Новини от индустрията

Термично разширение и влошаване на производителността на втулките на контролното рамо

Изисква се втулките на контролното рамо да функционират надеждно в широк температурен спектър, което включва замръзване през зимата до висока температура в близост до двигателните зони или топли пътни настилки през летния сезон. Втулката на VDI контролното рамо 191407181A е проектирана да отговаря на това точно изискване - формулирана с термично стабилно еластомерно съединение, което поддържа постоянно предварително натоварване и радиална твърдост от -40°C до +120°C, осигурявайки надеждна геометрия на окачването във всички климатични условия. Еластомерното вещество, обикновено каучук, използвано в тези втулки, има значително по-висок коефициент на термично разширяване в сравнение с металните части, които го заобикалят, което води до забележими промени в производителността при промяна на температурите.


Коефициентът на топлинно разширение на каучука обикновено е 10 до 20 пъти по-висок от този на стоманата, като стандартните каучукови материали показват диапазон от около 150 до 250 × 10⁻⁶/°C, докато стоманата има стойност от приблизително 12 × 10⁻⁶/°C. Тази значителна разлика показва, че когато температурите се повишат, гумената сърцевина се разширява в обем значително повече, отколкото металната втулка или вътрешната вложка. В зони с високи температури – като близо до двигателното отделение (където температурите могат да надвишават 100°C) или на пътни настилки над 60°C в топъл климат – втулката изпитва забележимо увеличение на обема.


Това повишаване на температурата води до незабавни механични ефекти. Еластомерът упражнява натиск навън върху твърдата метална обвивка, което намалява началното предварително натоварване (прилягане при натиск), което поддържа втулката в опъната позиция. Тъй като предварителното натоварване пада, радиалната твърдост намалява, тъй като еластомерът може по-лесно да се деформира, когато се прилагат странични сили. Вследствие на това има забележим спад в точността на геометрията на окачването: по-голямо движение в контролното рамо, незначителни промени в ъглите на наклона и пръстите и намалена странична стабилност по време на завиване или спиране. В тежки случаи, прекомерното термично разширение може дори да доведе до леко изпъкване на еластомера от металния корпус, което ускорява износването на ръба.


Продължителното излагане на високи температури ускорява разграждането на материалите на микроскопично ниво. Топлината ускорява разпадането на полимерните вериги и намалява плътността на омрежването във вулканизираната гумена рамка. Това явление може да доведе или до втвърдяване (в резултат на повишено омрежване или окислително разграждане) или до омекване (поради разрязване на веригите и изместване на пластификаторите), в зависимост от конкретното съединение. Втвърдяването причинява повишена крехкост и увеличава шансовете за напукване, докато омекването води до твърде голяма гъвкавост и по-бързо пълзене при натиск.


Различните каучукови смеси демонстрират значително различни модели на намаляване на твърдостта, когато са изложени на по-високи температури. Например, съединенията, направени от EPDM (етилен пропилен диен мономер) са проектирани с акцент върху устойчивостта на топлина и защитата срещу озон, което води до много по-постепенно намаляване на твърдостта при повишени температури в сравнение с наблюдаваното при естествения каучук или стирен-бутадиеновия каучук (SBR). Вариациите в тези модели на термична стабилност подчертават значението на избора на правилните материали, особено за автомобили, работещи в топла среда или подложени на значителна топлина в двигателното отделение. Втулката на VDI контролното рамо 191407181A използва усъвършенствано, устойчиво на озон EPDM съединение, за да минимизира отклонението на твърдостта и да предотврати втвърдяване или омекване при продължително термично напрежение, което го прави идеален за взискателни топлинни среди.


Температурната зависимост продължава да бъде основна пречка при проектирането на втулки. От дизайнерите се изисква да намерят компромис между гъвкавостта при ниски температури (за да се предотврати прекаленото втвърдяване при студени условия) и стабилността при високи температури (за да се спре намаляването на предварителното натоварване и геометричната консистенция при излагане на топлина). Изборите, направени по отношение на състава на материала, оптимизирането на формите и избора на методи за свързване, допринасят за смекчаване на отрицателните въздействия от термично разширение и стареене, което помага да се поддържа надеждна функционалност на окачването в целия диапазон от работни температури.


Изпратете запитване


X
Ние използваме бисквитки, за да ви предложим по-добро сърфиране, да анализираме трафика на сайта и да персонализираме съдържанието. Използвайки този сайт, вие се съгласявате с използването на бисквитки от наша страна. Политика за поверителност
Отхвърляне Приеми