1. Резиновые буфера

Основным материалом для буферов служит вулканизованная маслобензостойкая резина в пластинах по ГОСТ 7338 – 77. Твердость резины 50…70 по Шору А.

Допускаемое наибольшее сжатие резины зависит, прежде всего, от ее твердости. При твердости до 60 единиц допускаемое сжатие не снижается при ее поджатии на 20 ... 25 % от начальной высоты.

Диаметр буфера и высота его (рис. 1) называются в соответствии с требованиями, предъявляемыми конструкцией штампа.

Относительно высокие буфера разбиваются по высоте на несколько колец – блоков , выбирают их исходя из условия .

Силу , развиваемую резиновым кольцом (при заданной величине сжатия), рекомендуется рассчитывать по формуле

, (1)

где – величина сжатия кольца, см; - показатель степени; - условный коэффициент жесткости резины:

, (2)

где – модуль упругости резины, зависящий от ее твердости (рис.2); – площадь опорной плоскости кольца, см²; - высота кольца – блока, см; - коэффициент формы резинового кольца.

Относительно высокие буфера разбиваются по высоте на несколько колец – блоков , выбирают их исходя из условия .

Силу , развиваемую резиновым кольцом (при заданной величине сжатия), рекомендуется рассчитывать по формуле

, (3)

где – величина сжатия кольца, см; - показатель степени; - условный коэффициент жесткости резины:

, (4)

где – модуль упругости резины, зависящий от ее твердости (рис. 2); – площадь опорной плоскости кольца, см²; - высота кольца – блока, см; - коэффициент формы резинового кольца.

Коэффициент и показатель степени определяют в зависимости от отношения по диаграмме рис. 3. Кроме того, коэффициент можно найти по формуле

(5)

Рис.1. Схема резинового буфера

Рис. 2. Диаграмма зависимости модуля упругости резины

от ее твердости

Рис.3. Диаграмма зависимости коэффициента

и показателя степени от отношения

Пример

Резиновый буфер имеет следующие размеры: = 10 см, = 2 см; общая высота = 10 см. Буфер состоит из двух колец-блоков высотой = 5 см каждый. Между блоками находится прокладка (рис. 1). Твердость резины – 60 единиц по Шору А. Требуется определить силу буфера при сжатии его на 10 % ( 1 см ), 20 % ( 2 см ) и 30 % ( 3 см ).

Решение: зная твердость резины (60 ед.), определяем модуль ее упругости по диаграмме рис. 2. = 2,6 МПа.

По диаграмме на рис. 3 находим значения показателя степени и коэффициента :

при = 2 , =1,165, = 2,14.

Для проверки подсчитаем по формуле (5):

; =2,14.

Условный коэффициент жесткости определяем по формуле (4), в которой за высоту принимаем высоту одного кольца–блока:

см²,

.

Подсчитываем силу, развиваемую буфером при заданных величинах сжатия, по формуле (3).

При сжатии буфера на 1 см (10 %). Так как буфер состоит из двух колец–блоков, то каждый из них должен сжаться на половину величины, то есть на 0,5 см:

;

При сжатии буфера на 2 см ( 20 % ):

При сжатии буфера на 3 см ( 30 % ):

В прямоугольных резиновых кольцах–блоках напряжение в радиальном и тангенциальном направлениях неравномерны. Для приближенных расчетов за величину принимают узкую сторону прямоугольника.

Развиваемую силу подсчитывают с учетом всей полезной резины.