Валът на транспортна или технологична линия не се износва постепенно, а рязко: първо започва да бие, после изхвърля лагерите, после спира линията. Тримесечната смяна на метални или каучукови валове не само е скъпа, тя създава риск от аварийни престои в най-неподходящия момент. Полиуретановата футеровка на валове от ТИМОЛ дава ресурс 2-5 пъти по-голям от каучук, защитава металната основа от абразив и корозия и превежда поддръжката от авариен в планов режим. В тази статия ще разгледаме за кои възли подходи полиуретанът, как се сравнява с конкурентните материали и как да поръчате футеровка по размер.
За какво е необходима полиуретановата футеровка на валове
Футеровката защитава метала на вала от директен контакт с абразив, химическа среда или обработван материал. Полиуретановият слой действа като жертвен елемент: той се износва вместо метала и при необходимост се сменя без смяна на основния вал. Високата еластичност на полиуретана (еластичност на отскок 34-61%) позволява също да се поглъщат ударни натоварвания, което намалява износа на лагерите и седалищата.
Приложението на полиуретановата футеровка е оптимално в възли, където е важна комбинацията от износоустойчивост и гасене на вибрации. В минната промишленост, ролки на норийни и лентови конвейери, бандажи на барабани. В металургията, ролки на транспортни и обработващи линии. В полиграфията и хранителната промишленост, задвижващи валове с деликатен контакт с обработвания материал. В нефтено-газовата промишленост, ролки за преместване на тръби, устойчиви на нефтопродукти.
Технологията на свободно леене ТИМОЛ позволява да се възпроизведе полиуретанов слой с произволна дебелина и профил директно върху металната основа. Профилирането на повърхността (канали, жлебове, насечка) се извършва още в етапа на леене, допълнителна механична обработка не винаги е необходима.
Предимства на полиуретана пред каучук, капролон и стомана
Полиуретанът ТИМОЛ превъзхожда всички класически алтернативи по комбинацията от износоустойчивост, еластичност и химическа устойчивост. Износване по DIN 53516, 38-39 мм³, в 2-5 пъти по-ниско от различни марки каучук. При еднакви работни условия полиуретановият слой издържа значително по-дълъг цикъл между смените.
Каучукът SBR (износване 100-200 мм³) и NBR (80-150 мм³) имат по-малка якост на разкъсване (8-25 МПа спрямо 39-87 МПа при полиуретана) и по-ниска горна граница на работна температура. Естественият каучук, макар и с по-висок отскок (40-75%), има лоша устойчивост на масла и горна граница само +70 °C, неподходящо за повечето промишлени условия. Освен това каучукът старее от озон и ултравиолет при работа на открито.
Капролонът (PA6/PA66) е твърда конструкционна пластмаса с твърдост 75-85D. Износването му (30-90 мм³) е сравнимо с полиуретана, но еластичността на отскок е само 5-15%, при ударно натоварване се напуква. Полиуретанът с твърдост 70D има аналогична износоустойчивост, но издържа удара и възстановява формата.
Стоманата не е заместител на еластомера: тя не гаси вибрации, не амортизира удари, бързо корозира в влажна среда и е 6-7 пъти по-тежка от полиуретана.
Сравнителна таблица на характеристиките на материалите за футеровка на валове
| Материал | Износване DIN 53516, мм³ | Работна t, °C | Твърдост | Якост на разкъсване, МПа | Еластичност на отскок, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Полиуретан ТИМОЛ | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 34-61 |
| Каучук NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A - 90A | 10-25 | 20-45 |
| Каучук SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 30-55 |
| Естествен каучук NR | 60-130 | -50…+70 | 30A - 80A | 20-30 | 40-75 |
| Капролон PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D - 85D | 60-85 | 5-15 |
| Конструкционна стомана | н/д | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | н/д |
Полиуретанът показва най-ниско износване сред еластомерите (38-39 мм³) и при това запазва еластичност, която при капролона отсъства. Това обяснява защо в ударни възли и при абразивен материал полиуретановите валове служат 2-5 пъти по-дълго от каучуковите и не се напукват за разлика от капролоновите.
Съвет на инженера: избирайте твърдост на полиуретановата футеровка в горната част на диапазона Shore A, 80-95 Shore A, за тежки транспортни и абразивни възли. За задвижващи валове в полиграфията, хранителната промишленост или деликатни линии по-добра е 50-60 Shore A. Помнете: качеството на подготовката на металната повърхност за адхезия критично влияе на ресурса, неочистена или необезмаслена основа води до отлепване на слоя при първия удар или вибрация.
Области на приложение на полиуретановите футеровки на валове
Минната промишленост е най-големият потребител на полиуретанови футеровки на валове поради интензивното абразивно износване при транспортиране на руда, въглища и камъни. Бандажите и ролките с полиуретанов слой издържат условията на кариера и мина без чести смени.
Металургията използва полиуретанови валове в ролкови линии за обработка на метал, където е важна комбинацията от износоустойчивост и защита от корозия. Тръбопрокатното производство избира полиуретан за ролки за преместване на тръби, материалът не оставя драскотини и осигурява равномерен контакт по дължина на тръбата.
Полиграфската промишленост цени полиуретана за възможността да се изработи вал с точно зададен профил на повърхността, осигуряващ равномерно налягане върху полотното без деформации. Хранителната и целулозно-хартиената промишленост избират полиуретан заради химическата му инертност, материалът не влияе на вкуса и качеството на продукта и лесно се мие.
Нефтено-газовата промишленост прилага полиуретанови валове за работа в условия на нефтопродукти и абразив едновременно. Железопътният транспорт и пристанищата, за възли с циклично натоварване и външна среда. Пълният списък на изделия в каталога на полиуретановите изделия.
Технология на изработка и монтаж на полиуретановата футеровка на валове
Процесът започва с подготовка на металната основа: валът се почиства от стари покрития, ръжда и масло, извършва се пясъкоструйна обработка за получаване на необходимата грапавост, обезмаслява се и се нанася адхезионен праймер. Тази подготовка осигурява надеждно сцепление на полиуретана с метала за целия срок на служба на детайла.
След това се извършва свободно леене на полиуретанов еластомер в матрица. Дебелината на слоя, профилът на повърхността (рифели, канали, прав цилиндър) и твърдостта се задават на този етап. Полимеризацията протича при контролирана температура в продължение на няколко часа. След това се извършва механична обработка за довеждане на геометрията до проектните стойности, валът се проверява за съответствие с чертежа.
Монтажът на футерования вал е стандартен: детайлът се монтира на лагерите или в крепежните възли без промяна на конструкцията на оборудването. При възстановяване на износен вал, старият слой се сваля механично или химически, повърхността отново се подготвя и се излива нов полиуретан. Повече за технологията в раздел справочна информация.
Как да поръчате изработка на футеровка на валове по размер
За поръчка предоставете чертеж или мостра на детайла с размери и посадки. Опишете работните условия: тип натоварване (абразив, удар, плъзгане), работна среда (масла, вода, химикали), температурен диапазон, режим на работа. Това ще позволи да се подбере оптималният рецептурен състав на полиуретана и да се изчисли дебелината на слоя.
Изработката е възможна за нови валове и за възстановяване на износени (в последния случай се изпраща самият вал). Обем на поръчката, от един вал до серийни партиди. След съгласуване на техническото задание се определят сроковете и условията.
За консултация и поръчка се свързвайте чрез контактите на завод ТИМОЛ. Инженерите ще помогнат за подбора на материала, ще изчислят параметрите и ще организират изработката по вашите изисквания.