Pode acontecer de você querer garantir que algumas partes do sistema tenham o comportamento correto em termos de absorção de energia e que essas partes também sejam projetadas com detalhes de montagem que resultem em um bom amortecimento de borracha.

Em geral, um amortecedor de borracha é utilizado em máquinas onde é necessário amortecer o impacto após o deslocamento máximo. Nesses casos, utiliza-se um amortecedor de borracha de pequeno porte, devido às limitações de espaço e tempo. Além disso, ele precisa desacelerar a massa em movimento, limitar a força máxima aplicada e, ao mesmo tempo, suportar o uso repetitivo. Portanto, a capacidade de carga estática, por si só, não é a descrição adequada para esse tipo de borracha.

Os amortecedores de borracha moldada oferecem proteção para batentes de máquinas, equipamentos de movimentação de materiais, portas, carrinhos, conjuntos móveis, etc. O comportamento dos amortecedores de borracha depende da energia do impacto, da velocidade, da temperatura, do formato e da maneira como as peças são montadas. Um item selecionado apenas pelo diâmetro externo pode ser muito rígido ou se deformar facilmente.

Comece com energia em vez de peso.

Ao lidar com forças no ponto de colisão, a massa da carruagem não só representa a principal fonte de impacto, como também carrega energia que só pode ser parcialmente absorvida por uma distância limitada, e que o freio terá então que suportar, como foi o caso neste exemplo.

Um amortecedor industrial deve permitir a definição precisa do curso máximo de compressão. Caso o amortecedor seja comprimido até o limite máximo, isso pode resultar em um pico de força, transmitindo o impacto para a estrutura ou o fixador. Por outro lado, se o amortecedor for muito macio, a parte móvel pode continuar além dos limites de segurança.

A frequência dos eventos é outro fator muito importante. Situações de emergência mensais permitem tempo suficiente para que o equipamento esfrie e as peças sejam recuperadas. No entanto, os impactos repetidos que ocorrem a cada poucos segundos podem levar a um aquecimento intenso da borracha em curto espaço de tempo e a uma alteração em sua rigidez, o que afetará o contato subsequente.

A forma determina a curva de força.

Dependendo do formato do amortecedor, ele apresentará diferentes curvas de deformação. Um formato específico da área de contato pode causar um aumento gradual da força. Um vazio ou uma parede cônica, por exemplo, pode aumentar o curso do amortecedor, mas, ao mesmo tempo, concentrar a tensão nos cantos ou nas partes mais finas do amortecedor.

O projeto de amortecedores de borracha deve levar em consideração o movimento lateral e o desalinhamento.

Uma colisão fora do centro pode entortar o pino de montagem ou romper a borracha sem comprimi-la. Uma ampla superfície de contato e um elemento guia móvel ajudarão a manter o caminho da carga.

A produção de batentes de borracha personalizados pode envolver a adição de uma tira metálica colada, a inserção de elementos metálicos ou a perfuração do bloco. Embora essas técnicas facilitem a instalação do batente, podem levar ao desenvolvimento de linhas de colagem, corrosão e áreas de concentração de tensão.

Durante o projeto, deve-se levar em consideração a deflexão máxima na geometria do metal.

A rigidez dinâmica não é igual à rigidez estática.

A resposta da borracha é geralmente mais rígida durante deformações rápidas do que sob compressão lenta. A histerese, que é a perda de energia, é parcialmente transformada em calor. De fato, o mesmo mecanismo que é útil para diminuir o rebote também eleva as temperaturas internas durante impactos repetitivos.

A Trelleborg descreve o amortecedor ANB que produz como um corpo cilíndrico de borracha nitrílica colado, cujo composto de alta histerese ajuda a limitar o movimento do equipamento. A gama de produtos divulgada especifica várias cargas máximas com base no tamanho e também destaca guindastes, veículos florestais e equipamentos de movimentação de materiais como aplicações típicas.

Nesse exemplo do catálogo, vemos que a classificação de um amortecedor só é dada após considerar sua construção estrutural. Ele não é capaz de suportar um composto ou geometria diferente sob a mesma carga.

Você deve realizar testes em amortecedores de impacto de borracha usando condições que sejam consistentes com a velocidade, energia e montagem da aplicação para a qual o amortecedor foi projetado (o uso final).

A escolha do material tem a ver com ter energia suficiente e capacidade de recuperação.

Algumas aplicações mecânicas podem se tornar mais duráveis ​​e resistentes ao desgaste com o tipo certo de borracha, ou seja, borracha natural.

Você pode optar pela borracha nitrílica butadieno (NBR) quando houver óleo mineral envolvido, pois ela é menos afetada por esse componente, enquanto a borracha de etileno-propileno (EPDM) não sofre grandes impactos devido às intempéries e à exposição solar. Materiais abrasivos desgastam o poliuretano rapidamente, mas se as necessidades de carga forem atendidas, ele pode durar mais tempo.

Todas essas opções têm uma gama de temperaturas e produtos químicos nos quais podem ser aplicadas. Você precisa descobrir isso para cada uma delas.

A dureza é apenas uma das propriedades do material que você utiliza.

Outros fatores como histerese, módulo, deformação permanente por compressão, resistência a rasgos e resistência ao envelhecimento devido ao efeito do calor determinarão a forma, ou a curva, que a força segue e o quanto essa força irá se recuperar.

Dois produtos de borracha com a mesma classificação Shore A podem apresentar comportamentos diferentes sob impacto.

O projeto de um amortecedor de borracha exige o conhecimento da temperatura mínima de serviço. Um composto que endurece em temperaturas muito baixas pode transmitir uma força máxima maior.

Pelo contrário, a baixa resistência à tração, juntamente com a geração cumulativa de calor causada pela baixa resistência ao cisalhamento em altas temperaturas, pode ser responsável por deformações que ultrapassam os limites.

Testes comuns respondem a um número limitado de perguntas.

A norma ASTM D575 mede o comportamento compressivo sob condições de teste específicas. Ela permite comparar compostos ou fornecer uma referência controlada de carga-deflexão. Um corpo de prova padrão não reproduz a área de contato variável, o inserto ou a taxa de impacto do amortecedor.

A norma ASTM D395 avalia a deformação permanente por compressão após um período definido de compressão e recuperação. Ela auxilia na comparação da tendência de recuperação, mas não prevê o retorno completo de um amortecedor moldado após milhares de impactos em alta velocidade.

A norma ASTM D624 mede a resistência ao rasgo sob uma geometria de corpo de prova definida. Ela pode auxiliar na triagem de compostos em situações onde há risco de fissuras. A própria norma alerta que o resultado pode não estar diretamente relacionado ao desempenho em serviço.

Uma sequência de validação de buffer finalizada

Inspecione as dimensões, a superfície moldada e a localização do inserto. Meça lentamente a curva inicial de força-deflexão para determinar a condição da peça. Verifique se o amortecedor tem folga suficiente para deformar sem entrar em contato com arestas vivas ou prender material contra a estrutura.

Realize testes de impacto com a massa móvel, velocidade e alinhamento representativos. Meça a deflexão, o rebote e a força máxima onde o risco do equipamento assim o exigir. Comece abaixo do evento máximo e aumente a intensidade gradualmente através de um plano de testes controlado com proteções adequadas.

Para absorção de choques industriais, submeta a peça a ciclos de choque na frequência e temperatura esperadas. Monitore a temperatura da superfície e a variação permanente da altura. Repita a medição do impacto após o condicionamento para que a deriva na curva de força seja visível.

Inspecione a ligação borracha-metal, as zonas de dobra ou protuberância, a superfície de contato e o fixador após os ciclos. Rachaduras, insertos soltos ou inclinação permanente podem indicar uma carga fora do eixo. Os critérios de aceitação devem incluir tanto a folga do equipamento quanto a condição do amortecedor.

Informações necessárias para o desenvolvimento

Forneça a massa em movimento, a velocidade de impacto, a altura de queda (quando aplicável), a deflexão máxima disponível e a frequência do evento. Adicione a temperatura, os óleos, as condições climáticas, a força máxima admissível, o espaço de montagem e as consequências de uma parada malsucedida.

Para batentes de borracha personalizados, inclua o ângulo de contato, detalhes dos fixadores e qualquer movimento lateral. Fotografias ou uma seção da montagem podem revelar problemas de interferência e distribuição de carga que um desenho do batente sozinho não mostra.

Trabalhando com Yida

A Dalian Yida Precision Rubber Products Co., Ltd. desenvolve peças moldadas sob medida em elastômero e componentes de borracha-metal. Para amortecedores de impacto de borracha, a Yida pode analisar a viabilidade de fabricação, as opções de compostos, a geometria do inserto e as dimensões críticas em relação ao caso de carga do cliente.

Os amortecedores de borracha moldada devem ser aprovados por meio de testes da peça acabada em equipamentos representativos. Quando a energia, o curso e a frequência de eventos são definidos, o plano de amostragem pode medir o que o equipamento realmente precisa, em vez de se basear em um valor genérico de dureza.