را پلی اورتان تعلیق ضربه گیر تحت بارهای شدید به طور قابل توجهی بهتر از لاستیکی است. پلی یورتان در برابر تغییر شکل دائمی مقاومت می کند، یکپارچگی ساختاری خود را در چرخه های مکرر فشرده سازی با نیروی بالا حفظ می کند و در برابر گرما، روغن و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی بهتر مقاومت می کند. برجستگی های لاستیکی، در حالی که برای استفاده سبک تا متوسط کافی هستند، در صورت قرار گرفتن در معرض بارگذاری پایدار یا شدید - مانند بکسل کردن، رانندگی در خارج از جاده یا برنامه های کاربردی، تمایل به ترک خوردن، صاف شدن و از دست دادن خاصیت جذب انرژی بسیار سریعتر دارند.
چرا بارهای شدید آزمون واقعی برای توقف ضربه گیر تعلیق هستند؟
در شرایط عادی رانندگی، یک ضربه گیر تعلیق به ندرت در فشرده سازی کامل درگیر می شود. به صورت غیرفعال در مجموعه تعلیق قرار می گیرد و در هنگام ضربه های بزرگ فقط برای مدت کوتاهی با آن تماس می گیرد. اما در سناریوهای با بار شدید - محمولههای سنگین، زمینهای خارج از جاده تهاجمی، ضربات مکرر در روز، یا بکسل مداوم نزدیک به حداکثر ظرفیت - bump stop به جای یک بافر گاه به گاه به یک جزء باربر اصلی تبدیل میشود.
در این شرایط، ضربه گیر می تواند نیروهای فشاری بیش از حد را تجربه کند 5000–10000 نیوتن به طور مکرر در یک جلسه رانندگی. اینجاست که انتخاب مواد ترجیح داده نمی شود و تصمیمی برای دوام است. تفاوت بین پلی اورتان و لاستیک در عملکرد و عمر مفید قابل اندازه گیری می شود.
چگونه پلی اورتان فشرده سازی با بار بالا را کنترل می کند
پلی یورتان یک پلیمر ترموست با ساختار مولکولی متقاطع است که آن را به طور استثنایی در برابر فشرده سازی مقاوم می کند - تغییر شکل دائمی که زمانی رخ می دهد که یک ماده فشرده می شود و نمی تواند شکل اصلی خود را به طور کامل بازیابی کند. در یک برنامه تعلیق ضربه گیر، این ویژگی حیاتی است.
مقاومت مجموعه فشرده سازی
یک ضربه گیر تعلیق پلی اورتان با کیفیت بالا معمولاً مقدار فشرده سازی را نشان می دهد کمتر از 15% پس از 22 ساعت در دمای 70 درجه سانتیگراد تحت شرایط تست استاندارد ASTM D395. در مقایسه، یک ضربه گیر لاستیکی طبیعی اغلب مقادیر مجموعه فشرده سازی را ثبت می کند 25-40٪ تحت همین شرایط از نظر عملی، این بدان معنی است که یک استاپ لاستیکی بخش قابل توجهی از ضخامت و قابلیت برگشت فنری خود را پس از بارگذاری شدید طولانی مدت یا مکرر از دست می دهد، در حالی که یک واحد پلی اورتان تا حد زیادی هندسه خود را حفظ می کند.
استحکام کششی و مقاومت در برابر پارگی
پلی اورتان مورد استفاده در ساخت Suspension Bump Stop معمولا دارای استحکام کششی 30-55 مگاپاسکال ، در مقایسه با 10-20 مگاپاسکال برای ترکیبات لاستیکی استاندارد قدرت پارگی در پلی اورتان می تواند برسد 80-150 کیلونیوتن بر متر ، در مقابل 20-50 کیلونیوتن بر متر در لاستیک این ارقام مستقیماً به مقاومت در برابر شکافتن، پارگی لبه و تخریب سطح در اثر ضربه ترجمه میشوند - که همه اینها حالتهای خرابی رایج در توقفهای ضربهگیر هستند که در معرض بارگذاری مکرر شدید قرار میگیرند.
تعلیق ضربه گیر
چگونه لاستیک در شرایط بارگذاری شدید تخریب می شود
لاستیک - چه طبیعی، چه EPDM یا NBR - یک ماده ویسکوالاستیک است. جذب انرژی خوبی در بارهای متوسط دارد، اما دوام آن زمانی که در معرض ترکیبی از استرس مکانیکی بالا، گرما و آلودگی شیمیایی است که مشخصه محیطهای با بار شدید است، به طور قابل توجهی کاهش مییابد.
- راrmal degradation: لاستیک زمانی که در معرض دمای بالا قرار می گیرد، خاصیت ارتجاعی خود را از دست می دهد و ترک های سطحی ایجاد می کند 80-90 درجه سانتیگراد . در محیط های چرخ دار در حین رانندگی تهاجمی، دما می تواند به 100 درجه سانتیگراد یا بالاتر برسد و اکسیداسیون و سخت شدن ترکیب لاستیک را تسریع کند.
- قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی: روغن های جاده، پاشیده شدن مایع ترمز و بقایای سوخت به مرور زمان به پلیمرهای لاستیکی حمله می کنند. لاستیک طبیعی به ویژه در برابر سیالات مبتنی بر هیدروکربن آسیب پذیر است که باعث تورم، نرم شدن و تجزیه ساختاری می شود. EPDM مقاومت شیمیایی بهتری را ارائه می دهد، اما همچنان در سناریوهای قرار گرفتن در معرض طولانی مدت از پلی اورتان کم می کند.
- ترک خوردگی خستگی: تکرار چرخه های فشرده سازی شدید باعث ایجاد ریزترک ها در سطح و انتشار به داخل می شود. یک ضربه گیر لاستیکی تعلیق در یک برنامه یدک کش سنگین ممکن است ترک های قابل مشاهده را در داخل نشان دهد. 30000-50000 کیلومتر استفاده می شود، در حالی که یک معادل پلی اورتان در شرایط مشابه معمولاً زنده می ماند 100000 کیلومتر یا بیشتر بدون شکست ساختاری قابل مشاهده
مقایسه مستقیم دوام: پلی اورتان در مقابل سیستم تعلیق لاستیکی
| فاکتور دوام | استاپ ضربه گیر پلی اورتان | استاپ ضربه گیر لاستیکی |
|---|---|---|
| مجموعه فشرده سازی (ASTM D395) | <15٪ در 70 درجه سانتیگراد / 22 ساعت | 25-40٪ at 70°C / 22 hrs |
| استحکام کششی | 30-55 مگاپاسکال | 10-20 مگاپاسکال |
| قدرت اشک | 80-150 کیلونیوتن بر متر | 20-50 کیلونیوتن بر متر |
| مقاومت در برابر حرارت | پایدار تا 120 درجه سانتی گراد | بیش از 80-90 درجه سانتیگراد تخریب می شود |
| مقاومت در برابر روغن / شیمیایی | عالی | متوسط (EPDM) تا ضعیف (لاستیک طبیعی) |
| عمر خستگی (استفاده سنگین) | 100000 کیلومتر | 30000-50000 کیلومتر |
| مقاومت در برابر سایش | بسیار بالا | متوسط |
| هزینه هر واحد (تقریباً) | 15 تا 50 دلار | 5 تا 25 دلار |
سناریوهای دنیای واقعی که در آن تفاوت بیشتر آشکار است
برنامه های کاربردی بکسل و بار
کامیونها و شاسیبلندهایی که برای یدککشی در نزدیکی ظرفیت نامی خود استفاده میشوند، سیستم تعلیق عقب را در حین حمل و نقل درگیر تقریباً ثابتی قرار میدهند. در این محیط، یک ضربه گیر لاستیکی به طور مکرر روی ضربه گیر جهشی با زمان بازیابی کمی بین تماس ها فشرده می شود. پس از فصول طولانی بکسل، واحدهای لاستیکی اغلب از دست دادن ارتفاع دائمی را نشان می دهند 10-20 میلی متر ، کاهش اثربخشی آنها و تغییر هندسه تعلیق. یک ضربه گیر تعلیق پلی یورتان ارتفاع و نرخ فنر خود را به مراتب بیشتر در چرخه کاری یکسان حفظ می کند.
آفرود و صخره خزیدن
استفاده در خارج از جاده، یک ضربهگیر تعلیق را در معرض ضربههای ناگهانی و با شدت بالا از زمینهای ناهموار قرار میدهد. ترکیبی از نیروهای برشی جانبی و فشرده سازی محوری در طول رویدادهای مفصلی، تنش چند جهتی ایجاد می کند که لاستیک به خوبی از عهده آن بر می آید. مقاومت سایشی عالی پلی یورتان و استحکام پارگی بالاتر آن را به ارتقای استانداردی برای سازه های خارج از جاده تبدیل کرده است، جایی که پایه های ضربه گیر لاستیکی می توانند در طی یک فصل استفاده متوسط از مسیرهای پیاده رو جدا شوند یا از آستین های نصب جدا شوند.
مسیر و عملکرد رانندگی
در یک مسیر مسابقه یا عملکرد، رویدادهای فشرده سازی تعلیق مکرر و با سرعت بالا هستند. گرمای تولید شده در اجزای سیستم تعلیق - همراه با بارهای تهاجمی در پیچ ها - مواد bump stop را به خارج از منطقه راحتی آنها می راند. برجستگی های لاستیکی ممکن است بیش از حد گرم شده و در اواسط جلسه نرم شوند و باعث رفتار ناهماهنگ در حمل و نقل شوند. پلی یورتان طول سنج خود (رده بندی سختی) را با اطمینان بیشتری تحت تنش حرارتی حفظ می کند و دور به دور رفتار ثابتی را ارائه می دهد.
یکی از مواردی که باید در نظر بگیرید: راحتی سواری در بارهای کم
علیرغم مزایای دوام آن، سیستم تعلیق پلی یورتان همیشه گزینه ایده آلی برای هر خودرو نیست. پلی یورتان در تماس اولیه سفت تر از لاستیک است، که می تواند سختی بیشتری را در طول موج های جزئی که در آن برجستگی به آرامی درگیر می شود، به داخل کابین منتقل کند. برخی از رانندگانی که در خودروهای روزانه از لاستیک به پلی اورتان ارتقا میدهند، احساس محکمتری نسبت به نقصهای کوچک جاده دارند.
برای وسایل نقلیه ای که راحتی سواری را به استقامت در بارهای شدید ترجیح می دهند - سدان های سواری استاندارد یا کراس اوورهای سبک - فوم میکروسلولار Suspension Bump Stop ممکن است تعادل بهتری از دوام و راحتی نسبت به پلی اورتان یا لاستیک ارائه دهد. پلی اورتان به بهترین وجه برای کاربردهایی که ظرفیت بار و طول عمر الزامات اولیه هستند، استفاده می شود.
برای هر برنامه ای که شامل بارهای شدید - یدک کشی سنگین، استفاده در خارج از جاده، رانندگی عملکردی، یا فشرده سازی با نیروی زیاد پایدار - باشد. یک ضربه گیر تعلیق پلی اورتان انتخابی بادوام تر و قابل اعتمادتر نسبت به لاستیک است. مقاومت بالای مجموعه فشاری، استحکام کششی، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی آن به عمر طولانی تر، عملکرد ثابت تر و محافظت بهتر از اجزای تعلیق اطراف ترجمه می شود. توقفهای لاستیکی یک گزینه مقرونبهصرفه برای وسایل نقلیه سبک و با بار استاندارد باقی میمانند، اما برای دوام در شرایطی که دوام مهمتر است، مهندسی نشدهاند.
