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橡膠實驗:壓縮疲勞,中國建材網,cnprofit.com
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橡膠實驗:壓縮疲勞
2021年02月04日    閱讀量:1931    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

疲勞性能,是硫化膠一項重要的物理性能。硫化橡膠在周期性應力或應變的作用下,其結構和性能的任何變化就叫做疲勞現象。硫化橡膠疲勞現象的主要表現是硬度或彈性模量等逐漸降低中國建材網cnprofit.com。所謂膠料的疲勞壽命,就是在周期性應力或應變作用下,膠料達到斷裂所經歷的時間。而橡膠制品的使用壽命,是橡膠制品從開始使用到喪失使用功能所經歷的時間。

一、實驗目的

許多橡膠制品,如輪胎、運輸帶和膠鞋等都是在承受一定的壓力和反復變形的情況下使用的。在交變負荷作用下,運輸帶、覆蓋膠等制品會因疲勞而裂口,降低其使用質量。因此對橡膠耐疲勞性能的測定十分必要。

1、了解壓縮疲勞實驗機的結構

2、掌握壓縮生熱的測試原理

3、掌握實驗數據的處理

二、測試原理及實驗儀器

本實驗是將規定的壓縮負荷施加到試樣上,以一定的振幅和頻率對試樣進行周期性壓縮,然后測定試樣在一定時間內的壓縮疲勞溫升、靜壓縮變形率、動壓縮變形率、永久變形和疲勞壽命。壓縮生熱試驗機如圖11-1所示。

橡膠實驗:壓縮疲勞 中國建材網,cnprofit.com

圖11-1壓縮生熱試驗機

三、試樣制備

橡膠壓縮疲勞的試樣形狀為圓柱體,直徑是17.8+0.2mm,高是25+0.25mm。試樣的應有光滑的表面,不應有缺陷、氣泡、缺膠和有雜質等現象。

四、測試步驟

(1)接通控制箱與電源,使恒溫室內溫度達到平衡并始終保持在55+1℃,檢查沖程和負荷是否符合本實驗條件要求。沖程可選用4.45+0.03mm; 5.71+0.03mm; 6.35+0.03mm。負荷可選用1.00+0.03MPa; 2.00+0.06Mpa。

(2)將偏心輪調到最高點,再把25mm高的金屬標準塊置于下壓縮器(上下壓板)的中心位置上,調整下壓板高度至標準塊上與下壓板接觸,拔下鎖針,再繼續調整下壓板高度使杠桿呈水平狀態,此時通過控制箱的調整裝置把記錄的指針條至零點。

(3)插上鎖針,調整下壓板取出標準塊。

(4)用厚度計測量試樣的高度,準確到0.01mm。

(5)試樣在恒溫室內預熱30min,置于下壓板的中心位置上,調整下壓板至試樣上端與上壓板接觸,拔下鎖針。

(6)調整下壓板的高度,使其退回約2mm后開動電機,此時由于自動平衡裝置的作用,在記錄紙上繪出初動壓縮高度并繼續繪出各瞬時的壓縮高度。

(7)由于自動記時裝置的作用,試驗進行到25min時自動報警鈴響,插上鎖針,關閉電機,試驗終結。

(8)取出試樣在恒溫室中停放1小時測量試樣的高度精確到0.01mm。

(9)疲勞壽命的測定:為確保疲勞壽命要進行試樣直至出現破壞為止。破壞開始表現為溫度曲線的不規則性,壓縮變形的顯著增加和內部出現空隙。

五、結果表示

1、壓縮疲勞生熱(溫升)按式(11-1)計算:

    (11-1)

式中:t0-恒溫室溫度,℃

tf-試樣在25分鐘時的實測溫度,℃

2、靜壓縮變形率(%)按式(11-2)計算:

   (11-2)

式中:?0-試樣原高度,mm

       ?1-試樣靜壓縮高度,mm

3、初動壓縮變形率按式(11-3)計算:

     (11-3)

式中:?0-試樣原高度,mm

     ?2-試樣初動壓縮高度,mm

4、終動壓縮變形率按式(11-4)計算:

    (11-4)

式中:?0-試樣原高度,mm

      ?3-試樣終動壓縮高度,mm

5、永久變形按式(11-5)計算:

   (11-5)

式中:?0-試樣原高度,mm;

     ?4-試樣經壓縮完畢后,在標準實驗室溫下停放1小時的高度,mm.

試樣數量不少于3個,取其算術平均值作結果。

若試樣在實驗過程中發生破裂,應記錄破裂時間,溫升和裂口形狀。試驗中試樣的壓縮負荷沖程頻率和膠料種類都會影響到實驗結果值。

不同膠料對溫升平衡時間的影響較大,壓縮屈撓試驗的溫升是用電偶在柱狀試樣底部測定的,可以連續測定。試樣的溫升在中心部位最高,若膠料的熱傳導性和熱輻射性基本接近的話,那在試樣底部所測的溫度與其中心點所測溫度成比例關系。同時試樣的溫升隨時間的增長逐漸達到平衡,平衡時間雖膠料不同而異。填充劑用量少的膠料達到溫升平衡時間較短,反之則長,大部分膠料在15分鐘后溫度基本達到平衡。

本試驗參照GB1687-93


標簽:技術中心,建筑基材,建筑材料,橡膠塑料
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