositivos de barra de presión, bujes de suspensión, soportes de cojinetes centrales, limitadores de golpes y amortiguadores de vibraciones torsionales. Para mejorar la seguridad y la comodidad del automóvil. Los productos amortiguadores se pueden dividir en cuatro categorías: soportes, bujes, amortiguación y amortiguación. Los requisitos principales son absorción de impactos, resistencia al calor y resistencia a la fatiga. Los productos de caucho para absorción de impactos automotrices incluyen soportes de motor, miembros de suspensión, resortes de caucho, resortes neumáticos de caucho y protectores de caucho de impacto. En los últimos años, para mejorar la seguridad, la comodidad y la operatividad de los automóviles, la variedad y cantidad de productos de caucho amortiguadores para automóviles han aumentado. Por ejemplo, la cantidad de productos de caucho amortiguadores en un automóvil ha alcanzado de 50 a 60 piezas.
Los amortiguadores de goma para el motor y el sistema operativo de la transmisión se utilizan para aislar la vibración de la fuente. La parte de transmisión es amortiguadora con un acoplamiento poligonal y un embrague amortiguador. Los amortiguadores utilizados en los dispositivos de suspensión delanteros y traseros no solo soportan el peso de la carrocería del automóvil, sino que también evitan que la carrocería transmita la vibración hacia arriba y hacia abajo de la rueda, suprimiendo el movimiento irregular de la masa no suspendida y transmitiendo el potencia y fuerza de frenado. El parachoques de goma es uno de los amortiguadores importantes de la carrocería del automóvil. Su forma estructural es que una capa de caucho se intercala entre dos placas de metal, y la deformación por cizallamiento del caucho se utiliza para fines de amortiguación. Recientemente, se ha desarrollado un tampón cilíndrico que está lleno de nitrógeno y coexiste con aceite para amortiguadores, que se caracteriza por un aumento en la capacidad de carga del amortiguador (hasta 20 MPa), un buen efecto de absorción de impactos y un efecto extendido vida de servicio. Los materiales de caucho utilizados en los amortiguadores de caucho para automóviles son principalmente NR y SBR. Con el fin de mejorar la resistencia al calor de los artículos amortiguadores, se han utilizado IR, IIR, CR, EPDM, etc. como materiales huéspedes. Los elastómeros termoplásticos también se utilizarán en artículos que absorben parcialmente los golpes, como los amortiguadores para el cuerpo y el chasis. Por ejemplo, Zhejiang Haimen Rubber Factory adoptó NR / CR y desarrolló un amortiguador de asiento de resorte para automóvil con buen efecto.
2.3.2 Amortiguadores de goma para locomotoras ferroviarias y colchones de ferrocarril
Según las estadísticas, hay más de 10.000 tipos de materiales y componentes de caucho utilizados en ferrocarriles y locomotoras nacionales, y el consumo de caucho es de aproximadamente 10 kt / a. Con el aumento de la velocidad de las locomotoras ferroviarias, el efecto dinámico en la línea aumenta bruscamente, causando un desgaste severo en los componentes de las líneas, neumáticos y locomotoras. Los requisitos para la resistencia sísmica de las locomotoras ferroviarias son cada vez más altos. Amortiguadores de goma La aplicación se está volviendo cada vez más popular, por lo que la variedad y cantidad de productos de goma que absorben los golpes en la locomotora están aumentando. Los productos de caucho que absorben los golpes en la locomotora ferroviaria incluyen principalmente un cuerpo central de pilote de caucho de soporte, un cuerpo de resorte de caucho de varilla de tracción de la caja del eje, un pilote de caucho de cojinete lateral, una almohadilla de caucho de suspensión del motor, una rueda elástica, un engranaje elástico, un aire de caucho resorte, un bloque de goma de proa del dispositivo de transmisión, y juntas de rótula de goma, parachoques de goma de acoplamiento, etc. El amortiguador de goma aplicado a la locomotora se utiliza principalmente para resistir el esfuerzo de compresión, el esfuerzo cortante y el momento de torsión, y para soportar dos o más combinaciones de estrés al mismo tiempo.
Con el rápido desarrollo de la construcción de ferrocarriles en China, las traviesas de ferrocarril también se han cambiado gradualmente de traviesas a traviesas de hormigón. Después del cambio, aunque la vida útil del durmiente se prolonga, se mejora la estabilidad de la estructura del bastidor de la vía, pero la elasticidad de la vía se reduce significativamente, lo que resulta en un deterioro del efecto amortiguador de la vía en el riel de la rueda impacto. Con el fin de mejorar el rendimiento de amortiguación del durmiente de hormigón, reducir la fuerza de impacto del durmiente en el lecho de la pista y aumentar el aislamiento, se utilizan polímeros elásticos en el hogar y en el extranjero para resolver el problema elástico de la vía del durmiente de hormigón. Las almohadillas de goma para dormir son almohadillas elásticas para usar entre o debajo de los rieles y las traviesas de hormigón (además de las almohadillas de goma para suelo blando, rieles de madera laminada y colchonetas de plástico, etc.), las almohadillas de goma con su elasticidad única y buen aislamiento ampliamente utilizado en líneas ferroviarias.
Dependiendo de la aplicación, la almohadilla de goma para dormir de hormigón generalmente se divide en dos tipos: la almohadilla superior (debajo del riel) y la debajo de la almohada. Debido a la exposición a largo plazo a la atmósfera y debajo de la almohada, la almohadilla para dormir de goma está constantemente sujeta a la vibración y al impacto de la locomotora. Por lo tanto, se requiere que tenga una buena resistencia al envejecimiento natural, al calor, al frío y una buena elasticidad y amortiguación y absorción de impactos. También tienen una mejor resistencia al desgaste, aislamiento eléctrico, compresión y resistencia al corte. Lo más importante en el diseño de fórmulas es considerar la durabilidad y el costo del material. Los materiales principales usados comúnmente son NR, SBR, BR, CR, EPDM y similares.
2.3.3 Amortiguador de goma para puente
En el proyecto del puente, se requiere el soporte del puente del puente de la viga en ambos extremos. La función principal del soporte es transferir de manera confiable todas las cargas en el tramo del puente (incluidas la carga muerta y la carga viva) al muelle, y resistir el desplazamiento horizontal y la deformación de la esquina del tramo del puente debido a la carga; Se adapta a la expansión y contracción causada por los cambios de temperatura y humedad. El soporte del puente tiene dos tipos de soportes fijos y móviles. El primero es fijar la posición de la estructura del puente en el muelle, de modo que el extremo del tramo del puente se pueda girar libremente y no pueda moverse; este último no solo permite que el soporte final gire libremente sino que también requiere energía. Movimiento de uso propio, que soporta la expansión y contracción causada por factores como la temperatura, la contracción del hormigón y la carga.
Los países extranjeros comenzaron a usar rodamientos de goma a fines de la década de 1950. Para la década de 1960, había muchos países en el mundo. En comparación con otros soportes rígidos, los cojinetes de goma de puente no solo tienen un rendimiento de trabajo confiable, sino que también tienen las ventajas de una estructura simple, una fuente de material suficiente y un procesamiento y fabricación fáciles. Debido a que el rodamiento de goma se puede adaptar a la deformación de la estructura superior del puente ancho, el puente curvo y el puente oblicuo en todas las direcciones, se usa ampliamente no solo en puentes de carreteras pequeñas y medianas, puentes urbanos y puentes ferroviarios, pero también en grandes luces. El puente también se usa en grandes cantidades. En la actualidad, tres tipos de placa común, tipo placa de PTFE y caja tipo cojinete de goma son ampliamente utilizados en la ingeniería de puentes. El principio de seleccionar el material principal de goma del rodamiento de goma del puente es seleccionar NR, CR, EPDM, IIR y IIR clorado de acuerdo con los requisitos de las condiciones ambientales en la premisa de cumplir con los requisitos de rendimiento de ingeniería. El proceso de fabricación del rodamiento de goma del puente está mayormente moldeado. El proceso de producción es que el caucho se plastifica y luego se mezcla con el agente de composición para formar un compuesto de caucho. Después de ser estacionado, refinado y calandrado, la película se corta en una película semiacabada de cierta especificación. Después de instalar el producto semiacabado, se vulcaniza y vulcaniza en la máquina de vulcanización plana. El proceso de vulcanización debe prestar atención para evitar espesores irregulares y movimientos de la placa de acero.
En el rodamiento de goma del puente, el rodamiento de goma de plomo se realiza rellenando verticalmente el plomo en el medio del rodamiento de goma de amortiguación normal. El propósito del relleno de plomo es mejorar el efecto de absorción de energía del soporte y asegurar una amortiguación adecuada del soporte; el segundo es aumentar la rigidez temprana del soporte, lo que es beneficioso para controlar la respuesta del viento y resistir la microvibración de la base. El sistema de aislamiento que consiste en este rodamiento de goma se ha utilizado ampliamente en puentes grandes y medianos en el extranjero y ha logrado buenos resultados. El cojinete de goma de alta amortiguación está hecho de material de goma de alta amortiguación. El caucho de alta amortiguación se puede obtener incorporando grafito en NR o caucho sintético, y las propiedades de amortiguación del material se pueden ajustar de acuerdo con la cantidad de grafito incorporado. Al igual que el cojinete de goma de amortiguación con amortiguación de plomo, el cojinete de goma de amortiguación de alta amortiguación tiene un aislador de vibraciones y un amortiguador, que se pueden usar de forma independiente en el sistema de aislamiento.
2.3.4 Amortiguadores de goma para proyectos de construcción.
Los edificios y estructuras resistentes a los terremotos fuertes son un tema importante en el campo de la ingeniería de la construcción debido a desastres naturales inevitables como los terremotos. Al mismo tiempo, la creciente densidad del tráfico conduce a una mayor transmisión de vibraciones y contaminación acústica, y el aislamiento de vibraciones y ruidos de los edificios de ingeniería civil se ha convertido en un problema urgente por resolver.
Desde 1966, Estados Unidos ha tomado la delantera en el uso del Edificio Abani. Japón, Francia, Nueva Zelanda y China también se han posicionado para arreglar el tramo del puente en el muelle, permitiendo que el puente se use en algunos edificios importantes. Apoyo. Al final de la estructura actual, es libre de girar y no puede moverse; este último no solo hace que el edificio aislado en la base con más del 80% de los edificios construidos con un sistema de aislamiento de caucho laminado para resistencia a los terremotos. Los rodamientos de caucho laminado se usan ampliamente no solo en proyectos de construcción de puentes, sino también en la base de edificios para aislar fuentes sísmicas, protección sísmica y aislamiento sísmico de estructuras de agua. Las prácticas han demostrado que estos edificios con cojinetes de goma aislados pueden resistir fuertes pruebas de terremotos, como el gran terremoto en Los Ángeles en enero de 1994 y el terremoto de Kobe en Japón en enero de 1995. Los edificios en el sistema muestran un excelente rendimiento sísmico, no solo el el edificio no está abajo, pero las instalaciones internas no están destruidas. Por lo tanto, en los últimos años, los rodamientos de caucho de aislamiento laminado se han utilizado ampliamente en el hogar y en el extranjero. En la actualidad, cientos de edificios en China han utilizado rodamientos de caucho de aislamiento laminado. Muchos resultados de las pruebas muestran que el aislamiento sísmico del rodamiento de goma no solo puede reducir el daño a la superestructura, sino que también el límite de altura y la distancia de seguridad del edificio se pueden relajar adecuadamente. Dado que la superficie exterior del rodamiento de goma aislado es una capa de goma gruesa, la placa de acero y la capa de goma adhesiva no se degradan por la influencia del medio ambiente, y la vida útil puede alcanzar 95a o más. La durabilidad y la resistencia a la llama de los rodamientos de goma han sido probados por muchas pruebas y ejemplos para cumplir plenamente con los requisitos de vida útil de los edificios.