Překládáme náš obchod do češtiny!
Protože však máme mnoho produktů a stránek, bude to nějakou dobu trvat. Mezitím bude náš katalog produktů k dispozici v angličtině. Děkujeme vám za trpělivost!
Materiály v mechanice a stavebnictví: nápady, aplikace a výhody
Tlumicí materiály jsou nezbytné pro mechaniku a konstrukci. Používají se k absorpci nárazů a vibrací a ke zlepšení provozu strojů a systémů. Díky svým jedinečným vlastnostem je lze použít v různých mechanických a technických aplikacích. Tento článek popisuje různé typy tlumicích a elastických materiálů, jakož i jejich použití v mechanice a konstrukci. Tento článek se zabývá různými typy tlumicích materiálů, jejich použitím v mechanických aplikacích a jejich specifickými vlastnostmi.
Proč má smysl používat tlumicí materiály v mechanice?
Tlumicí materiály lze použít v mechanice jako tlumiče vibrací pro snížení vibrací, nárazů a/nebo hluku vytvářeného mechanickými systémy, jako jsou motory, převodovky a další součásti. Snížením emisí vibrací a hluku mechanických systémů se zvyšuje celkový výkon, spolehlivost a bezpečnost systému. Účinným tlumením systému optimalizujete vlastnosti aplikace a snižujete riziko poškození nebo poruchy. Vzhledem k tomu, že použití tlumicích materiálů minimalizuje namáhání materiálu způsobené vibracemi, výrazně prodlužuje životnost mechanického systému.
Typy tlumicích materiálů
Existují různé typy tlumicích materiálů, které lze efektivně používat v mechanice a konstrukci. Patří sem polyuretany, elastomery a pěny. Každý materiál má své vlastní specifické vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu pro příslušnou aplikaci a možná řešení. Výběr tlumicího materiálu závisí na specifických požadavcích systému, jako je frekvence vibrací nebo intenzita nárazů.
Polyuretanová pryž
Polyuretanová pryž má dobré vlastnosti tlumení vibrací. Má vynikající mechanickou pevnost a v kombinaci s vysokou odolností proti oděru je obzvláště odolná. Vzhledem k tomu, že polyuretanová pryž má výrazné vlastnosti potlačující vibrace, účinně pohlcuje nárazy a absorbuje výslednou energii. Má také vynikající odolnost proti olejům a je primárně vhodná pro použití v suchých prostředích bez chemikálií. V závislosti na oblasti aplikace lze použít zejména tepelně odolné, antistatické nebo otěruvzdorné formy polyuretanové pryže.
| Označení | Jednotka | Polyuretanová pryž | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardní | Vulkollan® | Odolnost proti oděru | Keramická polyuretanová pryž | Odolnost vůči teplu | Odrazové rameno | Velmi měkké | |||||||||||
| Tvrdost | Shore A | 95 | 90 | 70 | 50 | 30 | 92 | 68 | 90 | 70 | 95 | 90 | 70 | 50 | 90 | 70 | 15 |
| Specifická hmotnost | g/cm³ | 1.13 | 1.13 | 1.20 | 1.20 | 1.20 | 1.26 | 1.20 | 1.13 | 1.13 | 1.2 | 1.15 | 1.13 | 1.03 | 1.02 | ||
| Pevnost v tahu | MPa | 44 | 27 | 56 | 47 | 27 | 45.5 | 60 | 44.6 | 31.3 | 42 | 26 | 53 | 45 | 44.6 | 11.8 | 0.6 |
| Prodloužení | % | 380 | 470 | 720 | 520 | 600 | 690 | 650 | 530 | 650 | 360 | 440 | 680 | 490 | 530 | 250 | 445 |
| Tepelná stabilita až | °C | 70 | 80 (krátkodobé 120) | 70 | 70 | 120 | 70 | 80 | |||||||||
| Odolnost proti nízkým teplotám až do | °C | -40 | -20 | -20 | -20 | -40 | -20 | -20 | -20 | -40 | |||||||
Elastomery
Elastomery se používají v široké škále mechanických aplikací. Mezi elastomery běžně používané v průmyslových aplikacích patří:
- Nitrilová pryž (NBR)
- Chloroprenová pryž (CR)
- Etylenová pryž (EPDM)
- Butylová pryž (IIR)
- Fluorokaučuk (FPM)
- Silikonová pryž (SI)
- Tvrdá pryž
- Přírodní kaučuk (NR)
Elastomery jsou velmi všestranné a lze je použít v různých designech pro širokou škálu aplikací. Elastomery mají obecně výrazný tlumicí účinek, a proto vydrží i silné vibrace a nárazy. V závislosti na typu použitého kaučuku má materiál zvláště odolné chemické a teplotní vlastnosti a může být použit v aplikacích, kde je vyžadována vysoká úroveň absorpce nárazů.
| Označení | Jednotka | Nitrilová pryž (NBR) | Chloroprenová pryž (CR) | Etylenová pryž (EPDM) | Butylová pryž (IIR) | Fluorokaučuk (FPM) | Silikonová pryž (SI) | Tvrdá pryž (Hanenaito®) | Přírodní kaučuk (NR) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Standardní | Vysoce silná verze | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tvrdost | Shore A | 70 | 50 | 65 | 65 | 65 | 80 | 60 | 70 | 50 | 50 | 57 | 32 | 45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Specifická hmotnost | g/cm³ | 1.60 | 1.30 | 1.60 | 1.20 | 1.50 | 1.80 | 1.90 | 1.20 | 1.20 | 1.30 | 1.20 | 0.90 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pevnost v tahu | MPa | 12.7 | 4.4 | 13.3 | 12.8 | 7.5 | 12.5 | 10.8 | 7.4 | 8.8 | 7.8 | 8.3 | 10.3 | 16.1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Prodloužení | % | 370 | 400 | 460 | 490 | 380 | 330 | 270 | 300 | 330 | 400 | 810 | 840 | 730 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Max. Provozní teplota | °C | 90 | 99 | 100 | 120 | 120 | 230 | 200 | 200 | 60 | 70 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota pro nepřetržité použití | °C | 80 | 80 | 80 | 80 | 210 | 150 | 150 | 30 | 70 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Odolnost proti nízkým teplotám až do | °C | -10 | -35 | -40 | -30 | -10 | -70 | -50 | 10 | 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pěny
Pěny jsou schopny účinně tlumit vibrace absorbováním energie vibrací prostřednictvím mnoha individuálních pórů. Jsou velmi flexibilní a lze je také nainstalovat na nerovné nebo zakřivené povrchy. Mají dobrou pružnost a díky své poréznosti a nízké hmotnosti mohou být použity různými způsoby, aby se minimalizovaly vibrace a tlumil zvuk. Další výhodou pěny je široký frekvenční rozsah, ve kterém může absorbovat vibrace.
K čemu se v mechanice používají tlumiče nárazů?
Tlumiče nárazů se používají v mechanice ke snížení nebo tlumení pohybu objektu nebo systému. Mohou také zabránit zpožděním, která mohou způsobit vibrace a oscilace mechanických systémů. V mechanických systémech se často používají tlumiče nárazů, které pohlcují nárazy a tlumí rychlost pohybujících se objektů, když mění směr nebo dojde k nárazu. Často se používají k tlumení hydraulických systémů (např. oleje), což umožňuje kompaktní konstrukci a robustní provozní charakteristiky.
V tomto datovém listu uvádí MISUMI příklad aplikace pro „tlumiče nárazu v mechanice“.
Jak tlumicí vlastnosti ovlivňují vaši aplikaci
Charakteristiky tlumení jsou důležitým faktorem při výběru správného tlumiče pro danou aplikaci. Tato vlastnost popisuje chování tlumiče v závislosti na rychlosti a ohybu pohybujícího se objektu.
Existují různé typy tlumicích vlastností, které jsou určeny velikostí, počtem a vyrovnáním otvorů mezi tlakovou komorou a akumulátorem tlaku uvnitř tlumiče.
Tlumič, klasifikace podle tlumicích vlastností
| Struktura | Realizace prefabrikovanou silou | Popis | ||
|---|---|---|---|---|
| Jeden otvor | S-design Typ A Typ B Typ L |
 |
Konstrukce s jedním otvorem má stejné odporové vlastnosti jako konstrukce s drážkou a prostorem mezi pístem a válcem, konstrukce s jednou trubkou a otvorem v pístu nebo konstrukce s dvojitou trubkou a jedním otvorem. Píst s jedním otvorem pracuje ve válci naplněném olejem. Vzhledem k tomu, že plocha otevření je po celou dobu zdvihu stejná, je odpor největší bezprostředně po nárazu a poté se po zbytek zdvihu rovnoměrně snižuje. |
 |
| Několik nepravidelných otvorů | Střední rychlost | |
V tomto dvoutrubkovém provedení se píst pohybuje ve vnitřní trubce. Tato vnitřní trubka má několik otvorů ve směru zdvihu a může absorbovat nejen konstantní energii, ale také energii z různých zdrojů. Určeno pro absorpci kinetické energie v první polovině zdvihu a regulaci rychlosti v druhé polovině. Proto se dobře hodí pro absorpci energie ve spojení se vzduchovými válci. |  |
| Více otvorů | Vysoká rychlost H-design |
 |
V tomto dvoutrubkovém provedení se píst pohybuje ve vnitřní trubce. Má několik otvorů ve směru zdvihu. Protože se otvory při klesající rychlosti zdvihu pomalu zmenšují, zůstává odpor relativně konstantní, i když je mírně vlnovitý. |  |
Jak si vyberete ten správný tlumič pro svou aplikaci?
Při výběru správného tlumiče pro danou aplikaci je nutné kromě tlumicích vlastností zvážit i další faktory, aby bylo dosaženo optimálního tlumicího účinku. Pro určení správného tlumiče pro vaši aplikaci je nutné provést následující výpočty a testy:
- Výpočet setrvačné energie
- Výpočet dočasného zdvihu tlumiče
- Výpočet přebytečné energie
- Výpočet celkové energie
- Kontrola maximální ekvivalentní hmotnosti
- Výběr charakteristik tlumení
- Zkontrolujte maximální spotřebovanou energii za minutu
Výběr tlumiče závisí na typu aplikace. Vysokorychlostní aplikace například vyžadují tlumiče s vyšší tlumicí kapacitou.
Pro dosažení optimálního výkonu je třeba vzít v úvahu teplotu a okolní podmínky. Pečlivý výběr a instalace tlumičů mohou pomoci prodloužit životnost mechanických systémů a minimalizovat hluk a vibrace.