Иако је нитрил-бутадиенска гума (NBR) деценијама доминантан материјал за заптивке ветротурбина, напредак у формулацији, обради и дизајну полиуретанских заптивача брзо нарушава позицију NBR-а у индустрији. Испоставља се да најкориснија својства укључују отпорност на хабање, компатибилност са флуидима, отпорност на озон, механичку чврстоћу и способност одржавања свих ових својстава на ниским температурама.
Полиуретан је постао идеалан материјал за заптивање главних лежајева/генератора, уздужних и попречних лежајева. Међутим, пука замена материјала у постојећој структури често није довољна. Заптивке морају бити пројектоване имајући у виду полиуретан.
Један од начина за процену отпорности полиуретана на хабање јесте стандардизовани тест хабања у бубњу, као што је ASTM D5963. Ова метода се обично користи за процену гуме, али се примењује и на полиуретан, посебно када се упоређују стопе хабања. Испод су вредности индекса хабања за различите материјале које је тестирала компанија System Seals у Кливленду. Треба напоменути да NBR и HNBR имају ARI од око 1,5, док полиуретани имају ARI од 4 до 8. Ово је побољшање до шест пута.
Полиуретан задржава своје ARI вредности током времена и након излагања различитим течностима, посебно течностима на бази уља. Један од начина да се ово утврди јесте да се узорци хабања по ASTM D5963 подвргну старењу у течностима на 100°C током 90 дана (80°C за течности на бази воде) и понављају тест сваких 30 дана. Испод су типични резултати, али се препоручује потврда за сваку течност.
Слика 3. Задржавање ARI у NBR и полиуретану отпорном на хидролизу након старења у дестилованом минералном уљу на 100°C.
Иако спецификације указују на компатибилност са готовим флуидима, убрзано тестирање старења (или година рада) требало би да одреди дугорочне перформансе и стабилност материјала изложених одређеним флуидима. System Seals тестира компатибилност флуида током 90 дана уместо стандардног теста од 168 сати, јер System Seals доследно детектује значајне промене у кључним својствима материјала након 168 сати излагања флуиду.
Прилагођени полиуретан показује побољшану отпорност на течности у поређењу са NBR-ом код најчешћих мазивних средстава у индустрији енергије ветра. Испод је табела компатибилности за ова популарна мазива.
Познато је да је NBR подложан озонолизи, што је процес када молекули озона кидају хемијске везе у незасићеном NBR-у. Пуцање озона је уобичајено када је нитрил бутадиенска гума (NBR) изложена чак и најмањој деформацији. Једно решење је убризгавање воска у NBR, стварајући антиозонску баријеру која штити NBR. Нажалост, восак не мења хемијску везу NBR-а. Ако је NBR изложен условима околине који уклањају восак, поново постаје подложан деградацији. Неки специјални полиуретани који се користе у заптивкама за енергију ветра су природно отпорни на озон.
Модул еластичности, чврстоћа и издужење полиуретана су два до три пута већи него код већине NBR-а. Као резултат тога, полиуретанске заптивке су у стању да издрже веће механичке деформације и издрже већа механичка оптерећења.
Типичан NBR има модул еластичности од 10-15 MPa и затезну чврстоћу од 20 MPa. Већина полиуретана има модул еластичности од 45-60 MPa и затезну чврстоћу од 50-60 MPa. То значи да је материјал мање тврд од NBR-а, што значи боље задржавање облика и већу отпорност на притисак.
Код ветротурбина, високе температуре обично нису проблем. Међутим, у зависности од локације и надморске висине, минималне температуре од -40°C нису неуобичајене. Стандардни NBR има минималну радну температуру од -20°C, а динамичка механичка анализа је показала да многи полиуретани за енергију ветра нису под утицајем температура до -40°C.
Полиуретан је природан избор за заптивке за ветроелектране због својих супериорних механичких својстава, боље отпорности на озон, нижих стопа хабања и нижих радних температура. Испод су две породице примена за које је полиуретан веома погодан. Слика лево приказује симулирану деформацију и контактне карактеристике полиуретанског заптивача лежаја. Слика десно приказује вртложни заптивач System Seals, главни заптивач лежаја који континуирано пумпа мазиво назад у резервоар док се лежај ротира.
Ако желите да допринесете Windpower-у, контактирајте нас: https://www.bdseals.com или www.bodiseals.com. NINGBO BODI SEALS CO.,LTD производи све врсте различитих висококвалитетних гумених заптивача.О-прстенови ,Заптивке .
Време објаве: 24. децембар 2023.