Støtdempere – finn produsenter og leverandører

Støtdempere demper støt, vibrasjoner og uønskede bevegelser i kjøretøy, maskiner, utstyr og ingeniørkonstruksjoner.

De omdanner en del av den kinetiske energien til varme og sørger for at bevegelige masser bremses ned på en kontrollert måte, eller at vibrasjoner avtar raskere.
I motsetning til fjærer lagrer ikke støtdempere primært den absorberte energien for å frigjøre den senere. Deres funksjon er å spre kinetisk energi på en så kontrollert måte som mulig. Fjærer og støtdempere brukes derfor ofte i kombinasjon: Fjæren absorberer belastninger og tillater bevegelse, mens støtdemperen begrenser den påfølgende svingningen.
Støtdempere brukes i et bredt spekter av anvendelser, blant annet i vei- og jernbanekjøretøy, motorsykler, sykler, landbruks- og anleggsmaskiner, produksjonsanlegg, roboter, transportbåndsystemer, heiser, kraner og bygningskonstruksjoner.

Nedenfor finner du en oversikt over virkemåter, utførelser, bruksområder, fordeler og begrensninger ved støtdempere, samt de viktigste kriteriene for valg av dem.

Slik fungerer støtdempere

Støtdempere genererer en kraft som motvirker bevegelse. Dette reduserer hastigheten til en bevegelig masse eller demper en vibrasjon. Den absorberte mekaniske energien omdannes hovedsakelig til varme og avgis til omgivelsene via huset eller det anvendte dempingsmediet.
I hydrauliske støtdempere beveger et stempel seg inne i en oljefylt sylinder. Oljen presses gjennom ventiler, åpninger eller andre strømningsåpninger. Den resulterende strømningsmotstanden genererer dempningskraften.
Dempingen kan konfigureres forskjellig for hver bevegelsesretning:

• Kompresjonsfasen trer i kraft når støtdemperen komprimeres.
• Rebound-trinnet virker når støtdemperen strekkes ut.

I støtdempere til biler er kompresjons- og returdempingen spesielt tilpasset kjøretøyets vekt, chassisutforming, fjæring og ønskede kjøreegenskaper. I industrielle støtdempere er derimot hovedfokuset ofte på å bremse en bevegelig masse til stillstand på en jevn og støtfri måte.
Avhengig av utformingen avhenger dempningskraften blant annet av hastighet, slaglengde, ventilposisjon, oljeviskositet og temperatur. Moderne ventilsystemer muliggjør progressive, degressive eller tilnærmet lineære karakteristikkurver. Dette gjør at en støtdemper kan reagere annerledes på små bevegelser enn på høye støthastigheter.

Konstruksjon og nøkkelkomponenter i støtdempere

Den nøyaktige konstruksjonen avhenger av driftsprinsippet og bruksområdet. En hydraulisk teleskopisk støtdemper består vanligvis av:

• Et trykkfast hus eller en sylinder,
• et bevegelig stempel,
• en stempelstang,
• en hydraulisk dempningsvæske,
• ventiler og åpninger,
• føringer og lagerelementer,
• tetninger og avstrykere,
• et kompensasjonskammer for fortrengt olje,
• festemidler,
• og, hvis aktuelt, en returfjær eller et gasskammer.

Tetninger hindrer at dempningsvæsken lekker ut og at forurensninger trenger inn. Føringer sørger for at stempelet og stempelstangen beveger seg i den tiltenkte retningen. Sidekrefter bør unngås så langt det er mulig, da de kan utsette føringene, tetningene og stempelstangen for betydelig belastning.
I mange hydrauliske støtdempere fungerer en gasspute som kompensasjon for volumendringer og setter oljen under trykk. Dette reduserer risikoen for skumdannelse og kavitasjon. Selv i såkalte gasstrykkdempere oppnås den faktiske dempingen først og fremst gjennom den strupede oljestrømmen.

Typer og varianter av støtdempere

Støtdempere kan klassifiseres etter virkemåte, utforming, styrbarhet og bruksområde. Siden disse egenskapene overlapper hverandre, kan en støtdemper tilhøre flere grupper samtidig.

Hydrauliske støtdempere

Hydrauliske støtdempere bruker olje eller en annen hydraulisk væske som dempingsmedium. Væsken presses gjennom nøyaktig definerte åpninger og ventiler, og omdanner kinetisk energi til varme. Dette gjør det mulig å avlede store mengder energi på et kompakt område.
Gassdempere inneholder også et trykkgasskammer. Dette kompenserer for volumendringer og reduserer oljeskummingen ved raske bevegelser. Den resulterende utstrekkingskraften må tas i betraktning ved utformingen av systemet.
Hydrauliske støtdempere brukes i kjøretøy, maskiner, produksjons- og transportbåndsystemer, samt i sikkerhetsutstyr.

Enrørs støtdempere

Enrørs støtdempere har én arbeidssylinder.
Olje- og gasskamrene er vanligvis atskilt av et skillekolv.
Det store sylinderarealet, som er direkte utsatt for luftstrøm fra kjøretøyet eller omgivelsene, letter varmeavledningen.
Denne konstruksjonen brukes ofte i kjøretøy med høye krav til jevn dempingsytelse, presis respons og termisk motstandskraft.

To-rørs støtdempere

Twin-tube støtdempere består av en indre arbeidssylinder og et ytre kompensasjonskammer.
Oljen som fortrenges av den tilbaketrekkende stempelstangen strømmer inn i kompensasjonskammeret via en bunnventil.
Denne konstruksjonen gir ofte mulighet for kort monteringslengde og kostnadseffektiv produksjon.
To-rørs støtdempere er derfor mye brukt i personbiler, nyttekjøretøy og en rekke andre anvendelser.

Teleskopstøtdempere

Teleskopstøtdempere utfører en lineær slagbevegelse.
Stempelstangen og sylinderen beveger seg inne i hverandre.
Denne kompakte og allsidige konstruksjonen brukes i kjøretøyoppheng, maskiner og industrielle applikasjoner ved enden av bevegelsesområdet.

Stengelstøtdempere

I støtdempere av spak-typen overføres en ekstern svingbevegelse via en spak og en aksel til et indre stempel eller en indre vinge.
De ble primært brukt i eldre kjøretøykonstruksjoner og finnes nå hovedsakelig i spesialiserte eller historiske anvendelser.

Pneumatiske støtdempere

Pneumatiske støtdempere bruker luft eller en annen gass som arbeidsmedium.
Dempingen oppnås gjennom kontrollert regulering av gassstrømmen.
Siden trykkluft lagrer energi og kan forårsake tilbakeslag, må et rent pneumatisk dempingssystem utformes deretter.
I pneumatiske sylindere blir avtrekksluften ofte strupet i endeposisjonen. Dette bremser stempelet før det når det mekaniske stoppet.

Hydropneumatiske støtdempere

Hydropneumatiske konstruksjoner kombinerer en væske for kontrollert demping med en komprimerbar gass som fjær eller kompensasjonselement.
De muliggjør høye energitettheter og progressive kraftkarakteristikker.
Eksempler på bruksområder er kjøretøyoppheng, understell på landbruks- og anleggsmaskiner, landingsutstyr til fly og tungt belastede ingeniørkonstruksjoner.

Friksjonsdempere

Friksjonsstøtdempere avleder kinetisk energi gjennom mekanisk friksjon mellom overflater som presses mot hverandre.
De har en enkel konstruksjon og krever ikke et flytende dempingsmedium.
Dempingskraften kan imidlertid påvirkes i større grad av slitasje, overflatetilstand, kontaktkraft og temperatur.
Friksjonsdempere brukes blant annet i spesialkjøretøy, maskiner og konstruksjoner som utsettes for vibrasjoner.

Støtdempere av elastomer, gummi og plast

Disse støtdempere absorberer energi gjennom deformasjon av elastiske eller viskoelastiske materialer.
Materialene som brukes inkluderer gummi, polyuretan, tekniske elastomerer og spesialplast.
De er kompakte, kostnadseffektive og ofte vedlikeholdsfrie. Samtidig har de vanligvis en tilbakespringende effekt. Dempingsatferd og levetid avhenger i stor grad av materialet, temperaturen, deformasjonsgraden, belastningsfrekvensen og aldring.

Viskoelastiske støtdempere

Viskoelastiske støtdempere kombinerer elastisk deformasjon med indre friksjon.
De kan dempe støt og vibrasjoner over et bredt frekvensområde.
De brukes blant annet i maskiner, elektroniske kabinetter, bygninger, broer og følsomt teknisk utstyr.

Magnetoreologiske støtdempere

Magnetoreologiske støtdempere inneholder en væske hvis strømningsatferd endres av et magnetfelt.
Et elektronisk styresystem kan raskt tilpasse dempningskraften til de aktuelle driftsforholdene.
Denne teknologien brukes primært i adaptive kjøretøyoppheng samt i spesialiserte maskiner og vibrasjonskontrollsystemer.

Passive støtdempere

Passive støtdempere har en fast eller mekanisk justerbar karakteristikk.
De krever ingen ekstern strømforsyning og er robuste, pålitelige og relativt enkle å integrere.

Justerbare støtdempere

Med justerbare støtdempere kan kompresjonsfasen, returfasen eller begge dempningsretningene justeres.
Justeringen kan utføres mekanisk, hydraulisk eller via utskiftbare strupelementer.
I industrielle anvendelser muliggjør denne justeringen tilpasning til ulike masser og hastigheter. I kjøretøy kan den brukes til å optimalisere komfort, kjøreegenskaper og lastekapasitet.

Adaptive og semi-aktive støtdempere

Adaptive eller semi-aktive støtdempere justerer dempningskraften under drift. Sensorer registrerer faktorer som bevegelse, akselerasjon, belastning eller kjøreforhold. Et styresystem justerer ventiler eller dempningsvæskens oppførsel.
Semi-aktive systemer justerer dempingen, men tilfører vanligvis ikke ekstra kinetisk energi til fjæringen, i motsetning til fullt aktive systemer.

Industrielle støtdempere

Industrielle støtdempere styrer retardasjonen av bevegelige masser i maskiner og automatiserte systemer.
Typiske bruksområder inkluderer lineære enheter, roboter, maskinverktøy, portaler, transportbåndsystemer, pakkemaskiner og håndteringssystemer.
Det finnes selvjusterende, justerbare og faste utførelser. Ved regelmessige bevegelser må både energien per slag og den totale varmen som genereres per time tas i betraktning.

Miniatyrstøtdempere

Miniatyrstøtdempere er utviklet for små bevegelige masser og begrenset monteringsplass.
De brukes blant annet i presisjonsmekaniske enheter, små gripere, elektronikk, medisinsk teknologi og kompakte automatiseringssystemer.

Støtdempere for tung belastning

Støtdempere for tung drift absorberer spesielt store mengder energi.
De brukes for eksempel i kraner, broer, sluser, stålverk, materialhåndteringssystemer, havneanlegg og store maskiner.
Lange slag og robuste hus muliggjør relativt lav retardasjon av tunge masser.

Sikkerhetsstøtdempere

Sikkerhetsstøtdempere er primært utformet for å gi beskyttelse i tilfelle funksjonsfeil, nødstopp eller utilsiktet overskridelse av en endeposisjon.
I motsetning til industrielle støtdempere som opererer syklisk, er de ofte utformet for sjeldne, men spesielt energikrevende belastninger.

Støtdempere for endeposisjon og støt

Støtdempere ved enden av bevegelsen bremser bevegelige maskindeler før de når et fast stopp.
Disse inkluderer hydrauliske buffere, enden-av-slag-dempere og støtdempere for lineære eller roterende bevegelser.
Det kan være nødvendig med et separat fast stopp for å forhindre at støtdemperen belastes utover det tillatte slaget.

Støtdempere til kjøretøy

Støtdempere for kjøretøy brukes i personbiler, nyttekjøretøy, busser, motorsykler, sykler, jernbanekjøretøy, landbruksmaskiner, anleggsmaskiner og andre mobile applikasjoner.
De demper vibrasjonene fra fjærende og ufjærende masser og bidrar til kjørekomfort, kjørestabilitet og sikker kontakt mellom hjulene og veibanen.

Støtdempere for spesielle formål

Det finnes spesialutformede støtdempere for blant annet svært høye eller lave temperaturer, korrosive miljøer, kraftig forurensning, undervannsapplikasjoner, renrom, matproduksjon, potensielt eksplosive områder eller spesielt høye syklusfrekvenser.
Dette kan kreve bruk av rustfritt stål, spesielle belegg, temperaturbestandige tetninger, spesielle hydrauliske væsker, avstrykere, beskyttende bælger og bruksspesifikke godkjenninger.

Anvendelser av støtdempere

Kjøretøy

Støtdempere begrenser vibrasjonene i karosseriet, akslene og hjulene.
De påvirker kjørekomfort, styrerespons, bremseevne, kurveegenskaper og veigrep.
Konstruksjonen må være nøyaktig tilpasset kjøretøyet, aksellasten, fjæringen og den tiltenkte bruken.

Motorsykler og sykler

På motorsykler og sykler kombineres støtdempere ofte med en fjær for å danne en kompakt enhet.
Justeringsmuligheter for forspenning, returdemping og kompresjonsdemping gjør det mulig å tilpasse dem til førerens vekt, last, kjørestil og veibane.

Nærings-, landbruks- og anleggsmaskiner

Tunge kjøretøy, varierende belastninger og ujevne underlag stiller spesielle krav til bæreevne, tetning og varmespredning.
Her brukes støtdempere på chassis, førerhus, seter, aksler, tilbehør og bevegelige maskindeler.

Jernbanekjøretøy

I jernbanekjøretøy begrenser støtdempere vertikale, laterale og rotasjonsbevegelser.
Avhengig av installasjonsstedet brukes blant annet primær-, sekundær-, side-, vertikal- og giringsdempere.

Maskin- og anleggsteknikk

I maskiner reduserer støtdempere støtkrefter, støy og materialbelastning.
De kan muliggjøre kortere syklustider og forhindre at bevegelige komponenter treffer mekaniske anslag på en ukontrollert måte.

Automatisering og robotikk

Støtdempere bremser akser, griper, glidebaner, arbeidsstykkebærere og håndteringsenheter.
Jevn retardasjon beskytter mekaniske komponenter, arbeidsstykker og sensorer.

Transport-, lagrings- og emballeringsteknologi

I transportbåndsystemer, lagrings- og hentemaskiner, sorteringssystemer og pakkemaskiner demper støtdempere bevegelige laster og begrenser kreftene ved overføringspunkter og endeposisjoner.

Konstruksjoner og infrastruktur

Viskøse, viskoelastiske eller hydrauliske dempere kan begrense bevegelsen i bygninger, broer og andre konstruksjoner forårsaket av vind, trafikk eller vibrasjoner.

Luftfart

Hydropneumatiske støtdempere og spesielle energiabsorbenter brukes blant annet i landingsutstyr, seter, klaffer og sikkerhetssystemer.
Vekt, pålitelighet og definerte ytelsesegenskaper under ekstreme miljøforhold er spesielt viktig her.

Fordeler med støtdempere

• Kontrollert retardasjon: Bevegelige masser bremses ned over en definert avstand.
• Lavere toppkrefter: Belastningen på maskiner, kjøretøy, komponenter og laster reduseres.
• Færre vibrasjoner: Uønskede restvibrasjoner avtar raskere.
• Økt driftssikkerhet: Mekaniske stopper og sikkerhetskritiske komponenter avlastes.
• Lengre levetid: Lager, føringer, rammer og festemidler utsettes for mindre belastning.
• Mindre støy: Harde støt og støtindusert strukturstøy kan reduseres.
• Forbedret prosesskvalitet: Arbeidsstykker og følsomme produkter kan flyttes mer skånsomt.
• Bedre kjørestabilitet: Støtdempere på kjøretøy bidrar til å opprettholde kontakten mellom hjulene og veibanen.
• Justerbar demping: Ulike utførelser og karakteristikkkurver gjør det mulig å tilpasse dempingen nøyaktig til bruksområdet.

Begrensninger ved støtdempere

• Energiabsorpsjonen per slag og per tidsenhet er begrenset. Hvis syklusfrekvensen er for høy, kan støtdemperen overopphetes.
• Feil utforming kan føre til brå retardasjon, bunnslag, tilbakeslag eller utilstrekkelig demping.
• Hydrauliske støtdempere kan utvikle lekkasjer på grunn av slitte tetninger.
• Oljeviskositeten og tetningsmaterialene påvirkes av høye og lave temperaturer.
• Sidekrefter eller en skrå strømning kan skade stempelstangen, føringen og tetningene.
• Elastomerer og plast kan endre egenskapene sine på grunn av temperatur, kontakt med medier, UV-stråling og aldring.
• Justerbare og elektronisk styrte systemer krever større innsats for integrering og innstilling.
• Støtdempere erstatter ikke et nødvendig mekanisk endeanslag eller en beskyttelsesanordning på høyere nivå.

Viktige innkjøpskriterier for støtdempere

Dempingsoppgave og anvendelse

Først må det avklares om det er et enkelt støt som skal dempes, en jevnt bevegende masse som skal bremses ned, eller kontinuerlig vibrasjon som skal reduseres. Like viktig er det å skille mellom normal drift, syklisk demping ved slaglengdens ende og en sjelden nødsituasjon.

Masse og hastighet

Massen som skal beveges eller bremses ned, og dens maksimale støthastighet, bestemmer en betydelig del av den kinetiske energien som skal absorberes. For roterende systemer må treghetsmomentet, rotasjonshastigheten og girforholdet tas i betraktning.

Ytterligere drivkrefter

Motorer, pneumatiske eller hydrauliske sylindere, tyngdekraften og fjærer kan fortsette å utøve kraft på den bevegelige massen under retardasjonen. Denne tilleggsdrivkraften må legges til den kinetiske energien.

Energi per slag og per time

For sykliske anvendelser er to verdier avgjørende:

• den maksimale energien som absorberes per dempingssyklus,
• den totale energien eller den termiske belastningen per time.

En støtdemper kan være tilstrekkelig dimensjonert for et enkelt støt, men kan likevel bli termisk overbelastet ved høye syklusfrekvenser.

Slaglengde og tillatt retardasjon

Et lengre dempingsslag gir vanligvis lavere retardasjon og lavere toppkraft for samme energimengde. Den tilgjengelige installasjonsplassen må derfor avveies mot den tillatte belastningen på maskinen, kjøretøyet, arbeidsstykket eller personen.

Dempningskarakteristikkurve

Den nødvendige kraft-forskyvnings- eller kraft-hastighetskurven avhenger av bruksområdet. Det må avklares om det er behov for lineær, progressiv, degressiv, fast, selvjusterende eller justerbar demping.
I kjøretøy må kompresjons- og returfasene tilpasses fjæringen, akselkonstruksjonen, kjøretøyets vekt og ønsket innstilling.

Monteringsplass og festing

Monteringslengde, slag, ytterdiameter, festepunkter og bevegelsesretning må tas i betraktning. Bolter, øyer, gaffelhoder, gjenger og andre tilkoblinger må passe til de eksisterende festepunktene.
Kraftoverføringen bør være aksial så langt det er mulig. Dersom vinkelavvik er uunngåelige, kan det være nødvendig med egnede sfæriske lagre eller støthoder.

Miljøforhold

Temperatur, fuktighet, støv, smuss, sprutvann, rengjøringsmidler, kjemikalier og korrosjon påvirker valg av materialer og tetninger. Ved utendørs bruk eller i aggressive miljøer kan det være nødvendig med rustfritt stål, belegg, beskyttende bælger eller spesielle avstrykere.

Styring og overvåking

Ved varierende belastninger eller hastigheter kan det være tilrådelig å bruke en justerbar, adaptiv eller elektronisk styrt støtdemper. For overvåkede systemer kan det være behov for sensorer for å måle posisjon, temperatur, slaghastighet eller slitasjetilstand.

Sikkerhet og endeanslag

For sikkerhetskritiske anvendelser er det avgjørende å fastslå konsekvensene av en feil. Sikkerhetsfaktorer, redundante støtdempere, mekaniske endeanslag og regelmessige inspeksjoner kan være nødvendige.
Støtdemperen må under ingen omstendigheter belastes utover det tillatte slaget. I mange industrielle anvendelser må det brukes en egnet fast stopper for å begrense endeposisjonen.

Tester, standarder og kvalitetskrav

På grunn av det store mangfoldet av bruksområder finnes det ingen enkelt standard som dekker alle støtdempere. Kravene til det respektive kjøretøyet, maskinen, bransjen og brukslandet er avgjørende.
Produsentene bør levere pålitelige data om dempningskurven, energiabsorpsjon, temperaturområde, levetid og tillatte krefter. Avhengig av bruksområdet kan det være nødvendig med utmattelsestester, lekkasjetester, korrosjonstester, temperaturtester, kraft-hastighetsmålinger og dokumentert sporbarhet.

Vedlikehold, reservedeler og livssykluskostnader

Ved en økonomisk vurdering må faktorer som installasjon, justering, inspeksjon, potensiell overhaling, reservedeler og kostnader ved driftsstans tas i betraktning i tillegg til kjøpesummen.
Utskiftbare tetninger, tilgjengelige reparasjonssett og langsiktig tilgjengelighet av produktet kan være en fordel for industrielle støtdempere som kan vedlikeholdes. For kjøretøy bør støtdempere inspiseres aksel for aksel og skiftes ut i henhold til spesifikasjonene fra kjøretøy- eller komponentprodusenten.

Sammendrag

Støtdempere avleder kinetisk energi på en kontrollert måte og reduserer støt, vibrasjoner og toppbelastninger. I kjøretøy bidrar de til kjørekomfort og kjørestabilitet, og i maskiner, systemer og tekniske konstruksjoner beskytter de komponenter, arbeidsstykker og mennesker.
Hydrauliske, pneumatiske, hydropneumatiske, mekaniske, elastomere og viskoelastiske virkemåter gjør det mulig å tilpasse dem til et bredt spekter av bruksområder. I tillegg finnes det passive, justerbare og adaptive utførelser, samt spesialstøtdempere for kjøretøy, industrianlegg, sikkerhetsapplikasjoner og ekstreme miljøforhold.
For å sikre pålitelig drift må støtdempere nøye tilpasses masse, hastighet, energi, slaglengde, syklusfrekvens, dempningskarakteristikk, monteringskonfigurasjon og miljøforhold. I sykliske industrielle anvendelser må man, i tillegg til energien per slag, ta hensyn til den totale varmebelastningen per time.

Støtdempere kan kjøpes fra ulike produsenter og leverandører. Omfattende informasjon om produsenter og leverandører av støtdempere fra hele verden finner du på Exportpages.