Torsional and Pinching Dynamic Characteristics Testing of Rubber Vibration Isolators [JIS K6385]

Význam tématu

Gumové vibrační izolátory hrají klíčovou roli při potlačení vibrací a nárazů v dopravních, stavebních a průmyslových aplikacích. Při provozu jsou zatěžovány torzními i štipacími silami, což ovlivňuje jejich dynamické chování a životnost. Standardizovaná metoda podle JIS K6385 umožňuje objektivní hodnocení těchto vlastností.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ukázat postup a výsledky dynamických zkoušek torze a štipání válcových gumových vibračních izolátorů pomocí kmitočtového sweep testu v rozsahu 3–20 Hz podle JIS K6385. Studie dokumentuje závislost klíčových parametrů na frekvenci a porovnává chování v obou směrech namáhání.

Použitá metodika a instrumentace

Pro testování sloužilo kombinované zkušební zařízení umožňující současnou kontrolu osové síly a torze. Základní nastavení a přístrojové vybavení:

• Zkušební stroj: EHF-EV100 kN/TV 1 kN·m
• Úchyty: speciální jigi pro torzi a štipání
• Tenzo-buňka: dvouosá, 10 kN/100 N·m
• Software: frequency sweep a resonance tracking
• Vzorky: JIS K6386 Type A, průměr 33 mm, vnitřní 14 mm, délka 31 mm, dovolený úhel torze 5°, statická tuhost 0,45 N·m/°
• Testovací podmínky: sinusový průběh ±5°, kmitočet 3–20 Hz (sweep), teplota 24 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza hysterézních smyček moment-úhel a následné výpočty ukázaly:

• V torzních testech se krouticí moment výrazně zvyšuje s frekvencí, zatímco ve štipacím směru zůstává téměř konstantní.
• Energetické ztráty u torze rostou s kmitočtem, u štipání jsou stabilní.
• Absolutní (K*) a uložená tuhost (K′) vykazují větší variabilitu ve štipacím režimu než v torzním.
• Útlumový činitel c se pro oba směry chová podobně.
• Loss factor (tanδ) je frekvenčně nezávislý při štipání, u torze se významně mění.

Přínosy a praktické využití metody

Uplatnění kmitočtového sweep testu umožňuje automatizované získání dynamických charakteristik napříč frekvenčním spektrem bez přerušení testu. Metoda zrychluje srovnávání různých materiálů, optimalizaci konstrukce izolátorů a predikci jejich chování v reálném provozu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření na vyšší kmitočty s přesnějšími měřeními a širší integrace funkcí resonance tracking. Dále je pravděpodobné přijetí mezinárodních norem (ISO) a aplikace na nové materiály, včetně adaptivních či řízených izolátorů.

Závěr

Kombinované osové a torzní zkoušky s využitím kmitočtového sweep testu poskytují efektivní a komplexní nástroj pro hodnocení dynamiky gumových vibračních izolátorů. Studie zdůraznila odlišnosti v chování v torzním a štipacím směru a potvrdila vhodnost metody pro průmyslovou praxi.

Reference

1. Rubber vibration isolators - Testing Methods JIS K6385-2012
2. Rubber, vulcanized or thermoplastic − Determination of dynamic properties − General guidance JIS K6394-2007