一种整O形橡胶圈拉伸试验断裂伸长量测量装置及方法与流程

本发明涉及，特别是一种整o形橡胶圈拉伸试验断裂伸长量测量装置及方法。

背景技术：

整o形橡胶圈是在高压时因为材料的压缩应力而发挥密封效果的一类密封件，密封效果主要由整o形橡胶圈材料的耐压性即机械性能决定。整o形橡胶圈室温拉伸试验是测定其机械性能的常用试验之一，主要用于测定拉伸强度和扯断伸长率。其试验过程是：在拉伸试验装置上安装完成试样后，以一定的拉伸速率进行试样拉伸并最后得到相关的试验数据。现有的整o形橡胶圈室温拉伸试验装置中较优的技术方案是由上、下两个有最小直径规定且带滚珠轴承的轴轮组成，当两个轮彼此靠近时，其中心距可以达到足够小的距离以便安装试样。轴轮通过各种连接机构与拉伸试验机相连接，通常使用销钉连接。使用上述拉伸装置能够很好的进行整o形橡胶圈室温拉伸试验拉伸强度的测定，但是难以准确测定扯断伸长率。其原因是：扯断伸长率为试样拉伸至断裂时的伸长增量与初始长度之比。使用上述拉伸装置测量试样断裂时的伸长增量有三种方法：1、采用与拉伸装置相连的拉伸设备横梁位移值代替，由于设备控制软件显示的拉伸设备横梁位移值精度难以保证，不能准确反映出o形橡胶圈的实际变形量，并且采用此方法需在确定o形橡胶圈内周长的伸长率恰好等于零时为横梁位置值清零点，较难操作。另外，设备与夹具、夹具与样件之间的配合间隙和不同的应变量，导致测量结果误差进一步增大。2、使用有较高测量精度的工具进行断裂伸长量测量，但是其不足之处在于整o形橡胶圈的断裂终点由试验者人为判定，难以同步测量整o形橡胶圈断裂瞬间的断裂伸长量。

技术实现要素：

本发明解决了现有整o形橡胶圈室温拉伸试验断裂伸长量难以精确测量，提供一测量精度高、操作简便的种整o形橡胶圈拉伸试验断裂伸长量测量装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种整o形橡胶圈拉伸试验断裂伸长量测量装置，它包括上夹具、下夹具、竖向设置的滑梁、上引伸计和下引伸计，上引伸计和下引伸计设置于滑梁上且可沿其滑动，上夹具与下夹具上下对称设置，上引伸计由承力部分和试验部分组成，所述的承力部分包括转接头、预紧环和u形连杆，转接头的中部设置有外螺纹，预紧环内开设有内螺纹，预紧环经内螺纹与转接头的外螺纹连接安装于转接头上，u形连杆的上端与转接头的下端部连接，所述的试验部分包括定心卡片、轴轮、花盘和轴承，轴承的内圈安装于u形连杆的下端部，轴承的外圈与轴轮的内孔过盈配合，轴轮的柱面上开设有环形凹槽，u形连杆的下端部上还设置有外螺纹，花盘与u形连杆的外螺纹连接安装于u形连杆下端部，且花盘的端面上设置有压紧轴承外圈的凸台，所述的定心卡片的一端固设于u形连杆下端部，定心卡片的另一端开设有v型卡槽。

所述的转接头的上端部开设有横向销钉孔。

所述的转接头的下端部开始有相互垂直的大孔和小孔。

所述的u形连杆的上端部插装于大孔内，小孔内安装有贯穿u形连杆上端部的固定销。

它包括以下步骤：

s1、将上夹具的转接头与试验机上横梁固定连接；将下夹具的转接头经横向销钉孔与试验机拉伸机构通过横向销连接；向上旋转预紧环使预紧环抵靠于横向销上，以除横向销连接所引入的配合间隙；

s2、将上下引伸计沿着滑梁使上下引伸计紧密贴合；测定上下引伸计紧密贴合后的引伸计刀口间的间距d0；测量整o形橡胶圈试样的内径；

s3、试验：清零引伸计读数；在上夹具的轴轮的环形凹槽和下夹具的轴轮的环形凹槽之间套上待测试样；将上引伸计的刀口卡入上夹具的v型卡槽内，将下引伸计的刀口卡入下夹具的v型卡槽内；试验机拉动下夹具移动，下引伸计跟随下夹具并沿着滑梁移动，直到拉伸试样扯断，读取试样扯断时下引伸计的读数d；

s4、计算出整o形橡胶圈室温拉伸试验断裂伸长量

式中：ε为扯断伸长率，％；d为试样扯断时下引伸计读数，单位mm；d0为上、下引伸计紧密贴合后的引伸计刀口间间距，单位mm；g为轴轮周长，单位mm；c为试样内径周长，单位mm。

本发明具有以下优点：

(1)测量精度高。本发明通过以上、下引伸计紧密贴合后的引伸计刀口间间距与整o形橡胶圈扯断时，引伸计读数之和代替横梁位移值，避免了横梁位移值精度低、设备与夹具、夹具与样件之间的配合间隙和应变量不固定、横梁位移值清零点难以确定等缺点，通过在试验装置制有与轴承心在试验力垂直方向同水平面的v型卡槽上卡入引伸计刀口以测量出o形橡胶圈实际变形量，提高了测量精度。

(2)结构简单、操作方便。本发明提供的装置结构简单，采用u形连杆，在u形连杆的下端部装配轴承和轴轮，轴轮外表面制有环形凹槽。试验时只需将整o型橡胶圈套于两个环形凹槽中即可完成样件的安装，最后即可开始试验，具有工装快速、操作方便的特点。

3、避免了橡胶圈拉伸过程中发生偏移。本发明的轴轮上开设有环形凹槽，环形凹槽有效避免了o形橡胶圈在轴轮外圆周上试验时可能发生的横向偏移或滑动，避免了由此带来的测量误差。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为上夹具的结构示意图；

图3为上夹具的后视图；

图4为定心卡片的结构示意图；

图中，1-上夹具，2-下夹具，3-滑梁，4-上引伸计，5-下引伸计，6-转接头，7-预紧环，8-u形连杆，9-定心卡片，10-轴轮，11-花盘，12-轴承，13-环形凹槽，14-v型卡槽，15-横向销钉孔，16-小孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1～4所示，一种整o形橡胶圈拉伸试验断裂伸长量测量装置，它包括上夹具1、下夹具2、竖向设置的滑梁3、上引伸计4和下引伸计5，上引伸计4和下引伸计5设置于滑梁3上且可沿其滑动，上夹具1与下夹具2上下对称设置。上引伸计4由承力部分和试验部分组成，所述的承力部分包括转接头6、预紧环7和u形连杆8，转接头6的中部设置有外螺纹，预紧环7内开设有内螺纹，预紧环7经内螺纹与转接头6的外螺纹连接安装于转接头6上，u形连杆8的上端与转接头6的下端部连接，所述的试验部分包括定心卡片9、轴轮10、花盘11和轴承12，轴承12的内圈安装于u形连杆8的下端部，轴承12的外圈与轴轮10的内孔过盈配合，轴轮10的柱面上开设有环形凹槽13，u形连杆8的下端部上还设置有外螺纹，花盘11与u形连杆8的外螺纹连接安装于u形连杆8下端部，且花盘11的端面上设置有压紧轴承12外圈的凸台，当旋转花盘11使凸台与轴承12外圈分离时，轴轮10能够绕着轴承12轴线做自由转动，方便调整套于两个环形凹槽13之间试样的位置，保证试验的精度。所述的定心卡片9的一端固设于u形连杆8下端部，定心卡片9的另一端开设有v型卡槽14，定心卡片9为呈l形的薄片状。

所述的转接头6的上端部开设有横向销钉孔15；所述的转接头6的下端部开始有相互垂直的大孔和小孔16。所述的u形连杆8的上下端部直径相等且相互平行设置，u形连杆8的上端部插装于大孔内，小孔16内安装有贯穿u形连杆8上端部的固定销。

它包括以下步骤：

s1、将上夹具1的转接头6与试验机上横梁固定连接；将下夹具2的转接头6经横向销钉孔15与试验机拉伸机构通过横向销连接；向上旋转预紧环7使预紧环7抵靠于横向销上，以除横向销连接所引入的配合间隙；

s2、将上下引伸计沿着滑梁3使上下引伸计紧密贴合；测定上下引伸计紧密贴合后的引伸计刀口间的间距d0；测量整o形橡胶圈试样的内径；

s3、试验：清零引伸计读数；在上夹具1的轴轮10的环形凹槽13和下夹具2的轴轮10的环形凹槽13之间套上待测试样；将上引伸计4的刀口卡入上夹具1的v型卡槽14内，将下引伸计5的刀口卡入下夹具2的v型卡槽14内；试验机拉动下夹具2移动，下引伸计5跟随下夹具2并沿着滑梁3移动，直到拉伸试样扯断，读取试样扯断时下引伸计5的读数d；由于上、下引伸计分别夹持于上、下夹具的定心卡片9上，而并没有直接夹持于试样上，避免了试样夹持后发生变形，提高了断裂伸长量的测量精度；

s4、计算出整o形橡胶圈室温拉伸试验断裂伸长量

式中：ε为扯断伸长率，％；d为试样扯断时下引伸计读数，单位mm；d0为上、下引伸计紧密贴合后的引伸计刀口间间距，单位mm；g为轴轮周长，单位mm；c为试样内径周长，单位mm。由此可知本装置通过以上、下引伸计紧密贴合后的引伸计刀口间间距与整o形橡胶圈扯断时，引伸计读数之和代替横梁位移值，避免了横梁位移值精度低、设备与夹具、夹具与样件之间的配合间隙和应变量不固定、横梁位移值清零点难以确定等缺点，通过在试验装置制有与轴承心在试验力垂直方向同水平面的v型卡槽上卡入引伸计刀口以测量出o形橡胶圈实际变形量，提高了测量精度。

由本领域专业技术人员可轻易实现或使用本发明，并且完全理解上述公开内容后，可设计出多种变形和修改。因此本发明将不会被限制于本文所公开的具体实施例，而是要符合与本发明所述试验方法及其试验装置功能相一致的所有变形和修改及其等同物。