Elke toepassing is anders, maar er zijn veelvoorkomende problemen die van invloed zijn op alle soorten machines en apparatuur in verschillende industrieën. Trillingen, stootbelastingen en geluid zijn waarschijnlijk belangrijke overwegingen in de meeste omgevingen, en een gebruikelijke manier om deze factoren te verminderen is door gebruik te maken vanen.
Trillingsisolatiesteunen zijn gemaakt van een metalen kern en rubberen mantel die trillingen en geluid in verschillende machines verminderen door de dempende eigenschappen van het rubber. Ze worden bevestigd aan machines of oppervlakken met twee tapgaten, twee tapeinden of één tapeinde en één tapgat, afhankelijk van de toepassingsbehoeften. Trillingsisolatiesteunen worden vaak tussen twee apparaten geplaatst om hun trillingen te isoleren. Ze zijn ontworpen om schade en lawaai aan apparatuur en de oppervlakken waarop ze rusten te voorkomen door de kinetische energie die tijdens het gebruik wordt gegenereerd te absorberen, de levensduur te verlengen en een veiligere, stillere werkomgeving te creëren.
Rubberen bumpers zijn vergelijkbaar in ontwerp en functie, maar hebben slechts één bevestiging. Ze zijn een betere keuze voor het opvangen van directe impactbelastingen zoals machinedeuren of als veiligheidsbuffers in geautomatiseerde machines. Ze kunnen ook worden gebruikt als voeten om vloertrillingen te verminderen, een assemblage te verhogen en vloeren/apparatuur te beschermen tegen beschadiging. Rubberen bumpers hebben een grotere verscheidenheid aan materiaal- en shore-hardheidsopties, waardoor ze in een meer divers scala aan toepassingen kunnen worden gebruikt.
Voordat u eenvoudig een van deze componenten kunt selecteren, moet u echter rekening houden met alle of enkele van de volgende factoren.
1. Hoe wordt de trillingsbevestiging of bumper gemonteerd?
Deze schokabsorberende steunen zijn verkrijgbaar met een enkele tap, twee tappen, een enkel tapgat, twee tapgaten, of een enkele tapeind en een enkel tapgat, waardoor ontwerpers de keuze hebben hoe ze worden gemonteerd. Als het onderdeel maar aan één uiteinde hoeft te worden gemonteerd, is een rubberen bumper een betere optie en moet de ontwerper beslissen of de montage beter wordt ondersteund door het tapgat of de draadeind. Gelukkig is er geen noemenswaardig prestatieverschil tussen deze twee montageconfiguraties, aangezien dit wordt bepaald door de shore-hardheid, hoogte en materiaal van de rubberen mantel.
Er zijn verschillende configuraties voor trillingsmontage om aan verschillende toepassingsbehoeften te voldoen.
Het monteren van een trillingsisolatiesteun is ingewikkelder dan een rubberen bumper, omdat de gebruiker ze aan beide uiteinden moet monteren. Ze worden voornamelijk gebruikt om twee delen van een machine met elkaar te verbinden. Ze zijn ingeklemd tussen twee machinecomponenten of oppervlakken en kunnen de assemblage effectief stabiliseren en tegelijkertijd schokken en trillingen absorberen. Het is belangrijk om te bedenken dat trillingsdempers na verloop van tijd slijten en vervangen moeten worden. Of de machine zelf is ontworpen met tapeinden of getapte gaten of een combinatie van beide, heeft gevolgen voor de manier waarop deze in eerste instantie wordt geassembleerd en hoe deze wordt onderhouden met vervangende trillingsisolatiesteunen.
2. Wat is de verwachte maximale impactbelasting?
Het is niet verwonderlijk dat trillingsisolatiesteunen en rubberen bumpers niet dezelfde dempings- of schokabsorptie-eigenschappen delen. Afmetingen en mantelmateriaal beïnvloeden hoe deze componenten presteren onder stootbelastingen. Bevestigingen met grotere buitendiameters kunnen grotere schokken aan, maar passen mogelijk niet binnen de ruimtebeperkingen van de toepassing. Evenzo kunnen steunen met grotere lengtes geen lasten opnemen die zo hoog zijn als kortere steunen met dezelfde buitendiameter, maar ze kunnen nuttig zijn bij het creëren van een grotere buffer tussen bewegende delen en gevoelige componenten. Rubberen bumpers in conische stijl zijn bestand tegen grotere schokbelastingen en gebruiken progressieve veerkracht om schokbelastingen geleidelijker te absorberen dan de standaard cilindrische bumpers. Het verschil is vergelijkbaar met het dichtslaan van de remmen van een auto versus geleidelijk remmen over een langere afstand. Deze extra veerkracht heeft echter een hogere prijs en is mogelijk niet in elke toepassing nodig.
Cilindrische bumpers absorberen stootbelastingen lineair en in één keer. Conische bumpers absorberen stootbelastingen geleidelijker.
Hoe hoger de durometer, hoe groter de impactbelasting die een trillingsdemper kan verdragen. 40 Shore A durometer-jassen, die relatief zacht en buigzaam zijn, kunnen de laagste belastingen aan. 55 Shore A durometer jassen bieden een balans tussen demping en stijfheid. 70 Shore A durometer jassen bieden de grootste weerstand tegen stootbelastingen, maar zijn relatief stijf.
3. Hoeveel trillingsdemping is nodig?
De ernst van trillingen wordt bepaald door de toepassing zelf. Een van de meest voorkomende toepassingen voor een schokabsorberende montage is als voet voor industriële apparatuur zoals transportbanden. De hoeveelheid trillingen en geluid die deze systemen op een fabrieksvloer uitoefenen, kan enorm zijn. In deze gevallen wordt het gewoonlijk aanbevolen dat gebruikers stelvoeten kiezen die voor deze toepassingen zijn ontworpen. De hoeveelheid trillingen die een trillingsdemper kan dempen, is direct gerelateerd aan het materiaal van de mantel. Hoe lager de durometer van een trillingsdemper, hoe meer trillingsdemping ze bieden, waardoor een omgekeerde relatie ontstaat tussen trillingsdemping en slagvastheid. Een hogere trillingsbevestiging met meer rubber kan meer trillingen absorberen, maar heeft ook minder impactbelasting.
4. Hoe belangrijk is durometer?
Durometer meet de stijfheid van trillingsdempers en dient als hun primaire prestatie-indicator, die grotendeels de veerconstante en axiale belastingscapaciteit van het onderdeel bepaalt. De eerste stap voor een ontwerper die een van deze onderdelen selecteert, moet zijn om de gewenste durometer te bepalen. Veerconstante verwijst naar hoeveel kracht er nodig is om een rubberen bumper samen te drukken. Hoe groter de veerconstante, hoe stijver het onderdeel en vice versa. Axiale belastingscapaciteit verwijst naar hoeveel kracht een trillingsbevestiging kan absorberen en toeneemt met durometer-achtige veerconstante. Het is van cruciaal belang dat een ontwerper de krachten begrijpt die deze componenten moeten verwerken om er een te kiezen met de juiste durometer.
Vreemd genoeg hebben veel fabrikanten van trillingsdempers geen controle over de durometer, wat betekent dat je niet echt weet wat je krijgt als je koopt. Het is niet ongebruikelijk dat fabrikanten de durometertoleranties van 40 tot 70 aangeven. Dit enorme verschil is meer dan genoeg om de gewenste impactbelasting of trillingsbeheersing teniet te doen en kan zelfs een gevaar vormen voor operators en omstanders wanneer er grote apparatuur bij betrokken is. Ruland biedt trillingsdempers en bumpers met een durometertolerantie van plus /- 5, ruim binnen een consistent, veilig bereik.
5. Wat is de bedrijfsomgeving?
Trillingssteunen en rubberen bumpers worden aangeboden in meerdere mantel- en kernmaterialen voor meer dan alleen hun verschillende prestatiekenmerken. Deze componenten kunnen worden blootgesteld aan verbindingen zoals olie, vet, chemische oplosmiddelen en zuren of aan omgevingsfactoren zoals extreme temperaturen en UV-licht. Door de juiste combinatie van materialen te selecteren, zorgen trillingsdempers ervoor dat ze hun prestaties behouden en niet voortijdig defect raken. De onderstaande tabel geeft een overzicht van hoe elke selectie omgaat met verschillende besturingsomgevingen:
6. Welke temperaturen zal de toepassing bereiken?
Trillingssteunen en rubberen bumpers kunnen hun prestatiekenmerken behouden in warme en koude omgevingen, afhankelijk van het gekozen mantelmateriaal en de duur van de aanwezige temperaturen. Bevestigingen van natuurlijk rubber zijn bestand tegen aanhoudende temperaturen tot 176 graden F (80 graden C) en kortdurende blootstelling tot 266 graden F (130 graden C). Ze zijn bestand tegen continue blootstelling aan temperaturen zo laag als -40 graad F (-40 graad C) of kortdurende blootstelling aan -76 graad F (-60 graad C) omgevingen. NBR-rubber kan niet zo lage temperaturen aan (-22 graad F/-30 graad C op lange termijn en -40 graad F/-40 graad C op korte termijn), maar kan het verdragen hogere temperaturen van 248 graden F (120 graden C) op lange termijn en 302 graden F (150 graden C) op korte termijn. Siliconen hebben de grootste temperatuurtolerantie met bedrijfstemperaturen van -76 graden F (-60 graden C) tot 446 graden F (230 graden C). De effecten van overschrijding van de temperatuurwaarden variëren en het belang hangt af van de prestatie-eisen van de toepassing. Als rubberen jassen worden blootgesteld aan temperaturen of blootstellingstijden die de richtlijn overschrijden, worden ze buigzaam en verliezen ze hun stijfheid. Omgekeerd zullen koude temperaturen ervoor zorgen dat de jassen brozer en harder worden, wat kan leiden tot scheuren en schilfers die permanent kunnen zijn. Trilbevestigingen en rubberen bumpers kunnen over het algemeen niet worden gebruikt in toepassingen die worden blootgesteld aan zonlicht of die regelmatige UV-desinfectie vereisen. Regelmatige blootstelling aan UV zal de prestaties van deze componenten verslechteren, ongeacht of er een natuurlijke rubber, NBR-rubber of siliconen mantel wordt gebruikt. In deze gevallen het UV-licht blokkeren of een niet-standaard materiaal zoals neopreen gebruiken.
7. Zijn kosten een factor?
Veel van de gunstige eigenschappen van trillingsdempers en rubberen bumpers komen met duurdere ontwerpen en materialen. Een roestvrijstalen kern met een siliconenmantel biedt bijvoorbeeld een superieure chemische en slijtvastheid, maar in veel toepassingen is dit niet nodig. Het prijsverschil is bij kleine hoeveelheden niet veel, maar kan bij honderden of duizenden bestellingen al snel duidelijk worden. In de meeste toepassingen zijn deze componenten alleen nodig voor lichte schokabsorptie in gebruiksomgevingen met beperkte blootstelling, waardoor minder dure cilindrische stijlen met een natuurrubberen mantel en stalen kern kunnen worden gebruikt.
