对有骨架增强层橡胶制品未知参数的测定方法
【专利摘要】对具有骨架增强层橡胶制品未知参数的测定方法，涉及橡胶制品的结构参数分析，其操作步骤如下：A．样品制备；B．给要欲测定的橡胶制品增强层剖面平面扫描：扫描图像输入电脑；C．将增强层扫描图像文件导入AutoCAD软件中；D．在AutoCAD软件中绘制并定义统计模型；E．统计模型与扫描图像中的增强层进行位置和数量模拟重合；F．自动统计模型数量；G．各种未知参数的测量与计算。本发明利用计算机软件的特殊功能自动统计样品的结构、工艺参数，方法简单、精确、实用，减少了人工逐层剖剥工序、节省人力和劳动强度，应用范围广阔。
【专利说明】 对有骨架增强层橡胶制品未知参数的测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及橡胶制品结构参数分析。
【背景技术】
[0002]在研制带有增强层的橡胶制品时，解剖和分析样品结构及工艺参数是必不可少的。这样才能更好的消化和借鉴样品的设计理念，才能设计出性能更高的制品。例如对大口径非标高压胶管的研制，为了提供研究和设计参考依据，将未知参数样品管进行层层人工解剖和测量。由于管体断面直径较大，内径为Φ500 mm、外径Φ670 mm,内层、中层、外层共有4层钢丝绳复合增强层，而且钢丝绳密度很高，每层都有几百根，给统计钢丝数量造成很大难度。不但要确定横截面每层钢丝数，还要确定纵向截面每层钢丝的行程数据。其难度有三点:一、钢丝数量大，人工统计费时费力，而且精度不高，很容易查错；二、由于解剖过程中造成熔化胶层覆盖遮挡，在钢丝断档部位无法正确统计；三、由于在解剖过程中钢丝与钢丝混在一起、联成一片，很难区分钢丝绳的股数，给统计带来很大困难。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决准确测查橡胶制品复杂、繁多的增强层工艺参数的难题。
[0004]为实现上述目的，其技术方案是设计对具有增强层橡胶制品未知参数的测定方法，其操作步骤如下:
A.样品制备:将有增强层橡胶制品沿轴向、径向或纵向、横向分别切割制得剖面；
B.分别对橡胶制品剖面平面扫描:选用平板扫描仪对产品的轴向剖面和径向剖面进行扫描;
C.扫描图像输入电脑；
D.将扫描图像文件导入AutoCAD软件中JfAuto CAD软件打开，在“插入”工具栏中点选“光栅图像参照”工具，弹出对话框，点选“浏览”按键，选择刚扫描的图片文件，在“缩放”比例栏中输入比例为1，点选“确定”后进入工作区，在工作区中点击一下，扫描文件就导入Auto CAD软件中；
E.在AutoCAD软件中绘制并定义统计模型:用Auto CAD软件画一个颜色明显的小圆点，圆点的直径与增强层钢丝绳或纤维绳的截面大小相当，然后将小圆点定义成数据模型；
F.统计模型与扫描图像中的增强层进行位置和数量模拟重合:将小圆点数据模型按扫描图像中的钢丝数量和位置进行自动复制，复制后再进行微调，使小圆点与钢丝绳完全模拟重合；
G.自动统计模型数量:将要统计的小圆点框选，在AutoCAD软件的“特性工具”栏中就会自动显示小圆点数量也就是该增强层钢丝绳或纤维绳的数量；
H.各种未知参数的测量与计算:
(I)缠绕管制品参数的测量与计算:增强层钢丝绳根数、钢丝根数/股、层数、胶管直径、缠绕行程、缠绕角度、内胶层厚度、中胶层厚度；
(2)编织管制品参数的测量与计算:增强层钢丝根数、层数、胶管内径、外径、编织行程、编织角度、内胶层厚度、中胶层厚度、钢丝根数/股；
(3)机带制品参数的测量与计算:增强层钢丝绳根数、层数、钢丝绳直径、钢丝绳排布结构尺寸；
(4)轮胎制品参数的测量与计算:增强层钢丝根数、层数、钢丝及纤维绳直径、钢丝及纤维绳排布结构尺寸。
[0005]本发明是利用计算机软件的特殊功能自动统计样品增强层工艺数据的方法简单、实用、精确，减少了人工逐层剖剥工序、节省人力和劳动强度。不仅可以应用在橡胶制品的参数统计，在其他产品的参数测绘统计中也可应用，应用十分范围广阔，值得推广。
【具体实施方式】
[0006]实施例:以内径Φ500 mm大口径高压胶管为例，详细说明本发明的具体操作方法和步骤:
A.样品制备:将有钢丝绳增强层的大口径胶管沿轴向、径向分别切割制得剖面；
B.分别对欲测定的大口径胶管剖面平面扫描:选用平板扫描仪对产品的轴向剖面和径向剖面进行扫描；
C.扫描图像输入电脑:将大口径胶管解剖的增强层扫描图像输入电脑；
D.将增强层扫描图像文件导入AutoCAD软件中JfAuto CAD软件打开，在“插入”工具栏中点选“光栅图像参照”工具，弹出对话框，点选“浏览”按键，选择刚扫描的图片文件，在“缩放”比例栏中输入比例为1，点选“确定”后进入工作区，在工作区中点击一下，扫描文件就导入Auto CAD软件中；
E.在AutoCAD软件中绘制并定义统计模型:用Auto CAD软件画一个颜色明显的小圆点，圆点的直径与增强层钢丝绳的截面大小相当，然后将小圆点定义成数据模型；
F.统计模型与扫描图像中的增强层进行位置和数量模拟重合:将小圆点数据模型按扫描图像中的钢丝数量和位置进行自动复制，复制后再进行微调，使小圆点与钢丝绳完全模拟重合，在钢丝缺损的地方还可以根据固定间距来修正和纠错；
G.自动统计模型数量:将要统计的小圆点框选，在AutoCAD软件的“特性工具”栏中就会自动显示小圆点数量也就是该增强层钢丝绳的数量；
H.各种未知参数的测量与计算:各层径向钢丝绳数量统计出来后，再将小圆点与轴向截面完全拟合，使轴向小圆点数量与径向对应层的小圆点数量保持一致，拟合后再用AutoCAD软件的自动标注功能测出轴向钢丝绳数量的排布距离，这个距离就是这层钢丝绳的缠绕行程T ;缠绕行程T与增强层管体直径D的数据通过公式就能够计算出编织角度。
[0007]编织角度计算公式:
T=πD/tga
测得胶管各参数如下表:
【权利要求】
1.对具有骨架增强层橡胶制品未知参数的测定方法，其特征是所述方法按如下步骤进行: A.样品制备:将有增强层橡胶制品沿轴向、径向或纵向、横向分别切割制得剖面； B.分别对橡胶制品剖面平面扫描:选用平板扫描仪对产品的轴向剖面和径向剖面进行扫描; C.扫描图像输入电脑； D.将增强层扫描图像文件导入AutoCAD软件中JfAuto CAD软件打开，在“插入”工具栏中点选“光栅图像参照”工具，弹出对话框，点选“浏览”按键，选择刚扫描的图片文件，在“缩放”比例栏中输入比例为1，点选“确定”后进入工作区，在工作区中点击一下，扫描文件就导入Auto CAD软件中； E.在AutoCAD软件中绘制并定义统计模型:用Auto CAD软件画一个颜色明显的小圆点，圆点的直径与增强层钢丝绳或纤维绳的截面大小相当，然后将小圆点定义成数据模型； F.统计模型与扫描图像中的增强层进行位置和数量模拟重合:将小圆点数据模型按扫描图像中的钢丝数量和位置进行自动复制，复制后再进行微调，使小圆点与钢丝绳完全模拟重合； G.自动统计模型数量:将要统计的小圆点框选，在AutoCAD软件的“特性工具”栏中就会自动显示小圆点数量也就是该增强层钢丝绳或纤维绳的数量； H.各种未知参数的测量与计算: (1)缠绕管制品参数的测量与计算:增强层钢丝绳根数、钢丝根数/股、层数、胶管直径、缠绕行程、缠绕角度、内胶层厚度、中胶层厚度； (2)编织管制品参数的测量与计算:增强层钢丝根数、层数、胶管内径、外径、编织行程、编织角度、内胶层厚度、中胶层厚度、钢丝根数/股； (3)机带制品参数的测量与计算:增强层钢丝绳根数、层数、钢丝绳直径、钢丝绳排布结构尺寸； (4)轮胎制品参数的测量与计算:增强层钢丝根数、层数、钢丝及纤维绳直径、钢丝及纤维绳排布结构尺寸。
【文档编号】G01B11/00GK103644844SQ201310707316
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】殷咏胜, 郝翊杰, 陈笑微 申请人:中橡集团沈阳橡胶研究设计院