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橡膠空氣彈簧橡膠選型
來(lái)源:上海松夏減震器有限公司????發(fā)布時(shí)間:2020-04-30 09:21
一般原則先要考慮的是橡膠空氣彈簧使用環(huán)境和工作條件,滿(mǎn)足其使用性能的要求,這是材料選用基本的原則;其次橡膠空氣彈簧材質(zhì)的加工工藝性能,適合批量生產(chǎn),保證成品性能、尺寸一致性;成本,有機化合物由于原料來(lái)源和成分的區別,價(jià)格也是差異很大的;可靠性,工程材料由于其使用環(huán)境差別,尤其橡膠空氣彈簧的使用條件和其本身的原因,通常要比其它零部件更容易失效。
一:力學(xué)性能一般來(lái)說(shuō),工程上采用的各種橡膠空氣彈簧,橡膠軟接頭,各種膨脹節,都是利用其彈性,使之起到減振、降噪,伸縮或密封作用。改善高速運轉機器設備的動(dòng)力性能、提高運行平穩性和密封質(zhì)量、保護零件不至于因為振動(dòng).沖擊而損壞變形或產(chǎn)生泄漏現象,從而提高機器設備的使用壽命。所以要求使用的橡膠空氣彈簧橡膠材質(zhì)應具有一定的機械強度、良好的彈性、比較高的耐疲勞可靠性、而且在長(cháng)時(shí)間使用情況下不改變起應有的性質(zhì)。對比其它工程材料,從強度方面來(lái)說(shuō),即使是以碳黑增強的硫化橡膠,其機械強度也是不高的。以強度好的天然橡膠,抗張強度(扯斷強度)只有24~34N/mm2,強度差的硅橡膠強度僅3.9~9.8N/mm2,與一般金屬材料相比,要差一個(gè)(甚至兩個(gè))數量級。由于橡膠材料強度不高,尤其是表面具有裂紋時(shí),拉伸更容易使材料破壞,因此在選用中除應按橡膠空氣彈簧要求的承載能力選擇適當的橡膠品種外,在設計中還應盡可能注意使橡膠空氣彈簧處于受壓狀態(tài),而不是受剪或拉伸狀態(tài)。同時(shí)不要使橡膠空氣彈簧承受的壓力過(guò)高,以免橡膠空氣彈簧,膨脹節過(guò)早的出現損壞。為了防止外界的破壞,橡膠與法蘭或者閥門(mén)連接的表面一定要平滑,拐彎處一定要有較大的原角過(guò)渡。倒角,以免造成直接經(jīng)濟損失成不必要的損傷。
二:工作溫度橡膠空氣彈簧,橡膠膨脹節又一比較大的缺點(diǎn)是使用溫度低,一般硫化橡膠允許長(cháng)期使用工作溫度在100℃左右,高的硅橡膠、氟橡膠也只在200~300℃之間。而橡膠的力學(xué)性能有隨溫度升高而變化,尤其是強度隨溫度升高而有所下降。橡膠的彈性也與溫度變化有關(guān)。拉伸時(shí),溫度升高,橡膠持續伸長(cháng)率得到增大,但彈性卻下降。(需要說(shuō)明的是,硅橡膠耐溫本領(lǐng)好,即使在200~300℃時(shí)還能保持其良好的彈性。)一般來(lái)說(shuō),橡膠短時(shí)間的加熱,冷卻后還能保持其原來(lái)的力學(xué)性能,但在長(cháng)時(shí)間高溫下,內部發(fā)生了使橡膠分子結構變化的化學(xué)反應,加速了橡膠的熱老化。從其自身來(lái)說(shuō),這個(gè)老化反應是不可逆的,從而影響了橡膠材質(zhì)的性能,使之不能恢復,導致橡膠空氣彈簧的損傷。為了提高橡膠空氣彈簧的使用壽命,在選用中要根據所使用環(huán)境和工作溫度,選擇耐熱性能相適應的膠種,同時(shí)在設計中注意改善橡膠空氣彈簧,橡膠膨脹節的受摩擦狀態(tài)和散熱條件,不要使橡膠零件產(chǎn)生過(guò)多的熱量并形成積聚。
橡膠是一種多組分的有機物質(zhì),要使橡膠具有較高的耐熱性能,可以通過(guò)改變膠料的成分(如采用新型的硫化體系和加入耐熱性較好的填充劑)和加工方法等輔助措施來(lái)達到。對于低溫條件下工作的橡膠零件,如在寒冷地區安裝的閥門(mén),某些暴露在外界的橡膠空氣彈簧,則應選用合適的耐低溫的耐寒橡膠。因為橡膠只能在某一范圍的溫度條件下才具有彈性,當環(huán)境溫度低到橡膠的脆化溫度時(shí),橡膠就會(huì )變成脆而易碎的玻璃狀物質(zhì),完全失去其使用價(jià)值。要獲得性能優(yōu)良的耐寒橡膠,基本的是選擇耐寒的生膠(如硅橡膠可在-70℃——-120℃范圍內使用);此外,通過(guò)生膠的接枝鑲嵌,降低結晶傾向,或者改變橡膠的配方,加入耐低溫的增塑劑,也能在一定范圍內改善橡膠的耐寒性能。
三:介質(zhì)影響
橡膠是鏈狀的有機物質(zhì),橡膠空氣彈簧在使用過(guò)程重要經(jīng)常的接觸到各種有腐蝕性的介質(zhì),如油類(lèi)、溶劑、酸、堿、氧氣、臭氧等等。不同品種的橡膠,由于其組分不同,它們抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力也不盡相同。使用時(shí)必須根據橡膠空氣彈簧,橡膠膨脹節的使用環(huán)境及所接觸的介質(zhì)類(lèi)型選擇適宜的橡膠材質(zhì),才能保證橡膠空氣彈簧,橡膠膨脹節在長(cháng)期使用過(guò)程中不致因介質(zhì)腐蝕而降低或失去應有的物理機械性能。
四:老化
同其它高分子有機材料一樣,老化是橡膠制品使用過(guò)程中一個(gè)突出的問(wèn)題,它直接影響到橡膠空氣彈簧,橡膠膨脹節的使用壽命。在制造、使用橡膠空氣彈簧時(shí),選用橡膠材質(zhì)是一個(gè)必須考慮的因素。除了材質(zhì)本身外,影響橡膠老化的因素主要是氧、臭氧、熱、光、金屬鹽和機械疲勞。它們促使橡膠的大分子裂解,破壞橡膠分子的正常結構,從而使橡膠件出現變色、發(fā)粘、發(fā)脆、變硬以及龜裂等等。防止橡膠空氣彈簧老化的措施很多(如在膠料中加入防老化劑、橡膠空氣彈簧表面涂以涂料、正確掌握硫化工藝、成品避免受壓、避光防曬)。在設計中選用耐老化性能好的橡膠材質(zhì)(硅橡膠、氟橡膠耐老化、其次乙丙橡膠、氯丁橡膠、天然橡膠等)
上海市松夏減震器有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)制造各種橡膠空氣彈簧產(chǎn)品,2005年我公司對橡膠空氣彈簧產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行改造,采用蒸汽壓力式模具制造橡膠空氣彈簧,完全更換了老式的壓制式模具,DN800以下的橡膠空氣彈簧產(chǎn)品,我廠(chǎng)全部采用高壓蒸汽成型,保證了橡膠空氣彈簧產(chǎn)品的使用質(zhì)量和外觀(guān)質(zhì)量,增加了橡膠空氣彈簧的承壓范圍,大大的延長(cháng)了橡膠空氣彈簧的使用壽命。
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