ВИБРОДЕМПФИРУЮЩИЙ БЛОК

Полезная модель относится к области вибродемпфирующих материалов и может быть использована в автомобилестроении, судостроении, машиностроении и других отраслях промышленности, где требуется эффективное снижение уровня шума и вибрации работающего оборудования.
Известны вибропоглощающие материалы, состоящие из металлических листов, соединенных прослойкой полимера, например, патенты RU 2035256 C1, RU 2212340 C2. Однако они не обладают самоклеящимися свойствами и имеют повышенную жесткость, что делает невозможным их монтаж на сложные поверхности.
Наиболее близким техническим решением является полезная модель «Вибродемпфирующий блок» (Свидетельство на ПМ РФ №36869. U1 опубл. 27.03.2004). Блок состоит из одного или нескольких слоев алюминиевой фольги, на который нанесена самоклеящаяся мастика, или из нескольких слоев алюминиевой фольги, соединенных между собой слоем такой же мастики. Толщина фольги составляет 0,025-0,15 мм. Мастика содержит бутилкаучук, мел, технический углерод, алкилфенолформальдегидную смолу и индустриальное масло в качестве пластификатора.
Однако, обладая хорошими функциональными свойствами, блок имеет низкий коэффициент вибродемпфирования при толщине блока до 3 мм. Повышение коэффициента вибродемпфирования до 0,28-0,30 возможно лишь за счет увеличения многослойности конструкции до 4-6 слоев, приводящему к существенному увеличению толщины блока до 6-9 мм, что неприемлемо в условиях автомобилестроения, поскольку существенно увеличивает вес транспортного средства и делает невозможным монтаж такого блока на сложные поверхности. К тому же блок не обеспечивает достаточного сопротивления текучести при 180 С° - температуре, имеющей место в окрасочном производстве.
Задачей полезной модели является создание вибродемпфирующего блока, включающего слой алюминиевой фольги и слой самоклеящейся мастики, включающей бутилкаучук, пластификатор, мел и технический углерод, который позволил бы повысить коэффициент вибродемпфирования и сопротивление текучести.
Поставленная задача достигается тем, что вибродемпфирующий блок, включающий слой алюминиевой фольги и слой самоклеящейся мастики, включающей бутилкаучук, пластификатор, мел и технический углерод, дополнительно содержит слой антиадгезионной бумаги, расположенный на внешней поверхности самоклеящейся мастики, мастика дополнительно содержит глицериновый эфир канифоли, тальк, а также асбест или хлопчатобумажные очесы и в качестве пластификатора содержит масло ПН-6Ш при следующем соотношении компонентов мастики, масс.%:
бутилкаучук
- 3,5-6,5
масло ПН-6Ш
- 17-22
мел
- 55-60
технический углерод
- 0,5-2,0
глицериновый эфир канифоли
- 0,5-2,5
тальк
- 7,5-15,5
асбест или хлопчатобумажные очесы
- 2,5-4,5
Такая конструкция вибродемпфирующего блока позволяет повысить коэффициент вибродемпфирования до 0,36 и сопротивление текучести - до 2 мм.
На фиг.1 показана конструкция вибродемпфирующего блока, состоящего из слоя алюминиевой фольги 1, слоя самоклеящейся мастики 2 и слоя антиадгезионной бумаги 3.
Толщина алюминиевой фольги составляет 0,06-0,10 мм, а толщина самоклеящейся мастики - 1,5-3,0 мм.
Самоклеящуюся мастику получают механическим смешением всех компонентов и последующим гомогенизированием смеси в двух роторных смесителях.
Сам блок изготавливают путем механического соединения алюминиевой фольги, самоклеящейся мастики и антиадгезионной бумаги на валковом или экструзионном оборудовании.
Для изготовления самоклеящейся мастики используют следующие компоненты:
бутилкаучук
ТУ 2294-034-05766801-2002
маслоПН-6Ш
ТУ 38.1011217-86
мел
ТУ 5743-008-05120542-96
технический углерод
ГОСТ 7885-86
глицериновый эфир канифоли
ТУ 13-00281074-162-98
тальк
ТУ 21028197-001-92
асбест или хлопчатобумажные очесы
Испытание вибродемпфирующего блока и прототипа проводили одинаково в соответствии со следующими методиками.
1. Определение коэффициента вибродемпфирования (КМП) в соответствии с DIN EN ISO 6721-3 (способ А).
2. Сопротивление текучести определяли следующим образом. Из материала вибродемпфирующего блока вырезают образец размером (100×100)±2 мм. В качестве подложки используют металлическую пластину размером не менее (150×150)±5 мм из стали толщиной 0,80±0,02 мм. С образца снимают антиадгезионную бумагу и наклеивают его на металлическую подложку таким образом, чтобы расстояние от нижнего края пластины до нижнего края образца было не менее 30 мм. Подложку с образцом устанавливают в лабораторный термошкаф вертикально и выдерживают при температуре +180±3 С° в течение 30±1 мин. Затем подложку с образцом вынимают из термошкафа и охлаждают до температуры 20±5 С° в вертикальном положении и замеряют линейное смещение образца ниже контрольной черты.
В таблице 1 приведены составы самоклеящейся мастики из заявленного вибродемпфирующего блока и из блока прототипа при разных количественных соотношениях компонентов.
В таблице 2 приведены физико-механические показатели заявленного вибродемпфирующего блока и прототипа. Данные таблицы 2 свидетельствуют о существенном увеличении вибродемпфирующих свойств заявленного блока, а также о значительном увеличении сопротивления текучести при 180 С°.
Таблица 1.
Состав самоклеящейся мастики и прототипа
№ п/п
Компоненты, масс. %
Номер композиции
Прототип
1
2
3
4
5
6
1
Бутилкаучук
3,5
4,0
4,5
5,0
6,0
6,5
10
2
Масло ПН-6Ш
17
18
19
20
21
22
-
3
Мел
55,5
55
56
57
58
60
69,5
4
Тальк
15
15,5
14,5
13,75
10,5
7,5
-
5
Асбест или х/б очесы
4,5
4,0
3,5
2,5
3,0
3,0
-
6
Технический углерод
2,0
1,5
1
0,75
0,5
0,5
-
7
Глицериновый эфир канифоли
2,5
2,0
1,5
1,0
1,0
0,5
-
8
Индустриальное масло
-
-
-
-
-
-
20
9
Алкилфенолформальдегидная смола
-
-
-
-
-
-
0,5
Таблица 2.
Физико-механические показатели вибродемпфирующего блока и прототипа
№ п/п
Наименование показателя
Рецептура самоклеящегося мастичного слоя
Прототип
1
2
3
4
5
6
1
Толщина мастичного слоя, мм
1,5
2,0
3,0
1,5
2,0
3,0
3,0
2
Коэффициент вибродемпфирования (КМП, 200 Гц, сталь 0,8 мм)
0,19
0,25
0,3
0,23
0,31
0,36
0,13
3
Сопротивление текучести при 180 С°, мм
2,0
2,0
1,0
2,0
1,0
1,0
7,0
Примечание: для изготовления вибродемпфирующего блока по рецептурам 1, 2, 3 использована алюминиевая фольга 0,06 мм, по рецептурам 4, 5, 6 и прототипа-фольга 0,1 мм.