本发明是一种橡胶制o型密封圈老化寿命试验方法，属于机械装备可靠性与寿命预测领域。
背景技术：
密封圈作为一种挤压型密封元件，主要用于机械设备中壳体法兰对接面的密封，其密封机理为轴向安装静密封，将该密封圈装入设定好的母线法兰盘中，会受到连接法兰盘对它的挤压，承受因挤压而带来的压应力作用，而产生形变。经过长时间使用，密封圈由于受到使用环境和应力的作用而产生老化现象，它的密封性能也会随之不断退化，形变程度不断加大，密封圈会逐渐表面发硬，弹力性能下降，变形恢复能力逐渐减弱，直至密封失效。因此，准确有效地预测密封圈使用寿命，对于保障机械设备的正常运行至关重要。由于密封圈多为高可靠性、长寿命产品，而传统的寿命试验方法试验周期长、耗资大、精度差。
技术实现要素：
本发明正是针对现有技术中存在的不足而设计提供了一种橡胶制0型密封圈老化寿命试验方法，其目的是实现对多种尺寸、多种材料的o型橡胶制密封圈快速预测其使用寿命。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种橡胶制o型密封圈老化寿命试验方法中，所述橡胶材料为三元乙丙，其特征在于：该方法的步骤如下：
步骤一、对橡胶制o型密封圈进行失效判据试验，试验的步骤如下：
1.1选取3个密封圈样件放在法兰盘(1)的密封槽(2)内，将法兰盘(1)与法兰盘盖板(3)通过螺栓装配在一起；
1.2将步骤1.1装配好的试验件放入高温老化箱升温至130℃，保温24h，将试验件从高温老化箱中取出后，再将3个密封圈样件取出后在常温下静置24h；
1.3用橡胶测厚仪测量3个密封圈样件的厚度，计算3个密封圈样件的压缩永久变形值；
1.4重复步骤1.1、1.2、1.3，直至3个密封圈样件的压缩永久变形分别达到50％、60％、70％；
试验中，当3个密封圈样件的压缩永久变形值有达到50％的，停止压缩永久变形值小的密封圈样件的试验，对其余2个密封圈样件继续重复步骤1.1、1.2、1.3进行试验，当2个密封圈样件的压缩永久变形值有达到60％的，停止压缩永久变形值小的密封圈样件的试验，对最后1个密封圈样件继续重复步骤1.1、1.2、1.3进行试验，直至其压缩永久变形值有达到70％。
1.5将3个密封圈样件按步骤1.1的方式重新装配好，并进行氦检漏，选取检漏合格的产品中压缩永久变形最小值作为失效标准；
若3个密封圈样件的检漏结果均不合格，则降低步骤1.4中的压缩永久变形值后，重复步骤1.1、1.2、1.3、1.4，直至3个密封圈样件中至少有1个检漏合格；
步骤二、对橡胶制o型密封圈进行加速寿命试验，试验的步骤如下：
2.1选取四组密封圈样件，每组的个数相同，用橡胶测厚仪测量密封圈样件的厚度，作为每个密封圈样件的试验初始值；
2.2采用与步骤1.1相同的方式装配每一个密封圈样件；
2.3将四组密封圈样件分别放入高温老化箱，四个高温老化箱分别升温到125℃、130℃、135℃、140℃，保温时间均为24h，将试验件从高温老化箱中取出后，再将每一个密封圈样件取出后在常温下静置24h；
2.4用橡胶测厚仪测量每一个密封圈样件的厚度并记录其压缩永久变形值，试验中，当4组密封圈样件中，有50％以上个数的密封圈样件的压缩永久变达到失效标准的组时，停止该组试验，否则重复步骤2.1、2.2、2.3；
2.5计算每组密封圈样件的压缩永久变形值的平均值，通过每组密封圈样件的保温温度、保温时间以及压缩永久变形的平均值，代入橡胶材料性能退化模型公式(1)：
式中：t为橡胶材料的老化时间；ε为经老化时间t后橡胶密封圈的压缩永久变形；1-ε为经t时间退化后橡胶密封圈的压缩永久变形保留率；b为试验常数；k为与温度有关的老化速度常数，常数b和k可用最小二乘法拟合试验退化参数求得，α为老化常数，且0<α<1；
与加速模型公式(2)：
式中：k为与温度有关的老化速度常数；
t为热力学温度；
e、a、r为试验条件有关的常数，可通过试验数据拟合得知。
后续相邻两次采集间隔中的测量数据若大于5％，则适当缩减高温加载时间至12h，否则保持24h不变。若相邻两次采集间隔中的测量数据小于1％，则适当延长高温加载时间至36h，并记录试验数据。
本发明技术方案的有益效果如下：
1.建立橡胶制o型密封圈产品级使用寿命与产品性能退化参数的关系，从而精确预测实际项目用o型密封圈产品的使用寿命；
2.将密封圈产品实际使用寿命，建立在大量密封圈样件的试验结果上，摆脱不同密封圈产品的几何尺寸限制；
3.针对密封圈样件与实际项目用密封圈在几何尺寸方面的差异，开展尺寸链效应验证试验，修正密封圈样件的加速寿命试验结果；
4.应用修正的阿仑尼乌斯加速寿命模型，依据密封圈样件级的试验结果，对密封圈产品级的使用寿命做出精确、有效地预测。
附图说明
图1为本发明技术方案中使用的夹具的结构示意图
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
该种橡胶制0型密封圈老化寿命试验方法中的橡胶材料为三元乙丙，其特征在于：该方法的步骤如下：
步骤一、对橡胶制o型密封圈进行失效判据试验，试验的步骤如下：
1.1选取3个密封圈样件放在法兰盘(1)的密封槽(2)内，将法兰盘(1)与法兰盘盖板(3)通过螺栓(4)装配在一起，参见附图1所示；
1.2将步骤1.1装配好的试验件放入高温老化箱升温至130℃，保温24h，将试验件从高温老化箱中取出后，再将3个密封圈样件取出后在常温下静置24h；
1.3用橡胶测厚仪测量3个密封圈样件的厚度，计算3个密封圈样件的压缩永久变形值；
1.4重复步骤1.1、1.2、1.3，直至3个密封圈样件的压缩永久变形分别达到50％、60％、70％；
1.5将3个密封圈样件按步骤1.1的方式重新装配好，并进行氦检漏，选取检漏合格的产品中压缩永久变形最小值作为失效标准；
若3个密封圈样件的检漏结果均不合格，则降低步骤1.4中的压缩永久变形值后，重复步骤1.1、1.2、1.3、1.4，直至3个密封圈样件中至少有1个检漏合格；
步骤二、对橡胶制o型密封圈进行加速寿命试验，试验的步骤如下：
2.1选取四组密封圈样件，每组的个数相同，用橡胶测厚仪测量密封圈样件的厚度，作为每个密封圈样件的试验初始值；
2.2采用与步骤1.1相同的方式装配每一个密封圈样件；
2.3将四组密封圈样件分别放入高温老化箱，四个高温老化箱分别升温到125℃、130℃、135℃、140℃，保温时间均为24h，将试验件从高温老化箱中取出后，再将每一个密封圈样件取出后在常温下静置24h；
2.4用橡胶测厚仪测量每一个密封圈样件的厚度并记录其压缩永久变形值，试验中，当4组密封圈样件中，有50％以上个数的密封圈样件的压缩永久变达到失效标准的组时，停止该组试验，否则重复步骤2.1、2.2、2.3；
2.5计算每组密封圈样件的压缩永久变形值的平均值，通过每组密封圈样件的保温温度、保温时间以及压缩永久变形的平均值，代入橡胶材料性能退化模型公式(1)：
式中：t为橡胶材料的老化时间；ε为经老化时间t后橡胶密封圈的压缩永久变形；1-ε为经t时间退化后橡胶密封圈的压缩永久变形保留率；b为试验常数；k为与温度有关的老化速度常数，常数b和k可用最小二乘法拟合试验退化参数求得，α为老化常数，且0<α<1；
与加速模型公式(2)：
式中：k为与温度有关的老化速度常数；
t为热力学温度；
e、a、r为试验条件有关的常数，可通过试验数据拟合得知。