Osiadła sprężyna zdradza się natychmiast: samochód siada na tył, zahacza osłoną o nierówności, w zakrętach bardziej się przechyla, a do wymiany kompletu sprężyn jeszcze daleko i drogo. Gumowe podkładki pod sprężynę szybko się ugniata i twardnieją na mrozie, a sztywny kaprolon odpryskuje na pierwszym poważniejszym wyboju. Poliuretanowe podkładki od zakładu TIMOL utrzymują obciążenie, odtwarzają kształt i dają prześwit bez osiadania przez sezony. Omówimy, jak takie podkładki pracują, czym poliuretan wygrywa z gumą i kaprolonem i jak zamówić część pod Twój samochód.
Co to są poliuretanowe podkładki podsprężynowe i po co są potrzebne
Poliuretanowa podkładka to sprężysta wkładka, którą instaluje się w zawieszeniu, aby podnieść nadwozie, skompensować osiadanie sprężyn i dodać prześwit. Z wyglądu to zwarta tuleja lub pierścień z mocnymi ściankami, pracujący na ścisk między elementami zawieszenia.
Głównym zadaniem podkładki pod sprężynę jest uniesienie nadwozia nad amortyzatorami i przywrócenie wysokości utraconej przez osiadłe sprężyny. Pośrednio łagodzi ona drgania przenoszone na nadwozie i odciąża sąsiednie elementy zawieszenia. Podkładki międzyzwojowe pełnią inną rolę: montuje się je między zwojami sprężyny, aby zwiększyć jej twardość i nie dopuścić do zwarcia zwojów na przebiciu.
Według sposobu montażu podkładki dzielą się na kilka typów. Te montowane pod sprężynę pracują jak przekładka między sprężyną a nadwoziem i nieznacznie unoszą samochód. Międzyzwojowe zwiększają twardość bez odczuwalnego wzrostu prześwitu. Regulowane pozwalają zmieniać wysokość prześwitu i twardość według potrzeby. Asortyment samochodowych poliuretanowych części zebrany jest w katalogu wyrobów.
Dlaczego poliuretan jest lepszy od gumy i kaprylonu w podkładkach
Poliuretan wygrywa, bo łączy zdolność do przenoszenia obciążeń ściskowych ze sprężystością i odpornością na uderzenia — właśnie tego brakuje konkurentom w tym węźle. Wytrzymałość na rozrywanie poliuretanu wynosi 39-87 MPa wobec 8-20 MPa gumy SBR i 20-30 MPa kauczuku naturalnego. Oznacza to, że poliuretanowa podkładka utrzymuje masę samochodu bez ugniatania i rozrywania lepiej niż jakakolwiek guma.
Gumowa podkładka początkowo pracuje zadowalająco, ale szybko osiada pod stałym obciążeniem i twardnieje na mrozie, tracąc sprężystość. Zakres roboczy poliuretanu od -60 do +100 °C eliminuje problem mrozu: część zachowuje właściwości i zimą. Ścieralność wg DIN 53516 u poliuretanu wynosi 38-39 mm³ wobec 100-200 mm³ u SBR, dlatego w miejscach tarcia podkładki o metal poliuretan wytrzyma wielokrotnie dłużej.
Kaprolon (poliamid PA6/PA66) bywa stosowany jako twarda podkładka, bo dobrze przenosi obciążenia statyczne. Jednak elastyczność odskoku kaprylonu to tylko 5-15 % wobec 34-61 % poliuretanu. W praktyce oznacza to, że kaprolon nie amortyzuje uderzenia, lecz przyjmuje je sztywno i odpryskuje przy gwałtownych obciążeniach, poza tym wchłania wilgoć. Poliuretan o twardości do 70 Shore D daje zbliżoną sztywność, ale jest przy tym sprężysty i nie pęka.
| Materiał | Ścieralność DIN 53516, mm³ | Temp. rob., °C | Twardość | Wytrzymałość na rozrywanie, MPa | Elastyczność odskoku, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretan TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 34-61 |
| Guma SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A-80A | 8-20 | 30-55 |
| Kauczuk naturalny NR | 60-130 | -50…+70 | 30A-80A | 20-30 | 40-75 |
| Kaprolon PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D-85D | 60-85 | 5-15 |
Tabela wyjaśnia istotę wyboru: guma jest miękka, ale słaba i szybko osiada, kaprolon jest twardy, ale niesprężysty i kruchy na uderzenie, a poliuretan pokrywa cały potrzebny zakres twardości, zachowując przy tym sprężystość i odporność na zużycie.
Wskazówka inżyniera: dobieraj wysokość podkładki umiarkowanie. Każdy dodatkowy centymetr podniesienia zmienia kąty wahaczy i sworzni kuli, więc nadmierny lift przyspiesza zużycie układu jezdnego i pogarsza kierowalność. Do kompensacji osiadłych sprężyn wystarczy niewielka wysokość. Twardość dobieraj pod obciążenie: do samochodu osobowego dolną połowę zakresu Shore A, do obciążonego lub komercyjnego — twardszy materiał bliżej Shore D. Dbaj też o to, aby powierzchnia oporowa podkładki przylegała do misy sprężyny na całej powierzchni — częściowe podparcie niszczy część przy krawędzi.
Jak dobierać podkładki i na co zwracać uwagę przy montażu
Wybór podkładki zaczyna się od celu: skompensować osiadanie, podnieść prześwit pod warunki terenowe czy zwiększyć twardość sprężyny. Do każdego celu pasuje inny typ: pod sprężynę do podniesienia, międzyzwojowe do twardości, regulowane do elastycznego ustawienia. Od celu zależy wysokość i twardość części.
Przy montażu ważne jest uwzględnienie, że podkładka zmienia geometrię zawieszenia. Umiarkowane podniesienie jest bezpieczne, ale znaczny lift wymaga sprawdzenia długości przewodów hamulcowych, napędów i kątów ustawienia kół. Powierzchnie oporowe pod podkładkę oczyszcza się z brudu i rdzy, a samą część montuje tak, aby obciążenie rozkładało się równomiernie po całej powierzchni, bez przechylenia.
Poliuretan w tym węźle daje jeszcze jedną zaletę poza liczbami: nie koroduje i nie przyrasta do metalu, dlatego kolejny serwis zawieszenia jest łatwiejszy niż w przypadku metalowych lub gumowych elementów, które pordzewiały. Technologię odlewania i przygotowania opisano w dziale informacje techniczne.
Gdzie jeszcze stosuje się poliuretanowe podkładki
Poza zawieszeniem samochodowym poliuretanowe podkładki pracują jako elementy rozdzielające i kompensacyjne w przemysłowych węzłach. Ogólna nomenklatura zakładu obejmuje 12 branż, a podkładki są pożądane tam, gdzie trzeba utrzymać odległość, odciążyć połączenie lub tłumić wibracje między częściami.
W budowie maszyn podkładki zadają luz i kompensują rozszerzalność cieplną między węzłami. W sprzęcie rolniczym i komercyjnym pracują w zawieszeniu i osprzęcie zawieszonym pod wysokimi obciążeniami i na mrozie. W sprzęcie pompowym i przenośnikowym podkładki tłumią wibracje między ramą a agregatem. We wszystkich tych przypadkach decydujące jest połączenie nośności ze sprężystością, które daje właśnie poliuretan.
Taki zakres zastosowań wynika z technologii odlewania swobodnego: zakład odtwarza podkładkę dowolnego rozmiaru i twardości pod konkretne osadzenie. Dzięki temu jedna część może spełniać kilka wymagań jednocześnie: przenosić zadane obciążenie, tłumić wibracje i być odporna na wilgoć i reagenty. Więcej o doborze materiału pod zadanie w dziale usługi.
Jak zamówić poliuretanowe podkładki na wymiar
Aby złożyć zamówienie, dostarcz wzorzec starej części lub rysunek z wymiarami i opisz zadanie: markę samochodu lub typ sprzętu, wymaganą wysokość podniesienia i charakter obciążenia. Na podstawie tych danych technolog dobierze twardość, wysokość i recepturę polimeru.
Zakład TIMOL wykonuje podkładki metodą odlewania swobodnego: pod sprężynę, międzyzwojowe, regulowane, a także przemysłowe elementy rozdzielające. Realizowane są zarówno jednostkowe części do naprawy konkretnej maszyny, jak i partie pod park pojazdów lub produkcję.
Po konsultację, dobór wysokości i twardości oraz złożenie zamówienia skontaktuj się przez kontakty zakładu TIMOL. Inżynierowie pomogą odtworzyć podkładkę pod Twój samochód lub sprzęt.