Giriş
Mekanik titreşimler, örneğin deprem uyarımlarından doğal olarak ortaya çıkar ve neredeyse tüm teknik ve otomotiv sistemlerinde görülür. Mühendislik yapılarının beka kabiliyetini önemli ölçüde etkilerler, yakınına yerleştirilen makinelere zarar verebilirler ve genellikle rahatsız edici gürültü ile birlikte görülürler. Bu aksaklıklardan kaçınmak için, ana yapıyı zeminden ayırmak için kauçuk metal tamponlar kullanılır.
Gerçek uygulamalarda, teknik elastomerik ürünler genellikle hem statik hem de dinamik mekanik yüklere maruz kalır. Uygulamaya bağlı olarak, statik ve dinamik yük geniş bir aralıkta değişebilir. Statik yük genellikle bir ürünün kendi ağırlığı ile ilgilidir ve zamanla değişebilir (örneğin, 1 ila 4 yolculu binek araç, yakıt deposu: boş veya dolu). Aracın çalışan motorundan ve sürüş süreçlerinden kaynaklanan titreşimler, salınımlı bir dinamik mekanik yükü üst üste bindirir. Sıkıştırma, çekme ve kesme gibi tüm statik yük modları gerçekleşebilir.
Bu tür gerçek çalışma koşullarının uygulamadan laboratuvara aktarılması, High-Force DMA GABO Eplexor® sistemi ile kolayca gerçekleştirilebilir. Bununla birlikte, kauçuk konveyör bantları, tahrik bantları veya kauçuk-metal tamponlar gibi bazı uygulamalar için normal kullanım smallgerçek dinamik yükten daha statik bir ön yük ile karakterize edilir. Bu tür yük profilleri, sıkıştırma modunda numune ile numune tutucu arasında geçici bir temas kaybı meydana geldiğinden, incelenen bileşenin mekanik özelliklerini analiz etmek için komplikasyonlara neden olur. Bu durumda artefaktlardan arındırılmış doğru test genellikle kolaylıkla mümkün değildir.
Uygun numune tutucular sayesinde, High-Force DMA GABO Eplexor® bu teknik sınırlamanın üstesinden gelebilir. Bunu gerçek bir uygulama ile gösterelim.
Kauçuk-metal tamponlar şokları yalıtmak ve titreşimleri izole etmek için kullanılır. Farklı kauçuk malzemelerden yapılırlar ve birçok şekil ve boyutta mevcutturlar. Şekil 1'de iki farklı silindirik kauçuk-metal tampon tipi gösterilmektedir. İki saplama cıvatalı bir kauçuk-metal tampon 25 mm uzunluğunda ve 20 mm çapındadır. Bir saplama cıvatası ve bir dişli deliği olan kauçuk-metal tampon 40 mm uzunluğunda ve 40 mm çapındadır.
Kauçuk-metal tamponu High-Force DMA GABO'ya monte etmek için uzatma parçalarına sahip uygun numune tutucular kullanılır Eplexor®. Şekil 2, High-Force DMA GABO Eplexor® üzerine bir saplama cıvatası ve bir dişli delik ile monte edilmiş silindirik kauçuk-metal tamponu göstermektedir.
Zaman taraması oda sıcaklığında ve 10 Hz frekansta gerçekleştirilmiştir. Statik yük 120 saniyelik zaman aralıklarında 0 N'den 140 N'ye kadar farklı adımlarla artırılmış ve ardından 7 N'ye düşürülmüştür. Dinamik yük tüm ölçüm boyunca 200 N'de sabit tutulmuştur. Şekil 3, ölçüm sırasında statik ve dinamik yüklerin zamansal profilini, sırasıyla Fstat ve Fdyn 'i göstermektedir.
Kauçuk-metal tampon içindeki mevcut mekanik gerilmeler, geometrik faktörler dikkate alınarak türetilebilir. Şekil 4'te statik gerinim εstat mavi renkte ve dinamik gerinim εdyn kırmızı renkte gösterilmektedir.
Statik gerinimin smallneredeyse tüm ölçüm boyunca dinamik gerinimden daha fazla kaldığı görülebilir. Uygun numune tutucuların kullanılması, numune ile numune tutucu arasında geçici bir temas kaybını önler. Bu nedenle, bu ölçüm düzeneği kauçuk-metal tamponun gerçek çalışma koşullarının pratikten laboratuvara güvenilir bir şekilde aktarılmasına izin verir. Artık uygulama sırasında kauçuk-metal tamponun gerçek mekanik davranışı hakkında güvenilir sonuçlar (artefaktlardan arındırılmış) çıkarmak mümkündür.
Şekil 5, oda sıcaklığında ve 10 Hz frekansta kauçuk-metal tampon için elastikiyet modülü |E*| ve kayıp faktörü tanδ'nın zamansal profilini göstermektedir. Elastikiyet modülü |E*| zamanla azalır. Dinamik stresin ölçüm süresinin bir fonksiyonu olarak, kauçuk-metal tamponda zamana bağlı bir deformasyon ε(t) meydana gelir. Bu davranış SürünmeSünme, sabit bir kuvvet altında zamana ve sıcaklığa bağlı plastik deformasyonu tanımlar. Bir kauçuk bileşiğine sabit bir kuvvet uygulandığında, kuvvetin uygulanması nedeniyle elde edilen ilk deformasyon sabit değildir. Deformasyon zamanla artacaktır.sürünme testlerini anımsatmaktadır. SürünmeSünme, sabit bir kuvvet altında zamana ve sıcaklığa bağlı plastik deformasyonu tanımlar. Bir kauçuk bileşiğine sabit bir kuvvet uygulandığında, kuvvetin uygulanması nedeniyle elde edilen ilk deformasyon sabit değildir. Deformasyon zamanla artacaktır.Sürünme, sabit bir yük altında deformasyonda bir artışla ilişkilidir (bkz. Şekil 4). Dinamik yük zaman içinde sabit olduğundan, Hooke yasasına göre, elastikiyet modülü |E*| azalmalıdır. Farklı statik yüklerle simüle edilen taşınan farklı ağırlıklar, dinamik yükten daha smaller oldukları için elastikiyet modülünü |E*| pek etkilemez.
Kayıp faktörü tanδ zamanla azalır çünkü iç sürtünme azalır. Numune gevşer.
Sonuç
Normal kullanımın gerçek dinamik yükten daha statik bir ön yük smallile karakterize edildiği kauçuk-metal tamponlar gibi uygulamalar için gerçek yük durumlarının Yüksek Kuvvetli DMA GABO Eplexor® ile kolayca test edilebileceği gösterilmiştir. High-Force DMA GABO Eplexor® çok yönlülüğü ve kullanılan numune tutucuların uygunluğu sayesinde doğru ve artefakt içermeyen sonuçlar sağlar.
High-Force DMA GABO Eplexor®, yalnızca basit ve temel malzemeleri değil, aynı zamanda çalışma sırasında bitmiş ürünleri de doğru şekilde test etme konusunda benzersiz bir avantaj sunar.