CN102023117A - 一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种产品弹性模量的测定方法，尤其是一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法。本发明的目的在于提出了一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，此方法采用电脑系统拉力试验机作为测量装置，通过输入设定条件的数据，再经过电脑同步显示硫化橡胶试片受拉伸时的拉力、应力与应变等数据和图表，最后经过应力与应变之比获得硫化橡胶试片其弹性模量的测量结果。本发明的一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法其步骤简单合理，科学先进，减少了人为误差，提高了测量精度，能够满足实际生产的需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹性模量的测定方法，尤其是一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法。
背景技术
橡胶弹性模量是衡量橡胶材料产生弹性变形难易程度的指标，橡胶弹性模量的值越大，则使得橡胶材料发生一定弹性变形的应力也越大，即橡胶材料的刚度越大，则在一定应力的作用下其发生的弹性变形越小，可见，橡胶弹性模量是反映橡胶材料抵抗弹性变形能力的指标。在HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法的标准中，采用的测定方法是将规定厚度的硫化橡胶长方形试片夹在测量器的上、下夹持器上，然后在下夹持器砝码盘上加上所需重量的砝码，进行负荷作用15分钟，再通过测量工具测量试样的拉伸距离，最后经计算得出弹性模量的测量结果。但是由于此方法的步骤和数据采集形式不够先进科学，增加了人为误差，从而降低了测量精度，为此，需要一种科学先进的，减少人为误差的，可以提高测量精度的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，从而满足实际生产的需要。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，此方法采用电脑系统拉力试验机作为测量装置，通过输入设定条件的数据，再经过电脑同步显示硫化橡胶试片受拉伸时的拉力、应力与应变等数据和图表，最后经过应力与应变之比获得硫化橡胶试片其弹性模量的测量结果。本发明的一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法其步骤简单合理，科学先进，减少了人为误差，提高了测量精度，能够满足实际生产的需要。
本发明所采用的技术方案是：
一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征在于包括如下步骤：
第一步，开启仪器：接通电脑系统拉力试验机电源，打开开关；电脑系统拉力试验机为AC伺服马达传动，经皮带及齿轮带动，使横担上升或下降；
第二步，夹持硫化橡胶试片：将硫化橡胶试片对称地夹在拉力试验机的上、下夹具上，将硫化橡胶试片进行拉伸，使拉力均匀地分布在硫化橡胶试片的横截面上；上、下夹具之间的间隔为硫化橡胶试片标线两侧等距离的点；
第三步，设定标点伸长计位置：设定标点伸长计上下夹具之间的距离，单位为mm，然后将标点伸长计上下夹具分别夹在标线处；
第四步，打开测试程序：开启电脑，打开测试程序；
第五步，硫化橡胶弹性模量测试：选择橡胶弹性模量测试；
(1)输入设定数据：在“材料名称”栏输入硫化橡胶试片的橡胶号，在“试件宽度”栏输入硫化橡胶试片的宽度，在“试件厚度”栏输入硫化橡胶试片的厚度，在“标点距离”栏输入硫化橡胶试片的试验长度，单位均为mm；这里的橡胶号为自行编号；
(2)在测试前，输入测试速度，单位为mm/min；
(3)在测试中，输入变形极限点值，此数值为硫化橡胶试片的试验长度的伸长量，单位为mm，其与硫化橡胶试片的试验长度的比值即为试验伸长率；
第六步，保存参数设置：点击保存；
第七步，预拉伸应力、应变测试：进行硫化橡胶试片预拉伸应力、应变测试；
(1)设定预拉伸伸长率，使其为试验伸长率的倍数，即伸长率从0到预拉伸伸长率，也就是伸长率从0到试验伸长率的倍数，并重复测量；
(2)输入变形极限点值，即硫化橡胶试片的试验长度与预拉伸伸长率的乘积值，单位为mm；
(3)点击测试按钮，开始试样预拉伸应力、应变测试；
(4)由电脑系统分析力量感应器所采集的数据得到应力、应变测试结果，测试结束，自动记录试验数据、图形，应力单位为MPa，应变单位为％；
(5)停放后，再进行第二次预拉伸测试；
第八步，正式拉伸应力、应变测试：进行硫化橡胶试片的正式拉伸应力、应变测试；
(1)按照设定的试验伸长率，设定变形极限点值，单位为mm；
(2)预拉伸测试完毕停放后，点击测试按钮，开始此硫化橡胶试片伸长率时的应力、应变测试；
(3)由电脑系统分析力量感应器所采集的数据得到应力、应变测试结果，测试结束，自动记录试验数据、图形，应力单位为MPa，应变单位为％。
所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，采用的硫化橡胶试片经裁刀沿平行于材料的压延方向裁切成裁片。
所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，硫化橡胶试片为厚度2mm、宽度5mm、试验长度40mm的长方形，试验长度即为标线间距离。
所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，硫化橡胶弹性模量测试步骤中，硫化橡胶试片在受拉伸时的测试速度为50±5mm/min。
所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，硫化橡胶弹性模量测试步骤中，硫化橡胶试片的试验伸长率为25％。
所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，预拉伸应力、应变测试步骤中，硫化橡胶试片的预拉伸伸长率为试验伸长率的1.5倍。
所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，硫化橡胶试片选自总长度为100mm的硫化橡胶产品。
所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，预拉伸应力、应变测试步骤中，测试完毕后停放时间为30秒。
所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，预拉伸应力、应变测试步骤中，重复测量次数为2次。
所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，硫化橡胶试片其弹性模量的测量结果为试验所得应力与应变之比。
这样在工作时，本发明的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，采用电脑系统拉力试验机作为测量装置，通过输入设定条件的数据，再经过电脑同步显示硫化橡胶试片受拉伸时的拉力、应力与应变等数据和图表，最后经过应力与应变之比获得硫化橡胶试片其弹性模量的测量结果。采用此方法所测定的硫化橡胶拉伸弹性模量数据，与HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法所测定数据对比，两者数据是相近的。此外，可以通过硫化橡胶弹性模量的测试数值代入油封径向力计算公式，推算出油封在设计阶段的径向力值；或者代入油封压入及脱出装配座孔力的计算公式，推算出油封在装配前的压入力及脱出力；从而指导技术人员进行产品设计。
本发明与现有技术相比具有如下优点和积极效果：
本发明提出了一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，此方法采用电脑系统拉力试验机作为测量装置，通过输入设定条件的数据，再经过电脑同步显示硫化橡胶试片受拉伸时的拉力、应力与应变等数据和图表，最后经过应力与应变之比获得硫化橡胶试片其弹性模量的测量结果。本发明的一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法其步骤简单合理，科学先进，减少了人为误差，提高了测量精度，能够满足实际生产的需要。
附图说明
图1为实施例2测试结果图形。
其中，横坐标代表实验伸长率，即应变，单位为％；纵坐标轴代表实验应力，单位为MPa；图形结果代表弹性模量，即应力与应变之比。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，
实施例1
一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征在于包括如下步骤：
第一步，开启仪器：接通电脑系统拉力试验机电源，打开开关；电脑系统拉力试验机为AC伺服马达传动，经皮带及齿轮带动，使横担上升或下降；
第二步，夹持硫化橡胶试片：将硫化橡胶试片对称地夹在拉力试验机的上、下夹具上，将硫化橡胶试片进行拉伸，使拉力均匀地分布在硫化橡胶试片的横截面上；上、下夹具之间的间隔为硫化橡胶试片标线两侧等距离的点；
第三步，设定标点伸长计位置：设定标点伸长计上下夹具之间的距离为40，单位为mm，然后将标点伸长计上下夹具分别夹在标线处；
第四步，打开测试程序：开启电脑，打开测试程序；
第五步，硫化橡胶弹性模量测试：选择橡胶弹性模量测试；
(1)输入设定数据：在“材料名称”栏输入硫化橡胶试片的橡胶号为A-1，在“试件宽度”栏输入硫化橡胶试片的宽度为5，在“试件厚度”栏输入硫化橡胶试片的厚度为2.22，在“标点距离”栏输入硫化橡胶试片的试验长度为40，单位均为mm；这里的橡胶号为自行编号；
(2)在测试前，输入测试速度为50，单位为mm/min；
(3)在测试中，输入变形极限点值为10，此数值为硫化橡胶试片的试验长度的伸长量，单位为mm，其与硫化橡胶试片的试验长度的比值即为试验伸长率25％；
第六步，保存参数设置：点击保存；
第七步，预拉伸应力、应变测试：进行硫化橡胶试片预拉伸应力、应变测试；
(1)设定预拉伸伸长率为37.5％，使其为试验伸长率的1.5倍，即伸长率从0到预拉伸伸长率37.5％，也就是伸长率从0到试验伸长率的1.5倍，并重复测量2次；
(2)输入变形极限点值15，即硫化橡胶试片的试验长度与预拉伸伸长率的乘积值，单位为mm；
(3)点击测试按钮，开始试样预拉伸应力、应变测试；
(4)由电脑系统分析力量感应器所采集的数据得到应力、应变测试结果，测试结束，自动记录试验数据、图形，应力单位为MPa，应变单位为％；
(5)停放30秒后，再进行第二次预拉伸测试；
第八步，正式拉伸应力、应变测试：进行硫化橡胶试片的正式拉伸应力、应变测试；
(1)按照设定的试验伸长率25％，设定变形极限点值为10，单位为mm；
(2)预拉伸测试完毕停放30秒后，点击测试按钮，开始此硫化橡胶试片伸长率时的应力、应变测试；
(3)由电脑系统分析力量感应器所采集的数据得到应力、应变测试结果，测试结束，自动记录试验数据、图形，应力单位为MPa，应变单位为％。
所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，采用的硫化橡胶试片经裁刀沿平行于材料的压延方向裁切成裁片；硫化橡胶试片宽度为5mm，试验长度即为标线间距离；硫化橡胶弹性模量测试步骤中，硫化橡胶试片在受拉伸时的测试速度为50±5mm/min；硫化橡胶试片选自总长度为100mm的硫化橡胶产品；硫化橡胶试片其弹性模量的测量结果为试验所得应力与应变之比。
最后测得结果数据为：应变为25.047，单位为％；应力为1.137，单位为MPa；拉伸力为1.173，单位为Kgf；弹性模量为45.39，单位为Kgf/cm2。
而此硫化橡胶试样按照HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法，厚度参数为2，单位为mm，所测得的结果数据为：应变为21.37，单位为％；应力为10，单位为MPa；拉伸力为2，单位为Kgf；弹性模量为46.80，单位为Kgf/cm2。
实施例2
如图1所示，同实施例1，所不同的是，硫化橡胶弹性模量测试步骤中，在“材料名称”栏输入硫化橡胶试片的橡胶号为A-2，在“试件厚度”栏输入硫化橡胶试片的厚度为2.2，单位为mm。
最后测得结果数据为：应变为25.047，单位为％；应力为1.143，单位为MPa；拉伸力为1.312，单位为Kgf；弹性模量为45.63，单位为Kgf/cm2。
而此硫化橡胶试样按照HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法，厚度参数为2，单位为mm，所测得的结果数据为：应变为21.43，单位为％；应力为10，单位为MPa；拉伸力为2，单位为Kgf；弹性模量为46.67，单位为Kgf/cm2。
实施例3
同实施例1，所不同的是，硫化橡胶弹性模量测试步骤中，在“材料名称”栏输入硫化橡胶试片的橡胶号为A-3，在“试件厚度”栏输入硫化橡胶试片的厚度为2.2，单位为mm。
最后测得结果数据为：应变为25.047，单位为％；应力为1.131，单位为MPa；拉伸力为1.268，单位为Kgf；弹性模量为45.16，单位为Kgf/cm2。
而此硫化橡胶试样按照HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法，厚度参数为2，单位为mm，所测得的结果数据为：应变为22.42，单位为％；应力为10，单位为MPa；拉伸力为2，单位为Kgf；弹性模量为44.60，单位为Kgf/cm2。
可见，实施例1，实施例2，和实施例3的最后测得结果数据的弹性模量的平均值为45.39，单位为Kgf/cm2；而其分别的按照HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法所测得的结果数据的弹性模量的平均值为46.02，单位为Kgf/cm2。
实施例4
同实施例1，所不同的是，硫化橡胶弹性模量测试步骤中，在“材料名称”栏输入硫化橡胶试片的橡胶号为B-1，在“试件厚度”栏输入硫化橡胶试片的厚度为2.25，单位为mm。
最后测得结果数据为：应变为25.047，单位为％；应力为1.223，单位为MPa；拉伸力为1.403，单位为Kgf；弹性模量为48.83，单位为Kgf/cm2。
而此硫化橡胶试样按照HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法，厚度参数为2，单位为mm，所测得的结果数据为：应变为20.26，单位为％；应力为10，单位为MPa；拉伸力为2，单位为Kgf；弹性模量为49.36，单位为Kgf/cm2。
实施例5
同实施例1，所不同的是，硫化橡胶弹性模量测试步骤中，在“材料名称”栏输入硫化橡胶试片的橡胶号为B-2，在“试件厚度”栏输入硫化橡胶试片的厚度为2.3，单位为mm。
最后测得结果数据为：应变为25.047，单位为％；应力为1.241，单位为MPa；拉伸力为1.455，单位为Kgf；弹性模量为49.55，单位为Kgf/cm2。
而此硫化橡胶试样按照HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法，厚度参数为2，单位为mm，所测得的结果数据为：应变为20.14，单位为％；应力为10，单位为MPa；拉伸力为2，单位为Kgf；弹性模量为49.65，单位为Kgf/cm2。
实施例6
同实施例1，所不同的是，硫化橡胶弹性模量测试步骤中，在“材料名称”栏输入硫化橡胶试片的橡胶号为B-3，在“试件厚度”栏输入硫化橡胶试片的厚度为2.27，单位为mm。
最后测得结果数据为：应变为25.047，单位为％；应力为1.253，单位为MPa；拉伸力为1.485，单位为Kgf；弹性模量为50.03，单位为Kgf/cm2。
而此硫化橡胶试样按照HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法，厚度参数为2，单位为mm，所测得的结果数据为：应变为20.32，单位为％；应力为10，单位为MPa；拉伸力为2，单位为Kgf；弹性模量为49.21，单位为Kgf/cm2。
可见，实施例4，实施例5，和实施例6的最后测得结果数据的弹性模量的平均值为49.47，单位为Kgf/cm2；而其分别的按照HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法所测得的结果数据的弹性模量的平均值为49.41，单位为Kgf/cm2。
这样在工作时，本发明的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，采用电脑系统拉力试验机作为测量装置，通过输入设定条件的数据，再经过电脑同步显示硫化橡胶试片受拉伸时的拉力、应力与应变等数据和图表，最后经过应力与应变之比获得硫化橡胶试片其弹性模量的测量结果。采用此方法所测定的硫化橡胶拉伸弹性模量数据，与HG/T 3321-1981硫化橡胶弹性模数的测定方法所测定数据对比，两者数据是相近的。此外，可以通过硫化橡胶弹性模量的测试数值代入油封径向力计算公式，推算出油封在设计阶段的径向力值；或者代入油封压入及脱出装配座孔力的计算公式，推算出油封在装配前的压入力及脱出力；从而指导技术人员进行产品设计。
本发明与现有技术相比具有如下优点和积极效果：
本发明提出了一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，此方法采用电脑系统拉力试验机作为测量装置，通过输入设定条件的数据，再经过电脑同步显示硫化橡胶试片受拉伸时的拉力、应力与应变等数据和图表，最后经过应力与应变之比获得硫化橡胶试片其弹性模量的测量结果。本发明的一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法其步骤简单合理，科学先进，减少了人为误差，提高了测量精度，能够满足实际生产的需要。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征在于包括如下步骤：
第一步，开启仪器：接通电脑系统拉力试验机电源，打开开关；电脑系统拉力试验机为AC伺服马达传动，经皮带及齿轮带动，使横担上升或下降；
第二步，夹持硫化橡胶试片：将硫化橡胶试片对称地夹在拉力试验机的上、下夹具上，将硫化橡胶试片进行拉伸，使拉力均匀地分布在硫化橡胶试片的横截面上；上、下夹具之间的间隔为硫化橡胶试片标线两侧等距离的点；
第三步，设定标点伸长计位置：设定标点伸长计上下夹具之间的距离，单位为mm，然后将标点伸长计上下夹具分别夹在标线处；
第四步，打开测试程序：开启电脑，打开测试程序；
第五步，硫化橡胶弹性模量测试：选择橡胶弹性模量测试；
(1)输入设定数据：在“材料名称”栏输入硫化橡胶试片的橡胶号，在“试件宽度”栏输入硫化橡胶试片的宽度，在“试件厚度”栏输入硫化橡胶试片的厚度，在“标点距离”栏输入硫化橡胶试片的试验长度，单位均为mm；这里的橡胶号为自行编号；
(2)在测试前，输入测试速度，单位为mm/min；
(3)在测试中，输入变形极限点值，此数值为硫化橡胶试片的试验长度的伸长量，单位为mm，其与硫化橡胶试片的试验长度的比值即为试验伸长率；
第六步，保存参数设置：点击保存；
第七步，预拉伸应力、应变测试：进行硫化橡胶试片预拉伸应力、应变测试；
(1)设定预拉伸伸长率，使其为试验伸长率的倍数，即伸长率从0到预拉伸伸长率，也就是伸长率从0到试验伸长率的倍数，并重复测量；
(2)输入变形极限点值，即硫化橡胶试片的试验长度与预拉伸伸长率的乘积值，单位为mm；
(3)点击测试按钮，开始试样预拉伸应力、应变测试；
(4)由电脑系统分析力量感应器所采集的数据得到应力、应变测试结果，测试结束，自动记录试验数据、图形，应力单位为MPa，应变单位为％；
(5)停放后，再进行第二次预拉伸测试；
第八步，正式拉伸应力、应变测试：进行硫化橡胶试片的正式拉伸应力、应变测试；
(1)按照设定的试验伸长率，设定变形极限点值，单位为mm；
(2)预拉伸测试完毕停放后，点击测试按钮，开始此硫化橡胶试片伸长率时的应力、应变测试；
(3)由电脑系统分析力量感应器所采集的数据得到应力、应变测试结果，测试结束，自动记录试验数据、图形，应力单位为MPa，应变单位为％。
2.根据权利要求1所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征是：采用的硫化橡胶试片经裁刀沿平行于材料的压延方向裁切成裁片。
3.根据权利要求1所述的所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征是：硫化橡胶试片为厚度2mm、宽度5mm、试验长度40mm的长方形，试验长度即为标线间距离。
4.根据权利要求1所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征是：硫化橡胶弹性模量测试步骤中，硫化橡胶试片在受拉伸时的测试速度为50±5mm/min。
5.根据权利要求1所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征是：硫化橡胶弹性模量测试步骤中，硫化橡胶试片的试验伸长率为25％。
6.根据权利要求1所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征是：预拉伸应力、应变测试步骤中，硫化橡胶试片的预拉伸伸长率为试验伸长率的1.5倍。
7.根据权利要求1所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征是：硫化橡胶试片选自总长度为100mm的硫化橡胶产品。
8.根据权利要求1所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征是：预拉伸应力、应变测试步骤中，测试完毕后停放时间为30秒。
9.根据权利要求1所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征是：预拉伸应力、应变测试步骤中，重复测量次数为2次。
10.根据权利要求1所述的硫化橡胶拉伸弹性模量的测定方法，其特征是：硫化橡胶试片其弹性模量的测量结果为试验所得应力与应变之比。
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