ข่าวอุตสาหกรรม

การขยายตัวทางความร้อนและการเสื่อมประสิทธิภาพในบูชอาร์มควบคุม

บูชอาร์มควบคุมจำเป็นต้องทำงานอย่างพึ่งพาได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ซึ่งรวมถึงสภาพแวดล้อมในฤดูหนาวที่เยือกแข็งไปจนถึงความร้อนสูงใกล้กับบริเวณเครื่องยนต์หรือพื้นผิวถนนที่อบอุ่นในช่วงฤดูร้อน บุชอาร์มควบคุม VDI 191407181A ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดนี้ ซึ่งผลิตด้วยสารประกอบอีลาสโตเมอร์ที่มีความเสถียรทางความร้อน ซึ่งรักษาน้ำหนักพรีโหลดและความแข็งในแนวรัศมีที่สม่ำเสมอตั้งแต่ -40°C ถึง +120°C ทำให้มั่นใจได้ถึงรูปทรงระบบกันสะเทือนที่เชื่อถือได้ในทุกสภาพอากาศ สารอีลาสโตเมอร์ซึ่งโดยทั่วไปคือยางที่ใช้ในบุชชิ่งเหล่านี้มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่สูงกว่าอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับชิ้นส่วนโลหะที่ล้อมรอบ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานแปรผันตามอุณหภูมิที่เห็นได้ชัดเจน การเปลี่ยนแปลง


โดยทั่วไปค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของยางจะสูงกว่าเหล็กประมาณ 10 ถึง 20 เท่า โดยวัสดุยางมาตรฐานจะมีช่วงประมาณ 150 ถึง 250 × 10⁻⁶/°C ในขณะที่เหล็กมีค่าประมาณ 12 × 10⁻⁶/°C ความแตกต่างที่สำคัญนี้บ่งชี้ว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แกนยางจะขยายปริมาตรมากกว่าปลอกโลหะหรือเม็ดมีดด้านในอย่างมาก ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูง เช่น ใกล้กับห้องเครื่อง (ที่อุณหภูมิอาจเกิน 100°C) หรือบนพื้นผิวถนนเกิน 60°C ในสภาพอากาศอบอุ่น บุชชิ่งจะมีปริมาตรเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด


อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนี้ส่งผลให้เกิดผลกระทบทางกลทันที อีลาสโตเมอร์จะออกแรงกดภายนอกบนโครงโลหะที่แข็ง ซึ่งจะช่วยลดพรีโหลดเริ่มต้น (การแทรกสอดแบบอัด) ซึ่งจะทำให้บุชชิ่งอยู่ในตำแหน่งที่ตึง เมื่อพรีโหลดลดลง ความแข็งในแนวรัศมีจะลดลงเนื่องจากอีลาสโตเมอร์สามารถเปลี่ยนรูปได้ง่ายขึ้นเมื่อใช้แรงด้านข้าง ผลที่ตามมาคือความแม่นยำของรูปทรงของระบบกันสะเทือนลดลงอย่างเห็นได้ชัด: การเคลื่อนไหวที่มากขึ้นในแขนควบคุม การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในมุมแคมเบอร์และปลายเท้า และความเสถียรด้านข้างลดลงในระหว่างการเลี้ยวหรือการเบรก ในกรณีที่รุนแรง การขยายตัวจากความร้อนที่มากเกินไปอาจทำให้อีลาสโตเมอร์นูนออกมาจากโครงโลหะเล็กน้อย ซึ่งจะทำให้ขอบสึกหรอเร็วขึ้น


การสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานจะเร่งการสลายของวัสดุในระดับจุลภาค ความร้อนเร่งการยุบตัวของโซ่โพลีเมอร์และลดความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้ามในโครงยางวัลคาไนซ์ เหตุการณ์นี้อาจนำไปสู่การแข็งตัว (อันเป็นผลมาจากการเชื่อมโยงข้ามที่เพิ่มขึ้นหรือการย่อยสลายแบบออกซิเดชั่น) หรือการอ่อนตัวลง (เนื่องจากการตัดโซ่และการเคลื่อนตัวของพลาสติไซเซอร์) ขึ้นอยู่กับสารประกอบเฉพาะ การแข็งตัวทำให้เกิดความเปราะเพิ่มขึ้นและเพิ่มโอกาสที่จะแตกร้าว ในขณะที่การอ่อนตัวลงจะทำให้เกิดความยืดหยุ่นมากเกินไปและการคืบคลานเร็วขึ้นเมื่ออยู่ภายใต้แรงกดดัน


ส่วนผสมยางหลายชนิดแสดงรูปแบบการลดความแข็งที่ชัดเจนเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่น สารประกอบที่ทำจาก EPDM (เอทิลีนโพรพิลีนไดอีนโมโนเมอร์) ได้รับการออกแบบโดยเน้นไปที่การต้านทานความร้อนและการป้องกันโอโซน ส่งผลให้ความแข็งที่อุณหภูมิสูงลดลงทีละน้อยมากกว่าที่พบในยางธรรมชาติหรือยางสไตรีนบิวทาไดอีน (SBR) ความแปรผันของรูปแบบความเสถียรทางความร้อนเหล่านี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการเลือกวัสดุที่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรถยนต์ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นหรืออยู่ภายใต้ความร้อนสูงในห้องเครื่อง บุชชิ่งอาร์มควบคุม VDI 191407181A ใช้ประโยชน์จากสารประกอบ EPDM ขั้นสูงที่ทนต่อโอโซนเพื่อลดการเคลื่อนตัวของความแข็ง และป้องกันการแข็งตัวหรืออ่อนตัวลงภายใต้ความเครียดจากความร้อนที่ยืดเยื้อ ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนสูง


การพึ่งพาอุณหภูมิยังคงเป็นอุปสรรคหลักในการออกแบบบุชชิ่ง นักออกแบบจำเป็นต้องค้นหาจุดประนีประนอมระหว่างความยืดหยุ่นในอุณหภูมิต่ำ (เพื่อป้องกันไม่ให้แข็งเกินไปในสภาวะเย็น) และความเสถียรในอุณหภูมิสูง (เพื่อหยุดการลดลงของพรีโหลดและความสม่ำเสมอทางเรขาคณิตเมื่อสัมผัสกับความร้อน) ตัวเลือกต่างๆ เกี่ยวกับองค์ประกอบของวัสดุ การปรับรูปร่างให้เหมาะสม และการเลือกวิธีการติด ล้วนมีส่วนช่วยลดผลกระทบด้านลบจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อนและการเสื่อมสภาพ ซึ่งช่วยรักษาฟังก์ชันการทำงานของระบบกันสะเทือนที่เชื่อถือได้ตลอดช่วงอุณหภูมิการทำงานทั้งหมด


ส่งคำถาม


X
เราใช้คุกกี้เพื่อมอบประสบการณ์การท่องเว็บที่ดีขึ้น วิเคราะห์การเข้าชมไซต์ และปรับแต่งเนื้อหาในแบบของคุณ การใช้ไซต์นี้แสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเรา นโยบายความเป็นส่วนตัว
ปฏิเสธ ยอมรับ