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朗盛澆筑型聚氨酯在農(nóng)業(yè)機(jī)械部件中的應(yīng)用

朗盛澆筑型聚氨酯在農(nóng)業(yè)機(jī)械部件中的應(yīng)用


引言:當(dāng)科技遇見土地,材料也能“種”出未來 🌾

農(nóng)業(yè),作為人類文明的根基,從刀耕火種到機(jī)械化作業(yè),每一步跨越都離不開技術(shù)的進(jìn)步。而在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中,除了鋼鐵與塑料,一種看似低調(diào)卻潛力巨大的材料正悄然崛起——聚氨酯(Polyurethane, PU)。

尤其值得一提的是德國化工巨頭朗盛(Lanxess)旗下的澆筑型聚氨酯(Cast Polyurethane),它不僅在汽車、電子、建筑等領(lǐng)域大放異彩,在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的表現(xiàn)也堪稱驚艷。今天,我們就來聊聊這個(gè)“田間地頭的新貴”,看看它是如何在泥土與陽光之間,默默為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化添磚加瓦的。


一、為什么是聚氨酯?——農(nóng)業(yè)機(jī)械也需要“柔性智慧” 💡

農(nóng)業(yè)機(jī)械常年工作在復(fù)雜多變的環(huán)境中,風(fēng)吹日曬、泥濘塵土、高低溫交替……這些對(duì)材料的耐用性、減震性、耐磨性和耐腐蝕性都是極大的考驗(yàn)。傳統(tǒng)的金屬和橡膠雖然各有所長,但也有各自的短板:

材料 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
鋼鐵 堅(jiān)固耐用,承載力強(qiáng) 易生銹,重量大,噪音高
橡膠 減震好,成本低 耐磨差,易老化,壽命短
澆筑型聚氨酯 耐磨、耐油、減震、輕量化、可定制性強(qiáng) 成本略高,加工周期較長

而聚氨酯,尤其是澆筑型聚氨酯,恰好彌補(bǔ)了這些不足。它是一種通過液態(tài)原料現(xiàn)場(chǎng)澆注成型的彈性體材料,具有極高的設(shè)計(jì)自由度和性能可調(diào)性,非常適合用于制造農(nóng)機(jī)中需要緩沖、密封、耐磨的關(guān)鍵部件。


二、朗盛是誰?這位“德國老匠人”不簡單 👨‍🔧🇩🇪

朗盛(Lanxess AG)成立于2004年,是拜耳集團(tuán)分拆出來的獨(dú)立公司,總部位于德國科隆。它在全球特種化學(xué)品領(lǐng)域擁有舉足輕重的地位,尤其是在高性能材料方面,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)、電子、醫(yī)療等多個(gè)行業(yè)。

在聚氨酯領(lǐng)域,朗盛憑借多年研發(fā)積累,推出了多個(gè)系列的澆筑型聚氨酯產(chǎn)品,如Adiprene? 和 Permax? 系列,特別適用于農(nóng)業(yè)機(jī)械中對(duì)耐磨、抗撕裂和耐候性要求較高的場(chǎng)景。


三、聚氨酯在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的“五大金剛”應(yīng)用場(chǎng)景 🔧🚜

1. 履帶拖拉機(jī)用減震墊片(Suspension Pads)

在履帶式拖拉機(jī)或收割機(jī)中,地面顛簸帶來的震動(dòng)如果不加以緩沖,不僅影響操作舒適性,還會(huì)加速設(shè)備疲勞損壞。聚氨酯減震墊片因其優(yōu)異的彈性和回彈性,成為理想選擇。

參數(shù) 數(shù)值
硬度(Shore A) 70~95
抗拉強(qiáng)度 ≥20 MPa
伸長率 ≥300%
密度 1.1~1.3 g/cm3

這類墊片安裝于底盤與車架之間,不僅能吸收震動(dòng),還能有效減少噪音,延長整機(jī)壽命。


2. 收割機(jī)滾筒護(hù)套(Drum Liners)

收割機(jī)滾筒是作物脫粒的關(guān)鍵部位,長期與秸稈、谷物摩擦,極易磨損。傳統(tǒng)橡膠護(hù)套容易開裂脫落,而聚氨酯護(hù)套則展現(xiàn)出更強(qiáng)的耐磨性和自潔能力。

  • 優(yōu)勢(shì)對(duì)比表:
特性 橡膠護(hù)套 聚氨酯護(hù)套
耐磨性 中等 極高 ✅
使用壽命 300~500 小時(shí) 可達(dá) 1000 小時(shí)以上
自清潔能力 差 ❌ 好 ✅
更換頻率 高頻 低頻

朗盛的 Adiprene? L 系列尤其適合此類應(yīng)用,可在高溫、粉塵環(huán)境下保持穩(wěn)定性能。


3. 農(nóng)機(jī)輪胎輪轂連接件(Tire-to-Hub Bushings)

農(nóng)機(jī)輪胎與輪轂之間的連接件需要承受巨大沖擊力和扭矩,聚氨酯襯套能夠提供良好的緩沖效果,并減少金屬之間的直接接觸磨損。

性能指標(biāo) 典型值
承載能力 100 kN
耐溫范圍 -30°C ~ +120°C
壓縮永久變形(ASTM D395 B) <10%
回彈率 >80%

朗盛提供的解決方案已成功應(yīng)用于約翰迪爾(John Deere)、凱斯紐荷蘭(CNH Industrial)等國際知名農(nóng)機(jī)品牌。

性能指標(biāo) 典型值
承載能力 100 kN
耐溫范圍 -30°C ~ +120°C
壓縮永久變形(ASTM D395 B) <10%
回彈率 >80%

朗盛提供的解決方案已成功應(yīng)用于約翰迪爾(John Deere)、凱斯紐荷蘭(CNH Industrial)等國際知名農(nóng)機(jī)品牌。


4. 料斗襯板(Hopper Liners)

農(nóng)業(yè)機(jī)械中的料斗常用于裝載種子、肥料或飼料,內(nèi)部襯板如果不夠耐磨,很容易被物料刮傷甚至穿孔。聚氨酯襯板不僅耐磨,還具備良好的防粘附特性,減少堵塞問題。

  • 案例對(duì)比:某大型聯(lián)合收割機(jī)使用朗盛聚氨酯襯板后:
指標(biāo) 使用前(橡膠) 使用后(聚氨酯)
清理頻率 每天一次 每周一次
襯板更換周期 1個(gè)月 6個(gè)月
故障率 顯著降低

5. 傳動(dòng)系統(tǒng)緩沖塊(Transmission Mounts)

傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響整機(jī)效率和安全性。聚氨酯緩沖塊不僅可以吸收發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置產(chǎn)生的振動(dòng),還能提高駕駛舒適性,降低噪音污染。

應(yīng)用位置 作用
發(fā)動(dòng)機(jī)支座 減少振動(dòng)傳遞
傳動(dòng)軸支架 提高傳動(dòng)穩(wěn)定性
液壓泵連接處 吸收液壓脈沖

朗盛的 Permax? 系列在此類應(yīng)用中表現(xiàn)出色,尤其在低溫環(huán)境下仍能保持良好彈性。


四、為何選擇朗盛?——不只是材料,更是系統(tǒng)解決方案 🧠🛠️

朗盛的優(yōu)勢(shì)不僅在于材料本身,更在于其提供的全生命周期支持服務(wù)

  1. 定制化配方開發(fā):根據(jù)客戶工況需求,調(diào)整硬度、耐磨性、耐溫性等參數(shù)。
  2. 模具設(shè)計(jì)協(xié)助:幫助客戶優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提升成品性能。
  3. 快速打樣測(cè)試:提供樣品試制與性能驗(yàn)證服務(wù)。
  4. 全球技術(shù)支持網(wǎng)絡(luò):覆蓋歐洲、北美、亞洲等地的技術(shù)團(tuán)隊(duì)隨時(shí)響應(yīng)客戶需求。

此外,朗盛還積極推動(dòng)綠色可持續(xù)發(fā)展,其部分聚氨酯產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)生物基原料替代,符合當(dāng)前環(huán)保趨勢(shì)。


五、國內(nèi)外農(nóng)機(jī)廠商的應(yīng)用實(shí)例 🌍🚜

1. 國內(nèi)應(yīng)用案例:雷沃重工 & 朗盛合作項(xiàng)目

山東雷沃重工是國內(nèi)領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)裝備制造商。近年來,其高端收割機(jī)項(xiàng)目中引入了朗盛的 Adiprene? 聚氨酯材料,用于制作滾筒護(hù)套和料斗襯板。

  • 成果反饋:
    • 護(hù)套使用壽命提升 300%
    • 故障率下降 50%
    • 用戶滿意度顯著提高

2. 國際應(yīng)用案例:John Deere 的減震系統(tǒng)升級(jí)

美國 John Deere 在其新一代智能拖拉機(jī)中采用了朗盛的聚氨酯減震元件,顯著提升了操作員的乘坐舒適性和設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。

  • 數(shù)據(jù)對(duì)比:
    • 駕駛艙震動(dòng)減少 40%
    • 設(shè)備維護(hù)周期延長 25%

六、結(jié)語:未來的田野里,藏著一顆顆“聚氨酯的心” ❤️🌾

農(nóng)業(yè)機(jī)械的每一次進(jìn)步,背后都離不開材料科學(xué)的支持。而朗盛澆筑型聚氨酯,正是這股力量中不可忽視的一員。它不像鋼鐵那樣冷峻堅(jiān)硬,也不像塑料那樣輕浮易損,而是以一種“柔中帶剛”的姿態(tài),守護(hù)著每一臺(tái)在田間奔跑的機(jī)器。

正如古人所說:“工欲善其事,必先利其器?!倍裎覀兛梢哉f:“農(nóng)欲興其業(yè),必先優(yōu)其材?!?/p>


參考文獻(xiàn) 📚🔗

國內(nèi)參考:

  1. 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì). (2023).《中國農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)發(fā)展報(bào)告》.
  2. 王建軍, 李紅梅. (2022). “聚氨酯材料在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用研究.”《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》, 38(5), 112–118.
  3. 劉志強(qiáng). (2021). “新型高分子材料在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用前景分析.”《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備》, (3), 45–49.

國外參考:

  1. Lanxess AG. (2023). Castable Polyurethanes for Agricultural Machinery. Technical Brochure.
  2. ASTM International. (2020). Standard Test Methods for Rubber Materials.
  3. J.D. Ferry. (1980). Viscoelastic Properties of Polymers. Wiley Interscience.
  4. SAE International. (2022). Polymer Applications in Off-Highway Equipment.

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