Полиуретановые стержни ЛУР-90: инженерные решения для высоконагруженных узлов
Стержни из полиуретана марки ЛУР-90 представляют собой конструкционный материал, получаемый методом реакционного литья на основе сложных полиэфиров. Числовой индекс в обозначении соответствует твёрдости по Шору А — 902 единицы, что определяет класс жёстких полиуретанов с повышенной несущей способностью. В отличие от литых марок общего назначения, ЛУР-90 характеризуется стабильными физико-механическими показателями в диапазоне рабочих температур от –30 до +80 C, что позволяет применять его в узлах трения, работающих в условиях абразивного износа и ударных нагрузок.
Технологические особенности и структура материала
Литьевой полиуретан ЛУР-90 формируется в закрытых формах с последующей термообработкой, обеспечивающей полное завершение реакции изоцианата с полиолом. Материал не содержит пластификаторов, что исключает миграцию компонентов и сохраняет стабильность размеров на протяжении всего срока эксплуатации. Молекулярная структура с высокой плотностью сшивки придаёт стержням устойчивость к циклическим деформациям без остаточной деформации сжатия.
Ключевые физико-механические характеристики стержней ЛУР-90:
- твёрдость по Шору А — 902, по Шору D — 453;
- предел прочности при разрыве — 35–45 МПа;
- относительное удлинение при разрыве — 400–500%;
- сопротивление раздиру — 80–100 кН/м;
- истираемость по ГОСТ 23509 — не более 0,04 см/м.
Эксплуатационные преимущества в промышленных узлах
Стержни ЛУР-90 демонстрируют коэффициент трения скольжения по стали 0,15–0,25 без смазки, что позволяет использовать их в самосмазывающихся парах трения. Материал сохраняет работоспособность при контакте с минеральными маслами, дизельным топливом, водными растворами солей и слабыми кислотами. Высокая эластичность в сочетании с твёрдостью обеспечивает демпфирование ударных нагрузок, что недоступно для термопластичных полиуретанов и резин аналогичной жёсткости.
Стержни поставляются в виде прутков круглого сечения диаметром от 10 до 200 мм и длиной до 1000 мм. Допуск на диаметр — h11, что позволяет использовать материал для механической обработки с минимальным припуском. При точении и фрезеровании рекомендуется применять охлаждение эмульсией и инструмент с положительным передним углом для предотвращения перегрева поверхности.
Применение в промышленном оборудовании
Изделия из стержней ЛУР-90 востребованы в горнодобывающей отрасли, металлургии и машиностроении. Из материала изготавливают:
- ролики и опорные колёса ленточных конвейеров, работающих с абразивной массой;
- пальцы, втулки и шарниры гидроцилиндров карьерных экскаваторов;
- демпферные элементы вибрационных грохотов и питателей;
- уплотнительные кольца и манжеты гидравлических систем высокого давления;
- направляющие планки и скребки для оборудования пищевой промышленности.
В отличие от стальных деталей, полиуретановые стержни ЛУР-90 не требуют смазки в процессе работы, что снижает затраты на обслуживание оборудования. Материал не вызывает коррозионного поражения сопряжённых металлических поверхностей и не накапливает статическое электричество, что важно для взрывоопасных производств.
| Параметр | ЛУР-90 | ЛУР-75 | ЛУР-95 | Резина ТМКЩ |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость по Шору А | 902 | 752 | 952 | 70–80 |
| Прочность при разрыве, МПа | 35–45 | 25–35 | 40–50 | 10–15 |
| Истираемость, см/м | 0,04 | 0,06 | 0,03 | 0,15 |
| Рабочая температура, C | –30…+80 | –40…+70 | –20…+85 | –30…+100 |
Критерии выбора и обработки
При проектировании узлов с использованием стержней ЛУР-90 необходимо учитывать ползучесть материала под длительной статической нагрузкой. Допустимые напряжения при постоянном нагружении не должны превышать 5–7 МПа, при динамическом — 10–12 МПа. Для повышения износостойкости в абразивной среде рекомендуется применять стержни с минимальным количеством технологических дефектов на поверхности, что контролируется визуальным осмотром и ультразвуковым контролем при входной приёмке.
Механическая обработка стержней ЛУР-90 выполняется на стандартных токарных и фрезерных станках. Рекомендуемые режимы резания: скорость резания 150–300 м/мин, подача 0,1–0,3 мм/об. Для получения чистоты поверхности Ra 1,25–2,5 мкм применяют чистовое точение с глубиной резания 0,5–1,0 мм. Сварка и склеивание материала возможны с использованием полиуретановых клеев на основе изоцианатов, однако прочность клеевого шва не превышает 60% от прочности основного материала.
Вопросы и ответы
Чем отличается ЛУР-90 от термопластичного полиуретана?
ЛУР-90 — реактопласт, отверждаемый в форме, с трёхмерной сетчатой структурой. В отличие от термопластичных марок, он не размягчается при нагреве и сохраняет жёсткость до +80 C, но не поддаётся вторичной переработке.
Какие допуски выдерживаются при поставке стержней?
Диаметр стержней ЛУР-90 поставляется с допуском h11, овальность не превышает 0,5% от номинального размера. Отклонение от прямолинейности — не более 2 мм на 1000 мм длины.
Возможно ли применение ЛУР-90 в пищевом оборудовании?
Материал не выделяет токсичных компонентов при контакте с пищевыми средами, однако для подтверждения соответствия требованиям ТР ТС 005/2011 необходимо наличие санитарно-эпидемиологического заключения на конкретную партию.
Как хранить стержни ЛУР-90?
Хранение осуществляется в сухом помещении при температуре от 0 до +30 C, вдали от источников озона и прямых солнечных лучей. Срок хранения без изменения свойств — 5 лет с даты изготовления.
