Пластина виброизоляционная (ВЭП)

Технический регламент и физико-механические свойства виброизолирующих эластомерных пластин (ВЭП)

1. Материаловедение и микроструктура демпфирующих эластомеров

Пластина виброизоляционная (ВЭП) — это не просто кусок «технической резины» (ТМКЩ), как ошибочно полагают многие снабженцы. Это инженерное изделие, изготовленное из специализированного эластомерного композита, обладающего высоким коэффициентом внутренних потерь (тангенс угла механических потерь,

$\tan \delta$

).

1.1. Химическая архитектура и гистерезис

Инженерный отдел компании «РезиномиР» использует для производства ВЭП композиции на основе нитрил-бутадиенового каучука (NBR) или хлоропрена с добавлением активного технического углерода (сажи) высокой структурности.

• Вязкоупругость (Viscoelasticity): В отличие от стальных пружин, работающих строго по закону Гука (

  $F=k\cdot x$

  ), резина ВЭП проявляет свойства вязкой жидкости и упругого твердого тела одновременно. При циклической деформации (вибрации) кривые нагрузки и разгрузки не совпадают.

• Петля гистерезиса: Площадь петли гистерезиса на графике «Напряжение — Деформация» пропорциональна энергии, рассеиваемой за один цикл. В пластинах ВЭП кинетическая энергия колебаний преобразуется в тепловую энергию за счет межмолекулярного трения полимерных цепей (Internal Friction).

• Вулканизация: Процесс сшивки макромолекул серными мостиками контролируется так, чтобы получить модуль упругости, способный нести статическую нагрузку от станков весом до 50 тонн, но при этом сохранять податливость для гашения частот выше 15-20 Гц.

1.2. Технология каландрирования

Производство пластин осуществляется методом послойного каландрирования с последующей вулканизацией в гидравлических прессах под давлением

$P>20\text{ МПа}$

. Это исключает наличие воздушных пор, которые могли бы стать концентраторами напряжений и причиной усталостного разрушения материала при длительных динамических нагрузках.

Инженерная заметка:
«Обычная техпластина ГОСТ 7338-90 имеет низкий гистерезис — она «пружинит», возвращая энергию удара обратно в станину станка. Пластина ВЭП «гасит» энергию, рассеивая ее в тепло. Если вы поставите прецизионный токарный станок на обычную резину, дробление при резании никуда не исчезнет».

2. Физика виброизоляции и расчетные параметры

Для главного механика важно не просто «подложить резинку», а рассчитать эффективность виброизоляции. Основная задача ВЭП — снизить коэффициент передачи силы (Transmissibility,

TrTr​

).

2.1. Расчет собственной частоты

Система «станок — пластина ВЭП» представляет собой осциллятор с одной степенью свободы.
Собственная частота системы (

fnfn​

) определяется формулой:

fn=12πkmfn​=2π1​mk​

​

Где:

• $k$

  — динамическая жесткость опоры (пластины), Н/м.

• $m$

  — масса оборудования, кг.

Для эффективной виброизоляции отношение частоты возбуждения (обороты двигателя/шпинделя,

$f$

) к собственной частоте должно быть:

ffn>2≈1.41fn​f​>2

​≈1.41

2.2. Коэффициент формы (Shape Factor)

Жесткость резиновой пластины на сжатие зависит не только от твердости по Шору, но и от ее геометрии. Резина практически несжимаема в объеме (коэффициент Пуассона

$\nu \approx 0.5$

). Деформация происходит за счет «выпучивания» боковых стенок.
Коэффициент формы

$S$

:

S=Площадь нагруженной поверхностиПлощадь свободной боковой поверхностиS=Площадь свободной боковой поверхностиПлощадь нагруженной поверхности​

Чем тоньше пластина и больше ее площадь, тем выше ее «кажущийся» модуль упругости. Поэтому для тяжелого оборудования часто требуется обязательно купить пластины ВЭП определенной толщины или собирать их в пакеты.

3. Сравнительный анализ виброопор (Таблица 1)

Выбор метода виброизоляции зависит от частотного спектра возмущений.

fnfn​

Описание и преимущества ВЭП: Пластины работают не только на сжатие, но и на сдвиг, эффективно гася горизонтальные колебания, что критично для кузнечно-прессового оборудования.

4. Специфика эксплуатации в Москве и МО

Производство «РезиномиР» локализовано в Москве, и мы адаптируем рецептуру смесей под климатические реалии региона.

1. Температурный диапазон: Зимой в неотапливаемых цехах или при установке чиллеров на кровле температура падает до -30°C. Обычная резина при температуре стеклования (

   TgTg​

   ) становится хрупкой как стекло и теряет демпфирующие свойства. Наши ВЭП сохраняют эластичность до -45°C благодаря пластификаторам.

2. Химическая агрессия: Пары реагентов с МКАД/ТТК и проливы СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей) разрушают дешевые резиновые изделия за 6 месяцев (набухание, расслоение). ВЭП от «РезиномиР» относятся к классу маслобензостойких (МБС).

3. Логистика: Возможность заказать нарезку в размер и отгрузку со склада в Москве минимизирует простой вашего оборудования.

5. Технические характеристики и номенклатура (Таблица 2)

Мы производим ВЭП согласно ТУ 2534-001-00152106-2000 (и аналогам).

$P$

кгс/см2кгс/см2

Важно знать:
Нагрузку следует рассчитывать по фактической площади опорных лап станка. Перегрузка пластины свыше предела пропорциональности приводит к необратимой пластической деформации и потере виброизолирующих свойств.

6. Монтаж и эксплуатация

Установка оборудования на ВЭП не требует фундаментных болтов при условии, что сдвигающее усилие не превышает силу трения покоя:

Fsdvig<μ⋅NFsdvig​<μ⋅N

Где

$\mu$

— коэффициент трения резины по бетону/металлу (для ВЭП

$\mu \approx 0.6-0.8$

),

$N$

— нормальная реакция опоры (вес).

Регламент установки:

1. Очистить и обезжирить поверхность пола и лапы станка.

2. При необходимости (высокие динамические нагрузки) приклеить пластину к полу клеем 88-СА или аналогом.

3. Для тяжелых станков рекомендуется использовать «сэндвич»: стальная пластина (распределитель нагрузки) между лапой станка и ВЭП.

7. Вопросы инженеру (FAQ)

Вопрос 1: Можно ли укладывать пластины ВЭП в несколько слоев?
Ответ инженера: Да, это стандартная практика для снижения собственной частоты системы (

fnfn​

). Увеличивая толщину упругого элемента, мы уменьшаем жесткость

$k$

. Однако между слоями резины обязательно прокладывать стальной лист толщиной 1-2 мм. Это необходимо для сохранения Форм-фактора (

$S$

) каждого слоя резины, иначе пакет просто расползется в бока под нагрузкой («эффект бочки»).

Вопрос 2: Какой срок службы у пластин ВЭП?
Ответ инженера: При отсутствии прямого воздействия ультрафиолета и озона (которые вызывают окислительную деструкцию и растрескивание поверхности), расчетный срок службы составляет 10-15 лет. Ползучесть (Creep) — остаточная деформация сжатия — не превышает 5-7% за весь срок службы при соблюдении номинальных нагрузок.

Вопрос 3: Чем ВЭП отличается от коврика диэлектрического?
Ответ инженера: Абсолютно всем, кроме цвета. Диэлектрический коврик оптимизирован по электрическому пробою, механически он слаб и не имеет нормированного гистерезиса. Использование его под станками приведет к его разрыву и отсутствию виброизоляции. Вам необходимо купить именно специализированные вибропластины.

8. Коммерческое резюме и порядок заказа

Завод «РезиномиР» — это не перекупщик китайской резины, а полноценное производство в Москве. Мы контролируем реологию смеси на входе и физико-механику на выходе.

Почему промышленные предприятия выбирают нас:

1. Точное соответствие ТУ: Твердость по Шору выдерживается с допуском

   $\pm 3$

   единицы.

2. Нарезка в размер: Мы кроим листы на гидроабразивном станке под размеры ваших фундаментов.

3. Цена: Прямая продажа от производителя без дилерской наценки.

Если у вас «скачет» стиральная машина на производстве или дробит резец на уникальном станке — вам нужно заказать расчет виброизоляции у наших инженеров.

Для заявки укажите:

• Вес оборудования и количество точек опоры.

• Размер опорных лап.

• Характер вибрации (ударная, гармоническая, частота вращения вала).

Свяжитесь с нами для получения технико-коммерческого предложения. Вибрация — это убийца ресурса оборудования, ВЭП — его защита.