[發(fā)明專利]一種橡膠密封件接觸應(yīng)力測試裝置和方法

有效

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• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108225640B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柯玉超;何廣德;孫衛(wèi)華;方炳虎;夏迎松
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽中鼎密封件股份有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 合肥市長遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 段曉微;葉美琴

本發(fā)明公開了一種橡膠密封件接觸應(yīng)力測試裝置，塑料層粘合在基底層上，密封件安裝板與塑料層間隔預(yù)設(shè)距離，安裝板上開設(shè)有通孔，標(biāo)定釘?shù)尼斸権Q直穿過通孔并在自身重力作用下抵靠在塑料層上方，所述測試裝置在不引入復(fù)雜的接觸應(yīng)力傳感器前提下，以標(biāo)定釘作為參照物，可以測量密封件接觸應(yīng)力大小與分布情況，結(jié)構(gòu)簡單，測試結(jié)果不受操作人員主觀感受影響；應(yīng)用上述測試裝置的測試方法，以標(biāo)定釘作為參照物，利用加熱使得塑料層發(fā)生變形，并通過標(biāo)定措施建立變形與接觸應(yīng)力關(guān)系，進(jìn)而反求出橡膠密封件接觸應(yīng)力，本測試方法在不改變橡膠密封件接觸表面應(yīng)力分布的前提下，可以更準(zhǔn)確的測量接觸應(yīng)力大小與分布，為橡膠密封件密封性設(shè)計提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橡膠件測試裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種橡膠密封件接觸應(yīng)力測試裝置和方法。

背景技術(shù)

橡膠密封件廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械領(lǐng)域，主要工作原理是利用橡膠材料高彈性的特點(diǎn)，通過施加擠壓力使得橡膠與密封端面接觸，產(chǎn)生密封效果。密封件接觸應(yīng)力大小與分布直接決定了密封是否有效，但由于接觸面通常不可達(dá)特點(diǎn)，導(dǎo)致接觸應(yīng)力測量一直是一個難以解決的問題。

目前，適合橡膠密封件接觸應(yīng)力測量方法通常分為兩類，一類是接觸式測試方法，一類是非接觸式測試方法。接觸式測試方法是在接觸面安裝薄膜應(yīng)力傳感器對接觸應(yīng)力進(jìn)行測量。根據(jù)原理分類，常見的薄膜應(yīng)力傳感器有兩種，電阻式薄膜應(yīng)力傳感器和顯色式薄膜應(yīng)力傳感器。其中電阻式薄膜應(yīng)力傳感器是將電阻絲網(wǎng)貼合在兩層塑料薄膜之間，當(dāng)有接觸應(yīng)力施壓時，電阻值改變。通過相應(yīng)的系統(tǒng)可以測量電阻值變化，進(jìn)而求得接觸應(yīng)力的大小。但電阻式薄膜傳感器受制于生產(chǎn)工藝，每一個測點(diǎn)大小至少為0.5×0.5mm的矩形方塊，且測點(diǎn)間距也超過0.5mm，無法精確地測量橡塑密封面應(yīng)力分布情況。除了電阻式薄膜傳感器，市場上還有開發(fā)顯色式薄膜傳感器，其原理是將顯色膠囊置于兩層聚乙烯薄膜中，當(dāng)受到密封面擠壓，接觸應(yīng)力達(dá)到一定大小時，薄膜破裂，顯示接觸區(qū)域。該方法能夠較為準(zhǔn)確的測量接觸面積，但通過顏色深淺判定接觸應(yīng)力的大小誤差較大，容易受環(huán)境、操作人員主觀感受影響。

測量接觸應(yīng)力的另一種是通過超聲方法，即通過發(fā)射超聲波到接觸界面，利用接觸界面超聲反射強(qiáng)度來測量接觸面積與接觸應(yīng)力。該方法為非接觸測量，具有不破壞接觸面復(fù)雜特性的優(yōu)點(diǎn)，但測試精度非常粗糙，目前還無法很好得應(yīng)用于工程實(shí)踐中。

發(fā)明內(nèi)容

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種橡膠密封件接觸應(yīng)力測試裝置和方法。

本發(fā)明提出的一種橡膠密封件接觸應(yīng)力測試裝置，包括基底層、塑料層、至少一個橡膠密封件、密封件安裝板和至少一個標(biāo)定釘；塑料層粘合在基底層上，密封件安裝板與塑料層間隔預(yù)設(shè)距離，安裝板上開設(shè)有通孔，至少一個標(biāo)定釘?shù)尼斸権Q直穿過通孔并在自身重力作用下抵靠在塑料層上方。

優(yōu)選地，基底層由熱固性材料制成。

優(yōu)選地，基底層由金屬材料制成。

優(yōu)選地，塑料層由熱塑性材料制成。

優(yōu)選地，塑料層厚度大于1mm。

優(yōu)選地，包括多個標(biāo)定釘，多個標(biāo)定釘?shù)尼斸樈孛嫘螤詈统叽缦嗤?/p>

優(yōu)選地，包括多個標(biāo)定釘，多個標(biāo)定釘重量遞增。

本發(fā)明中，所提出的橡膠密封件接觸應(yīng)力測試裝置，在不引入復(fù)雜的接觸應(yīng)力傳感器前提下，以標(biāo)定釘作為參照物，可以測量密封件接觸應(yīng)力大小與分布情況，結(jié)構(gòu)簡單，不受操作人員主觀感受影響，結(jié)果精準(zhǔn)。

一種應(yīng)用上述橡膠密封件接觸應(yīng)力測試裝置的橡膠密封件接觸應(yīng)力測試方法，其特征在于，包括下列步驟：

S1、將橡膠密封件定位在密封件安裝板和塑料層之間且橡膠密封件兩側(cè)分別抵靠在密封件安裝板和塑料層上；

S2、將所述橡膠密封件接觸應(yīng)力測試裝置放置在溫度為塑料層熔點(diǎn)溫度的環(huán)境中，維持1小時；