Главный Каталог Статей РФ
87561 авторов, размещено 48118 статей, сейчас на сайте пользователей: 116 Статистика
Аватар Кирилл Сайков

С чем связаны различия виброзащитных полимерных материалов?

Категория:  Промышленноcть, оборудование  | Автор:  Кирилл Сайков | Опубликовано: 30.12.2023

На российском рынке стройматериалов конкурируют три основных вида виброзащитных материалов. Это вспененные полиуретановые продукты, вибродемпфирующие эластомеры и бюджетные изделия из резиновой крошки. На последних останавливаться не станем, поскольку их эксплуатационные характеристики весьма посредственны. Рассмотрим лидеров рынка.

Начнем с самых раскрученных виброизоляционных материалов - вспененных полиуретанов. Пару десятков лет назад первую роль играли продукты австрийской Getzner - Sylomer и Sylodyn. Используя свое монопольное положение их дилеры держали максимальные цены, при этом обеспечивая клиентов качественным сервисом.

Перспективность рынка таких продуктов привела вскоре конкурентов, которые предлагать аналоги - вначале Vibrafoam от немецкой Kraiburg, а затем и отечественные фирмы с Gener и Vibrorez Pro. Это были вспененные полиуретаны с комбинированной структурой пор преимущественно открытых. Более совершенные продукты, такие как Sylodyn, Vibradyn и Gener получили закрытые поры, что повысило эффективность виброизоляции.  

Пористая структура вспененных полиуретанов обеспечивает сочетание упругих и вибропоглощающих свойств изделий. Рабочий диапазон, в частности Sylomer, начинается от 100 Гц. Температурный диапазон эксплуатации пенополиуретанов от -30°C до +70°C у Sylomer и Vibrafon и от -50°C до +50°C у Gener.

Отметим высокую несущую способность вспененных полиуретановых материалов с высокой плотностью, т.е. с пониженным числом пор. Но уменьшение пористости ведет к снижению способности материала к поглощению вибрации. Так для Sylomer SR11 статическая нагрузка 0,011Н/кв.мм, коэффициент механических потерь, который отражает количество поглощенной энергии вибрации - 0,25, у Sylomer SR450  статическая нагрузка 0,450 Н/кв.мм, коэффициент механических потерь 0,11, у Sylomer SR1200 статическая нагрузка 1,2 Н/кв.мм, коэффициент механических потерь всего 0,09. При этом важно отметить, что цена вспененных полиуретановых материалх тем выше, чем меньше пористость, поскольку больше материалоёмкость изделия, т.е. больше достаточно недешевого полиуретана.

Материалы типа Sylomer, Vibrafoam и Vibrorez Pro характеризуются большим количеством открытых пор, т.е. фактически это усовершенствованный и химически модифицированный поролон, который, как мы помним, был разработан в Германии еще в начале 40-х годов прошлого века. Способность такого пенополиуретана к поглощению воды известна, любому, кто хоть раз пользовался поролоновой губкой. Поглощение воды, к примеру, для пенополиуретаном Sylomer SR55 составляет порядка 300% за 3 часа. Если помнить, что виброизолирующие полиуретановые материалы обычно размещают под фундаментами, т.е. либо в землю, либо в ниши, которые недостаточно вентилируются, и лежат, как правило, ниже уровня пола. То есть неизбежно воздействие на виброзащитный материал воды с проникновение воды в поры.

В зависимости от количества и размера пор в массиве вспененного полиуретанового материала и количества воды, оказавшейся внутри массива, эксплуатационные характеристики виброизоляционного материала могут различаться. При этом вода - практически несжимаемый материал, и ее наличие внутри массива серьезно изменяет динамические характеристики изделия. При отрицательных температурах вода, находящаяся в внутри пор, за счет увеличения своего объема, может приводить к локальным разрушениям структуры материала. Важно помнить также о низкой стойкости полиуретановых полимеров к гидролизу, влияние которого становится сильнее при наличии растворенных в воде солей. А так как гидролитического действия воды и растворов солей полимер трудно избежать в условиях эксплуатации, такой комплекс негативных факторов ведет к снижению эффективности системы виброзащиты.

Демпфирующая эластомерная пластина ПД-С-Ф-10 ТУ 22.19.20-133-75233153-2022

В отличии от вспененных полиуретанов, вибродемпфирующие материалы на базе синтетического нитрильного каучука, такие как виброгасящие пластины ТУ 2534-002-61734928-2013, материалы Новелле и демпфирующие пластины ПД-С-Ф ТУ 22.19.20-133-75233153-2022, монолитные эластомерные материалы, характеризующиеся минимумом упругих свойств и максимумом демпфирующих, т.е. направленных на поглощение энергии колебаний. Указанные нитрильные эластомерные материалы практически несжимаемы, что делает прогнозируемым поведение конструкций в эксплуатации, особенно в сравнении с пенополиуретановым Sylomer и аналогами, которые имеют тенденцию к постоянному сжатию на протяжении более чем 10 лет.

Исследованный рабочий диапазон демпфирующих эластомерных пластин начинается от 32 Гц, в отличии от вспененных полиуретанов – выше 100 Гц. То есть в области низких и сверхнизких частот применение монолитных эластомеров на основе нитрильных каучуков выглядит рациональнее.

Поскольку монолитный материал на основе синтетических каучуков гидрофобный и неподвержен гидролизу, пластины ПД-С-Ф и аналоги предпочтительнее для использования в фундаментах зданий и сооружений.

Рабочая статическая осевая нагрузка для вибродемпфирующих эластомерных пластин – 6,5 Н/кв.мм, а пиковая 19,5. Тогда как для даже топовой версии Sylomer SR1200 – 1,2 и 6,0 соответственно. Прочностные характеристики каучуковых эластомеров превосходят средние показатели для вспененных полиуретановых изделий примерно на порядок, а коэффициент механических потерь материалов из нитрильного каучука - на уровне бюджетного варианта Gener VX11 и значительно превосходит остальные изделия данной продуктовой линейки. Исходя из этих характеристик, применение пористого полиуретана в фундаментах зданий часто сомнительно.

Температурный диапазон эксплуатации вибродемпфирующих эластомеров от -40°C до +100°C, а у пластин ПД-С-Ф - до +120°C.

С чем связаны такие различия рассматриваемых типов виброзащитных полимерных материалов? Самым распространенным механизмом поглощения вибрационных колебаний является вязкоупругое демпфирование с использованием в системе виброизоляции материалов, которые обладают как эластической, так и пластической составляющими поведения. Эластическая - это упругость, которая накапливает энергию в процессе нагружения и целиком возвращает её после того, как нагрузка снята. Пластичность же не возвращает энергию, поскольку потеря энергии происходит в виде «чистого затухания” как только снимается нагрузка . В вязкоупругом материале сохраняется часть энергии колебаний в процессе действия нагрузки , а затем большая часть её преобразуется в тепловую. Причем чем больше энергии будет потеряно (преобразовано), тем о большем демпфировании нужно говорить.

Обычно, при применении вибродемпфирующих материалов энергия возмущения поглощается демпфирующим материалом, т.е преобразуется в некоторое количество тепловой энергии. Такой процесс именуется «поглощением энергии», хотя на самом деле речь идет о ее преобразовании в соответствии с Законом сохранения энергии.

Во вспененных полиуретановых материалах в процессах виброизоляции превалирует эластическая составляющая, тогда как в вибродемпфирующих эластомерах - пластическая.

На основе такой информации потребитель должен принимать решение об использовании того или иного типа виброзащитного материала - либо вспененного полиуретана, либо эластомера на основе нитрильного каучука, либо искать другие решения.

 


vulkanikum@gmail.com  https://vulkanikum.ru/vep2
Комментарии
К этой статье пока нет комментариев. Станьте первым! У нас гости не могут комментировать статьи. Пожалуйста авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы прокомментировать.
Интересные статьи по теме
Аватар Svetlana28
От Чертежа к Производству: Значение Рабочей Документации (РД) в успешном монтаже и пусконаладке АСУ ТП Рабочая Документация – это "дорожная карта" для реализации проекта. Чем она точнее и полнее, тем быстрее и экономичнее будет переход от чертежа к полностью функционирующему промышленному объекту....
Категория: Промышленноcть, оборудование | Автор: Svetlana28 | Добавлено: 06.12.2025
Аватар mmz
Как правильно настроить универсальный трубогиб: Руководство для достижения оптимальных результатов В этой статье мы подробно рассмотрим основные этапы и ключевые моменты настройки универсального трубогиба....
Категория: Промышленноcть, оборудование | Автор: mmz | Добавлено: 26.05.2025
Аватар mmz
Универсальный трубогиб 220В: Простота в использовании и обслуживании для эффективной гибки труб В современном мире, где скорость и точность играют ключевую роль в производственных процессах, универсальные трубогибы 220В становятся незаменимым инструментом для мастерских, производственных предпри...
Категория: Промышленноcть, оборудование | Автор: mmz | Добавлено: 15.08.2025
Аватар mmz
Универсальные трубогибы: Экономия ресурсов и времени производства в вашей компании В этой статье мы рассмотрим, как использование универсальных трубогибов может значительно сэкономить ресурсы и время производства....
Категория: Промышленноcть, оборудование | Автор: mmz | Добавлено: 22.05.2025
Аватар mmz
Универсальный трубогиб 220В: Быстрая и эффективная гибка труб в любых условиях. От точности и качества гибки напрямую зависит надежность и долговечность конечной конструкции. В этой связи, универсальный трубогиб, работающий от сети 220В, становится основным станком, сочетающим в ...
Категория: Промышленноcть, оборудование | Автор: mmz | Добавлено: 25.07.2025
Свежие комментарии

Комментарий эксперта: Как изменения в налоговом законодательстве 2025 года перевернут привычный бухга...

Читать >>

Узбекистан является одним из крупнейших производителей текстильной продукции в Центральной Азии. Страна исторически специализировалась на выращивании ...

Читать >>

Читая статью про "зарождение инвестиций в Древнем Вавилоне", поймал себя на мысли, что мы упорно пытаемся натянуть современные экономические концепции...

Читать >>

Если раньше много времени уходило на подготовку материалов для конкурса, отправке по почте, то теперь это намного проще. И доступнее для каждого учите...

Читать >>

Зря вы так про аниме, есть прям крутые ужастики, с кровью и кишками, а есть где головой думать надо. К примеру доктор Стоун....

Читать >>

Лучшие авторы
Аватар eurof
Эффективное продвижение статьями!

Читать

Аватар Юрий1234
Люблю рыбалку, спорт и путешествия.

Читать

Аватар plus-stroy
Компания Плюс-Строй занимается строительство кирпи...

Читать

Напишите нам