一种用于测试密封圈材料老化的装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及密封圈材料测试技术领域，尤其涉及一种用于测试密封圈材料老化的 装置及方法。
【背景技术】
[0002] 橡胶密封圈为一种广泛适用于液压及气动系统中的0型截面橡胶圈，其材料的老 化将会对密封效果产生较大的影响，因此材料老化的测试对于密封圈来说，具有十分重要 的意义。
[0003] 现有技术中，密封圈材料老化测试的方法主要基于单因子温度影响下的加速老化 试验，该方法受到的约束较少、易操作性，且在预估密封圈寿命时只需考虑温度因素，但缺 点在于：由于缺乏考虑湿度因素，因此在空气潮湿的测试环境下，密封圈材料老化的测试效 果无法达到最佳。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于测试密封圈材料老化的装 置及方法，能够结合温度和湿度因素，使得密封圈材料老化的测试效果可在复杂环境下达 到最佳。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于测试密封圈材料老化的装 置，其与密封圈相配合，所述装置包括老化箱，其中，所述老化箱内包括：
[0006] -用于调节所述老化箱内温度的温度调节器；
[0007] -用于调节所述老化箱内湿度的湿度调节器；
[0008] -用于测试所述密封圈材料变形率的压缩永久变形器。
[0009] 其中，所述装置还包括一用于测试所述密封圈材料拉伸性能、压缩应力应变和撕 裂强度的万能拉力试验机。
[0010] 其中，所述装置还包括一用于测试所述密封圈材料耐热性能的热重分析仪。
[0011] 其中，所述装置还包括一用于测试所述密封圈材料硬度值的硬度计。
[0012] 其中，所述温度调节器为不锈钢材料制作而成的加热管。
[0013] 其中，所述湿度调节器为不锈钢材料制作而成的蒸汽加湿一体机。
[0014] 本发明实施例还提供了一种用于测试密封圈材料老化的方法，其在包括前述的装 置中实现，所述方法包括：
[0015] S1、在所述装置中，选取多个预设的理论温湿度组合值对所述密封圈的材料进行 老化测试，得到每一理论温湿度组合值均对应于由所述密封圈的材料变形率与其老化时间 关联形成的二维曲线；其中，所述预设的理论温湿度组合值包括一理论温度值及其对应的 一理论湿度值；
[0016] S2、根据所述的得到的每一理论温湿度组合值对应的二维曲线，确定满足预定条 件下的每一理论温湿度组合值对应于密封圈材料的理论失效时间，并根据所述确定的每一 理论温湿度组合值对应于密封圈材料的理论失效时间，确定出寿命预估模型；
[0017] S3、获取密封圈在实际工作环境下的温度和湿度，根据所述确定出的寿命预估模 型，得到所述密封圈在实际工作环境中的使用寿命。
[0018] 其中，所述步骤S2的具体步骤包括：
[0019] 设定变形率公式P = ，并根据所述得到的每一理论温湿度组合值对应的二维 曲线，采用最小二乘法确定所述变形率公式P = 中常数J的值及常数M的值；其中， P为所述每一理论温湿度组合值对应的二维曲线中的材料变形率；τ为所述每一理论温湿 度组合值对应于所述密封圈材料的理论失效时间τ ;
[0020] 将所述每一理论温湿度组合值对应的二维曲线中的材料变形率P均定义为一阈 值，并根据所述变形率公式P = 及所述确定的常数J的值和常数M的值，得到所述每 一理论温湿度组合值对应于所述密封圈材料的理论失效时间τ ;
[0021] 设定寿命预估模型公式
，并将所述寿命预估模型公式
进行线性变化，且将所述每一理论温湿度组合值及其对应的理论失 效时间τ导入所述线性变化后的寿命预估模型公式中，得到所述寿命预估模型公式
'中常数A的值、常数B的值、常数C的值及常数D的值，确定出与所述密封 圈使用寿命ξ相关联的寿命预估模型；其中，ξ为所述密封圈的使用寿命；K为波尔茨曼 常数；T为所述每一理论温湿度组合值中的理论温度；H为所述每一理论温湿度组合值中的 理论湿度。
[0022] 其中，所述每一理论温湿度组合值对应的二维曲线中的材料变形率P均定义为 70%〇
[0023] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0024] 在本发明实施例中，由于装置中采用温度调节器和湿度调节器，能够结合温度和 湿度因素，使得密封圈材料老化的测试效果可在复杂环境下达到最佳，并通过该装置的最 佳测试效果，实现对实际工作环境下的密封圈使用寿命准确预测，提高了预测的准确度和 精度。
【附图说明】
[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据 这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
[0026] 图1为本发明实施例提供的用于测试密封圈材料老化的装置的系统结构示意图；
[0027] 图2为本发明实施例提供的用于测试密封圈材料老化的方法的流程图；
[0028] 图中：1-老化箱，11-温度调节器，12-湿度调节器，13-压缩永久变形器，2-万能 拉力试验机，3-热重分析仪，4-硬度计。
【具体实施方式】
[0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一 步地详细描述。
[0030] 如图1所示，为本发明实施例中，提出的一种用于测试密封圈材料老化的装置，其 与密封圈相配合，装置包括老化箱1，其中，老化箱1内包括：
[0031] 一用于调节老化箱1内温度的温度调节器11 ;
[0032] 一用于调节老化箱1内湿度的湿度调节器12 ;
[0033] 一用于测试密封圈材料变形率的压缩永久变形器13。
[0034] 应当说明的是，将密封圈安装于压缩永久变形器13上后，内置于老化箱1中，通过 同时调节温度调节器11和湿度调节器12进行老化测试，使得密封圈的测试效果可结合温 度和湿度因素达到最佳。
[0035] 在一个实施例中，温度调节器11为不锈钢材料制作而成的加热管，湿度调节器12 为不锈钢材料制作而成的蒸汽加湿一体机。
[0036] 更进一步的，该装置还包括一用于测试密封圈材料拉伸性能、压缩应力应变和撕 裂强度的万能拉力试验机2。
[0037] 更进一步的，该装置还包括一用于测试密封圈材料耐热性能的热重分析仪3。
[0038] 更进一步的，该装置还包括一用于测试密封圈材料硬度值的硬度计4。
[0039] 如图2所示，为本发明实施例，提出的一种用于测试密封圈材料老化的方法，其在 包括前述的装置中实现，所述方法包括：
[0040] 步骤S1、在所述装置中，选取多个预设的理论温湿度组合值对所述密封圈的材料 进行老化测试，得到每一理论温湿度组合值均对应于由所述密封圈的材料变形率与其老化 时间关联形成的二维曲线；其中，所述预设的理论温湿度组合值包括一理论温度值及其对 应的一理论湿度值；
[0041] 应当说明的是，在进行密封圈材料寿命预估时，由于密封圈的使用寿命与其材料 变形率有很大