Nghiên cứu khoa học về cao su chống rung

Nhưng có một vấn đề lớn phát sinh trong quá trình vận hành đó là những chấn động sự rung, lắc do chính động cơ,các bộ phận của thiết bị sinh ra hoặc là do tác động của môi trường xung qu

KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU

BỘ MÔN POLYME

Bài Tiểu Luận Nghiên Cứu Khoa Học

CAO SU CHỐNG RUNG

Thứ 4 ngày 29 tháng 4 năm 2015

GVHD : Phan Quốc Phú Tên MSSV

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 4 năm 1015

I. VẤN ĐỀ THỰC TIỂN

• Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày nay, ngày càng có nhiều thiết

bị kỹ thuật mới ra đời nhằm phục vụ cho nhu cầu của con người trong các lĩnh vực khác nhau như: giao thông vân tải, điện – điện tử , sản suất công_nông nghiệp , Nhưng có một vấn đề lớn phát sinh trong quá trình vận hành đó là những chấn động (sự rung, lắc) do chính động cơ,các bộ phận của thiết bị sinh ra hoặc là do tác động của môi trường xung quanh làm phát sinh tiếng ồn, gây hư hỏng nặng cho máy móc thiết bị , nhà xưởng , làm giảm năng suất gây thiệt hại về kinh tế cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng ,vận hành

 Do đó cần có một loại vật liệu có khả năng chịu mài mòn tốt, khả năng chống va đập và đặc biệt là khả năng chống rung cao, đồng thời đáp ứng các yêu cầu khắc khe của môi trường như chịu dầu, chịu nhiệt, chịu hóa chất, chống lão hóa, , => chúng ta đang đề

cập đến cao su giảm chấn hay còn gọi là cao su chống rung.

II.GIỚI THIỆU CAO SU GIẢM CHẤN, CHỐNG RUNG.

• Cao su sử dụng cho giảm chấn, chống rung, chống va đập là cao su thiên nhiên của Việt Nam theo tiêu chuẩn TCVN 3769:2004 đủ tiêu chuẩn xuất khẩu và cao su tổng hợp, các phụ gia tăng cường lực là carbon đen N330, Hóa chất, phòng lão nhập khẩu, có sức đề kháng với sự lão hóa, ăn mòn của nước biển, hóa chất, dầu

• Cao su được chế tạo đồng đều về chất lượng Sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng đã đăng ký

• Toàn bộ quy trình sản xuất được tuân thủ quy định nghiêm ngặt theo quy trình công nghệ và hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001-2008

máy móc cơ khí Máy móc có thể sẽ không chạy được hoặc gặp những tổn hại lớn nếu chẳng may thiếu chi tiết cao su giảm chấn hoặc chi tiết đã bị hỏng do lâu ngày không được thay thế

• Chức năng chính của cao su giảm chấn chống rung giống như tên của chúng:

là giảm chấn và chống rung Trong quá trình hoạt động và làm việc máy móc liên tục phát ra những dao động, những dao động này sẽ phá hủy toàn bộ cỗ máy nếu như thiếu giảm chấn cao su Lúc này chi tiết cao su làm nhiệm vụ giảm chấn có thể là khớp nối mềm , chân đỡ máy, vòng đệm cao su…

nén và chịu va đập rất tốt, bề mặt nhẵn bóng, có thể làm viêc được ở các môi trường khác nhau như nước, dầu, nhiệt độ cao,

• Cao su đặc là vật liệu chống rung, giảm chấn điển hình, được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp cũng như dân dụng như: làm vật liệu đệm đỡ chống rung chân các hệ thống máy phát, máy nổ,… giúp máy chạy êm hơn, giảm rung chấn và tránh tác động trực tiếp với sàn Cao su đặc còn được ứng dụng nhiều trong công nghiệp chế tạo lốp, băng tải, làm ray máy quay…

• Cao su đặc với các độ dày

o Cao su đặc 2ly: Chiều dày 2mm, khổ 1m x 10m, khối lượng 50kg, dạng cuộn

o Cao su đặc 3ly: Chiều dày 3mm, khổ 1m x 8m, khối lượng 50kg, dạng cuộn

o Cao su đặc 5ly: Chiều dày 5mm, khổ 1m x 5.5m, khối lượng 50kg, dạng cuộn

o Cao su đặc 8ly: Chiều dày 8mm, khổ 1m x 3.5m, khối lượng 50kg, dạng cuộn/tấm

o Cao su đặc 10ly: Chiều dày 10mm, khổ 1m x 2.5m, khối lượng 50kg, dạng cuộn/tấm

o Cao su đặc 15ly: Chiều dày 15mm, khổ 1m x 2m, khối lượng 50kg, dạng cuộn/tấm

III CƠ CHẾ CHỐNG RUNG.

• Cao su nói riêng và các vật liệu nói chung đều có một tần số dao động riêng (f0) Một ví dụ đơn giản (chỉ có một bậc tự do), trường hợp một hệ gồm lò xo gắn với một vật nặng dao động theo phương ngang, tần số dao động riêng của hệ tỷ lệ với giá trị (k/m)0.5, với k là độ cứng của lò xo và m là khối lượng của vật nặng Tần số riêng của các vật liệu trong thực tế được tính toán phức tạp hơn rất nhiều Khi có ngoại lực tuần hoàn (f) tác động lên vật liệu, có 3 trường hợp xảy ra như sau:

• Tần số của ngoại lực tác động khác tần số riêng của vật liệu (f khác f0), vật liệu sẽ dao động cưỡng bức cùng tần số với ngoại lực tác động, và biên độ dao động phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực tác động và độ lệch giữa hai tần số trên

• Trong trường hợp f = f0, hiện tượng cộng hưởng xảy ra, biên độ dao động của vật liệu được công hưởng rất lớn

• Trong trường hợp (f/f0) > 20.5 gần bằng 1.41, vật liệu trở thành vật cô lập rung động

• Vì vậy, muốn thiết kế một đệm cao su giảm chấn tốt phải tìm hiểu kỹ môi trường làm việc của vật liệu cao su, đặc biệt là tần số dao động của ngoại lực Trong các trường hợp trên, hiện tượng cộng hưởng làm cho đệm cao su dao động với biên độ lớn nhất, nên dễ gây hư hỏng máy móc, thiết bị Để giải quyết vấn đề này, ta nên thiết kế đệm cao su có tần số riêng không trùng với tần số của ngoại lực tác động bằng cách thay đổi khối lượng đệm cao su, hoặc mô-đun đàn hồi của nó Trong trường hợp không thực hiện được, ta có thể giảm biên độ dao động cộng hưởng bằng cách tăng tính ma sát (tính nhớt) của vật liệu cao su, giúp chuyển một phần năng lượng dao động cơ học thành năng lượng nhiệt

• Tuy nhiên, việc giảm biên độ dao động lại tạo ra vấn đề khác, đó là sự cô lập rung động của đệm cao su giảm khi máy móc hoặc thiết bị hoạt động ở những tần số cao Tuy sự truyền rung động lúc này thấp nhưng vẫn có thể gây khó chịu, đặc biệt khi đệm được dùng trong ô tô, xe máy Vì vậy, khi thiết kế một đệm cao su giảm chấn phải chú ý đến cả dãy tần số thấp và dãy tần số cao của môi trường làm việc

• Một vấn đề quan trọng là chúng ta cần phải tính toán được thời gian tác dụng lực tức là nghịch đảo của tần số phải nhỏ hơn thời gian hồi phục của cao su thì chúng ta mới có thể sử dụng được Nếu không, cao su sẽ bị vỡ Thời gian hồi phục của cao su phụ thuộc vào nhiệt độ làm việc và năng lượng hoạt hóa các electron

IV ỨNG DỤNG VÀ SẢN PHẨM CAO SU GIẢM CHẤN, CHỐNG RUNG.

• Các loại cao su giảm chấn, chống rung, chịu va đập và chịu tải trọng lớn như: giảm chấn ô tô, giảm chấn tàu thủy, chân đỡ máy, khớp nối giảm giật…

Giảm rung chân máy các loại

Chân đế cao su giảm rung máy

Giảm rung cao su các kích thước

Cao su Giảm chấn xe ô tô

Giảm chấn cao su D15

Cao su giảm rung cầu đường

• Một ứng dụng rất hay nữa của cao su chống rung mà nhóm tìm thấy là chống rung cho các flycam (camera bay)

HẾT