Опорный пружинный блок Сталь 20 в Минске


Опорный пружинный блок из стали 20: конструкция, параметры и применение

Опорный пружинный блок из стали 20 — узел виброизоляции, в котором упругий элемент (винтовая цилиндрическая пружина) опирается на несущие плиты, изготовленные из конструкционной качественной углеродистой стали марки 20 по ГОСТ 1050. Сталь 20 относится к низкоуглеродистым (0,17–0,24 % C), не склонна к закалочным трещинам, обладает высокой пластичностью и хорошо сваривается всеми видами сварки без предварительного подогрева. Именно поэтому опорные фланцы, стаканы, подпятники и регулировочные шпильки таких блоков чаще всего изготавливают из этой марки, а не из легированных сталей.

Конструктивное исполнение

Типовой опорный пружинный блок включает:

  • верхнюю и нижнюю опорные плиты из стали 20 толщиной 8–20 мм;
  • винтовую пружину из пружинной проволоки класса 1 или 2 по ГОСТ 9389 либо из стали 60С2А;
  • резиновые или полиуретановые прокладки-виброгасители под опорными плитами;
  • регулировочные болты М16–М24 для выставления высоты монтажного положения;
  • антикоррозионное покрытие — горячее цинкование 60–80 мкм либо грунт-эмаль по ГОСТ 9.402.

Плиты из стали 20 после сварки не требуют термообработки: предел текучести материала — не менее 245 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Это обеспечивает работу узла при знакопеременных нагрузках без хрупкого разрушения даже при отрицательных температурах до –40 C.

Технические параметры

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловиеНорматив
Марка стали плит20—ковка, прокатГОСТ 1050
Предел текучести 245МПа20 CГОСТ 1050
Относительное удлинение 25%разрывГОСТ 1050
Рабочая нагрузка на блок2–25кНстатическаярасчёт
Осадка пружины20–60ммноминалконструкция
Диапазон температур–40…+80CэксплуатацияГОСТ 15150

Области применения

Опорные пружинные блоки со стальными плитами из марки 20 устанавливают в системах виброизоляции, где требуется сочетание несущей способности и коррозионной стойкости покрытия:

  • опоры трубопроводов тепловых сетей и паропроводов с температурой теплоносителя до 300 C;
  • виброизоляция приточных и вытяжных вентиляционных установок, чиллеров, компрессорных станций;
  • основания насосных агрегатов и дымососов в котельных;
  • подвески воздуховодов и технологических трубопроводов в цехах металлургических производств;
  • опорные узлы конвейерного оборудования и дробильно-сортировочных линий.

В отличие от блоков с чугунными плитами, сварные конструкции из стали 20 допускают ремонт непосредственно на месте монтажа: трещины заваривают электродами Э46 без последующей термообработки, что сокращает простой оборудования.

Критерии выбора

При подборе блока учитывают статическую и динамическую нагрузку, требуемую собственную частоту системы (обычно 3–8 Гц для эффективной виброизоляции), а также агрессивность среды. Для помещений с повышенной влажностью и наличием хлоридов плиты из стали 20 дополнительно покрывают цинком или применяют комбинированное покрытие «цинк + полимер». Крепёж (болты, шпильки) выполняют из стали 20 с гальваническим цинкованием либо из нержавеющей стали А2 при эксплуатации в морской атмосфере.

Вопросы и ответы

Почему для опорных плит используют сталь 20, а не Ст3?

Сталь 20 по ГОСТ 1050 — качественная конструкционная сталь с нормированным химическим составом и механическими свойствами, в отличие от стали Ст3 по ГОСТ 380, где допускаются более широкие отклонения по сере и фосфору. Для сварных опорных узлов, работающих при знакопеременных нагрузках, стабильность свойств стали 20 критична.

Требуется ли термообработка плит после сварки?

Нет. Низкое содержание углерода (до 0,24 %) исключает образование закалочных структур в зоне термического влияния. Сварные швы выполняют электродами Э46 или Э50А, подогрев не требуется при толщине металла до 36 мм.

Какую нагрузку выдерживает один блок?

Стандартные блоки с плитами из стали 20 рассчитаны на рабочую нагрузку от 2 до 25 кН. Конкретное значение определяется диаметром пружины и толщиной опорной плиты; при нагрузках свыше 25 кН применяют многопружинные блоки или плиты увеличенной толщины.

Допускается ли эксплуатация при отрицательных температурах?

Да, до –40 C. Сталь 20 сохраняет достаточную ударную вязкость (KCU не менее 34 Дж/см при –40 C), однако резиновые прокладки при таких температурах теряют эластичность, поэтому в северном исполнении их заменяют на морозостойкие марки или полиуретан.