Absorption d'énergie et efficacité tampon des tampons en caoutchouc industriel

1. Déformation élastique: absorption initiale de l'énergie d'impact

Lorsque l'impact agit sur le Pare-chocs en caoutchouc industriel Instantanément, le corps en caoutchouc réagit immédiatement et pénètre d'abord dans le stade de déformation élastique. À ce stade, le corps en caoutchouc est comme une unité d'absorption d'énergie bien formée, qui convertit efficacement l'énergie cinétique d'impact en sa propre énergie potentielle élastique et la stocke. À partir d'un niveau microscopique, les matériaux en caoutchouc sont composés d'un grand nombre de molécules à longue chaîne. Lorsqu'ils ne sont pas soumis à des forces externes, ces chaînes moléculaires sont désordonnées et relativement lâches, et sont maintenues par des forces intermoléculaires faibles. Une fois touchés, les chaînes moléculaires commencent à organiser et à s'étirer de manière ordonnée comme les ressorts étirés ou comprimés. L'espacement entre les chaînes moléculaires change et les chaînes moléculaires recourbées à l'origine sont progressivement redressées ou compressées. Dans ce processus, l'énergie cinétique d'impact est convertie en l'énergie potentielle élastique des chaînes moléculaires. Prenant l'exemple du tampon de tampon en caoutchouc commun, lorsque la vibration de l'équipement lourd est transmise au tampon, le corps en caoutchouc subit une déformation élastique sous l'action de la force d'impact, l'épaisseur de la tampon est réduite instantanément et la surface est augmentée, tout comme une éponge de serrage, qui absorbe efficacement l'énergie d'impact dans les changements élastiques de la chaîne moléculaire.
Pendant le processus de déformation élastique, la chaîne moléculaire en caoutchouc effectue non seulement un mouvement mécanique simple, mais a également des interactions complexes. Les chaînes moléculaires se frottent et se glissent les unes contre les autres. Cette friction et cette glissement au niveau microscopique sont similaires à d'innombrables «éléments de frein» de minuscules, qui convertissent une partie de l'énergie d'impact en énergie thermique et la dissipent. Ce processus de conversion d'énergie est extrêmement critique, réalisant la réduction initiale de l'énergie d'impact et réduisant considérablement la pression du processus de mise en mémoire tampon ultérieur. Selon les recherches pertinentes, au stade de la déformation élastique, le frottement et le glissement entre les chaînes moléculaires jettent une base importante pour le fonctionnement fluide de l'équipement. ​
2. Déformation plastique: dissipation profonde de l'énergie d'impact
Avec l'application continue de l'impact, la déformation élastique du corps en caoutchouc s'approche progressivement de la limite et le tampon pénètre dans le stade de déformation plastique. Le stade de déformation plastique est le lien de base pour les tampons en caoutchouc industriel afin de démontrer leur forte capacité tampon. À ce stade, la chaîne moléculaire en caoutchouc subit des changements plus drastiques, dissipant davantage l'énergie d'impact. ​
Lorsque la déformation élastique atteint la limite, la contrainte supportée par la chaîne moléculaire en caoutchouc dépasse sa limite élastique, la force entre les chaînes moléculaires est brisée et la chaîne moléculaire commence à se briser. Poussés par l'énergie d'impact, ces chaînes moléculaires cassées sont réarrangées et combinées. Ce processus est similaire au «processus de recombinaison moléculaire» dans le monde microscopique. Les chaînes moléculaires continuent d'absorber l'énergie d'impact pendant le processus de rupture et de réassemblage. ​
Prenez le bloc de tampon en caoutchouc dans le système de suspension automobile à titre d'exemple. Lorsque la voiture roule sur une route accidentée, la force d'impact sur la roue est transmise au bloc de tampon en caoutchouc à travers le système de suspension. Au stade de déformation élastique, le bloc de tampon en caoutchouc absorbe une partie de l'énergie d'impact, qui atténue initialement la vibration du corps du véhicule. Au fur et à mesure que l'impact se poursuit, le bloc de tampon entre dans le stade de déformation plastique. Les ruptures et le réassemblage des chaînes moléculaires consomment encore une grande quantité d'énergie d'impact, garantissant que le corps du véhicule maintient un état de conduite relativement stable dans des conditions de route complexes et offrant une expérience de conduite confortable pour le conducteur et les passagers. ​
Pendant le processus de déformation plastique, la microstructure du matériau en caoutchouc subit des changements permanents. L'agencement de chaîne moléculaire à l'origine régulière devient plus chaotique et compact, formant une nouvelle structure stable. Ce changement structurel permet au tampon en caoutchouc de résister à une plus grande force d'impact et améliore encore sa capacité à absorber l'énergie d'impact. Les données de recherche montrent qu'au stade de déformation plastique, le tampon en caoutchouc peut absorber 70% à 90% de l'énergie d'impact restante, protégeant ainsi efficacement l'équipement contre les dommages à l'impact.
Iii. Balance énergétique et protection des équipements pendant le processus de mise en mémoire tampon
Dans l'ensemble du processus tampon, de la déformation élastique à la déformation plastique, le tampon en caoutchouc industriel suit toujours la loi de conservation de l'énergie et réalise une conversion et un équilibre efficaces de l'énergie d'impact. Dans ce processus, le tampon convertit non seulement l'énergie cinétique d'impact en énergie potentielle élastique et en énergie thermique, mais consomme également l'énergie dans le changement de microstructure par la rupture et la réorganisation des chaînes moléculaires. Ce mécanisme de conversion du bilan énergétique permet à l'équipement de se disperser rapidement et de consommer l'énergie d'impact lorsqu'elle est affectée, en évitant les dommages à la structure et aux composants de l'équipement en raison d'une concentration d'énergie excessive. ​
Du point de vue de la protection de l'équipement, le processus de mise en mémoire tampon du tampon en caoutchouc industriel est comme équiper l'équipement d'une barrière de protection solide. Au stade de la déformation élastique, le tampon construit la première ligne de défense pour l'équipement par le stockage de l'énergie potentielle élastique et la consommation d'énergie thermique, réduisant l'impact direct de l'impact sur l'équipement. Au stade de la déformation plastique, la rupture et la réorganisation des chaînes moléculaires absorbent et dispersent encore l'énergie d'impact, évitant efficacement de défaillances graves telles que la déformation et la rupture de l'équipement en raison d'un impact excessif. ​
Pendant le fonctionnement de la grue, lorsque le crochet est entièrement chargé d'objets lourds et descend et s'arrête soudainement, une énorme force d'impact sera générée. À l'heure actuelle, le tampon en caoutchouc installé dans la partie clé de la structure de la grue prend rapidement effet, absorbant d'abord une partie de l'énergie d'impact par la déformation élastique, puis entrant dans le stade de déformation plastique pour consommer toute l'énergie d'impact, garantissant la sécurité structurelle de la grue, en évitant la déformation structurelle et les dommages des composants causés par l'impact, et en assurant le fonctionnement normal du crane et la sécurité de la sécurité de l'opérateur. ​
Iv. Performance des tampons en caoutchouc dans différentes conditions de travail
Les tampons en caoutchouc industriel montrent des différences évidentes dans leurs performances tamponnées, de la déformation élastique à la déformation plastique dans différentes conditions de travail. Dans des conditions à faible fréquence d'impact et une énergie à faible impact, les tampons en caoutchouc sont principalement déformés élastiquement, consommant une énergie d'impact par le stockage de l'énergie potentielle élastique et de la chaleur par friction entre les chaînes moléculaires. Dans ce cas, la capacité de récupération élastique des tampons en caoutchouc est forte, et ils peuvent toujours maintenir de bonnes performances tamponnées après plusieurs impacts. Il convient aux scènes avec des exigences élevées pour la stabilité de l'équipement et des impacts relativement légers, tels que le support anti-vibration pour les instruments de précision. ​
Cependant, dans des conditions à forte fréquence d'impact et une grande énergie à impact, les tampons en caoutchouc doivent entrer plus rapidement dans le stade de déformation plastique pour faire face aux impacts à haute intensité. Dans cette condition, la chaîne moléculaire du tampon en caoutchouc se casse et réorganise plus rapidement, et peut rapidement absorber une grande quantité d'énergie d'impact. Cependant, comme la déformation plastique provoquera des changements permanents dans la microstructure du matériau en caoutchouc, les performances du tampon en caoutchouc peuvent progressivement diminuer dans de telles conditions pendant une longue période, et une inspection et un remplacement réguliers sont nécessaires. Par exemple, dans l'équipement minier, puisque l'équipement est fréquemment touché et vibré par le minerai, le tampon en caoutchouc doit avoir la capacité d'entrer rapidement dans l'étape de déformation plastique et d'absorber efficacement l'énergie d'impact pour assurer le fonctionnement normal de l'équipement.