橡胶垫橡胶粘接强度测试方法与流程

本发明涉及一种橡胶垫橡胶粘接强度测试方法，用于测试轨道交通减振系统使用的减振橡胶垫中橡胶与金属板的粘接强度。

背景技术：

橡胶制品越来越广泛的应用于机车、汽车、石油开采等领域，橡胶具有一定的抗拉伸、耐磨和耐撕裂强度的性能，且在低温条件下也要能长时间保持良好的弹性，随着高速轨道交通的快速发展，其对橡胶的需求量不断增加，同时，对橡胶的性能要求也越来越苛刻，尤其对金属橡胶制品的粘接性能提出了更高的要求。在轨道交通的减振系统中金属与橡胶硫化形成的橡胶垫，使用相当广泛。金属与橡胶的粘接强度直接影响到橡胶垫的减振可靠性和使用寿命。

国标GB/T15254-2014，《硫化橡胶与金属粘接180°剥离试验》对金属与硫化橡胶剥离强度的测度方法进行了规定，将由硫化橡胶与金属粘接而成的试样垂直设置，在试样的开口端以稳定的速度平行地沿着被粘材料的长度方向逐渐剥离，施加的力通过橡胶被粘材料的剥离部分，并且平行于金属板，试样单位宽度上的能承受的受均剥离力为180°剥离强度。上述国标中的剥离强度即橡胶与金属板平面粘接的粘接强度。按照此方法，将金属板与橡胶进行剥离，必须在金属板和橡胶未粘接在一起的端部分别设置夹具，通过外力拉动夹具使金属板与橡胶发生剥离。而轨道交通减振系统中使用的橡胶垫，一般为金属与橡胶硫化成整体，金属与橡胶中均不具有可以被夹具夹持的端部,GB/T1524-2014中规定的方法并不适合对上述橡胶垫进行剥离试验。

申请号为201310087901.4，名称为《灯具支架橡胶粘接强度测试用机构》的发明专利，公开了一种灯具支架橡胶粘接强度测试用机构，灯具支架为待测试部件，由上板、下板和橡胶体粘接组成，用上构件和下构件拉伸待测试部件中的橡胶体，使橡胶体与金属板分离，其中上构件与待测试部件中上板固定连接，下构件与待测试部件中的下板固定连接，通过测试设备拉动上构件和下构件运动，带动上板和下板运动拉伸橡胶体。上述专利也是运用灯具支架的结构特点，使上构件与上板连接，下构件与下板连接，从而达到拉伸橡胶体的目的。而交通轨道中使用的橡胶垫其结构与灯具支架并不相同，不能与上构件和下构件形成固定连接，将上述发明专利中的技术方案，运用于橡胶垫中，无法使上构件和下构件与橡胶垫中的金属板固接，测试出橡胶粘接强度的目的难以现实。

由此，现有技术中关于橡胶粘接强度的测试方法都是根据待测试样品的结构特点来进行测试的，但并没有针对橡胶垫结构的测试方法或测试设备，本发明即根据橡胶垫的结构特点提供一种橡胶垫橡胶粘接强度测试方法。

技术实现要素：

本发明根据橡胶垫的结构特点提供一种橡胶垫橡胶粘接强度测试方法，对轨道交通振动系统中的橡胶垫中金属板与橡胶层的粘接强度进行测试，测试原理简单，测试操作简易，测试可靠性高。

为达到上述目的本发明采用的技术方案是：橡胶垫橡胶粘接强度测试方法，选择圆形橡胶垫或多边形橡胶垫进行测试，橡胶垫中各层金属板与橡胶层的粘接面积均相等，将橡胶垫水平设置，用垂向外力拉伸相邻两层金属板之间的橡胶层，直至橡胶层与金属板发生脱离，金属板与橡胶层脱离时的垂向外力F 和测试时金属板与橡胶层的粘接面积S，计算F与S的比值得到橡胶层与金属板的粘接强度P，其特征在于所述的相邻两层金属板分别为上层金属板和下层金属板，在所述的橡胶垫上开设沿垂向错开且直径相等的上压孔和下压孔，所述的上压孔从橡胶垫的顶面开设穿过上层金属板至下层金属板的顶面，所述的下压孔从橡胶垫的底面开设穿过下层金属板至上层金属板的底面，上压孔和下压孔中均插入圆钢，在垂向外力的作用下使上压孔中的圆钢向下运动，上层金属板和下层金属板距离增大，拉伸上层金属板和下层金属板之间的橡胶层，直至上层金属板和/或下层金属板与橡胶层与分离。

优选的，上压孔的孔面积之和及下压孔的孔面积之和均不小于金属板与橡胶层的粘接面积的1/15。

优选的，所述上压孔和下压孔的数量相等，且上压孔和下压孔在同一圆周上均匀隔离分布，两个相邻的上压孔之间分布一个下压孔。

优选的，所述的上压孔和下压孔分布所在的圆周的面积占金属板与橡胶层的粘接面积的1/3~1/2。

优选的，上压孔的直径为16~24mm,数量为4~8个。

优选的，所述圆钢的长度为橡胶垫厚度的3~4倍，圆钢的一端与上压孔或下压孔间隙配合。

优选的，所述的置于上压孔中的圆钢通过钢座连接形成整体，置于下压孔中的圆钢也通过钢座连接形成整体，所述的钢座水平设置与橡胶垫平行，所述的钢座固定在圆钢的另一端，垂向力作用在钢座上使上压孔中的圆钢向下运动。

优选的，通过压力试验机提供作用在钢座上的垂向力，所述的橡胶垫设置于压力试验机上，上压孔中的圆钢端部的钢座与压力试验机的压头接触，下压孔中的圆钢端部的钢座与压力试验机的底盘接触，开启压力试验机，压头向下运动，压力作用在钢座上使上压孔中的圆钢向下运动，上层金属板和下层金属板距离增大，当上层金属板和下层金属板与橡胶层与脱离时，压力试验机的载荷读数即金属板与橡胶层脱离时的垂向外力F 。

优选的， “测试时金属板与橡胶层的粘接面积S”是指上层金属板与橡胶层的粘接面积减去橡胶垫中上压孔和下压孔的孔面积之和。

优选的，压力试验机开启时，压头向下运动的速度控制在在10~20mm/min。

本发明根据橡胶垫的结构特点，在橡胶垫上开设沿垂向错开的上压孔和下压孔，上压孔从橡胶垫的顶面开设穿过上层金属板至下层金属板的顶面，下压孔从橡胶垫的底面开设穿过下层金属板至上层金属板的底面，并通过圆钢向上层金属板和下层金属板施加垂向力，使上层金属板和下层金属板拉开，直至脱离橡胶层，测试得出的的金属板与橡胶层的粘接强度误差小，准确率高。本发明对被测试橡胶垫进行开孔处理，使外力可直接作用在金属板上，测试原理简单，测试操作过程简易，测试可靠性高。

附图说明

图1为具体实施方式的橡胶垫橡胶粘接强度测试方法中橡胶垫、圆钢、钢座和压力试验机的装配结构图。

图2为橡胶垫开设的上压孔和下压孔在圆一圆周上的分布图。

具体实施方式

下面结合附图1至图2对本发明的实施例做详细说明。

橡胶垫橡胶粘接强度测试方法，选择圆形橡胶垫或多边形橡胶垫进行测试，橡胶垫中各层金属板与橡胶层的粘接面积均相等，将橡胶垫水平设置，用垂向外力拉伸相邻两层金属板之间的橡胶层，直至橡胶层与金属板发生脱离，金属板与橡胶层脱离时的垂向外力F 和测试时金属板与橡胶层的粘接面积S，计算F与S的比值得到橡胶层与金属板的粘接强度P，其特征在于所述的相邻两层金属板分别为上层金属板100和下层金属板101，在所述的橡胶垫上开设沿垂向错开且直径相等的上压孔1和下压孔2，所述的上压孔1从橡胶垫的顶面开设穿过上层金属板100至下层金属板101的顶面，所述的下压孔2从橡胶垫的底面开设穿过下层金属板101至上层金属板100的底面，上压孔1和下压孔2中均插入圆钢3，在垂向外力的作用下使上压孔1中的圆钢3向下运动，上层金属板100和下层金属板101距离增大，拉伸上层金属板100和下层金属板101之间的橡胶层102，直至上层金属板100和/或下层金属板101与橡胶层102与分离。

以上所述的橡胶垫橡胶粘接强度测试方法，根据橡胶垫的结构特点，在橡胶垫上开设沿垂向错开的上压孔1和下压孔2，上压孔1从橡胶垫的顶面开设穿过上层金属板100至下层金属板101的顶面，下压孔2从橡胶垫的底面开设穿过下层金属板101至上层金属板100的底面，并通过圆钢3向上层金属板100和下层金属板101施加垂向力，使上层金属板100和下层金属板101拉开，直至脱离橡胶层102。需要说明的是，在上压孔1和下压孔2数量不同时，可能导致上层金属板100和下层金属101不会同时脱离橡胶层102，当上层金属板100与下金属板101其中之一与橡胶层102脱离，便记录金属板与橡胶层脱离时的垂向外力F，即可计算出与橡胶层脱离的金属板与橡胶层的粘接强度。

经过多次反复试验，上压孔1的孔面积之和及下压孔2的孔面积之和均不小于金属板与橡胶层的粘接面积的1/15，可保证金属板与橡胶层在圆钢的推动下，会有效脱离，且圆钢3的向下运动行程适中，避免测试过程中圆钢3的损伤。

其中，所述上压孔1和下压孔2的数量相等，且上压孔1和下压孔2在同一圆周上均匀隔离分布，两个相邻的上压孔1之间分布一个下压孔2，从图2中可以看出上压孔1和下压孔2的数量均为四个，且均匀的分布在同一圆周上，保证上层金属板100和下层金属板101受力均匀，上压孔1和下压孔2数量相等，可使上层金属板100和下层金属板101与橡胶层102同时脱离。

其中，所述的上压孔1和下压孔2分布所在的圆周的面积占金属板与橡胶层的粘接面积的1/3~1/2，如图2中所示，内圈A的面积为上压孔1和下压孔2分布所在的圆周的面积，外圈B的面积为金属板与橡胶层的粘接面积，即内圈A的面积占外圈B的面积的1/3~1/2，保证金属板与橡胶层粘接的平面受力均匀，脱离时金属板与橡胶层基本为整面脱离，提高测试方法的可操作性。

具体的，上压孔1的直径为16~24mm,数量为4~8个，上层金属板100和下层金属板101具有足够的受力面积，使金属板与橡胶层发生脱离，而且上压孔1和下压孔2的尺寸和数量不会造成测试时金属板与橡胶层的粘接面积过小，从而保证测试出的粘接强度在误差范围内。

在实际的测试中，圆钢3的长度过短，会导致上压孔中的圆钢3和下压孔2中的圆钢3互相碰撞造成损伤，过长则会提高测试难度和测试时的空间要求，因此所述圆钢3的长度为橡胶垫厚度的3~4倍，可有效避免测试过程中圆钢3发生多碰撞损伤，圆钢3的一端与上压孔1或下压孔2间隙配合，方便圆钢3的放置。

其中，所述的置于上压孔1中的圆钢3通过钢座4连接形成整体，置于下压孔2中的圆钢3也通过钢座4连接形成整体，所述的钢座4水平设置与橡胶垫平行，所述的钢座4固定在圆钢3的另一端，垂向力作用在钢座4上使上压孔1中的圆钢3向下运动，钢座4将圆钢3边连整体，垂向力作用在钢座4上，使上压孔1和下压孔2中的圆钢3同步受力，进一步保证金属板的受力均匀性。

如图1所示，通过压力试验机200提供作用在钢座4上的垂向力，所述的橡胶垫设置于压力试验机200上，上压孔1中的圆钢3端部的钢座4与压力试验机的压头接触，下压孔2中的圆钢3端部的钢座4与压力试验机的底盘接触，开启压力试验机，压头向下运动，压力作用在钢座4上使上压孔1中的圆钢3向下运动，上层金属板100和下层金属板101距离增大，当上层金属板100和下层金属板101与橡胶层102与脱离时，压力试验机的载荷读数即金属板与橡胶层脱离时的垂向外力F 。压力试验机开启时，压头向下运动的速度控制在在10~20mm/min，方便测试人员准确读取上层金属板100和下层金属板101与橡胶层102与脱离时，压力试验机的载荷读数。

运用以上所述的橡胶垫橡胶粘接强度测试方法，对橡胶垫的橡胶粘接强度进行测试的具体步骤为:

（一）在待测橡胶垫上开设上压孔1和下压孔2，上压孔1和下压孔2的数量和分布如图2所示，上压孔1和下压孔2的直径随橡胶垫与金属板粘接面积的增大而相应增加；

（二）按照下压孔1和下压孔2的分布，选择相应数量的圆钢3，并将钢座4固定在圆钢3的一端；

（三）将橡胶垫置于压力试验机200上，与上压孔1配合的圆钢3和钢座4置于橡胶垫的上方，与下压孔2配合的圆钢3和钢座4置于橡胶垫的下方，调整压力试验机，使压头和底盘分别与钢座4接触后，将压力试验机的载荷读数调整到零位；

（四）压头向下运动的速度调整在10~20mm/min后，启动压力试验机200，压头下压，带动上压孔1上的圆钢3和钢座4向下运动，使上层金属板100和下层金属板101的距离增大，橡胶层102被拉伸，直至上层金属板100和下层金属板101同时与橡胶层102脱离，停止下压压头，并记录压力试验机200的载荷读数；

（五）通过上压孔1和下压孔2的数量和直径，计算出测试时金属板与橡胶层的粘接面积S，即测试时金属板与橡胶层的粘接面积S等于上层金属板100与橡胶层102的粘接面积减去橡胶垫中上压孔1和下压孔2的孔面积之和。

（六）计算得出橡胶层与金属板的粘接强度P，P=F/S。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。