CN103499329B - 橡胶压缩试件径向变形测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种橡胶压缩试件径向变形测试装置，其特征在于：主要由底座（1）以及位于该底座（1）上方的压机头（2）组成；在所述底座（1）上设有径向位移传感器（3），而在所述压机头（2）上则设有轴向位移传感器（4）。本发明不仅结构简单，而且成本低廉，还能对橡胶压缩过程中的径向变形进行测试，从而便于对橡胶更深程度的开发利用，因此适合推广使用。

Description

橡胶压缩试件径向变形测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶试件测试装置，尤其涉及一种橡胶压缩试件径向变形测试装置及其测试方法。

背景技术

橡胶试件在受到轴向压力的作用时，径向向外膨胀变形，而国家标准中对非约束式橡胶压缩性能的测试仅限于轴向应力应变分析。目前，橡胶压缩过程中对径向变形的测试尚无相关国家标准、行业标准和相关文献可供参考，市场上也没有对橡胶压缩时径向变形的测试装置，因此给橡胶压缩时径向变形的测试带来极大的不便，从而限制了对橡胶更深程度的开发利用。

发明内容

本发明的目的在于克服目前橡胶压缩过程中对径向变形的测试尚无相关国家标准、行业标准和相关文献可供参考，市场上也没有对橡胶压缩时径向变形的测试装置，因此给橡胶压缩时径向变形的测试带来极大的不便的缺陷，提供一种不仅结构简单，而且成本低廉，还能对橡胶压缩过程中的径向变形进行测试的橡胶压缩试件径向变形测试装置。同时，本发明还提供一种橡胶压缩试件径向变形测试方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：橡胶压缩试件径向变形测试装置，主要由底座以及位于该底座上方的压机头组成；在所述底座上设有径向位移传感器，而在所述压机头上则设有轴向位移传感器。

进一步的，在所述底座上设有安装座，所述径向位移传感器则设置在安装座上。

再进一步的，所述安装座通过螺钉可拆卸式连接在底座上。

同时，在所述径向位移传感器上还设有触头。

更进一步的，在所述径向位移传感器以及轴向位移传感器上还连接有电气测控组件，所述电气测控组件包括分别与径向位移传感器以及轴向位移传感器相连接的数据采集系统、连接在该数据采集系统上的终端控制与显示设备。

为了更好地实现本发明，所述终端控制与显示设备为电脑终端。

橡胶压缩试件径向变形测试方法，包括以下步骤：

（1）将橡胶试件安放在底座的工作台上，并使触头与橡胶试件相接触；

（2）压下压机头，使压机头挤压橡胶试件；

（3）通过终端控制与显示设备读取测试结果。

为了确保效果，测试前需要分别将底座以及压机头安装在试验机上。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明的橡胶压缩压试件径向变形测试装置不仅结构简单，而且成本低廉，方便操作；其底座上设有径向位移传感器，同时其压机头上设有轴向位移传感器，使用时将橡胶试件安放在底座的工作台上，然后通过压机头向下挤压橡胶试件，压机头上的轴向位移传感器则可检测出橡胶试件的轴向变形，而底座上的径向位移传感器则可检测出橡胶试件的进行变形，由此可得出橡胶压缩试件径向变形与轴向变形之间的关系。

（2）本发明的底座上设有安装座，方便通过该安装座将径向位移传感器连接在底座上。

（3）本发明的安装座通过螺钉连接在底座上，方便拆卸。

（4）本发明的径向位移传感器上设有触头，方便通过该触头与橡胶试件接触后测试橡胶试件的径向变形。

（5）本发明的径向位移传感器与轴向位移传感器上还连接有数据采集系统，而在数据采集系统上还连接有终端控制与显示设备，通过数据采集系统可分别采集径向位移传感器以及轴向位移传感器所检测到的信息，该数据采集系统将采集到的信息发送给终端控制与显示设备进行显示。而在终端控制与显示设备上还可预先设置控制程序，以便于对数据采集系统采集到的信息进行处理并生成相关数据，还可对生成的数据进行分析计算后得出实验者需要的结果。

（6）本发明的橡胶压缩试件径向变形测试方法不仅步骤简单，而且便于使用，通过径向位移传感器与轴向位移传感器则将相应的检测数据通过终端控制与显示设备的处理可将测试结果进行显示，并可通过终端控制与显示设备对数据进行处理后生成相应的轴向应力应变以及径向应变的曲线图，进而生成数据报表，以便于通过对数据的比较分析，总结得出橡胶压缩时轴向变形与径向变形之间的关系。通过该橡胶压缩试件径向变形测试方法所获得的测试数据可总结规律并可分析橡胶试件压缩过程中的相关性能，从而实现对橡胶更深层次的研究，进而可方便对橡胶材料的更深程度的开发利用。

（7）本发明的方法在测试前需要分别将底座以及压机头安装在试验机上，方便将底座固定在试验机上，同时可通过试验机自动控制压机头的升降，即控制压机头对橡胶试件的挤压，以便于使本发明的方法测试的结果更加准确。而通过采集试验机压下压机头的压力还可测试橡胶试件轴向压力与径向变形之间的关系，从而可对橡胶试件在压缩过程中的相关性能的测试提供进一步的数据支持。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1—底座，2—压机头，3—径向位移传感器，4—轴向位移传感器，5—安装座，6—螺钉，7—触头。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例

如图1所示，本发明的橡胶压缩试件径向变形测试装置，主要由底座1组成。为了便于测试橡胶试件8的径向变形，在该底座1上还设有径向位移传感器3。同时，在该径向位移传感器3上还设有测试时与橡胶试件8相接触的触头7，该触头7设置在径向位移传感器3的端部探针上，并固定在径向位移传感器3上，本实施例中的触头7通过螺纹连接固定在径向位移传感器3的探针上。触头7的安装可扩大与待测试件径向突出点的接触范围，即，当待测试件轴向受压径向膨胀时，径向膨胀的最高点位置是在不断变化的，且变化规律不易测得总结，而触头7则可与任意阶段、不同位置的最高膨胀点接触受力，使固定触头7的径向位移传感器3的探针弹性压缩，从而准确测得轴向压缩径向膨胀过程中的变形情况。

为了便于将径向位移传感器3连接在底座1上，在所述底座1上还设有安装座5，所述径向位移传感器3则设置在该安装座5上。为了便于拆卸，所述安装座5通过螺钉6可拆卸式连接在底座1上。所述安装座5上的螺钉孔为腰型孔，可根据需要调节螺钉6在安装座5上的螺钉孔的位置，从而可调节安装座5的安装高度。

为了便于将径向位移传感器3设置在安装座5上，本实施例中的安装座5上还设有卡箍。安装座5端面设有安装径向位移传感器3的安装槽，同时在所述卡箍上也设有安装槽，所述径向位移传感器3与安装座5上的安装槽配合后放置在安装座5上，然后将卡箍上的安装槽与径向位移传感器配合后连接在安装座5上，并使用螺栓将卡箍固定在安装座5上，从而可固定径向位移传感器3。为了防止使用过程中产生摩擦而损坏径向位移传感器3，分别在安装座5与卡箍的安装槽内还粘贴有2mm厚的毛毡。本实施例中的安装槽的横截面为圆弧形，将安装槽设置为圆弧形可方便位移传感器的放置，同时可使卡箍与安装座5通过螺栓连接后仍保持间隙，确保径向位移传感器3处于受压状态。安装槽内设置毛毡可适应径向位移传感器3直径的略微调整，也可对径向位移传感器进行保护，防止卡箍与安装座5装配太紧时对径向位移传感器3造成损伤。

本发明的橡胶压缩试件径向变形测试装置还包括压机头2，该压机头2设置在底座1的上方。为了便于测试橡胶试件8的轴向变形，在所述压机头2上还设有轴向位移传感器4。为了便于收集测试数据并对数据进行分析处理，在所述轴向位移传感器4以及径向位移传感器3上还连接有电气测控组件，所述电气测控组件包括数据采集系统以及终端控制与显示设备。所述数据采集系统分别与轴向位移传感器4以及径向位移传感器3电连接，从而采集轴向位移传感器4以及径向位移传感器3检测到的相关信息。所述终端控制与显示设备则连接在数据采集系统上，从而将数据采集系统所采集到的相关数据信息进行分析处理并输出测试结果，即将测试结果进行显示。本发明使用的终端控制与显示设备为电脑终端。

使用本发明的橡胶压缩试件径向变形测试装置进行测试之前，需要将本发明的底座1以及压机头2分别安装在试验机上，以便于将底座1固定在试验机上，同时可通过试验机控制压机头2动作进而对橡胶试件8进行挤压。安装时，使径向位移传感器3的触头7处于压机头下方。为了便于采集试验机对压机头2的作用力即压机头2挤压橡胶试件8的作用力，以便于将该作用力用于分析对橡胶压缩过程中性能的影响，所述试验机还与数据采集系统相连接。

测试时，将橡胶试件8安放在底座1的工作台上，使橡胶试件8正对压机头2，并根据橡胶试件高度调节安装座5的高度，使径向位移传感器3的触头7位于橡胶试件的中心高度，同时使触头7与橡胶试件8相接触。然后通过试验机压下压机头2，压机头2接触橡胶试件8后继续向下运动并挤压橡胶试件8，橡胶试件8受到轴向挤压后产生轴向收缩并产生径向膨胀。数据采集系统则采集试验机压下压机头2的作用力以及轴向位移传感器4检测到的橡胶试件8的轴向变形，并将采集的数据发送至电脑终端。橡胶试件8受压膨胀并挤压径向位移传感器3，径向位移传感器3则可通过其上的触头7检测橡胶试件8受压时的径向变形。数据采集系统则同步采集径向位移传感器3检测到的橡胶试件8的径向变形数据信息，并将采集的数据发送至电脑终端。

在所述电脑终端需要预先设置处理程序，则电脑终端可将数据采集系统采集到的相关数据信息进行处理后得出相应的数据结果。重复测试多组橡胶试件8，则可得到多组数据结果，通过电脑程序设定则可将相应的多组数据结果生成橡胶试件8的轴向应力应变曲线图以及径向变形曲线图，同时将相应的数据结果生成报表。

通过本发明的测试装置以及测试方法对同一种材料的相同尺寸的橡胶试件8进行压缩测试并生成数据报表，或者对不同材料的相同尺寸的橡胶试件8进行压缩测试并生成数据报表，则可得到橡胶试件材料在压缩过程中的径向变形。因此，通过数据比较分析，可总结得出橡胶压缩过程中径向变形与轴向压力以及轴向变形之间的关系，总结规律并可分析橡胶试件在压缩过程中的相关性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.橡胶压缩试件径向变形测试装置，其特征在于：主要由底座(1)以及位于该底座(1)上方的压机头(2)组成；在所述底座(1)上设有径向位移传感器(3)，而在所述压机头(2)上则设有轴向位移传感器(4)；用于由压机头(2)向下挤压橡胶试件，压机头(2)上的轴向位移传感器则可检测出橡胶试件的轴向变形，而底座(1)上的径向位移传感器(3)则可检测出橡胶试件的径向变形，进而由此可得出橡胶压缩试件径向变形与轴向变形之间的关系；所述径向位移传感器(3)上还设有测试时与橡胶试件(8)相接触的触头(7)，该触头(7)设置在径向位移传感器(3)的端部探针上，用于扩大位移传感器(3)的端部探针与待测试件径向突出点的接触范围。

2.按照权利要求1所述的橡胶压缩试件径向变形测试装置，其特征在于：在所述底座(1)上设有安装座(5)，所述径向位移传感器(3)则设置在安装座(5)上。

3.按照权利要求2所述的橡胶压缩试件径向变形测试装置，其特征在于：所述安装座(5)通过螺钉(6)可拆卸式连接在底座(1)上。

4.按照权利要求2或3所述的橡胶压缩试件径向变形测试装置，其特征在于：在所述安装座(5)上还设有固定径向位移传感器(3)的卡箍。

5.按照权利要求1所述的橡胶压缩试件径向变形测试装置，其特征在于：在所述径向位移传感器(3)以及轴向位移传感器(4)上还连接有电气测控组件，所述电气测控组件包括分别与径向位移传感器(3)以及轴向位移传感器(4)相连接的数据采集系统、连接在该数据采集系统上的终端控制与显示设备。

6.按照权利要求5所述的橡胶压缩试件径向变形测试装置，其特征在于：所述终端控制与显示设备为电脑终端。

7.一种权利要求1至6任意一项所述橡胶压缩试件径向变形测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将橡胶试件安放在底座的工作台上，并使触头与橡胶试件相接触；

(2)压下压机头，使压机头挤压橡胶试件，压机头上的轴向位移传感器检测出橡胶试件的轴向变形，底座上的径向位移传感器检测出橡胶试件的径向变形；

(3)进而得出橡胶压缩试件径向变形与轴向变形之间的关系，通过终端控制与显示设备读取测试结果。

8.按照权利要求7所述的橡胶压缩试件径向变形测试装置的测试方法，其特征在于：测试前需要分别将底座以及压机头安装在试验机上。