CN103115708A - 一种骨架密封圈压入及脱出力的试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封技术，尤其是一种骨架密封圈压入及脱出力的试验方法。拉力试验系统包括试样固定单元，动力传动单元，测试控制及数据采集处理单元。本发明的一种骨架密封圈压入及脱出力的试验方法解决了验证骨架密封圈装配尺寸与用户安装座孔之间相配合的状态及合理性的问题，有效的避免骨架密封圈与安装座孔的配合过盈量过大或者过小等因素所导致的骨架密封圈变形损坏或者脱落失效，提高骨架密封圈的使用寿命，此外，其还具有增强设计人员对与产品配合设计的意识，协助用户提高对产品的装配稳定性和重要性的认识的作用。

Description

一种骨架密封圈压入及脱出力的试验方法

技术领域

本发明涉及一种密封技术，尤其是一种骨架密封圈压入及脱出力的试验方法。 

背景技术

目前，骨架密封圈在实际的使用中，有时因为骨架密封圈外径和安装座孔的配合过盈量过大，使得在骨架密封圈被压入装配座孔过程中造成装配力过大，这样，其外圆会出现压偏、卡住、啃伤、橡胶挤出、变形等异常状况，从而造成装配失效；此外，有时因为骨架密封圈外径和安装座孔的配合过盈量过小，或者因为安装座孔的材料热膨胀系数过大，或者因为密封腔内压异常，或者因为在使用过程中受到振动等因素的影响，容易造成骨架密封圈从装配孔中脱落失效的情况。因此，为了验证骨架密封圈装配尺寸与用户安装座孔之间相配合的状态及合理性，需要一种骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，从而避免骨架密封圈与安装座孔的配合过盈量过大或者过小等因素所导致的骨架密封圈变形损坏或者脱落失效，提高骨架密封圈的使用寿命。 

发明内容

本发明的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法解决了验证骨架密封圈装配尺寸与用户安装座孔之间相配合的状态及合理性的问题，有效的避免骨架密封圈与安装座孔的配合过盈量过大或者过小等因素所导致的骨架密封圈变形损坏或者脱落失效，提高骨架密封圈的使用寿命，此外，其还具有增强设计人员对与产品配合设计的意识，协助用户提高对产品的装配稳定性和 重要性的认识的作用。 

本发明所采用的技术方案是： 

一种骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其所采用的拉力试验系统包括由垫块和垫块定位块组成的试样固定单元，由AC伺服电机、皮带、齿轮和横担组成的动力传动单元，以及由与横担相连接的力量传感器、夹具连接头和微处理器组成的测试控制及数据采集处理单元；其中被测件由垫块垫起，上面放入压块，并由垫块定位块进行位置固定，然后由微处理器控制AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得被测件的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，从而得到试验结果数据或图形，然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据输出及保存；其包括以下步骤: 

第一步，装配座孔固定：将装配座孔用垫块垫起，并由垫块定位块进行位置固定； 

第二步，试样装配：将骨架密封圈装配入装配座孔中，上面放入压块； 

第三步，参数输入：将骨架密封圈规格、试样骨架密封圈材料号、骨架密封圈外径、骨架密封圈高度、装配座孔内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面； 

第四步，测试及数据采集和处理：点击系统界面上的测试按钮进行测试压入力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，从而得到试 验结果数据或图表，然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验结果或图形的输出及保存。 

所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈可承受的脱出力计算公式为 $F^{\′}=E\×\frac{\mathrm{\δ}}{t}\×\mathrm{\π}\×D\×H\×\mathrm{\μ};$

式中：F＇为密封圈可承受的脱出力，单位：kgf； 

E为橡胶材料弹性模量，单位：kgf/mm²； 

δ为外周配合过盈量/2,单位：mm； 

t为外周包胶厚度，单位：mm； 

π为圆周率； 

D为孔径，单位：mm； 

H为外周有效配合宽度，单位：mm； 

μ为橡胶材料摩擦系数。 

所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈被压入及脱出工装座孔的速度S的范围是3mm/min≤S≤100mm/min。 

所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈被压入及脱出工装座孔的速度S所允许的速度误差范围是±2mm/min。 

所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈被压入及脱出工装座孔的速度S为目标值，因为速度过慢时试验的效率过低，速度过快时试验的稳定性差。 

所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其参数输入步骤中的参数，骨架密封圈材料号，为试验用的自行编号。 

所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈的外径尺寸D的范围为10mm≤D≤180mm。 

所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈的外径尺寸D所允许的尺寸误差范围是≤0.2mm。 

所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈的外径尺寸D是目标值，外径尺寸过小难以形成产品，外径尺寸过大受工作台面等因素的限制。 

本发明的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法解决了验证骨架密封圈装配尺寸与用户安装座孔之间相配合的状态及合理性的问题，有效的避免骨架密封圈与安装座孔的配合过盈量过大或者过小等因素所导致的骨架密封圈变形损坏或者脱落失效，提高骨架密封圈的使用寿命，此外，其还具有增强设计人员对与产品配合设计的意识，协助用户提高对产品的装配稳定性和重要性的认识的作用。 

附图说明

图1是本发明实施例1测试结果图形； 

图2是本发明实施例2测试结果图形； 

图3是本发明实施例3测试结果图形； 

图4是本发明实施例4测试结果图形。 

具体实施方式

实施例1 

一种骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其所采用的拉力试验系统包括由垫块和垫块定位块组成的试样固定单元，由AC伺服电机、皮带、齿轮和横担组成的动力传动单元，以及由与横担相连接的力量传感器、夹具连接头和微处理器组成的测试控制及数据采集处理单元；其中被测件为安装在装配座孔中的骨架密封圈，其由垫块垫起，上面放入压块，并由垫块定位块进行位置固定，然后由微处理器控制AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使 得被测件的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，从而得到试验结果数据或图形，然后通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据输出及保存；其包括以下步骤: 

第一步，装配座孔固定：将装配座孔用垫块垫起，并由垫块定位块进行位置固定； 

第二步，试样装配：将骨架密封圈装配入装配座孔中，上面放入压块； 

第三步，参数输入：将骨架密封圈规格、骨架密封圈材料号、骨架密封圈外径、骨架密封圈高度、装配座孔内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面，这里所输入的参数值分别为：样骨架密封圈规格是29X46X8；骨架密封圈材料号，这里的材料号为试验用的自行编号；骨架密封圈外径是Φ46.35，单位是mm；骨架密封圈高度是8，单位是mm；装配座孔内径是Φ46.02，单位是mm；测试速度是25，单位是mm/min； 

第四步，测试及数据采集和处理：点击系统界面上的测试按钮进行测试压入力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，这里所采用的骨架密封圈可承受的脱出力计算公式为

式中：F＇为密封圈可承受的脱出力，单位：kgf； 

E为橡胶材料弹性模量，单位：kgf/mm²； 

δ为外周配合过盈量/2,单位：mm； 

t为外周包胶厚度，单位：mm； 

π为圆周率； 

D为孔径，单位：mm； 

H为外周有效配合宽度，单位：mm； 

μ为橡胶材料摩擦系数。 

从而得到试验结果数据或图形，这里计算所得的实验结果数据，即所测得的最大压力是174.33，单位是kgf；另外所得的实验结果图形如图1所示；然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验结果或图形的输出及保存。 

实施例2 

实施例1所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其包括以下步骤: 

第一步，装配座孔固定：将装配座孔用垫块垫起，并由垫块定位块进行位置固定； 

第二步，试样装配：将骨架密封圈装配入装配座孔中，上面放入压块； 

第三步，参数输入：将骨架密封圈规格、骨架密封圈材料号、骨架密封圈外径、骨架密封圈高度、装配座孔内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面，这里所输入的参数值分别为：样骨架密封圈规格是29X46X8；骨架密封圈材料号，这里的材料号为试验用的自行编号；骨架密封圈外径是Φ46.35，单位是mm；骨架密封圈高度是8，单位是mm；装配座孔内径是Φ46.02，单位是mm；测试速度是25，单位是mm/min； 

第四步，测试及数据采集和处理：点击系统界面上的测试按钮进行测试压入力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微 处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，这里所采用的骨架密封圈可承受的脱出力计算公式为

式中：F＇为密封圈可承受的脱出力，单位：kgf； 

E为橡胶材料弹性模量，单位：kgf/mm²； 

δ为外周配合过盈量/2,单位：mm； 

t为外周包胶厚度，单位：mm； 

π为圆周率； 

D为孔径，单位：mm； 

H为外周有效配合宽度，单位：mm； 

μ为橡胶材料摩擦系数。 

从而得到试验结果数据或图形，这里计算所得的实验结果数据，即所测得的最大压力是212.033，单位是kgf；另外所得的实验结果图形如图2所示；然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验结果或图形的输出及保存。 

实施例3 

实施例1所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其包括以下步骤: 

第一步，装配座孔固定：将装配座孔用垫块垫起，并由垫块定位块进行位置固定； 

第二步，试样装配：将骨架密封圈装配入装配座孔中，上面放入压块； 

第三步，参数输入：将骨架密封圈规格、骨架密封圈材料号、骨架密封圈外径、骨架密封圈高度、装配座孔内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面，这里所输入的参数值分别为：样骨架密封圈规格是29X46X8；骨架密封圈材料号，这里的材料号为试验用的自行编号；骨架密封圈外径是Φ46.38，单位是mm； 骨架密封圈高度是8，单位是mm；装配座孔内径是Φ46.02，单位是mm；测试速度是10，单位是mm/min； 

第四步，测试及数据采集和处理：点击系统界面上的测试按钮进行测试压入力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈2的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，这里所采用的骨架密封圈可承受的脱出力计算公式为

式中：F＇为密封圈可承受的脱出力，单位：kgf； 

E为橡胶材料弹性模量，单位：kgf/mm²； 

δ为外周配合过盈量/2,单位：mm； 

t为外周包胶厚度，单位：mm； 

π为圆周率； 

D为孔径，单位：mm； 

H为外周有效配合宽度，单位：mm； 

μ为橡胶材料摩擦系数。 

从而得到试验结果数据或图形，这里计算所得的实验结果数据，即所测得的最大压力是264.576，单位是kgf；另外所得的实验结果图形如图3所示；然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验结果或图形的输出及保存。 

实施例4 

实施例1所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其包括以下步骤: 

第一步，装配座孔固定：将装配座孔用垫块垫起，并由垫块定位块进行位置固定； 

第二步，试样装配：将骨架密封圈装配入装配座孔中，上面放入压块； 

第三步，参数输入：将骨架密封圈规格、骨架密封圈材料号、骨架密封圈外径、骨架密封圈高度、装配座孔内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面，这里所输入的参数值分别为：样骨架密封圈规格是150X180X15；骨架密封圈材料号，这里的材料号为试验用的自行编号；骨架密封圈外径是Φ180.41，单位是mm；骨架密封圈2高度是15，单位是mm；装配座孔内径是Φ180.05，单位是mm；测试速度是100，单位是mm/min； 

第四步，测试及数据采集和处理：点击系统界面上的测试按钮进行测试压入力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，这里所采用的骨架密封圈2可承受的脱出力计算公式为

式中：F＇为密封圈可承受的脱出力，单位：kgf； 

E为橡胶材料弹性模量，单位：kgf/mm²； 

δ为外周配合过盈量/2,单位：mm； 

t为外周包胶厚度，单位：mm； 

π为圆周率； 

D为孔径，单位：mm； 

H为外周有效配合宽度，单位：mm； 

μ为橡胶材料摩擦系数。 

从而得到试验结果数据或图形，这里计算所得的实验结果数据，即所测得的最大压力是364.693，单位是kgf；另外所得的实验结果图形如图4所示；然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存 储设备进行数据及实验结果或图形的输出及保存。 

本发明的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法解决了验证骨架密封圈装配尺寸与用户安装座孔之间相配合的状态及合理性的问题，有效的避免骨架密封圈与安装座孔的配合过盈量过大或者过小等因素所导致的骨架密封圈变形损坏或者脱落失效，提高骨架密封圈的使用寿命，此外，其还具有增强设计人员对与产品配合设计的意识，协助用户提高对产品的装配稳定性和重要性的认识的作用。 

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 (9)

1.一种骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是：其所采用的拉力试验系统包括由垫块和垫块定位块组成的试样固定单元，由AC伺服电机、皮带、齿轮和横担组成的动力传动单元，以及由与横担相连接的力量传感器、夹具连接头和微处理器组成的测试控制及数据采集处理单元；其中被测件由垫块垫起，上面放入压块，并由垫块定位块进行位置固定，然后由微处理器控制AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得被测件的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，从而得到试验结果数据或图形，然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据输出及保存；其包括以下步骤:

第一步，装配座孔固定：将装配座孔用垫块垫起，并由垫块定位块进行位置固定；

第二步，试样装配：将骨架密封圈装配入装配座孔中，上面放入压块；

第三步，参数输入：将骨架密封圈规格、骨架密封圈材料号、骨架密封圈外径、骨架密封圈高度、装配座孔内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面；

第四步，测试及数据采集和处理：点击系统界面上的测试按钮进行测试压入力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，从而得到试验结果数据或图表，然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验结果或图形的输出及保存。

2.根据权利要求1所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是：骨架密封圈可承受的脱出力计算公式为

式中：F＇为密封圈可承受的脱出力，单位：kgf；

E为橡胶材料弹性模量，单位：kgf/mm²；

δ为外周配合过盈量/2,单位：mm；

t为外周包胶厚度，单位：mm；

π为圆周率；

D为孔径，单位：mm；

H为外周有效配合宽度，单位：mm；

μ为橡胶材料摩擦系数。

3.根据权利要求2所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是：骨架密封圈被压入及脱出工装座孔的速度S的范围是3mm/min≤S≤100mm/min。

4.根据权利要求3所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是：骨架密封圈被压入及脱出工装座孔的速度S所允许的速度误差范围是±2mm/min。

5.根据权利要求3所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是：骨架密封圈被压入及脱出工装座孔的速度S为目标值，因为速度过慢时试验的效率过低，速度过快时试验的稳定性差。

6.根据权利要求2所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是：参数输入步骤中的参数，骨架密封圈材料号，为试验用的自行编号。

7.根据权利要求2所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是：骨架密封圈的外径尺寸D的范围为10mm≤D≤180mm。

8.根据权利要求7所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是：骨架密封圈的外径尺寸D所允许的尺寸误差范围是≤0.2mm。

9.根据权利要求7所述的骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是：骨架密封圈的外径尺寸D是目标值，外径尺寸过小难以形成产品，外径尺寸过大受工作台面等因素的限制。

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