一种用于橡胶弹性体高温蠕变试验和应力松弛试验的装置制造方法及图纸

一种用于橡胶弹性体高温蠕变试验和应力松弛试验的装置，应力加载部位于温度控制部的正上方；夹具包括上下相对的上压板和下压板，上压板通过连接杆水平悬挂在高温试验箱内，下压板活动安装在高温试验箱内。上横梁位于下横梁的上方；上横梁的两端固定在侧板上，下横梁的两端通过可沿侧板上下滑动并定位的滑动装置固定在侧板上；直轴竖直贯穿上横梁，直轴的上端固定有砝码盘，直轴的下端抵触在下横梁的上表面上；压力传感器与贯穿高温试验箱箱顶的连接杆相连；侧板上固定有位移传感器。驱动部包括由滚珠丝杆和轴承组成的滚珠丝杆副，轴承安装在底座上，滚珠丝杆与轴承相啮合，滚珠丝杆与下横梁通过固定托板可拆卸连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于橡胶弹性体高温蠕变试验和应力松弛试验的装置。
技术介绍
橡胶密封件尤其是O型密封圈因具有高弹性、耐油、耐腐蚀、耐磨损等优点，广泛用于航天航空、石油、化工、机械等工业生产和日常生活各个领域。然而橡胶密封件在使用过程中，如果长期受到温度、载荷的作用，密封性能会逐渐降低甚至密封失效。其原因绝大部分取决于橡胶材料本身性能发生了变化，橡胶的黏弹性能作为橡胶重要的性能指标也是衡量橡胶密封件密封性能的一个重要的参数，因此研究橡胶密封件在实际使用工况下的黏弹性行为，能更好的确保橡胶密封件的密封性能。橡胶的黏弹性包括蠕变和应力松弛。蠕变是指是在恒定外力下橡胶变形的增加；应力松弛是橡胶在恒定变形时，其应力随着时间而降低。目前，蠕变试验多采用机械式高温蠕变试验机。这种试验机主要的对象为黑色金属、有色金属和合金材料，实现的功能单一化、试验力的作用方式为拉伸蠕变，不符合橡胶密封件常见的作用方式。因此研制出一台针对实现橡胶弹性体高温下压缩蠕变和应力松弛这两种功能的装置具有重要的意义。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种用于橡胶弹性体高温蠕变试验和应力松弛试验的装置。本专利技术的技术方案是：一种用于橡胶弹性体高温蠕变试验和应力松弛试验的装置，包括机架，所述机架上设有温度控制部和应力加载部，且所述应力加载部位于温度控制部的正上方；所述机架包括水平设置的底座和垂直设置在底座两侧的侧板，所述温度控制部包括固定在底座上的高温试验箱，高温试验箱内设有用于夹持橡胶弹性体的夹具；所述夹具包括上下相对的上压板和下压板，上压板通过连接杆水平悬挂在高温试验箱内，下压板活动安装在高温试验箱内；所述应力加载部包括水平设置在两侧板之间的上横梁和下横梁，上横梁位于下横梁的上方，且上横梁和下横梁相互平行；上横梁的两端固定在侧板上，下横梁的两端通过可沿侧板上下滑动并定位的滑动装置固定在侧板上；直轴竖直贯穿上横梁，直轴的上端端面上固定有水平的砝码盘，直轴的下端抵触在下横梁的上表面上；下横梁的下表面上固定设有用于检测下横梁所受压力的压力传感器，且压力传感器与贯穿高温试验箱箱顶的连接杆相连；所述侧板上固定有用于检测下横梁的位移的位移传感器；所述机架的后方设有驱动下横梁上下移动的驱动部，所述驱动部包括由滚珠丝杆和轴承组成的滚珠丝杆副，所述轴承安装在底座上，滚珠丝杆与轴承相啮合，且滚珠丝杆垂直于底座，滚珠丝杆与下横梁通过固定托板可拆卸连接，以带动下横梁上下移动。进一步，固定托板的一端通过第一直线轴承套设在滚珠丝杆上，固定托板的另一端设有向上凸起的上凸台，所述下横梁上固定有定位板，定位板的一端设有向下凸出的下凸台，固定托板和定位板通过上凸台和下凸台的扣合和脱扣实现可拆卸连接。进一步，所述高温试验箱内设有承压台，承压台的底部穿过高温试验箱的箱底并固定在底座上，下压板通过球体设置在承压台上，承压台上表面上设有下球面凹槽，下压板的下表面上对应设有上球面凹槽，球体的下半部分固定在下球面凹槽内，球体的上半部分插设在下球面凹槽内，使得下压板具有绕球体在竖直平面内摆动的自由度。进一步，滑动装置包括竖直设置在侧板内侧面上的滑槽和设置在上横梁两端的滑块；滑块的前端面上设有凸头，凸头插设在滑槽内，且凸头上设有可沿滑槽两侧的槽壁滚动的滚轮，滑槽两侧的槽壁上开有滑道；滑块的一侧开有第一沉孔，第一沉孔上开有与滑槽开口相贯通的第一通孔；第一沉孔内沿轴向可转动地设有推杆，推杆的侧面为锥面；第一通孔内设有销轴，销轴的一端抵触在推杆的侧面上，另一端延伸至滑槽内并抵触在滑槽槽底上；推杆的内端通过弹簧抵触在第一沉孔的孔底上，推杆的外端上连接有驱动推杆转动的自锁螺母，且自锁螺母外露于滑块，以便于手动操作。进一步，所述直线轴的下端面呈球面。进一步，压力传感器和连接杆之间设有隔热板，且隔热板的横截面大于压力传感器的横截面；连接杆、隔热板和压力传感器通过螺栓固定在下横梁上。进一步，所述滚珠丝杆的上端设有驱动滚珠丝杆转动的手轮，轴承通过轴承座安装在底座上。进一步，位移传感器通过Y形固定夹固定在侧板上；所述Y形固定夹的一端开有供位移传感器贯穿的开孔，且开孔设有缺口，缺口延伸至Y形固定夹的端头处；位移传感器通过螺栓夹紧在开孔内；Y形固定夹的另一端通过螺栓固定在侧板上。进一步，位移传感器的探测头与下横梁的下表面相抵触。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术通过压力传感器、位移传感器以及与之相连接的外置数据显示仪表实时监控橡胶弹性体的恒定载荷的压缩应变过程以及恒定位移的压缩应力变化过程，试样不需拿出，影响数据的波动因素较少，得到的数据结果更精确。2.本专利技术可以通过高温试验箱调节试样的环境温度，能较为真实的模拟高温下橡胶弹性体的使用工况。3.本专利技术中的下压板套设在球体上，下压板可自动调节，使得上压板和下压板平行，保证橡胶弹性体受力均匀。4.本专利技术中的压力传感器和位移传感器均设置在高温试验箱外面，无需耐高温性能的传感器，可节约实验成本。5.本专利技术既可用于测试橡胶弹性体的高温蠕变和应力松弛特性，也可适用于其它聚合物的高温蠕变和应力松弛特性测试。附图说明图1为本专利技术的整体示意图。图2为图1中C处放大示意图。图3为本专利技术正视图。图4为图3中A-A向剖示图。图5为图4中B处放大示意图。图6为固定托板结构示意图。图7为Y形固定夹的结构示意图。图8为本专利技术的俯视图图9为滑块的结构示意图图10为滑块的正视图图11为滑块与滑槽配合时沿图10中A-A向的剖视图图12为滑块与滑槽配合时沿图10中B-B向的剖视图具体实施方式如图所示，一种用于橡胶弹性体高温蠕变试验和应力松弛试验的装置，包括机架，所述机架上设有温度控制部和应力加载部，且所述应力加载部位于温度控制部的正上方；所述机架包括水平设置的底座17和垂直设置在底座17两侧的侧板22，所述温度控制部包括固定在底座17上的高温试验箱11，高温试验箱11内设有用于夹持橡胶弹性体的夹具；所述夹具包括上下相对的上压板12和下压板13，上压板12通过连接杆9水平悬挂在高温试验箱11内，下压板13活动安装在高温试验箱11内，上压板12和下压板13之间的间隙构成用于放置橡胶弹性体的空间。所述应力加载部包括水平设置在两侧板22之间的上横梁4和下横梁6，上横梁4位于下横梁6的上方，且上横梁4和下横梁6相互平行；下横梁6的两端固定在可沿侧板22上下滑动并定位的滑动装置上，上横梁4的两端固定在侧板22上，下横梁6的两端通过可沿侧板22上下滑动并定位的滑动装置固定在侧板22上；直轴2竖直贯穿上横梁，上横梁4上设有第二直线轴承2，直轴2贯穿第二直线轴承2和上横梁4，第二直线轴承2带有法兰，法兰通过沉头螺栓固定在上横梁4上；直轴2的上端端面上固定有水平的砝码盘1，直轴2的下端与下横梁6的上表面相抵触；下横梁6的下表面上固定设有用于检测下横梁6所受压力的压力传感器7，且压力传感器7与贯穿高温试验箱11箱顶的连接杆9相连；侧板22上固定有用于检测下横梁6的位移的位移传感器24。所述机架的后方设有驱动下横梁6上下移动的驱动部，所述驱动部包括由滚珠丝杆28和轴承29组成的滚珠丝杆副，所述轴承29安装在底座17上，滚珠丝杆28与轴承29相啮合，且滚珠丝杆28垂直于底座17，滚珠丝杆28与下横梁6通过固定托板26可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于橡胶弹性体高温蠕变试验和应力松弛试验的装置，其特征在于：包括机架，所述机架上设有温度控制部和应力加载部，且所述应力加载部位于温度控制部的正上方；所述机架包括水平设置的底座和垂直设置在底座两侧的侧板，所述温度控制部包括固定在底座上的高温试验箱，高温试验箱内设有用于夹持橡胶弹性体的夹具；所述夹具包括上下相对的上压板和下压板，上压板通过连接杆水平悬挂在高温试验箱内，下压板活动安装在高温试验箱内；所述应力加载部包括水平设置在两侧板之间的上横梁和下横梁，上横梁位于下横梁的上方，且上横梁和下横梁相互平行；上横梁的两端固定在侧板上，下横梁的两端通过可沿侧板上下滑动并定位的滑动装置固定在侧板上；直轴竖直贯穿上横梁，直轴的上端端面上固定有水平的砝码盘，直轴的下端抵触在下横梁的上表面上；下横梁的下表面上固定设有用于检测下横梁所受压力的压力传感器，且压力传感器与贯穿高温试验箱箱顶的连接杆相连；所述侧板上固定有用于检测下横梁的位移的位移传感器；所述机架的后方设有驱动下横梁上下移动的驱动部，所述驱动部包括由滚珠丝杆和轴承组成的滚珠丝杆副，所述轴承安装在底座上，滚珠丝杆与轴承相啮合，且滚珠丝杆垂直于底座，滚珠丝杆与下横梁通过固定托板可拆卸连接，以带动下横梁上下移动。...

【技术特征摘要】
1.一种用于橡胶弹性体高温蠕变试验和应力松弛试验的装置，其特征在于：包括机架，所述机架上设有温度控制部和应力加载部，且所述应力加载部位于温度控制部的正上方；所述机架包括水平设置的底座和垂直设置在底座两侧的侧板，所述温度控制部包括固定在底座上的高温试验箱，高温试验箱内设有用于夹持橡胶弹性体的夹具；所述夹具包括上下相对的上压板和下压板，上压板通过连接杆水平悬挂在高温试验箱内，下压板活动安装在高温试验箱内；所述应力加载部包括水平设置在两侧板之间的上横梁和下横梁，上横梁位于下横梁的上方，且上横梁和下横梁相互平行；上横梁的两端固定在侧板上，下横梁的两端通过可沿侧板上下滑动并定位的滑动装置固定在侧板上；直轴竖直贯穿上横梁，直轴的上端端面上固定有水平的砝码盘，直轴的下端抵触在下横梁的上表面上；下横梁的下表面上固定设有用于检测下横梁所受压力的压力传感器，且压力传感器与贯穿高温试验箱箱顶的连接杆相连；所述侧板上固定有用于检测下横梁的位移的位移传感器；所述机架的后方设有驱动下横梁上下移动的驱动部，所述驱动部包括由滚珠丝杆和轴承组成的滚珠丝杆副，所述轴承安装在底座上，滚珠丝杆与轴承相啮合，且滚珠丝杆垂直于底座，滚珠丝杆与下横梁通过固定托板可拆卸连接，以带动下横梁上下移动。2.如权利要求1所述的一种用于橡胶弹性体高温蠕变试验和应力松弛试验的装置，其特征在于：固定托板的一端通过第一直线轴承套设在滚珠丝杆上，固定托板的另一端设有向上凸起的上凸台，所述下横梁上固定有定位板，定位板的一端设有向下凸出的下凸台，固定托板和定位板通过上凸台和下凸台的扣合和脱扣实现可拆卸连接。3.如权利要求2所述的一种用于橡胶弹性体高温蠕变试验和应力松弛试验的装置，其特征在于：所述高温试验箱内设有承压台，承压台的底部穿过高温试验箱的箱底并固定在底座上，下压板通过球体设置在承压台上，承压台上表面上设有下球面凹槽，下压板的下表面上对应设有上球...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈明学，李欣欣，彭旭东，董明启，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33