Propružená pružina se prozrazuje hned: automobil sedí zezadu, chrání podvozek na nerovnostech, v zatáčkách se více naklání a výměna sady pružin je ještě daleko a drahá. Gumové prostavky pod pružinu se rychle propruží a ztvrdnou na mrazu, tuhý kapron praská na první závažné nerovnosti. Polyuretanové prostavky od závodu TIMOL drží zatížení, vrací tvar a dávají světlou výšku bez propružení po celé sezóny. Rozebereme, jak takové prostavky fungují, čím polyuretan vyhrává nad gumou a kapronem a jak objednat díl pro váš automobil.
Co jsou polyuretanové prostavky a k čemu slouží
Polyuretanová prostavka je pružná vložka, která se instaluje do podvěšení, aby zvedla karoserii, kompenzovala poklesnutí pružin a přidala světlou výšku. Vzhledově jde o hustý válec nebo kroužek s pevnými stěnami, který pracuje na stlačení mezi prvky podvěšení.
Hlavním úkolem prostavky pod pružinu je zvednout karoserii nad tlumiče a obnovit výšku, kterou ztratily poklesnuté pružiny. Vedlejším účinkem je tlumení kmitů přenášených na karoserii a odlehčení sousedních prvků podvěšení. Mezivítkové prostavky plní jinou roli: montují se mezi závity pružiny, aby zvýšily její tuhost a zabránily závitkům v sepnutí na propružení.
Dle způsobu montáže se prostavky dělí na několik typů. Ty, které se montují pod pružinu, pracují jako podložka mezi pružinou a karoserií a mírně zvednou automobil. Mezivítkové zvyšují tuhost bez znatelného nárůstu světlé výšky. Nastavitelné umožňují měnit výšku světlé výšky a tuhost dle potřeby. Sortiment automobilových polyuretanových dílů je shromážděn v katalogu výrobků.
Proč je polyuretan lepší než guma a kapron v prostavkách
Polyuretan vyhrává tím, že kombinuje schopnost nést zatížení na stlačení s pružností a rázovou odolností, a právě toho se konkurentům v tomto uzlu nedostává. Pevnost v tahu u polyuretanu je 39-87 MPa oproti 8-20 MPa u gumy SBR a 20-30 MPa u přírodního kaučuku. To znamená, že polyuretanová prostavka drží hmotnost automobilu bez propružení a roztržení lépe než jakákoliv guma.
Gumová prostavka zpočátku pracuje přijatelně, ale rychle se propruží pod trvalým zatížením a ztuhne na mrazu, přičemž ztrácí pružnost. Pracovní rozsah polyuretanu od -60 do +100 °C odstraňuje problém mrazu: díl si zachovává vlastnosti i v zimě. Obrušování dle DIN 53516 u polyuretanu je 38-39 mm³ oproti 100-200 mm³ u SBR, proto na místech tření prostavky o kov polyuretan vydrží násobně déle.
Kapron (polyamid PA6/PA66) se někdy montuje jako tuhá prostavka, protože dobře nese statické zatížení. Ale elasticita odrazu u kapronu je jen 5-15 % oproti 34-61 % u polyuretanu. V praxi to znamená, že kapron neabsorbuje náraz, ale přijme ho tvrdě a praská na ostrých zatíženích, navíc absorbuje vlhkost. Polyuretan s tvrdostí až 70 Shore D dává podobnou tuhost, ale přitom je pružný a nepraská.
| Materiál | Obrušování DIN 53516, mm³ | Pracovní t, °C | Tvrdost | Pevnost v tahu, MPa | Elasticita odrazu, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Polyuretan TIMOL | 38-39 | -60 do +100 | 50A do 70D | 39-87 | 34-61 |
| Guma SBR | 100-200 | -40 do +80 | 40A do 80A | 8-20 | 30-55 |
| Přírodní kaučuk NR | 60-130 | -50 do +70 | 30A do 80A | 20-30 | 40-75 |
| Kapron PA6/PA66 | 30-90 | -40 do +100 | 75D do 85D | 60-85 | 5-15 |
Tabulka vysvětluje podstatu volby: guma je měkká, ale slabá a rychle se propruží, kapron je tuhý, ale nepružný a křehký na náraz, polyuretan pokrývá celý potřebný rozsah tvrdosti a přitom zachovává pružnost a otěruvzdornost.
Rada inženýra: výšku prostavky volte umírněně. Každý přebytečný centimetr zdvihu mění úhly ramen a kulových čepů, proto nadměrný zdvih urychluje opotřebení podvozku a zhoršuje ovladatelnost. Pro kompenzaci poklesnutých pružin postačí malá výška. Tvrdost berte dle zatížení: pro osobní automobil spodní polovinu rozsahu Shore A, pro zatížený nebo užitkový vůz tužší materiál blíže Shore D. A sledujte, aby opěrná plocha prostavky plně přilehla k misce pružiny, protože částečná opora poničí díl po okraji.
Jak volit prostavky a na co dbát při montáži
Volba prostavky začíná cílem: kompenzovat poklesnutí, zvednout světlou výšku pro terénní podmínky nebo zvýšit tuhost pružiny. Pro každý cíl je vhodný jiný typ: pod pružinu pro zdvih, mezivítkové pro tuhost, nastavitelné pro flexibilní nastavení. Od cíle závisí výška a tvrdost dílu.
Při montáži je důležité zohlednit, že prostavka mění geometrii podvěšení. Mírný zdvih je bezpečný, ale výrazné zvýšení vyžaduje kontrolu délky brzdových hadic, hřídelů a úhlů nastavení kol. Opěrné plochy pod prostavku se očistí od nečistot a rzi a díl se montuje tak, aby se zatížení rovnoměrně rozložilo po celé ploše bez naklonění.
Polyuretan v tomto uzlu dává ještě jednu výhodu mimo čísla: nekoroduje a nepřirůstá ke kovu, proto příští servis podvěšení probíhá snadněji než u kovových nebo gumových prvků, které přirzí. Technologii lití a přípravy popisuje sekce referenční informace.
Kde jinde se polyuretanové prostavky používají
Kromě automobilového podvěšení polyuretanové prostavky pracují jako oddělovací a kompenzační prvky v průmyslových uzlech. Celková nomenklatura závodu pokrývá 12 odvětví a prostavky jsou žádané tam, kde je potřeba udržet vzdálenost, odlehčit spoj nebo tlumit vibrace mezi díly.
Ve strojírenství prostavky zadávají vůli a kompenzují tepelnou roztažnost mezi uzly. V zemědělské a užitkové technice pracují v podvěšení a závěsném zařízení pod vysokými zatíženími a na mrazu. V čerpadlových a dopravníkových zařízeních prostavky tlumí vibrace mezi rámem a agregátem. Ve všech těchto případech je určující kombinace nosnosti s pružností, kterou dává právě polyuretan.
Takový rozsah použití vysvětluje technologie volného lití: závod reprodukuje prostavku libovolného rozměru a tvrdosti pro konkrétní uložení. Díky tomu jeden díl může najednou pokrýt více požadavků: nést zadané zatížení, tlumit vibrace a nebát se vlhkosti a reagentů. Podrobnosti o výběru materiálu pro úkol viz sekce služby.
Jak objednat polyuretanové prostavky na rozměr
Pro objednávku poskytněte vzorek starého dílu nebo výkres s rozměry a popište úkol: značku automobilu nebo typ zařízení, požadovanou výšku zdvihu a charakter zatížení. Na základě těchto dat technolog zvolí tvrdost, výšku a recepturu polymeru.
Závod TIMOL vyrábí prostavky metodou volného lití: pod pružinu, mezivítkové, nastavitelné, a také průmyslové oddělovací prvky. Vyhotovují se jak jednotlivé díly pro opravu konkrétního stroje, tak dávky pro vozový park nebo výrobu.
Pro konzultaci, výběr výšky a tvrdosti a objednávku se obraťte prostřednictvím kontaktů závodu TIMOL. Inženýři pomohou reprodukovat prostavku pro váš automobil nebo zařízení.