减震用橡胶材料及其应用
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橡胶阻尼材料橡胶阻尼材料是一种具有良好减震和隔音效果的材料,广泛应用于建筑、交通工具、机械设备等领域。
它的主要作用是通过吸收振动能量,减少共振噪音的传播,保护结构和设备,提高工作环境的舒适度。
本文将从材料特性、应用领域和未来发展趋势等方面对橡胶阻尼材料进行介绍。
橡胶阻尼材料的特性。
橡胶阻尼材料具有良好的弹性和抗拉性能,能够在受力后迅速恢复原状,具有较高的抗震和减震效果。
同时,橡胶材料还具有良好的耐磨性和耐老化性能,能够在恶劣环境下长期稳定工作。
这些特性使得橡胶阻尼材料在工程领域得到广泛应用,成为减震隔音的理想材料之一。
橡胶阻尼材料的应用领域。
橡胶阻尼材料在建筑领域主要用于减少结构振动和噪音传播,提高建筑物的抗震性能和舒适度。
在交通工具领域,橡胶阻尼材料被广泛应用于汽车、火车、飞机等交通工具的减震隔音系统中,有效降低了车辆噪音和振动对乘客的影响。
此外,橡胶阻尼材料还被用于机械设备、电子设备等领域,起到减少共振噪音、保护设备和提高设备稳定性的作用。
橡胶阻尼材料的未来发展趋势。
随着科技的不断进步,橡胶阻尼材料的性能和应用领域将得到进一步拓展。
未来,橡胶阻尼材料将更加注重环保和可持续发展,开发出更加耐高温、耐腐蚀、抗老化的新型材料,以满足不同领域的需求。
同时,随着智能化技术的发展,橡胶阻尼材料将与传感器、控制系统等结合,实现智能化减震隔音效果,为人们创造更加安静、舒适的生活和工作环境。
总结。
橡胶阻尼材料是一种具有良好减震和隔音效果的材料,具有广泛的应用前景。
它的特性决定了它在建筑、交通工具、机械设备等领域的重要作用,未来将会在性能和应用领域上得到进一步拓展和提升。
相信随着科技的不断发展,橡胶阻尼材料将会发挥越来越重要的作用,为人们的生活和工作环境带来更多便利和舒适。
橡胶减震原理
橡胶减震器是一种常见的减震装置,它利用橡胶材料的弹性变形来吸收和减轻外部震动和冲击,从而保护机械设备和结构。
橡胶减震器的原理是基于橡胶材料的弹性变形和能量吸收特性,通过这些特性来实现减震效果。
首先,橡胶材料具有很好的弹性,当外部受到震动或冲击时,橡胶材料会发生弹性变形,吸收和分散能量,从而减轻震动和冲击对机械设备和结构的影响。
这种弹性变形的特性使得橡胶减震器能够有效地减少震动和冲击对设备和结构的损坏,延长其使用寿命。
其次,橡胶材料还具有良好的能量吸收特性,当外部能量作用于橡胶材料时,橡胶会将能量转化为内部分子的运动和变形,从而将能量吸收和消耗掉。
这种能量吸收特性使得橡胶减震器能够有效地降低外部震动和冲击的传递,保护设备和结构免受损坏。
此外,橡胶减震器还具有一定的柔性和可塑性,它可以根据外部震动和冲击的大小和方向进行弹性变形和位移,从而适应不同条件下的减震要求。
这种柔性和可塑性使得橡胶减震器能够在不同工况下发挥良好的减震效果,保护设备和结构的安全稳定运行。
综上所述,橡胶减震器利用橡胶材料的弹性变形和能量吸收特性,通过吸收和分散外部震动和冲击的能量,从而实现减震效果,保护机械设备和结构免受损坏。
橡胶减震器在工程实践中应用广泛,其原理简单而有效,为各种设备和结构的减震保护提供了重要的技术支持。
橡胶减震垫技术特性及应用研究
橡胶减震垫是一种常见的减震降噪材料,其优异的高低温性能、耐磨性、抗老化能力
以及优良的减震效果得到了广泛应用。
本文主要介绍橡胶减震垫的技术特性和应用研究。
1. 高低温性能良好。
橡胶减震垫具有优异的高低温性能,能够在-50℃到150℃的范
围内保持良好的弹性和力学性能。
这使得橡胶减震垫可以在各种恶劣的环境条件下使用。
2. 耐磨性好。
橡胶减震垫采用的橡胶材料具有良好的耐磨性能,可以有效地抵御各
种磨损和损坏,从而提高了使用寿命。
4. 减震效果显著。
橡胶减震垫具有优良的减震效果,能够有效地减少机器设备和建
筑物的震动和噪音,从而改善工作环境和减少环境污染。
1. 机械制造领域。
橡胶减震垫广泛应用于机械制造领域,如机床、压力机、冲床、
汽车、轮船等,可以有效地减少机械设备的震动和噪音,提高生产效率和产品质量。
2. 建筑工程领域。
橡胶减震垫还广泛应用于建筑工程领域,如大型桥梁、高层建筑、路面铺设等,可以有效地减少建筑物的震动和噪音,提高建筑物的抗震能力和安全性。
4. 医疗卫生领域。
橡胶减震垫还应用于医疗卫生领域,如手术室、医院病房等,可
以有效地减少设备产生的震动和噪音,提高医疗设备的使用效果和医疗环境的舒适度。
综上所述,橡胶减震垫具有优异的技术特性和广泛的应用前景,是一种重要的减震降
噪材料,对改善生产环境和提高生产效率具有重要意义。
减震橡胶知识及应用—.绪论现实生活中振动无处不在,振动的现象是不容忽视也是不可缺少的•人们一直致力于振动的产生, 操纵和排除的研究,所有的物体的振动都会产生声音,假如没有振动就可不能有音乐,人类也无法进行 语言交流了 •然而振动也会对人们的生活产生许多不利的阻碍,如:共振会导致装巻的损坏,噪音会阻 碍人类的生活环境等•如何样将振动对人们产生的不利阻碍减到最小.是当前减丧技术进展和追求的方 向.减震技术的核心是排除「扰性振动或找出解决的方法,现在比较适用和成熟的减丧方法是橡胶减震 系统,早在橡胶应用于工业之初,人们就使用了橡胶隔离来进行减震,但当时还没有有效的橡胶粘接技 术,橡胶在减震领域的应用没有获得成功,随着橡胶粘接技术的的进展和运用,于1932年显现了最早 的橡胶减震制品,使得减少底盘和引擎系统产生的振动成为可能,随后越来越多的金属和橡胶粘接的零 件应用于差速器、后轴等汽车驱动系统,20世纪50年代 起越来越多的发动机悬置得以应用,早在1979 年徳国大众成功地将液压悬置应用到发动机悬宜系统,使得减丧技术得到专门大的进展,现在人们正在 研究可转换装置和主动装置在工程上的实际应用• 二.减震橡胶基础理论1・减震基础当沿重心轴方向对橡胶装置进行碰撞会产生一定频率的振动,假如系统内没有外力作用,激发振动 将逐步衰减,衰减的速度取决于橡胶材料的减幅,依照牛顿泄律将得到下而公式:质量+阻力+弹力=0 若忽略减吗不计,能够得到橡胶的固有频率如下:fo=l/2 n xjc/m6固有频率;c:弹簧刚度;m:质量当碰撞力远离重心橡胶装置系统会在三个轴中产生扭转振动,各自的角频率为:COD = \J Cv /J角频率;C 、•:扭转刚度;J :惯量弹性体在正常情形下都有将逐步增强的共振减小到一泄水平的特性,橡胶减震器的隔离减震效率等 于激振频率/固有频率即:1]=£/如当耳〉\厂 时,激振力将减少而且远不等于固 有频率,橡胶减震器 将起到隔离振动的成效,当11=3时,减震成效将达到80%,也确实是说仅有20%的激振振动在传播.图1振动传递示意图1 VT23456 HJ 扰频率/固有频率(f/fo> 0・1021050610 ©二二r喙关T丄廉转图2弹性装置隔离系统示意图2・弹性装置系统和线型弹性装置系统的单自由度相比,立体系统拥有更多的自由度和可移动性,一个发动机悬豊有三个直移和三个转动的自由度,六个固有频率需抵制共振使激振力减少到一左程度,该装巻系统要紧是减少重心处的振动使之趋向于零,使不同方向的激振不再相互阻碍•该装巻系统的设汁目标是依照客户的开发设想决定悬置布巻的位置和悬垃的刚度,使得所有的固有频率远不等于干扰频率,最初的装宜要紧是决定临时的位置和刚度,最后安装到车内时要考虑到发动机装置子系统的相互作用,现在人们已能通过有限元分析软件系统建立汽车整车模型,并通过运算机模拟进行悬苣的优化设il・,设计时需考虑找到使舒服性和减少噪音的最好的折中方法,使得零件能够抵挡所有外力并使力的传递达到袄最小化,同时还需满足零件的最大运动和外界环境的要求.3・减震橡胶概要3.1减宸橡胶的作用:代替金属弹簧起到消振,吸振作用•其要紧的性能要求在静刚度、动刚度、耐久性能上.3・2减震橡胶的特点:(与金属弹簧相比胶)①橡胶是由多种材料相组合而成,同一种形状通过材料调整能够拥有不同的性能.②橡胶内部分子之间的摩擦使它拥有一左的阻尼性能,即运动的滞后性(受力过程中橡胶的变形滞后于橡胶的应力).③橡胶在压缩、剪切、拉伸过程中都会产生不同的弹性系数.3・3减震橡胶的工作原理:①吸取振动:此类减震橡胶件要紧是用于发动机与车身之间的连接,此状态下发动机是振动源,减箴橡胶的作用是吸取发动机产生的振动,幸免传递到车身上,同时也减轻发动机自身的振动.②消减振动:此类减震橡胶件要紧是用于底盘与车身之间的连接,此状态下底盘车轮是振动源,减震橡胶的作用是将路面与车轮产生的振动通过髙阻尼作用迅速消减,防止振动通过底盘传递到车身.牛减震橡胶的性能特点4-1静刚度4.1.1静刚度的宦义:指减丧橡胶在一定的位移范畴内,英所受压力(或拉伸力)变化量与其位移变化量的比值.静刚度的测怎必须在一左的位移范畴内测左,不同的位移范畴测左的静刚度值是不同的,但有的厂家则要求整个位移范畴测定的变化曲线•下面以压缩变形试验为例说明减震橡胶与今属弹簧的静刚度的不同之处:图3金属弹簧压缩载荷一位移曲线图将金属弹簧压缩到弹簧弹性极限内的一左范畴的位移量后,再将压力缓慢匀速卸去,弹簧所受的载荷与位移量的尖系如图3所示呈线性尖系,在外力卸去后弹簧能够回复到初始位豐图4减震橡胶压缩载荷一位移曲线图将减震橡胶压缩到一定范畴的位移呈后,再将压力缓慢匀速卸去,减震橡胶所受的载荷与位移量的尖系如图4所示呈非线性尖系,在外力卸去后减震橡胶不能够回复到初始位垃,显现位移相尖于载荷的滞后现象.从上而的试验能够得出:橡胶的静刚度是在一左的位移范畴内,英所受载荷变化量与其位移变化量的比值,位移范畴不同所得到的静刚度值是不同的'即(F2・F1)/(X2・X1)H(F3・F2)/(X3・X2)而金属弹簧在任意位移范畴內英所受载荷变化量与英位移变化量的比值是一上的'即(F2-F1 )/(X2-X 1 )=(F3-F2)/(X3-X2)将金属弹簧和减丧橡胶同时压缩到极限后,金属弹簧的压力会一宜保持不变,而减丧橡胶的压力会随着时刻的推移显现压力放松的现象,如图5所示.减震橡胶的这种压力放松的特性使它具有比金属弹簧更好的消振作用.////图5减震橡胶和金属弹簧压力时刻曲线4」.2静刚度的运算方法:减震橡胶的静刚度是与产品的形状和橡胶的自身特性有尖,静刚度是能够通 过理论运算求出,其运算方法如下:A. 柱状减箴橡胶(如图6所示)的静刚度运算:a. 运算形状系数:S=AL/AFAL:受压而积;AF:自由而积方柱的形状系数为:S=AUAF=(a*b)/(2(a+b)*h) 圆柱的形状系数为:S 二 AL/AF= H (d/2)2/ n *d*h 二d/4h 中空圆柱的形状系数为:S=AL/AF=( n (d)/2)2- n (d 2/2)2)/( n *dj*h+ n *d 2*h)= (d, -d 2)/4hb. 运算表征弹性率(微小变形):方柱的表征弹性率:l/3Wa/bW3 时:Eap/G=3+6.58S 2Gap/G=l/((3+6.580S 2)(l+l/48 S 2)l/3$a/b 或 a/b23 时:Eap/G=4+3.29 S 2Gap/G=l/((4+3.29 S 2)( 1 + 1/36 S 2)圆柱和中空圆柱的表征弹性率:Eap/G=3+4.935 S 2Gap/G= 1/((3+4.935 S 2)( 1 + 1/36 S 2)Eap:表征纵向牌性率;Gap:表征剪切弹性率;G:静态剪切弹性率;S:形状系数;厂金届弹簧 厂减磯橡胶方柱圆柱 图6柱状减震橡胶 di 中空圆柱c・运算静刚度:压缩方向静刚度:Kc二Eap(AL/h)剪切方向静刚度:Ks二Gap(AL/h)B.衬套(如图7所示)的静刚度运算:a.运算形状系数:形状a: S=AL/AF=(LZ(rl+ r2))*(l/log(r2/rl))形状b:SAL/AF=((Ll*r2-L2*r 1 )/(i2-rl ))*( l/log(Ll *r2/12*rl)b.运算表征弹性率(微小变形):Eap/G=4+3.29 S2Gap/G=l/((4+3 ・ 29 S2)( 1 + 1/36 S2)c.运算静刚度:形状a:径向静刚度:Kc= Eap(AMi)= 1.36(Eap+G)*L/log(r2/rl)轴向静刚度:Ks=Gap(AUh)=2.73 Gap*L/ log(r2/rl)形状b:径向静刚度:Kc= Eap(AUh)=l.36(Eap+G)*((Ll*r2-L2*rl)/(r2-rl))/ log(Llr2/L2rl)轴向静刚度:Ks=Gap(AUh)=2.73 Gap*((Ll*r2-L2*rl)/(r2-rl))/Iog(Llr2/L2rl)C.静态剪切弹性模量G的测量方法:a.制作试验片:按图8所示制作试验片,试验片能够硫化直截了当成形,也可在大块片材上切割制出,试验片的厚度和宽度尺寸公差为0」mm,试验片不能有杂质和伤痕等缺陷•试验片的装夹时固立试验片的两夹头之间的距藹应在80mm以上.图8试验片尺寸规格及装夹示意图b.试验方法:先预拉伸两次,拉伸速度一样选择45±15mm/min,第一次拉伸从初始位置拉伸到1.5 £%位宜处,停顿30秒后回到初始位第二次重复第一次的试验过程.(注:£ %=25%的左拉伸位移).正式试验的拉伸速度和预拉伸一致,但此次只拉伸到£ %位置处,停顿30秒后计录以下数据:25%的泄拉伸时的负荷F e (Kgf),c. 运算25%时的定拉伸应力o e=Fe /A0£: 25%泄拉伸应力;F 如25%的左拉伸时的负荷;A:试验片的截而积;d. 静态剪切弹性率G 的运算:Ge = 0 0( a-1/u 2) £=25% 时G £ : 25%定拉伸的静态剪切弹性率;a =1+ £ =1.25运算时取4个数据的平均值,有效数值保留小数点后两位.4・2动刚度:421动刚度的泄义:指减震橡胶在一泄的位移范畴内,一左的频率下,其所受压力(或拉伸力)变化量 与其位移变化量的比值.动刚度的测左必须在一定的位移范畴内,一左的频率下测定,不同的位移范畴 不同的频率下测左的动刚度值是不同的.减震橡胶不仅在静态特性上与 金属弹簧不同而且在动特性上 也与与金属弹簧存在专门大的差异,下面以试验为例说明两者的不同之处:图9减震胶与金属弹簧的振幅一振动时刻尖系图如图9所示,分别对减震橡胶与金属弹簧施加一个冲击力,来对比冲击后的振幅与振动时 刻的变 化尖系(不考虑系统以外力的阻碍),能够看出减震橡胶的振动专门快消减并在专门短时刻振动停止,而 金属弹簧的振动能连续专门长时刻,振幅的衰减速度专门慢,因此减震橡胶与金属弹簧相比具有较大的 阻尼'对振动的吸取性能好,能有效地防止振动的传播.图10减震橡胶与金属弹簧的振动状态载荷一位移曲线图如图10所示,分别对减丧橡胶与金属弹簧压缩到一左位移后,施加一个左振幅的振动,测泄英载荷与位移的尖系,在X1-X2位移范畴内,金属弹簧的动态载荷与位移尖系仍和静态相似呈线性尖系, 其Kd=Ks=(F2-Fl)/(X2-Xl),而减震橡胶的动态载荷与位移尖系和静态不同,英Kd=(F3-Fl)/(X2-X 1 )>Ks=(F3-F2)/(X2-X 1),因F2>F1因此Kd>Ks,从上而尖系能够看岀湘同变形范畴下的动刚度永久大 于静刚度,产生这种现象的缘故是橡胶分子间存在内摩擦力,使得减震橡胶的变形与橡胶的内应力(外力 的反作用力)之间存在有一左的滞后,这种滞后反应到减箴橡胶受到外加的受迫振动时,英变形与内应 力之间存在一个相位角,如图11所示.振动 X1 土振动图11减震橡胶应力••变形函数示意图从图中能够得岀变形与内应力的函数解析式如下:变形:r(t)=r« *cos(wt)应力:o(t)= o o*sin(wt+ 6 )当相位角OW6 W90。
橡胶减震器的作用相关介绍橡胶减震器是一种常见的机电附件,广泛应用于各行各业的机械设备中,主要用于减少机器工作时产生的震动和噪音,保护机器和工作人员。
本文将从橡胶减震器的原理、结构和应用三个方面详细介绍其作用和功能。
一、橡胶减震器的原理橡胶减震器主要运用了橡胶材料的减振和消声特性,利用弹性体材料对振动的吸收与消散,有效地降低了机器振动带来的危害。
在减震器中,橡胶被包裹在金属上,形成了一种类似于弹簧的结构,减少了振动的传播和放大。
二、橡胶减震器的结构橡胶减震器的结构包括橡胶和金属的复合结构、杆头和杆尾两头安装结构以及固定螺母等部件。
其中,橡胶和金属的复合结构产生的空气隙可有效阻挡高频振动的传播,避免各种机动车辆、机械、铁路车辆等在行驶过程中由于地面不平整产生的高频振动而引起的噪音。
而杆头和杆尾的安装结构可以减少机器的振动幅度,使机器的动态性能更稳定。
三、橡胶减震器的应用橡胶减震器广泛应用于各类机械设备中,比如变压器、水泵、起重机、电动机等。
在其实际应用过程中,橡胶减震器主要发挥以下几个作用:1.减少设备振动和噪音橡胶减震器能够有效地消除机器的振动和噪音,使机器运转更加平稳,减少了工作环境对机器造成的损害。
2.保护设备和工作人员安全橡胶减震器在机器运转时能够减少振动的传递,从而减少机器零部件的损坏和机器维修的次数。
同时,减震器也能保护工作人员不受振动的影响,提高工作效率和生产安全。
3.提高机器性能橡胶减震器的使用能够减少机器出现共振的概率和程度,提高机器的响应速度和控制精度,保证机器的稳定性和可靠性。
综上所述,橡胶减震器在各行各业中起到了至关重要的作用,特别是在高速和高载荷工况下,在机器保护、工作效率和生产安全方面都具有显著的优势。
因此,在选择机械设备和安全措施时,必须对使用橡胶减震器进行充分考虑。
2. 1橡胶减震器的特点及其优点橡胶的特点是既有高弹态乂有高黏态,橡胶的弹性是由其卷曲分子构象爱你过的变化产生的,橡胶分子间互相作用会妨碍分子链的运动,有表现出黏性特点,以致应力与应变往往处于不平衡状态。
橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力,使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能,因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。
橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击,就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。
除此外, 橡胶还具有滞后和内摩擦特性,他们通常用损耗因子表示,损耗因子越大,橡胶的阻尼和生热就越明显,减震效果越明显。
综上所述,用橡胶制成的橡胶减震器也具有良好的减震效果。
橡胶减震器的优点:(1) 可以自由确定形状,通过调整橡胶配方组分来控制硬度,可满足对各个方向刚度和强度的要求;(2) 内部摩擦大,减震效果好,有利于越过共振区,衰减高频振动和噪声;(3) 弹性模量比金届小得多,可产生较大弹性形变;(4) 没有滑动部分,易于保养;(5) 质量小,安装和拆卸方便。
(6) 冲击刚度高于静刚度和动刚度,有利于冲击变形。
2 . 2橡胶减震器主要种类介绍橡胶减震器按其功能分类大致如下:(1) 支承各种装置的狭义的橡胶减震器;(2) 以吸收冲击为目的的橡胶缓冲器;(3) 作为机械作动部件使用的橡胶弹簧;(4) 消除特定振动频率振动的动减震器;(5) 橡胶联轴节也包括于橡胶减震器范畴。
橡胶减震器按形状狭义分类如下:(1) 压缩型此类为主要用于压缩方向的橡胶减震器。
其优点是负荷承受力大,但压缩方向的弹性系数不可选择太低。
(2) 剪切型此类是主要用于剪切方向的橡胶减震器。
其负荷承受力较小,但具有弹性系数可选择得很小这一优点。
(3) 复合型是用于压缩与剪切组合方向的橡胶减震器,具有压缩型和剪切型的中间特征。
(4) 圆筒型该型橡胶减震器可用于轴垂直向、轴向、扭曲、撬曲等各向的减振。
用于轴垂直向的与压缩型橡胶碱振器相似,其负荷承受力一般较大,但弹性系数不可选择得太小。
橡胶减震原理橡胶减震是一种常用于工程和建筑领域的减震方法,通过橡胶材料的特性来降低结构或设备在地震、风荷载或其他外力作用下的振动幅度。
本文将介绍橡胶减震原理及其应用。
橡胶材料的特性橡胶是一种具有高弹性和可变形能力的弹性材料,具有以下几个主要特性:1.高度可变形:橡胶具有极高的伸缩变形能力,它能够在受力时进行变形,吸收和分散能量,从而减小结构或设备的振动幅度。
2.高粘弹性:橡胶具有被动的粘性行为,在受力时能够产生粘滞效应,使能量转化为热能,减少振动造成的损耗。
3.耐久性:橡胶具有较长的使用寿命和稳定的性能,对环境和温度的变化具有较好的适应性。
由于这些特性,橡胶成为一种理想的减震材料,能够有效地减小结构或设备在外力作用下的振动。
橡胶减震器的结构橡胶减震器通常由一个或多个橡胶垫片组成,垫片通常呈圆形、方形或矩形。
垫片的底部和顶部通常由金属板材组成,以提供与结构或设备的接触。
垫片中通常包含有压缩变形的空间,当受到外力时,橡胶垫片能够压缩或拉伸,吸收和分散能量,从而减少振动的传递。
除了单个垫片的减震器外,还有一些复合结构的减震器,如橡胶隔震支座和橡胶隔振器。
橡胶隔震支座通常由若干个橡胶垫片和金属嵌板组成,用于支撑和减震桥梁、建筑物等结构。
橡胶隔振器通常由若干个橡胶弹簧组成,用于隔振机械设备和电子设备。
橡胶减震原理橡胶减震器的减震效果主要通过以下几个方面实现:1.形变能量吸收:当外力作用于橡胶垫片时,垫片会发生压缩或拉伸变形,将能量转化为弹性形变能,从而减小结构或设备的振动幅度。
2.能量消耗和分散:橡胶材料具有粘弹性特点,可以吸收并消耗能量,将部分能量转化为热能,从而减少能量在结构或设备中的传递,降低振动幅度。
3.频率分离:橡胶减震器具有不同的刚度和阻尼特性,可以分离不同频率的振动,将高频振动转化为热能,减少对结构或设备的影响。
4.震级适应性:橡胶减震器能够根据外力的大小和方向自动调整减震效果,具有较好的适应性和可塑性。
减震橡胶的成分主要包括橡胶材料、补强材料、软化剂、硫化剂和促进剂等。
具体来说,橡胶材料是减震橡胶的基础,通常采用硅橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶等特种橡胶,具有较高的回弹性和较强的减震效果。
补强材料主要包括炭黑、白炭黑等,可以提高橡胶的强度和耐磨性。
软化剂可以改善橡胶的加工性能,使其更易于成型和加工。
硫化剂可以使橡胶材料交联固化,形成具有高弹性的交联体。
促进剂可以缩短硫化时间,提高硫化速度。
减震橡胶是一种广泛应用于汽车、摩托车、飞机等交通工具上的减震材料,具有良好的吸震性能和较高的弹复性能,能够有效减少振动和冲击对车身和零部件的破坏。
同时,减震橡胶还能够提高乘坐舒适性和稳定性,延长汽车的使用寿命。
在汽车行业中,减震橡胶通常被应用在悬架系统、转向系统、轮胎等部位,成为汽车工业中不可或缺的重要材料之一。
除了汽车行业,减震橡胶还被广泛应用于建筑、机械、电子等领域。
在建筑行业中,减震橡胶可以用于建筑物的减震和隔音,提高建筑物的安全性和舒适性。
在机械行业中,减震橡胶可以用于各种机械设备的减震和缓冲,提高设备的稳定性和使用寿命。
在电子行业中,减震橡胶可以用于电子产品的防震包装,提高电子产品的可靠性和稳定性。
虽然减震橡胶在各个领域中都具有广泛的应用前景,但其生产成本较高,主要依靠进口。
因此,研究和开发新型的减震材料具有很大的意义。
目前,已经有研究人员开始关注天然橡胶与硅胶复合的减震材料,通过添加适量的补强剂和硫化剂等助剂,可以进一步提高减震橡胶的性能和生产效率。
此外,一些新型的纳米材料和复合材料也在减震领域中得到了广泛的应用,有望成为未来减震橡胶的重要替代品。
总之,减震橡胶作为一种重要的减震材料,具有广泛的应用前景和重要的经济价值。
未来,随着新材料和技术的发展,减震橡胶的性能和生产效率有望得到进一步提高,为各个领域的发展提供更好的支持和保障。
橡胶防震垫的性能测试及应用橡胶防震垫是一种用于减震和防护的材料,广泛应用于建筑、桥梁、机械设备等领域。
本文将重点介绍橡胶防震垫的性能测试方法,并探讨其在实际应用中的重要性。
第一部分:性能测试1. 阻尼性能测试阻尼性能是橡胶防震垫的重要性能之一,它影响着垫子在受到外力冲击时的减震效果。
常用的阻尼性能测试方法有动态刚度测试和能量损耗测试。
动态刚度测试可以通过在实验室中模拟外力冲击,测量垫子的变形和恢复程度来评估其阻尼性能。
而能量损耗测试则是通过测量垫子在受力时的能量损耗来评估其减震效果。
2. 耐久性测试橡胶防震垫在实际应用中需要承受长时间的重复载荷,因此耐久性是其重要的测试指标之一。
耐久性测试主要通过循环载荷测试和高温耐久测试来评估。
循环载荷测试是将垫子连续施加重复载荷,观察垫子在不同循环次数下的变形情况,以评估其耐久性能。
而高温耐久测试则是将垫子放置在一定温度下,观察其在高温环境下的变形和性能损失情况。
3. 强度和刚度测试橡胶防震垫需要具备足够的强度和刚度来承受外力,在实际应用中不容忽视这两个性能指标的测试。
强度测试通常采用拉伸试验和压缩试验来评估垫子的断裂强度。
而刚度测试则通过测量垫子在受力时的刚度来评估其承载能力。
第二部分:应用领域1. 建筑领域橡胶防震垫在建筑领域中被广泛应用于减震和隔震的工程中。
它可以用于楼板、墙体、地板等结构的减震,有效降低地震对建筑物的破坏程度。
此外,橡胶防震垫还可以用于隔音隔震,提高建筑物的舒适性。
2. 桥梁领域桥梁是承受车辆荷载和地震荷载的重要结构,橡胶防震垫在桥梁领域中有着广泛的应用。
它可以用于桥梁支座,减小地震荷载对桥梁的影响;同时,橡胶防震垫还可以用于桥梁伸缩缝的填充,提高桥梁的稳定性和耐久性。
3. 机械设备领域许多机械设备在工作过程中会产生振动和冲击,而这些振动和冲击会对机械设备的性能和寿命产生影响。
橡胶防震垫可以用于机械设备的减震和隔振,减小机械设备对其他结构的振动传递,提高机械设备的运行稳定性和寿命。
橡胶减震器的组成及结构橡胶减震器是一种常见的减震装置,用于减少结构或机器在地震、风力、机械振动等外力作用下的振动和冲击。
它由橡胶材料和金属零件组成。
橡胶减震器的主要组成部分是橡胶。
橡胶是一种高弹性的聚合物材料,具有良好的耐磨、抗老化和抗腐蚀性能。
橡胶的主要成分是聚合物,可以分为天然橡胶和合成橡胶两种。
橡胶减震器的结构主要包括上下金属零件和中间的橡胶材料。
上下金属零件通常采用钢材制成,具有足够的强度和刚度,能够承受外部力的作用。
金属零件通常有固定端和活动端,固定端用于连接结构或机器,活动端则可自由运动。
橡胶材料位于金属零件的中间,起到减震和缓冲作用。
橡胶减震器的工作原理是通过橡胶的弹性变形来吸收和分散外部力的能量,从而减少结构或机器的振动和冲击。
橡胶减震器的结构设计通常分为三种类型:平板型、筒型和球型。
平板型减震器由上下金属板和中间的橡胶垫组成,适用于轻型设备的减震。
筒型减震器由内外金属筒和中间的橡胶垫组成,适用于中型设备的减震。
球型减震器由上下球体和中间的橡胶垫组成,适用于重型设备的减震。
橡胶减震器的工作原理是基于橡胶的弹性特性。
当外部力作用于减震器时,橡胶材料会发生弹性变形,吸收和分散外部力的能量。
随着外部力的增加,橡胶材料的变形增加,减震器的刚度也增加,从而提高减震效果。
橡胶减震器的应用范围广泛,包括建筑物、桥梁、机械设备等。
在建筑物中,橡胶减震器可以减少地震和风力对建筑物的影响,提高建筑物的稳定性和安全性。
在桥梁中,橡胶减震器可以减少车辆行驶时的振动,提高行驶的舒适性和安全性。
在机械设备中,橡胶减震器可以降低机器的振动和噪音,提高机器的工作效率和寿命。
橡胶减震器是一种重要的减震装置,由橡胶材料和金属零件组成。
它的结构设计多样化,可根据不同的应用需求进行选择。
橡胶减震器通过橡胶的弹性变形来吸收和分散外部力的能量,减少结构或机器的振动和冲击。
它在建筑、桥梁和机械设备中具有广泛的应用。
通过合理选择和使用橡胶减震器,可以提高结构和机器的稳定性、安全性和工作效率。
建筑工程中的新型防震材料应用随着科技的进步和建筑技术的发展,新型防震材料在建筑工程中的应用越来越受到关注。
这些材料具有优异的防震效果,可以大大提高建筑物的抗震性能,减少地震造成的破坏。
本文将介绍几种常见的新型防震材料,并探讨其在建筑工程中的应用。
1. 弹性材料弹性材料是一种具有良好回弹性质的材料,能够在地震时缓冲震动并吸收能量。
其中,橡胶材料是应用最广泛的一种弹性材料。
建筑工程中常用的橡胶材料有硬质橡胶和软质橡胶两种。
硬质橡胶可以用于制作防震支座和减震垫板等,而软质橡胶则可以用于填充构件缝隙,提高建筑的整体防震性能。
2. 钢筋混凝土复合材料钢筋混凝土复合材料是指将钢筋和混凝土两种材料结合在一起使用,以提高建筑物的抗震性能。
该材料在构件的制作中采用了预应力或加筋等技术,使其具有较高的韧性和强度。
在地震时,钢筋起到抵抗拉力的作用,而混凝土则能够承受压力,共同抵抗地震力的作用。
3. 隔震设备隔震设备是一种通过隔离建筑结构和地震能量之间相互作用的装置,将地震动转化为结构震动的一种技术。
常见的隔震设备有摆隔震器、弹簧隔震器和液体隔震器等。
这些设备可以有效地减少地震对建筑物的冲击,保护人员的生命安全和财产的完整。
4. 防震减振器防震减振器是一种能够吸收地震能量并减小地震反应的装置。
常见的防震减振器有液体阻尼器、摩擦型阻尼器和金属弹簧减振器等。
这些减振器可以在地震发生时,通过消耗和分散地震能量,降低地震对建筑物的破坏程度。
5. 可控防震结构可控防震结构是一种通过操控结构的某些特定参数,以改变其阻尼特性、刚度和质量等,从而提高建筑的抗震性能。
这种结构可以通过控制系统在地震发生时进行自适应调整,以减轻地震对结构造成的影响。
可控防震结构目前仍在研究和探索中,但已取得了一些重要的进展。
综上所述,新型防震材料在建筑工程中的应用具有重要的意义。
它们可以大幅提高建筑物的抗震性能,保护人们的生命安全和财产的完整。
随着科技和工程实践的不断发展,相信新型防震材料的应用将得到更加广泛和深入的推广,为建筑工程的安全和可持续发展做出更大贡献。
橡胶减震器的震动原理
1.弹性耗能:橡胶减震器的主要部分是由橡胶材料构成,橡胶材料具
有很强的弹性特性,当受到外力作用时,橡胶能够通过变形来吸收和释放
能量,从而减少震动传递。
弹性材料的特点是在受到外力后可以迅速恢复
原来的形态,这种特性使橡胶具有很好的减震效果。
2.负荷分配:橡胶减震器能够将外力平均分布到整个减震器上,从而
减少对结构或机器设备的冲击。
减震器中的橡胶材料可以通过其柔软的特
性来承受和分散来自震动源的冲击力,防止冲击力集中在其中一局部区域,减少结构或设备的受力。
3.静电力:橡胶减震器中的橡胶材料还具有静电力作用。
当橡胶材料
受到挤压或扭曲时,它在表面上会产生正负荷电荷,这种正负荷电荷之间
的吸引力会起到一定的减震效果。
这种静电力的作用对于减小震动具有一
定的贡献。
4.滞后效应:橡胶减震器还具有滞后效应,即在受到外力作用后,橡
胶材料的变形不会立即恢复原状,而是会有一定的延迟。
这种滞后效应能
够起到减震的作用,延缓震动的传递速度,从而减小对结构或设备的影响。
以上是橡胶减震器的主要震动原理,它能够通过橡胶材料的弹性特性、负荷分配、静电力和滞后效应等因素,有效地减小或消除震动对结构和设
备的影响。
这使得橡胶减震器成为一种广泛应用的减震装置,为各个领域
的建筑和设备提供了更加稳定和安全的运行环境。
橡胶减震垫技术特性及应用研究橡胶减震垫是一种用橡胶材料制作而成的减震材料,具有一系列的技术特性,广泛应用于建筑、交通和工业等领域。
橡胶减震垫具有优异的减震性能。
橡胶材料本身具有较好的弹性和吸震性能,能够有效地吸收和分散来自地震、车辆行驶和机器设备振动的能量,减少振动的传导和影响。
橡胶减震垫能够降低结构物和设备的振动强度,提高安全性和舒适性。
橡胶减震垫具有耐久性和耐候性。
橡胶具有良好的耐磨耐腐蚀性能,能够在长时间使用和恶劣环境下保持稳定的性能。
橡胶减震垫不会因为水、酸碱和油脂等外界因素的侵蚀而失去功能。
橡胶材料具有较好的抗老化和耐高温性能,不易变形和硬化。
橡胶减震垫具有多样化和可靠性。
橡胶减震垫可以根据不同领域和工程需求,进行不同材料的选择和设计,以达到最佳的减震效果。
橡胶减震垫有多种规格和尺寸可供选择,能够适应各种结构和设备的需要。
橡胶减震垫的制作工艺和质量控制也较为成熟,能够保证产品的稳定性和可靠性。
橡胶减震垫在建筑,交通和工业等领域有广泛的应用。
在建筑领域,橡胶减震垫常用于高层建筑、桥梁和隧道等工程中,用于降低结构物的振动和噪音,提高结构的稳定性和安全性。
在交通领域,橡胶减震垫常应用于铁路、地铁、轻轨和道路等交通设施中,用于减少车辆的振动和噪音,提高乘坐的舒适性。
在工业领域,橡胶减震垫常被用于机器设备、发电机组和空压机等设备的减振和隔振措施,以减少振动对设备的损坏和影响。
橡胶减震垫具有优异的减震性能、耐久性和可靠性,广泛应用于建筑、交通和工业等领域。
未来,随着科技的不断发展和需求的增加,橡胶减震垫的技术特性和应用领域还将不断拓展和创新。
橡胶减震器原理橡胶减震器是一种常见的机械减震装置,广泛应用于工业设备、建筑结构以及交通工具等领域。
它的原理是利用橡胶的弹性特性来吸收和减少外部震动的传递,从而降低设备或结构的振动和噪声。
橡胶减震器的结构相对简单,通常由橡胶材料制成。
它通常包括橡胶垫片、金属垫片和金属螺栓等组成。
橡胶垫片是减震器的核心部件,它具有良好的弹性和耐磨性。
金属垫片则起到连接和固定的作用,而金属螺栓则用于调节减震器的紧固力。
橡胶减震器的工作原理是基于橡胶材料的弹性变形能力。
当外部震动作用于设备或结构时,橡胶减震器会受到一定的压缩变形。
橡胶材料具有良好的弹性恢复能力,所以当外力消失时,橡胶减震器会迅速恢复原状。
橡胶减震器的原理可以通过以下几个方面来解释:1. 弹性变形:橡胶减震器在受到外部振动作用时,橡胶材料会发生弹性变形。
这种变形可以吸收和储存外部能量,从而减少振动的传递。
2. 能量耗散:橡胶材料具有内部摩擦和阻尼效应。
当外力作用在橡胶减震器上时,橡胶材料内部会产生摩擦和能量耗散,从而减少振动的幅度和能量。
3. 隔振效果:橡胶减震器的弹性特性可以将外部振动传递到橡胶材料内部,阻止振动向其他设备或结构传播。
通过隔振作用,可以有效降低噪声和振动对周围环境的影响。
橡胶减震器的应用非常广泛。
在工业设备中,橡胶减震器可以用于减少机械设备的振动和噪声,提高设备的稳定性和工作效率。
在建筑结构中,橡胶减震器可以用于降低地震或风力引起的振动,增加建筑物的安全性。
在交通工具中,橡胶减震器可以用于减少汽车或列车行驶过程中的震动和颠簸,提升乘坐舒适度。
总的来说,橡胶减震器通过利用橡胶材料的弹性特性,吸收和减少外部振动的传递,从而降低设备或结构的振动和噪声。
它的工作原理简单但有效,广泛应用于各个领域。
橡胶减震器的发展和应用,不仅提高了机械设备的性能和可靠性,也改善了人们的生活和工作环境。
橡皮布减震工作原理
橡皮布减震是一种利用橡胶材料的弹性特性,使其发挥减震作用的技术。
它的工作原理可以概括为以下几个方面:
1. 橡胶材料的弹性特性:橡胶具有一定的弹性,当受到外力作用时,可以发生形变,但是在力消失后能够恢复到初始状态。
这种弹性特性使得橡胶能够吸收和减缓震动力量,起到减震的作用。
2. 橡胶的内部结构:橡胶材料由聚合物链组成,链与链之间以及链内部存在着各种键合作用。
这些键合作用不仅赋予橡胶弹性,还使得橡胶具有较大的变形能力。
当外力作用于橡胶时,这些键合作用会逐渐断裂,使得橡胶发生形变,吸收和分散外力。
3. 橡胶的能量吸收:当外力作用于橡胶时,橡胶发生弹性变形,吸收了能量。
随着外力逐渐减小或消失,橡胶会恢复到原始形态,并释放之前吸收的能量。
这样的能量吸收过程可以减缓震动波动,降低震动传递至其他结构的程度。
4. 橡胶布的几何结构:橡胶布通常采用层状结构,使得橡胶能够在多个方向上进行变形和吸震。
其几何结构和材料选择可以根据实际需要进行设计和优化,从而实现更好的减震效果。
综上所述,橡胶布减震利用橡胶材料的弹性特性和能量吸收能力,通过形变和变形释放能量,进而减缓震动波动,起到减震的作用。
橡胶材料在建筑中的特殊应用领域橡胶材料作为一种具有良好弹性和耐磨性的材料,在建筑行业中具有广泛的应用。
其特殊的性能使其成为了许多特殊应用领域的首选材料。
本文将探讨橡胶材料在建筑中的特殊应用领域,包括防水、隔音、防震、防火等方面的应用。
一、防水领域橡胶材料在建筑中最常见的应用领域之一就是防水。
橡胶具有优异的防水性能,能够有效阻止水分渗透,并能抵御各种天气条件的侵蚀。
在建筑屋顶、地下室、泳池等需要防水的场所,橡胶材料是一种理想的选择。
橡胶防水材料可铺设于屋顶或地下室等表面,形成一层坚固的防水层,有效地保护建筑物免受水分侵害。
二、隔音领域橡胶材料具有良好的隔音性能,可以有效吸收和减少声波的传播。
在建筑中,特别是多层住宅和娱乐场所等需要隔音的区域,使用橡胶材料可以提供更好的声音隔离效果。
例如,在音乐厅、电影院和酒店房间等地方,可以采用橡胶隔音垫或隔音板来减少噪音的传播,提供更好的听觉体验。
三、防震领域橡胶材料具有杰出的抗震性能,能够在地震等自然灾害中有效减少建筑物的损坏。
在高地震区域,使用橡胶减震支座可以降低地震对建筑物的冲击,提高建筑物的抗震能力。
这些减震支座由橡胶材料制成,其弹性特性可以吸收和分散地震波的能量,进而保护建筑物和居民不受灾害的伤害。
四、防火领域橡胶材料具有出色的防火性能,能够有效延缓火灾蔓延的速度。
在建筑中,采用橡胶防火材料可以提高建筑物的抗火能力,保护人们的生命财产安全。
例如,在电线电缆、电力设备等需要防火的区域,使用橡胶绝缘材料可以大幅降低火灾的发生概率,避免火灾对建筑物和设备造成损坏。
综上所述,橡胶材料在建筑中具有特殊的应用领域。
其出色的防水、隔音、抗震和防火性能,使其成为建筑领域中不可或缺的材料之一。
通过合理的使用橡胶材料,我们可以提高建筑物的保护水平,为人们提供更安全、舒适的居住和工作环境。
随着科技的进步和材料的创新,相信橡胶材料在建筑中的应用领域还将不断拓展和深化。
减震橡胶相关知识及应用1. 引言减震技术在工程领域中起着重要作用,它可以有效减少震动和噪声,并保护设备和结构的稳定性和耐久性。
其中,减震橡胶作为一种重要的减震材料,具有很高的弹性和耐压性能,被广泛应用于建筑、交通运输、航天航空等领域。
本文将介绍减震橡胶的相关知识和应用,以便读者更好地了解和应用减震橡胶。
2. 减震橡胶的类型2.1 平板式减震橡胶平板式减震橡胶常用于建筑领域,特点是结构简单、安装方便、减震效果显著。
它主要由橡胶材料和钢板组成,可以承受大部分的水平载荷和一定的垂直载荷。
2.2 弹簧式减震橡胶弹簧式减震橡胶适用于大型机械设备和航天航空领域,具有良好的弹性和承载能力。
它采用多孔弹簧结构,能够吸收或减轻震动和冲击,保护设备免受损坏。
2.3 橡胶涂层减震橡胶橡胶涂层减震橡胶常用于道路、桥梁和铁路等交通设施的减震工程中。
它具有耐磨、耐候、耐腐蚀等特点,能够有效减少交通运输过程中的震动和噪声。
3. 减震橡胶的应用3.1 建筑领域在建筑领域中,减震橡胶被广泛应用于地震减灾、桥梁隔震、机场跑道减震等工程中。
通过在建筑物的基础和结构中加入减震橡胶,能够有效减少地震带来的破坏和损失。
3.2 城市交通领域城市交通领域是减震橡胶的又一个重要应用领域。
在道路、桥梁和轨道交通设施中加入减震橡胶,可以减少车辆和列车行驶时产生的震动和噪声,提升行车安全和乘坐舒适度。
3.3 航天航空领域航天航空领域对减震橡胶的需求也很大。
减震橡胶可以应用于发射器、卫星、飞机等设备和结构中,起到减轻震动和冲击的作用,确保设备安全运行。
4. 减震橡胶的优势和不足4.1 优势•减震橡胶具有优异的弹性和耐压性能,能够有效减轻震动和冲击。
•减震橡胶结构简单,安装方便,成本低廉。
•减震橡胶耐腐蚀、耐磨、耐候等特性,具有较长的使用寿命。
4.2 不足•减震橡胶的减震效果受到温度、湿度等外界环境的影响。
•减震橡胶在长期使用过程中会发生老化、硬化等问题,需要定期维护和更换。
减震用橡胶材料及其应用随着现代工业的飞速发展,震动和噪音已经成为各个领域的严重问题:它会降低操作精度,影响产品质量;缩短产品寿命,使得高精仪器不能正常工作;危及安全性,使设备或构建物早期破坏;污染环境及影响人身健康,诸如地震之类的震动甚至还给人类的生命财产造成极大的损害。
因此,研究和掌握震动控制与噪音控制技术已是各国工业发展面临的重大课题。
消除震动和噪音的最根本和最好方法是减少或者消除震动源的震动,但实际上要想完全消除震动源的震动是不可能的,因此必须采取其他控制震动的方法。
实际应用中最广泛、最有效的方法是使用各种减震制品,尤其是橡胶减震制品。
它能够有效地隔离震动与激发源,还可以缓和震动体的震动,因此被广泛地应用于各种机动车辆、飞机、船舰等的动力机械及风机、水泵等辅助设备和仪器的震动隔离。
近年来,一些大型建筑物和桥梁等也采用了隔离地震的层压橡胶垫支撑建筑物。
对于结构震动和结构噪音的阻尼处理,也广泛地使用特殊的橡胶材料,称为黏弹性高阻尼材料。
1 橡胶的减震作用及减震橡胶材料橡胶的特点是既有高弹态又有高黏态,橡胶的弹性是由其卷曲分子构象的变化产生的,橡胶分子间相互作用会妨碍分子链的运动,又表现出黏性特点,以致应力与应变往往处于不平衡状态。
橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力,使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能,因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。
橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击,就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。
橡胶的滞后和内摩擦特性通常用损耗因子表示,损耗因子越大,橡胶的阻尼和生热越显著,减震效果越明显。
橡胶材料损耗因子的大小不仅与橡胶本身的结构有关,而且与温度和频率有关。
在常温下,天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)的损耗因子较小,丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPR)、聚氨酯橡胶(PU)和硅橡胶的损耗因子居中,丁基橡胶(IIR)和丁腈橡胶(NBR)的损耗因子最大。
用作减震目的的橡胶材料一般分5种,即NR,SBR,BR为普通橡胶材料;NBR用于耐油硫化胶;CR用于耐天候硫化胶;IIR用于高阻尼硫化胶;EPR用于耐热硫化胶。
NR虽然损耗因子较小,但其综合性能最好,具有优异的弹性,耐疲劳性好,生热低,蠕变小,与金属件黏合性能好,耐寒性、电绝缘性和加工性能也好,因此NR被广泛地用作减震目的,要求耐低温或耐天候性能时,可与BR或CR并用或共混改性。
Nishiue等采用NR、BR及碳原子数大于4的含有—OH基团有机酸的金属盐制成的减震器具有较好的耐久性能,在70℃×22h和40℃×148h条件下的压缩永久变形分别为1710%和1117%。
由于EPDM耐天候、耐臭氧老化、电绝缘性、耐热和耐寒等性能优异,近年来受到广泛关注。
最近,日本三井化学公司与鬼怒川橡胶公司通过采用高相对分子质量的EPDM与低相对分子质量的EPDM并用,合作开发出一种新型耐热减震橡胶材料,并获得了日本专利。
该减震橡胶的各项测试表明,其减震性能与NR相同,但其耐热性、低温柔软性要比NR等其他橡胶好[5]。
Iizum采用EPDM制成用于汽车部件上的减震器用橡胶材料,具有很好的耐热性,在190℃×5h热老化后,材料仍具有很好的层间黏合性能。
对低温动态性能要求苛刻的减震橡胶,往往采用硅橡胶;当要求高阻尼时可采用IIR或卤化IIR;PU具有优良的耐磨性、耐屈挠性和对烃类燃料及大部分有机溶剂的抵抗能力,同时具有很高的物理性能、良好的电绝缘性、黏合性和耐老化性能。
PU在减震隔音方面也得到了广泛应用,如Adachi等采用PU制得减震和隔音良好的橡胶片层,应用到地板、天花板及弯曲板后,效果良好。
2 减震橡胶制品的发展与应用橡胶减震制品一般又称为橡胶减震器。
橡胶减震器的种类很多,从其受震动力的情况来看,可分为压缩型、剪切型、扭振型、冲击型和混合型等。
随着科技的发展,橡胶减震器的种类也越来越多,用途也越来越广,以下从橡胶减震器的应用领域对其发展和应用前景进行概述。
2.1 汽车用橡胶减震器随着社会经济的发展,国内外汽车的改型换代相当频繁,汽车工业正面临一个迅速变革的时期,发展的特点是在保证驾驶安全性、乘坐舒适性、行驶高速性以及豪华性的前提下,进一步提高汽车的使用寿命。
减震制品用于控制汽车的震动和噪声及改善其操纵稳定性,一般置于汽车发动机机架、压杆装置、悬挂轴衬、中心轴承托架、颠簸限制器和扭振减震器等部位,以改善汽车的安全性和舒适性。
减震制品可分为支架类、轴衬类、缓冲类和阻尼类四大类,主要要求减震性、耐热性和耐疲劳性好。
汽车减震橡胶制品包括发动机支座、悬挂构件、橡胶弹簧、橡胶空气弹簧和碰撞橡胶防护件等。
近年来,为提高汽车的安全性、舒适性和操作性,汽车用减震橡胶制品的品种和数量不断增多,如一辆轿车上减震橡胶制品的数量已达50~60件。
发动机及传动操作系统用橡胶减震器用来隔绝震源的震动。
传动部分的减震采用多边联轴节、阻尼离合器。
前、后悬挂装置上使用的减震器不仅要承担车体重量,还要使车体不致传递车轮的上下振动,抑制簧下质量的不规则运动,传递动力和制动力。
橡胶缓冲器是车体的重要减震器之一,其结构形式是2块金属板之间夹有橡胶层,利用橡胶的剪切变形达到缓冲的目的。
近期又开发出充氮气、与减震器油共存的筒式缓冲器,特点是提高缓冲器的载荷能力(最高达20MPa),减震效果好,且延长其使用寿命。
汽车用橡胶减震器采用的橡胶材料以NR和SBR为主。
为改进减震制品的耐热性,已开始用IR,IIR,CR,EPDM等作主体材料。
热塑性弹性体也将用于部分减震制品,如车身与底盘的减震器等。
如浙江海门橡胶厂采用NR/CR并用研制出了轿车底盘弹簧座减震器,效果良好。
2.2 铁路机车及铁路轨枕垫用橡胶减震制品据统计,国内铁路和机车使用的各种橡胶材料和部件约有1万多种,消耗橡胶约10kt/a。
随着铁路机车车速的提高,对线路的动力作用急剧增加,引起线路、轮箍及机车行走部分的元件产生剧烈的磨损,铁路机车各部位对抗震性的要求越来越高,橡胶减震器应用越来越普及,因而减震橡胶制品在机车上的应用品种和数量越来越多。
铁路机车上的减震橡胶制品主要有中央支承橡胶堆体、轴箱拉杆橡胶弹簧体、旁承橡胶堆、电机悬挂橡胶垫、弹性车轮、弹性齿轮、橡胶空气弹簧、传动装置的弓形橡胶块和橡胶球铰、车钩橡胶缓冲器等。
应用于机车上的橡胶减震器,其主要作用是承受压缩应力、剪切应力和扭转力矩,以及同时承受2种或2种以上的应力复合作用。
随着我国铁路建设的飞速发展,铁路轨枕也由枕木逐渐改换为混凝土轨枕。
改换后虽然轨枕的使用寿命延长,轨道框架结构的稳定性提高,但轨道的弹性显著下降,造成了轨道对轮轨冲击的缓冲性变劣。
为提高混凝土轨枕的缓冲性能,减少轨枕对道床的冲击力,增加绝缘性,目前国内外均采用弹性高聚物来解决混凝土轨枕轨道的弹性问题。
橡胶轨枕垫就是用于钢轨和混凝土轨枕之间或枕下的弹性垫(此外还有软土橡胶轨枕垫、层压木轨和塑料轨枕垫等),橡胶轨枕垫以其独特的弹性和良好的绝缘性能而被广泛地应用于铁路线上。
根据用途不同,混凝土轨枕橡胶垫板一般分为枕上(钢轨下)垫板和枕下垫2种类型。
橡胶轨枕垫由于长期裸露在大气中和置于枕底下使用,不断经受机车经过时的震动和冲击,因此要求具有良好的耐自然老化、耐热、耐寒以及良好的弹性和缓冲、吸震性能,此外还要具有较好的耐磨、电绝缘、抗压及抗剪切等性能。
在配方设计时最重要的是要考虑材料的耐久性和成本的低廉。
常用的主体材料有NR,SBR,BR,CR,EPDM等。
2.3 桥梁用橡胶减震器在桥梁工程中,梁式桥桥跨的两端需设置支座。
支座的主要作用是把桥跨结构上的全部载荷(包括恒载和活载)可靠地传递到桥墩上,并承受桥跨结构因载荷作用所发生的端部水平变位、转角等变形;其次是适应因温度和湿度的变化而引起的胀缩。
桥梁支座有固定与活动支座2种,前者是为固定桥跨结构在桥墩上的位置,可使桥跨结构的端点自由转动而不能移动;后者不仅使端部支点能自由转动而且要求能自由移动,承受桥跨结构因温度变化、混凝土收缩及载荷等因素引起的伸缩变位。
国外20世纪50年代末开始使用橡胶支座,至60年代世界上已有许多国家应用。
桥梁橡胶支座与其他刚性支座相比,不仅工作性能可靠,而且具有结构简单、材料来源充足、加工制造容易等优点。
由于橡胶支座能适应宽桥、曲线桥和斜交桥的上部结构在各个方向的变形,故目前不仅在中小跨径公路桥梁、城市桥梁及铁路桥梁上得到广泛应用,而且在大跨径的桥梁上也大量使用。
目前在桥梁工程上广泛使用的是普通板式、聚四氟乙烯板式和盒式橡胶支座3种类型。
桥梁橡胶支座对橡胶主体材料的选择原则,是在满足工程性能要求的前提下,结合使用环境条件的要求,基本上选用NR、CR、EPDM、IIR和氯化IIR等。
桥梁橡胶支座制造工艺多用模压。
生产过程是橡胶经塑炼后与配合剂按配方制成混炼胶,经停放、回炼和压延出片,剪成一定规格的半成品胶片。
半成品装模后在平板硫化机上加压硫化。
硫化过程要注意避免成品厚薄不均及钢板的移动。
在桥梁橡胶支座中,铅芯橡胶支座是在普通减震阻尼橡胶支座中部竖直地灌铅制成。
灌铅的目的一是提高支座的吸能效果,确保支座有适度的阻尼;二是增加支座的早期刚度,对控制风反应和抵抗地基的微震动有利。
由这种橡胶支座组成的隔震系统作为主导产品,已广泛应用于国外的大中型桥梁,并取得了良好的效果。
高阻尼橡胶支座是采用高阻尼橡胶材料制造的。
高阻尼橡胶可以通过在NR或合成橡胶中掺入石墨得到,根据石墨的掺入量可调节材料的阻尼特性。
和铅芯减震阻尼橡胶支座一样,高阻尼减震橡胶支座同时具备隔震器和阻尼器两方面的功能,可在隔震系统中独立使用。
2.4 建筑工程用橡胶减震器由于地震等无法避免的自然灾害,建造抗强烈地震的建筑物和构筑物是建筑工程领域的重要课题。
同时,日益增长的交通密度导致更大的震动传递和噪音污染,土木建筑的震动和噪音的隔离也成为亟待解决的问题。
自1966年美国率先在阿巴尼大厦中使用隔震橡胶支座后,日本、法国、新西兰和我国也相继在一些重要建筑物中使用隔震橡胶支座。
在目前建成的基础隔震建筑物中,80%以上的建筑物采用叠层橡胶隔震支座系统抗震。
叠层橡胶支座不仅在桥梁建设工程中广泛应用,而且已用于建筑物的底座,用来隔绝震源、地震防护和水域建筑物的隔震。
实践证明,这些使用隔震橡胶支座的建筑物能经受强烈的地震考验,如在1994年1月的美国洛杉矶大地震和1995年1月的日本神户大地震中,采用叠层隔震橡胶支座系统的建筑物都显示出优异的抗震效果,不仅建筑物未倒,而且内部的设施也未被破坏。
因此,近年来叠层隔震橡胶支座在国内外的应用更为广泛。
目前,我国已有数百栋建筑物使用叠层隔震橡胶支座。