Každá aplikácia je iná, ale existujú spoločné problémy, ktoré ovplyvňujú všetky typy strojov a zariadení v rôznych odvetviach. Vibrácie, nárazové zaťaženie a hluk sú pravdepodobne dôležitými faktormi vo väčšine prostredí a bežným spôsobom na zmiernenie týchto faktorov je použitiea.
Držiaky na izoláciu vibrácií sú vyrobené z kovového jadra a gumeného plášťa, ktoré znižujú vibrácie a hluk v rôznych strojoch prostredníctvom tlmiacich vlastností gumy. Pripevňujú sa k strojom alebo povrchom pomocou dvoch závitových otvorov, dvoch svorníkov alebo jedného svorníka a jedného závitového otvoru v závislosti od potrieb aplikácie. Držiaky na izoláciu vibrácií sú často vložené medzi dve časti zariadenia, aby sa izolovali ich vibrácie. Sú navrhnuté tak, aby zabránili poškodeniu a hluku zariadení a povrchov, na ktorých spočívajú, tým, že absorbujú kinetickú energiu generovanú počas prevádzky, predlžujú životnosť a vytvárajú bezpečnejšie a tichšie pracovné prostredie.
Gumové nárazníky sú dizajnovo a funkčne podobné, majú však len jedno uchytenie. Sú lepšou voľbou na absorbovanie priamych nárazových zaťažení, ako sú dvere strojov alebo ako bezpečnostné nárazníky v automatizovaných strojoch. Môžu byť tiež použité ako nohy na zmiernenie vibrácií podlahy, zdvíhanie zostavy a ochranu podlahy/zariadenia pred poškodením. Gumové nárazníky majú širšiu škálu materiálov a možností tvrdosti podľa Shorea, čo im umožňuje ich použitie v rozmanitejšom rozsahu aplikácií.
Pred jednoduchým výberom jedného z týchto komponentov však musíte zvážiť všetky alebo niektoré z nasledujúcich faktorov.
1. Ako bude namontovaný držiak vibrácií alebo nárazník?
Tieto držiaky tlmiace nárazy sú k dispozícii s jedným kolíkom, dvoma kolíkmi, jedným závitovým otvorom, dvoma závitovými otvormi alebo jedným kolíkom a jedným závitovým otvorom, čo dáva dizajnérom možnosti pri ich montáži. Ak je potrebné komponent namontovať iba na jeden koniec, je lepšou voľbou gumený nárazník a konštruktér sa musí rozhodnúť, či je montáž lepšie podopretá závitovým otvorom alebo závitovým kolíkom. Našťastie medzi týmito dvoma montážnymi konfiguráciami nie je žiadny výrazný rozdiel vo výkone, pretože to je určené tvrdosťou Shore, výškou a materiálom gumeného plášťa.
Existuje niekoľko rôznych konfigurácií vibračných držiakov, ktoré zodpovedajú rôznym potrebám aplikácie.
Montáž držiaka na izoláciu vibrácií je komplikovanejšia ako gumený nárazník, pretože ich musí používateľ namontovať z oboch koncov. Používajú sa predovšetkým na spojenie dvoch častí stroja. Vložené medzi dva komponenty alebo povrchy stroja môžu účinne stabilizovať zostavu a zároveň absorbovať nárazy a vibrácie. Je dôležité vziať do úvahy, že vibračné držiaky sa časom opotrebujú a vyžadujú si výmenu. Či už je samotný stroj navrhnutý s čapmi alebo závitovými otvormi, alebo ich kombináciou, má vplyv na to, ako je pôvodne zostavený, ako aj na to, ako sa vykonáva s náhradnými držiakmi na izoláciu vibrácií.
2. Aké je očakávané maximálne zaťaženie?
Nie je prekvapením, že držiaky na izoláciu vibrácií a gumené nárazníky nemajú rovnaké vlastnosti tlmenia alebo tlmenia nárazov. Rozmery a materiál plášťa ovplyvňujú výkon týchto komponentov pri nárazovom zaťažení. Držiaky s väčším vonkajším priemerom dokážu zvládnuť väčšie nárazy, ale nemusia sa zmestiť do priestorových obmedzení aplikácie. Podobne držiaky s väčšími dĺžkami nedokážu absorbovať také vysoké zaťaženie ako kratšie držiaky s rovnakým vonkajším priemerom, ale môžu byť užitočné pri vytváraní väčšieho nárazníka medzi pohyblivými časťami a citlivými komponentmi. Gumové nárazníky v kónickom štýle odolávajú väčším nárazovým zaťaženiam pomocou progresívnej pružnosti, aby absorbovali nárazové zaťaženie postupnejšie ako štandardné valcové nárazníky. Rozdiel je podobný brzdeniu auta oproti postupnému brzdeniu na dlhšiu vzdialenosť. Táto dodatočná odolnosť však prichádza za vyššiu cenu a nemusí byť potrebná v každej aplikácii.
Valcové nárazníky absorbujú nárazové zaťaženie lineárne a naraz. Kónické nárazníky absorbujú nárazové zaťaženie postupne.
Čím vyššia je tvrdosť, tým väčšie nárazové zaťaženie môže vibračný držiak zniesť. Bundy s tvrdomerom 40 Shore A, ktoré sú relatívne mäkké a poddajné, znesú najnižšiu záťaž. Bundy 55 Shore A durometer ponúkajú rovnováhu medzi tlmením a tuhosťou. Plášte tvrdomeru 70 Shore A ponúkajú najväčšiu odolnosť voči nárazovému zaťaženiu, ale sú pomerne tuhé.
3. Koľko je potrebné tlmenie vibrácií?
Intenzita vibrácií je daná samotnou aplikáciou. Jedným z najbežnejších použití držiaka na tlmenie nárazov sú nohy pre priemyselné zariadenia, ako sú dopravníky. Množstvo vibrácií a hluku, ktoré tieto systémy vytvárajú v továrni, môže byť obrovské. V týchto prípadoch sa zvyčajne odporúča, aby si používatelia vybrali vyrovnávacie nožičky určené pre tieto aplikácie. Množstvo vibrácií, ktoré môže vibračný držiak tlmiť, priamo súvisí s materiálom jeho plášťa. Čím nižšia je tvrdosť plášťa s držiakom na vibrácie, tým viac tlmenia vibrácií ponúka, čím sa vytvára inverzný vzťah medzi tlmením vibrácií a odolnosťou voči nárazovému zaťaženiu. Vyšší vibračný držiak s väčším množstvom gumy môže absorbovať viac vibrácií, ale má tiež zníženú schopnosť nárazového zaťaženia.
4. Aký dôležitý je durometer?
Durometer meria tuhosť uloženia vibrácií a slúži ako ich primárny ukazovateľ výkonu, pričom do značnej miery určuje tuhosť pruženia komponentu a axiálnu nosnosť. Prvým krokom pre konštruktéra pri výbere jednej z týchto častí by malo byť rozhodnutie o požadovanom tvrdomere. Miera pruženia sa vzťahuje na to, aká sila je potrebná na stlačenie gumového nárazníka. Čím väčšia je tuhost pružiny, tým je komponent pevnejší a naopak. Axiálna nosnosť sa vzťahuje na to, koľko sily dokáže absorbovať vibračný držiak, a zvyšuje sa s tvrdosťou pruženia. Je dôležité, aby dizajnér chápal sily, ktoré musia tieto komponenty zvládnuť, aby si vybral ten so správnym tvrdomerom.
Je zvláštne, že veľa výrobcov vibračných držiakov nekontroluje tvrdosť, čo znamená, že pri nákupe skutočne neviete, čo získate. Nie je nezvyčajné vidieť, že výrobcovia uvádzajú tolerancie tvrdomerov v rozsahu od 40 do 70. Tento obrovský rozdiel je viac než dostatočný na to, aby negoval požadovanú nárazovú záťaž alebo kontrolu vibrácií a môže dokonca predstavovať nebezpečenstvo pre operátorov a okoloidúcich, ak ide o veľké zariadenia. Ruland ponúka vibračné držiaky a nárazníky s toleranciou tvrdosti plus /- 5, čo je v konzistentnom a bezpečnom rozsahu.
5. Čo je to prevádzkové prostredie?
Vibračné držiaky a gumené nárazníky sú ponúkané vo viacerých materiáloch plášťa a jadra pre viac než len ich odlišné výkonové charakteristiky. Tieto komponenty môžu byť vystavené pôsobeniu zlúčenín, ako sú olej, mazivo, chemické rozpúšťadlá a kyseliny, alebo environmentálnym faktorom, ako sú extrémne teploty a UV žiarenie. Výber správnej kombinácie materiálov zaisťuje, že vibračné držiaky si zachovajú svoj výkon a predčasne nezlyhajú. Nižšie uvedená tabuľka poskytuje prehľad toho, ako každý výber zvláda rôzne operačné prostredia:
6. Aké teploty dosiahne aplikácia?
Vibračné držiaky a gumené nárazníky si môžu zachovať svoje výkonové charakteristiky v horúcom a chladnom prostredí v závislosti od zvoleného materiálu plášťa a trvania prítomných teplôt. Úchyty z prírodného kaučuku dokážu tolerovať trvalé teploty až do 176 stupňov F (80 stupňov C) a krátkodobé vystavenie až 266 stupňov F (130 stupňov C). Zvládnu nepretržité vystavenie teplotám až -40 °F (-40 °C) alebo krátkodobé vystavenie prostrediu -76 °F (-60 °C). Guma NBR nedokáže zvládnuť také nízke teploty (-22 stupeň F/-30 stupeň C dlhodobo a -40 stupeň F/-40 stupeň C krátkodobo), ale dokáže tolerovať vyššie teploty 248 stupňov F (120 stupňov C) dlhodobé a 302 stupňov F (150 stupňov C) krátkodobé. Silikón má najväčšiu teplotnú toleranciu pri prevádzkových teplotách od -76 stupňov F (-60 stupňov C) do 446 stupňov F (230 stupňov C). Účinky prekročenia teplotných tried sa líšia a ich dôležitosť závisí od výkonnostných požiadaviek aplikácie. Ak sú gumené plášte vystavené teplotám alebo expozičným časom prekračujúcim odporúčanú dobu, stanú sa pružnými a stratia tuhosť. Naopak, nízke teploty spôsobia, že bundy budú krehkejšie a tvrdšie, čo môže spôsobiť praskanie a odlupovanie, ktoré môže byť trvalé. Vibračné držiaky a gumené nárazníky vo všeobecnosti nemožno použiť v aplikáciách vystavených slnečnému žiareniu alebo tam, kde je potrebná pravidelná UV dezinfekcia. Pravidelné vystavenie UV žiareniu zhorší výkon týchto komponentov bez ohľadu na to, či je použitý prírodný kaučuk, NBR kaučuk alebo silikónový plášť. V týchto prípadoch blokovanie UV žiarenia alebo použitie neštandardného materiálu ako je neoprén.
7. Sú náklady faktorom?
Mnohé z prospešných vlastností vibračných držiakov a gumových nárazníkov prichádzajú s drahším dizajnom a materiálmi. Napríklad jadro z nehrdzavejúcej ocele so silikónovým plášťom ponúka vynikajúcu odolnosť voči chemikáliám a opotrebovaniu, avšak v mnohých aplikáciách to nie je potrebné. Rozdiel v cene nie je v malom množstve veľký, ale môže sa rýchlo prejaviť pri objednávke stoviek alebo tisícok. Vo väčšine aplikácií sú tieto komponenty potrebné len na ľahké tlmenie nárazov v prevádzkových prostrediach s obmedzenou expozíciou, čo umožňuje použitie menej nákladných valcových štýlov s plášťom z prírodnej gumy a oceľovým jadrom.
