一种测试塑料低温疲劳性能的方法与流程

本发明属于塑料低温测试，具体为一种测试塑料低温疲劳性能的方法。

背景技术：

1、目前测试塑料疲劳性能的通常是弯曲疲劳试验机，它将试片两头夹住，由偏心轴做往复式弯曲运动，直至试片断裂，通常只能在室温下进行，如果要想试验在低温下进行，特别是-70℃～-100℃范围，申请号为201310360344.9的中国发明专利公开了一种高/低温环境下的疲劳试验测试系统，通过将环境箱冲入液氮冷却实现低温环境，控制环境箱的加热功率或输氮量以实现对不同温度范围的条件，但即使能将温度控制在-70℃～-100℃之间，如果整台疲劳试验机安装在密闭低温环境中，不仅技术有难度，而且成本将大大增加。况且由于疲劳试验过程需要时时观察和记录断裂现象和次数，如经常打开试验箱，易造成温度的波动导致试验结果不准确。

2、因此，急需一种开放式的塑料低温疲劳性能测试方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种测试塑料低温疲劳性能的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种测试塑料低温疲劳性能的方法，该方法包括以下步骤：

3、步骤一：制作并调节试验环境：向测试装置内部倒入适量酒精，打开制冷系统，设定试验温度；

4、步骤二：将试样装放入往复测试机构中的夹持机构，夹紧，使试样不能松动；

5、步骤三：待温度到达设定值后，将往复测试机构中的夹持机构部分完全浸入酒精，并固定往复测试机构；

6、步骤四：打开往复测试机构，调节伸缩频率，开始试验；

7、步骤五：观察计时机构及酒精中试样的状态，当试样断裂后，关闭往复测试机构开关，读取计时机构，停止试验；

8、其中，步骤一至步骤五中所述测试装置包括测试槽，所述测试槽的顶部固定安装有顶板和安装板，所述顶板的顶部固定安装有二号电机和热电偶，所述热电偶的底端延伸至测试槽的内腔，所述制冷系统包括制冷机和冷却管，所述冷却管位于测试槽的内壁；

9、所述往复测试机构包括竖板，所述竖板的底部固定连接有承接板，所述竖板的左侧固定安装有一号电机，所述一号电机的输出轴向右贯穿竖板并固定连接有往复轮，所述往复轮的右侧转动连接有连杆，所述连杆另一端活动铰接有往复柱，所述竖板右侧的底部固定连接有导向筒，所述往复柱的底端穿过导向筒并固定连接有夹具；

10、所述计时机构包括计时器和数显屏，所述计时器固定安装在竖板的中部，所述计时器与数显屏电性连接；

11、所述试样装包括一号试装和二号试装，所述一号试装和二号试装均夹持固定于夹具中。

12、优选地，所述夹具包括连接板，所述连接板的另一侧固定连接有固定板，所述固定板的正面设置有移动板，所述固定板和移动板的内部螺纹套接有两个左右分布的螺丝，所述一号试装和二号试装均夹持设置在固定板和移动板之间。

13、优选地，所述夹具的数量为两个，位于上侧的所述连接板的顶部与往复柱的底端固定连接，位于下侧的连接板的顶部与承接板固定连接。

14、优选地，所述一号试装由聚乙烯制成且颜色为黑色，所述二号试装由聚乙烯改性制成且颜色为灰色，所述一号试装和二号试装的尺寸均为80mm*10mm*1mm。

15、优选地，所述二号电机的输出轴向下贯穿并延伸至测试槽内腔的底部，所述二号电机的输出轴固定连接有搅拌轴，所述热电偶底端的高度值大于搅拌轴的高度值。

16、优选地，所述冷却管呈叠加式”s“形固定分布在测试槽的内壁，所述冷却管的两端分别向上与制冷机的出液口连通。

17、优选地，所述移动板朝向连接板的一面与连接板之间留有1～3mm的间隙。

18、优选地，所述测试槽为开放式设计，所述竖板通过螺栓固定在安装板的正面。

19、本发明的有益效果如下：

20、1、本发明通过设置有开放式的测试槽将酒精倒入并制作低温试验环境基础，通过设置有制冷机和冷却管将酒精温度降低至-76℃～-100℃之间，使试验能够在持续低温下进行，而酒精易于获取，不仅具有成本低廉的优点，且不会造成试验人员冻伤，测试槽为开放式设计，可在试验的同时观察试样在疲劳试验过程中的状态变化，提高试验精度。

21、2、本发明通过设置有一号电机并将其频率控制在0hz～40hz之间，对应折弯次数为20次/min～200次/min，可进行样条的多次测试，增加统计数据，进一步使试验的可行性提升，且通过以酒精介质创造低温环境，以适用于不与酒精反应的塑料，具有针对性，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯等，具有适用性强的优点。

22、3、本发明通过设置有两个夹具使本测试装置可进行两种模式的试验：1、同种材料平行试验、以验证试验的均匀性，减小试验误差，不仅增加了试验结果的多样性，还有助于对塑料疲劳性能测试的效率提高；2、两种不同材料的对比试验，通过夹具将两个不同的材料平行夹持放置，然后同步完全浸没在低温酒精环境中，能够将两种不同材料的试样在相同的环境下检测两个的低温疲劳性能差异性，能够增强装置的适用性。

技术特征：

1.一种测试塑料低温疲劳性能的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种测试塑料低温疲劳性能的方法，其特征在于：所述夹具(9)包括连接板(91)，所述连接板(91)的另一侧固定连接有固定板(92)，所述固定板(92)的正面设置有移动板(93)，所述固定板(92)和移动板(93)的内部螺纹套接有两个左右分布的螺丝(94)，所述一号试装(13)和二号试装(14)均夹持设置在固定板(92)和移动板(93)之间。

3.根据权利要求2所述的一种测试塑料低温疲劳性能的方法，其特征在于：所述夹具(9)的数量为两个，位于上侧的所述连接板(91)的顶部与往复柱(8)的底端固定连接，位于下侧的连接板(91)的顶部与承接板(15)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种测试塑料低温疲劳性能的方法，其特征在于：所述一号试装(13)由聚乙烯制成且颜色为黑色，所述二号试装(14)由聚乙烯改性制成且颜色为灰色，所述一号试装(13)和二号试装(14)的尺寸均为80mm*10mm*1mm。

5.根据权利要求1所述的一种测试塑料低温疲劳性能的方法，其特征在于：所述二号电机(17)的输出轴向下贯穿并延伸至测试槽(1)内腔的底部，所述二号电机(17)的输出轴固定连接有搅拌轴，所述热电偶(16)底端的高度值大于搅拌轴的高度值。

6.根据权利要求1所述的一种测试塑料低温疲劳性能的方法，其特征在于：所述冷却管(19)呈叠加式“s”形固定分布在测试槽(1)的内壁，所述冷却管(19)的两端分别向上与制冷机(18)的出液口连通。

7.根据权利要求2所述的一种测试塑料低温疲劳性能的方法，其特征在于：所述移动板(93)朝向连接板(91)的一面与连接板(91)之间留有1～3mm的间隙。

8.根据权利要求1所述的一种测试塑料低温疲劳性能的方法，其特征在于：所述测试槽(1)为开放式设计，所述竖板(4)通过螺栓固定在安装板(3)的正面。

技术总结
本发明属于塑料低温测试技术领域，且公开了一种测试塑料低温疲劳性能的方法，该方法包括以下步骤：步骤一：制作并调节试验环境：向测试装置内部倒入适量酒精，打开制冷系统，设定试验温度；步骤二：将试样装放入往复测试机构中的夹持机构，夹紧，使试样不能松动；步骤三：待温度到达设定值后，将往复测试机构中的夹持机构部分完全浸入酒精，并固定往复测试机构。本发明通过设置有制冷机和冷却管将酒精温度降低至‑76℃～‑100℃之间，使试验能够在持续低温下进行，而酒精易于获取，不仅具有成本低廉的优点，且不会造成试验人员冻伤，测试槽为开放式设计，可在试验的同时观察试样在疲劳试验过程中的状态变化，提高试验精度。

技术研发人员：穆肖斌,李骥安,卑军,王涛
受保护的技术使用者：上海高分子功能材料研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12