Stalowo-gumowe komponenty techniczne w górnictwie i przemyśle morskim – właściwości, zastosowania, znaczenie eksploatacyjne

W wielu sektorach przemysłu – zwłaszcza tam, gdzie występują dynamiczne obciążenia, silne drgania i trudne warunki środowiskowe – stosowanie klasycznych połączeń metalowych okazuje się niewystarczające. W takich
przypadkach coraz częściej wykorzystuje się komponenty stalowo-gumowe, które łączą w sobie wytrzymałość mechaniczną stali z elastycznością i tłumieniem drgań oferowanym przez odpowiednio dobrane mieszanki gumy.
Przemysł górniczy i morski należą do branż, w których tego rodzaju rozwiązania znajdują zastosowanie na dużą skalę.

Charakterystyka materiałowa i funkcjonalna

Elementy stalowo-gumowe są projektowane jako hybrydowe – składają się ze stalowego rdzenia (często odpowiednio obrabianego i zabezpieczanego przed korozją) oraz warstwy gumy o określonych właściwościach
fizykochemicznych (np. twardość Shore"a, odporność termiczna, sprężystość, odporność na ścieranie).

Guma działa tu jako medium tłumiące drgania, kompensujące ruchy, a także zapewniające dodatkowe uszczelnienie lub amortyzację. Dobrze zaprojektowany przez producenta konstrukcji stalowych komponent tego typu pracuje w sz erokim zakresie
temperatur, może przenosić zmienne obciążenia i funkcjonować w środowisku narażonym na obecność olejów, smarów, wody morskiej czy pyłów.

Zastosowanie w górnictwie

W przemyśle wydobywczym, zwłaszcza w kopalniach głębinowych i odkrywkowych, komponenty pracują w ekstremalnych warunkach: zapylenie, uderzenia, zmiany temperatury i wilgotności są codziennością. Najczęściej stosowane elementy stalowo-gumowe w górnictwie to:

• Amortyzatory i poduszki tłumiące – montowane w konstrukcjach maszyn i urządzeń górniczych, gdzie tłumią drgania i chronią ramy nośne przed
  mikropęknięciami wynikającymi z obciążeń udarowych.
• Rolki transportowe – stosowane w przenośnikach taśmowych. Powłoka gumowa zwiększa żywotność oraz przyczepność, a także chroni taśmę przed zużyciem.
• Odbojniki i ograniczniki ruchu – używane w systemach zabezpieczających urządzenia przed uderzeniami i przeciążeniami.
• Tuleje stalowo-gumowe i dystanse – służące do kompensacji naprężeń i przenoszenia obciążeń osiowych lub poprzecznych.

Wszystkie te elementy muszą być odporne na ścieranie, mieć wysoką wytrzymałość zmęczeniową i zapewniać pracę przy niskim współczynniku tarcia.

Zastosowanie w sektorze morskim

Środowisko morskie stawia przed materiałami konstrukcyjnymi zupełnie inne wymagania – przede wszystkim odporność na korozję, działanie wody morskiej, promieniowanie UV oraz cykle zmiennych temperatur. Elementy
stalowo-gumowe znajdują tu zastosowanie zarówno na pokładzie statków, jak i w infrastrukturze portowej.

Typowe zastosowania w sektorze morskim to:

• Kotwice gumowo-stalowe – wykorzystywane w systemach cumowniczych. Ich elastyczna konstrukcja amortyzuje przeciążenia podczas pracy lin kotwicznych i redukuje ryzyko uszkodzeń mechanicznych.
• Odbojniki – montowane na burtach statków lub nabrzeżach portowych. Ich funkcją jest absorbowanie energii kinetycznej podczas cumowania i ochrona konstrukcji przed kolizjami.
• Maty antypoślizgowe – instalowane na pokładach, rampach załadunkowych i strefach roboczych, gdzie zapobiegają poślizgom nawet w obecności wody, oleju czy błota.

Materiały używane do produkcji tych komponentów muszą spełniać normy odporności na wodę morską i mgłę solną, a także być przystosowane do pracy w warunkach dużej wilgotności i ekspozycji słonecznej.

Znaczenie eksploatacyjne i wnioski

Stalowo-gumowe komponenty techniczne nie są elementami przypadkowymi. Ich dobór i projektowanie powinny być oparte na rzeczywistych parametrach pracy, analizie obciążeń, drgań oraz środowiska eksploatacji. W sektorach takich jak górnictwo i przemysł morski, ich zastosowanie pozwala na:

• zmniejszenie zużycia części mechanicznych,
• poprawę komfortu i bezpieczeństwa pracy,
• wydłużenie cyklu życia urządzeń,
• redukcję kosztów serwisowych i przestojów.

Prawidłowo dobrane materiały, jakość wykonania oraz precyzyjne połączenie gumy ze stalą decydują o niezawodności całego systemu. Dlatego projektowanie i produkcja tego typu elementów powinny opierać się na doświadczeniu technicznym oraz ścisłej współpracy z użytkownikiem końcowym.