Как определить, что резиновая опора перегружена 

Резиновая виброизоляция не обязательно должна треснуть, чтобы считаться перегруженной.

Один из углов машины может оказаться ниже остальных. Зазор под оборудованием может уменьшиться. Или вибрация может усилиться после установки двигателя, аккумулятора или другого компонента.

Когда мы сталкиваемся с такими условиями, мы не начинаем с изменения твердости резины. Сначала мы проверяем, какую нагрузку фактически несет каждое крепление и насколько оно прогибается.

Начните с нагрузки на каждое крепление

Для оборудования с достаточно равномерным распределением веса первый расчёт не представляет сложности:

Нагрузка на одну опору = Общий вес оборудования ÷ Количество опор. Например, для машины весом 80 кг, установленной на четырех резиновых виброизоляционных опорах, средняя нагрузка на одну опору составит:

80 кг ÷ 4 = 20 кг на одно крепление. Однако 20 кг — это лишь среднее значение.

Двигатель, насос, трансформатор или другой тяжелый узел могут сместить центр тяжести. Фактическое распределение может выглядеть следующим образом:

Машина по-прежнему весит 80 кг, но на передние крепления приходится более чем в два раза большая нагрузка, чем на правое заднее крепление.

Именно поэтому при расчете нагрузки на антивибрационные опоры следует по возможности учитывать центр тяжести.

Признаки того, что резиновая опора испытывает чрезмерную нагрузку

Чрезмерное прогибание

Некоторое сжатие является нормальным явлением. На самом деле, резиновая опора должна прогибаться, чтобы обеспечить эффективную виброизоляцию.

Основная зависимость выглядит следующим образом:

d = F / k

где:

δ = прогиб

F = приложенная нагрузка

k = эффективная жесткость

Реальные эластомеры не являются идеально линейными пружинами, поэтому это уравнение служит лишь полезной отправной точкой. Для реального изделия более полезной является кривая «нагрузка-прогиб».

Если высота установки значительно меньше ожидаемой или остаточный ход очень мал, сравните фактическую нагрузку с кривой, приведенной в технической документации производителя.

Неравномерная высота крепления

Если один угол заметно опускается, не стоит сразу делать вывод, что все четыре опоры слишком мягкие.

Сначала измерьте высоту установки в каждой точке крепления.

Значительная разница часто указывает на неравномерное распределение веса. В такой ситуации замена всех четырёх креплений на более жёсткие может уменьшить сжатие, не устранив при этом основной дисбаланс нагрузки.

Уменьшенный зазор

Обратите внимание на зазор между оборудованием и его основанием или несущей рамой.

Перегруженное крепление может сжаться настолько, что для гашения вибраций или амортизации ударов останется очень мало свободного хода.

Если машина соприкасается с твёрдой поверхностью, вибрация может проникать через эту точку соприкосновения, минуя резиновый изолятор. На этом этапе проблема уже не сводится лишь к внешнему виду крепления — она напрямую влияет на эффективность виброизоляции.

Перегрузка влияет не только на высоту подъема

Резиновые виброизоляторы являются частью системы «масса-пружина». Их рабочее прогибание и динамическая жёсткость влияют на собственную частоту опираемого оборудования.

Если в результате чрезмерной нагрузки крепление попадает в иную область своей кривой «нагрузка-прогиб», его эффективная жесткость может измениться.

Это может повлиять на вибрационные характеристики всей системы крепления.

Именно по этой причине мы не стали бы выбирать запасной крепеж, ориентируясь исключительно на показатель твердости по шкале Шор А.

Твердость по Шору характеризует твердость эластомера, но она напрямую не определяет грузоподъемность или жесткость готового крепления. Важную роль играют геометрия, объем резины, площадь склеивания и состав резиновой смеси.

Таким образом, две резиновые опоры, изготовленные из материала с одинаковой твердостью по Шору А, могут иметь совершенно разные характеристики «нагрузка-прогиб».

Выбор более жесткого крепления только потому, что существующее выглядит сжатым, может решить одну проблему и создать другую: меньшее прогибание, но, возможно, более сильная передача вибрации.

На что может повлиять длительная перегрузка

Длительная перегрузка со временем может привести к появлению видимых проблем, таких как необратимая деформация, выпуклость, растрескивание или отслоение резины от металла.

Однако у сопутствующего оборудования признаки неисправности могут проявиться раньше.

Недостаточная изоляция или чрезмерные перемещения оборудования могут усилить вибрацию, передаваемую на подшипники, крепежные элементы, трубные соединения и несущие конструкции. В случае насосов и компрессоров изменение высоты установки оборудования также может создавать дополнительную нагрузку на присоединенные трубопроводы или гибкие соединения.

Если рабочая точка системы изоляции сместится в неблагоприятную сторону, вибрация вблизи резонанса также может стать более заметной.

У этих явлений может быть множество причин, поэтому не следует автоматически возлагать вину на резиновую опору. Они являются поводом для проверки нагрузки на опору и состояния её установки в рамках процесса устранения неисправностей.

Простая проверка на месте

При практическом подборе оборудования и устранении неисправностей мы обычно начинаем с нескольких базовых проверок, а не сразу приступаем к замене разъединителя.

Сначала сравните высоту установки всех креплений. Затем проверьте распределение веса оборудования и оставшийся зазор вокруг основания. Если одно из креплений расположено значительно ниже остальных, проверьте положение центра тяжести, прежде чем выбирать более жесткое крепление на замену.

В случае существующей установки эти пять пунктов, как правило, дают полезное общее представление:

Масса оборудования → Распределение нагрузки → Прогиб крепления → Остаточный зазор → Условия вибрации. Если имеются данные о соотношении «нагрузка-прогиб» для установленной модели, сравните измеренный прогиб с этой кривой.

Сжатая резиновая опора не подвергается перегрузке автоматически. Вопрос заключается в том, работает ли она в пределах предусмотренного рабочего диапазона и сохраняет ли достаточный ход для данного применения.

Когда следует заменить резиновую опору?

Следует рассмотреть возможность перерасчета параметров в случае появления постоянной деформации, недостаточного остаточного хода, чрезмерного сжатия, отслоения резины от металла или значительного изменения веса оборудования.

Это также следует проверять после модификаций, которые приводят к изменению центра тяжести.

Для нового приложения наиболее полезной информацией для выбора является:

• Вес оборудования
• Количество точек крепления
• Центр тяжести, если он известен
• Частота колебаний или число оборотов двигателя
• Ориентация при монтаже
• Доступное место для установки
• Рабочая температура

Если вы не уверены, перегружена ли существующая резиновая виброизоляция, сообщите компании HOAN вес оборудования, схему расположения точек крепления, частоту колебаний или число оборотов в минуту, направление установки и доступное пространство. Также будут полезны фотографии, на которых видно, как виброизоляция работает под нагрузкой.

Эти условия позволяют проверить распределение нагрузки и рабочий прогиб до изменения твердости резины или выбора другого крепления.