72
73
автобазаКОМПОНЕНТЫВЕЧНЫЕ САЙЛЕНТБЛОКИТо, что оригинальные детали самые долговечные, верно лишь отчасти. Порой автокомпоненты из альтернативных материалов служат еще дольше, особенно при запредельных нагрузкахВроде бы совсем свежий, трехгодовалый тягач – а в подвеске уже что-то застучало. И под кабиной впереди тоже железка по железке лязгает. Двести тысяч километров по нашим ухабистым дорогам – тяжелое испытание даже для техники именитых европейских фирм. Неужели немцы и шведы, беря за машину почти пять миллионов рублей, не могут сделать так, чтобы в ней ничего никогда не ломалось? Не беспокойтесь, могут. Да и для наших инженеров не проблема сделать узел «вечным» – было бы правильно сформулированное техзадание и не срывалось финансирование. Например, вместо резины можно применить в сайлентблоках более стойкий материал. Только не всегда это нужно производителям, ведь сервисное обслуживание проданной техникиРЕЙС ФЕВРАЛЬ 2010и выпуск запчастей приносят им значительные прибыли. Но явно плохо делать тоже нельзя: обойдут конкуренты. Поэтому все балансируют на грани хорошего и лучшего. Коммерческие автомобили проектируют заведомо надежными, да и стимулировать перевозчиков регулярно обновлять парк тоже не забывают. Одна из составляющих такой заботы – производство сайлентблоков из резины, как и на заре автомобилизации, хотя уже давно изобретены материалы лучше – не столь подверженные старению и расслоению. Полиуретаны – это полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы уретановые группировки [-NH-CO-O]. Их физикомеханические свойства изменяются в очень широких пределах – в зависимости от длины молекулярных це-почек и их структуры (линейной или сетчатой). Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями или твердыми (чаще эластичными) веществами. Вспененный полиуретан известен автомобилистам в быту под устоявшимся в России названием «поролон». Твердые полиуретаны устойчивы к действию кислот, минеральных и органических масел, бензина, окислителей, мало подвержены старению, стойки к абразивному износу. Основное применение в промышленности полиуретаны нашли в качестве заменителей резины для работы в агрессивной среде и при значительных нагрузках. Предел прочности полиуретана выше, чем резины той же твердости. Полиуретановые упругие элементы более стойки к пиковым нагрузкам. Высокая адгезия (прилипаемость) и прочность соединения полиуретана с металлическими деталями шарнира исключают отрыв или отслаивание упругого элемента даже при экстремальных углах работы. В области больших деформаций полиуретан сохраняет свою упругость намного лучше резины – не продавливается в сайлентблоках. А вот остаточные деформации у него ниже, поэтому полиуретановые упругие элементы дольше сохраняют свою работоспособность. Изделия из полиуретана получают методом жидкофазного литья из исходных мономеров или из предварительно полученных полимеров. Один из лидеров в производстве полиуретановых шарниров на российском рынке – питерская фирма «С.П.Б.». Ее подразделение центр специализацииПолиуретановый сайлентблок подвески кабины тягача Scania72 «Транспорт» занимается не только изготовлением полиуретановых сайлентблоков, но и восстановлением деталей (например, реактивных тяг, рычагов и пр.) с резинометаллическими шарнирами от грузовиков Volvo, Scania, Mercedes-Benz, Renault, Foton, FAW, HOWO и КАМАЗ. Такой ремонт актуален, когда шарнир выполнен без съемного сайлентблока, заливать его приходится полиуретаном с последующей полимеризацией прямо по месту. Компоненты для изготовления полиуретана (а точнее, дуотана – именно эта разновидность идет на упругие шарниры автомобилей) питерцы получают от зарубежных партнеров, умеющих придать материалу стабильные характеристики независимо от партии поставки. Несмотря на то, что полиуретан дороже резины в тричетыре раза, готовый сайлентблок получается гораздо дешевле: примерно втрое, чем оригинальный с эмблемой одной из марок «большой семерки». При том что технология заливки довольно сложна. Вначале металлические детали подвергают песко- или дробеструйной обработке – это совершенно необходимо для надежной адгезии полиуретана к стали. Нанесение адгезивного состава – не менее ответственная операция, проводимая в условиях полной чистоты помещения. Компоненты будущей смеси должны храниться при постоянной температуре 45°С, а детали перед заливкой требуется нагреть до 80°С. Дозирование и смешение компонентов дуотана, а также заливка в формуФизико-механические характеристики полиуретанов Марка НИЦ ПУ-5 СКУ-ПФЛ-100 СКУ-ФЭ-4 СКУ ПФЛ-7 Аркол 1000 ПТГФ 1000 СУРЭЛ-4М Твердость по Шору, 70-95 70-100 40-95 70-80 55-70 85-90 85-100 услов. ед. Предел прочности 19,6-38,1 38-50 20-26 28 30 19-37 20-50 при растяжении, мПа Относительное удлинение 350-600 350-380 500-780 200-450 300 300-500 250-400 при разрыве, % Сопротивление раздиру, 80-120 80-100 120 119 30 Н/мм Условное напряжение при 100% удлинении 6 6 2 6 6 6 8 (не менее), мПа Относительная остаточная деформация после 10 10 15 15 10 10 10 разрыва (не более), мПа Температурный -60 +140 -60 +120 -50 +100 -50 +100 -20 +60 -50 +100 -60 +120 диапазон, °С Физико-механические характеристики дуотанов фирмы «С.П.Б.» Марка QA965 QA980 QA985 QA990 Твердость по Шору, шкала А 65 80 85 90 Эластичность по отскоку, % 40 36 35 34 Модуль упругости при растяжении 100%, МПа 2,5 4 6 8,5 Предел прочности при растяжении, МПа 35 40 42,5 51 Удлинение при разрыве (%) 550 500 480 560 Прочность на раздир, метод С, Н/мм 50 60 65 107 Абразивная стойкость, шабер Н22 10 20 20 25 QA995 95 30 10 45 450 80 25производятся вручную или механически. При необходимости смесь дегазируют. Температура смешивания компонентов 40-50°С. Полимеризация происходит после заливки в форму в течение 16 часов при температуре 80°С. Но это только основные пункты технологии, главное же для успеха – в нюансах. Например, небольшая разница в исходных температурах обеих металлических деталей приводит к тому, что фронт полимеризации идет по направлению от более нагретой к менее нагретой, чем и пользуются для точного позиционирования зоны остаточного напряжения. Ошибка чревата недостижением желаемой долговечности шарнира. Но при точном соблюдении технологии получаются изделия,как минимум, вдвое превосходящие по сроку службы лучшие резинометаллические, а если сравнивать их в жестких условиях эксплуатации на российских направлениях, то полиуретан дает еще большее увеличение долговечности сайлентблоков. К сожалению, массовому распространению полиуретановых шарниров на постгарантийной технике препятствует тот же самый человеческий фактор, что мешает их внедрению в конструкцию автомобилей изначально. Далеко не всегда ответственные за снабжение менеджеры автопредприятий вникают в суть проблемы и осознают выгоду применения альтернативных запчастей.Антон УткинПолиуретановый сайлентблок подвески кабины HOWOПолиуретановая втулка подвески кабины HOWOПолиуретановый сайлентблок подвески кабины FAWФЕВРАЛЬ 2010РЕЙС73