CN107505212A - 一种用于测量胶管柔韧度的测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测量胶管柔韧度的测试装置及方法，它解决了现有技术中无法测量胶管柔韧度的问题，具有可以快速准确的检查胶管柔韧度的有益效果，其方案如下：测试装置包括支撑架，支撑架设置第一板和与第一板相对设置的第二板，第一板、第二板中至少一个与直线往复机构连接，第二板与第一板之间用于夹持胶管，第一板与固定挡板固定，在固定挡板与第一板之间设置力传感器。

Description

一种用于测量胶管柔韧度的测试装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于测量胶管柔韧度的测试装置及方法。

背景技术

胶管是液压胶管传动系统中基础元件，胶管柔韧性能的好坏，直接影响系统和主机的设计和使用性能。在设计过程中，胶管的柔韧度影响到胶管能够使用的最小弯曲半径，一般柔韧度越好越能满足更小的弯曲半径，这样能够将系统和主机设计的更加紧凑，节省空间，降低材料成本。在实际工作中，不同厂家的胶管柔韧度不同，在同一主机安装位置，柔韧度较好的胶管容易安装使用。而柔韧度较差的胶管安装困难、费力，有些严重安装后出现弯折的现象，这样的胶管容易发生过爆管或砂眼泄露，引起主机和系统故障，甚至发生人身伤亡的事故。

目前胶管产品并没有对胶管的柔韧度的明确检验装置和方法。在产品测试批准中与胶管柔韧度相关的实验测试，主要有弯曲度和脉冲实验。弯曲度是指当软管弯曲至标准规定的最小弯曲半径时，弯曲半径在弯曲部为的内侧进行测量，软管外径的变化不应大于原外径的10％。一般设计的胶管均能满足该要求，在进行胶管对比时由于测量误差并不能有效的对比，胶管弯曲的差异。脉冲试验该试验时间跨度较大，它是一种疲劳试验，通过模拟按照最小弯曲半径软管总成的工作状态，验证软管总成的使用寿命，也就是脉冲的次数是否满足标准规定。

液压胶管根据胶管执行标准的要求需要进行脉冲测试，在脉冲测试过程中，测试的结果不仅受到胶管接头和扣压尺寸的影响，同时也与胶管本身柔韧度有一定的关联影响。胶管按照一定弯曲半径通过脉冲测试后，缩小弯曲半径重新测试时，往往会发生接头泄露，测试失败。这是由于当缩小弯曲半径时，胶管受弯曲产生的回弹应力会聚集在接头位置，会导致内胶或钢丝超负荷提前发生失效。

高压胶管在使用过程中，无论在固定状态还是在相连设备移动的状态下，都会受到各种屈挠状态的综合作用。因此，除了内胶的气密性，总体强度、层间粘合强度和接头的恶可靠性外，弯曲应力则是影响耐压胶管使用性能的重要指标。安装后的弯曲应力越大，胶管的使用寿命就相对越短。

现在国内外的胶管厂家都在开发研制使用条件更加苛刻，弯曲半径更小，更加柔软的胶管，为了对比不同实验胶管和不同厂家的柔软差异，需要更加准确的测试方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，该装置可以快速准确的检查胶管的柔韧度，帮助对比不同厂家胶管，测试速度快。

一种用于测量胶管柔韧度的测试装置的具体方案如下：

一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，包括：

支撑架，支撑架设置第一板和与第一板相对设置的第二板，第一板、第二板中至少一个与直线往复机构连接，第二板与第一板之间用于夹持胶管，第一板与固定挡板固定，在固定挡板与第一板之间设置力传感器。

该测试装置，因为力的作用是相互的，通过力传感器就可以读取胶管反弹在固定挡板上的力量大小，通过力传感器的确定，可以更加准确的判断胶管的柔韧度。

所述直线往复机构为丝杠滑块机构，支撑架包括U型支撑座和设于U型支撑座之间的安装于丝杠的至少两个滑块，丝杠两侧螺纹相反，第二滑块与第二板固定，第一滑块与第一板固定，支撑架包括两侧板和底板，侧板竖直设于底板的侧部，第一滑块与丝杠正螺纹配合，第二滑块与丝杠反螺纹配合，而且丝杠穿过支撑架设置，在丝杠端部设置手轮。

在本发明另一方案中，所述直线往复机构为丝杠滑块机构，支撑架包括U型支撑座和设于U型支撑座之间的安装于丝杠的至少两个滑块，丝杠一侧设置螺纹与第一板固定，第二滑块与第二板固定，第一滑块与第一板固定，这样只需要移动第一板就可以实现第一板与第二板之间的距离确定。

在本发明另一方案中，所述直线往复机构为丝杠滑块机构，支撑架包括U型支撑座和设于U型支撑座之间的安装于丝杠的至少两个滑块，两个滑块分别与一丝杠连接，两个丝杠的螺纹相反，第一滑块与第一板固定，第二滑块与第二板固定，这两个丝杠在同一直线设置但二者中间不连接。

为了方便滑块在丝杠的移动，所述支撑架之间还设有第一光轴，第一光轴与所述的丝杠平行且同高度设置，所述的滑块套于第一光轴。

所述支撑架之间还设有第二光轴，第二光轴与所述的丝杠平行，且滑块套于第二光轴，第二光轴的高度高于第一光轴的高度，第二光轴的数量为2个，二者平行设于支撑架第一光轴的上方。

所述滑块包括四个移动块，四个移动块之间设有连接板，连接板一侧与竖架连接，所述的第一板、第二板分别设于竖架顶部的内侧，竖架为V型结构件，固定挡板设于一竖架的内侧。

所述第一板为V型结构件，所述第二板同样为V型结构件。

所述支撑架底部设置移动轮或者支撑座，以方便支撑架的移动；

为了方便数据的观测，所述力传感器为带显示屏的传感器。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种胶管柔韧度测试方法，采用所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，步骤如下：

1)选取设定长度的胶管；

2)将胶管设于第一板与第二板之间，移动直线往复机构夹紧胶管，使得胶管弯曲设置，并保持第一板与第二板之间设定的间距；

3)在步骤2)进行的同时，观察力传感器检测到的力的数值，待数值稳定后读取数值并记录。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过固定挡板与力传感器的设置，可以通过力的相互作用关系，确定胶管的正向弯曲力和反向弯曲力。

2)整个结构的设置，可以快速准确检查胶管的柔韧度，可以为产品开发提供一定的实验依据。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明装置的立体图；

图2为本发明装置的主视图；

图3为本发明测试方法流程图；

图4为本发明胶管弯曲示意图；

图中，1.手轮，2.支撑架，3.第一滑块，4.固定挡板，5.第一板，6.竖架，7.第二板，8.第二光轴，9.丝杠，10.第二滑块。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种用于测量胶管柔韧度的测试装置及方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1和图2所示，一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，包括支撑架2，支撑架2设置第一板5和与第一板5相对设置的第二板7，第一板5、第二板7中至少一个与直线往复机构连接，第二板7与第一板5之间用于夹持胶管，第一板5与固定挡板4固定，在固定挡板4与第一板5之间设置力传感器。

该测试装置，因为力的作用是相互的，通过力传感器就可以读取胶管反弹在固定挡板4上的力量大小，通过力传感器的确定，可以更加准确的判断胶管的柔韧度。

所述直线往复机构为丝杠滑块机构，支撑架2包括U型支撑座和设于U型支撑座之间的安装于丝杠的至少两个滑块，丝杠两侧螺纹相反，第二滑块与第二板固定，第一滑块3与第一板5固定，支撑架2包括两侧板和底板，侧板竖直设于底板的侧部，第一滑块3与丝杠9正螺纹配合，第二滑块10与丝杠9反螺纹配合，而且丝杠9穿过支撑架2设置，在丝杠9端部设置手轮1，或者丝杠9为电动丝杠，这样就可以实现自动对胶管的两侧施加作用力。

在本发明另一实施例中，所述直线往复机构为丝杠滑块机构，支撑架2包括U型支撑座和设于U型支撑座之间的安装于丝杠的至少两个滑块，丝杠一侧设置螺纹与第一板固定，第二滑块与第二板固定，第一滑块与第一板固定，这样只需要移动第一板就可以实现第一板与第二板之间的距离确定。

在本发明另一实施例中，所述直线往复机构为丝杠滑块机构，支撑架包括U型支撑座和设于U型支撑座之间的安装于丝杠的至少两个滑块，两个滑块分别与一丝杠连接，两个丝杠的螺纹相反，且两个丝杠端部均设置手轮，第一滑块与第一板固定，第二滑块与第二板固定，这两个丝杠在同一直线设置但二者中间不连接。

为了方便滑块在丝杠的移动，所述支撑架2之间还设有第一光轴，第一光轴与所述的丝杠9平行且同高度设置，所述的滑块套于第一光轴，第一光轴共设有两根，以方便滑块的移动。

所述支撑架2之间还设有第二光轴8，第二光轴8与所述的丝杠9平行，且滑块套于第二光轴8，第二光轴8的高度高于第一光轴的高度，第二光轴的数量为2个，二者平行设于支撑架第一光轴的上方。

所述滑块包括四个移动块，四个移动块之间设有连接板，四个移动块分别穿过第一光轴、第二光轴和丝杠设置，连接板一侧与竖架6连接，所述的第一板5、第二板7分别设于竖架6顶部的内侧，竖架6为V型结构件，固定挡板4设于一竖架的内侧。

所述第一板5为V型结构件，所述第二板同样为V型结构件。

所述支撑架2底部设置移动轮或者支撑座，以方便支撑架的移动；

为了方便数据的观测，所述力传感器为带显示屏的传感器。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种胶管柔韧度测试方法，采用所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，步骤如下：

1)选取设定长度的胶管；

2)将胶管设于第一板与第二板之间，移动直线往复机构夹紧胶管，使得胶管弯曲设置，并保持第一板与第二板之间设定的间距；

3)在步骤2)进行的同时，观察力传感器检测到的力的数值，待数值稳定后读取数值并记录。

胶管的柔韧度与胶管使用的橡胶材质，以及增强层的材质和结构设计有关。我们通过对来不同制造商的胶管的弯曲度进行测量对比。胶管满足同一标准要求，规格型号均一样，弯曲度测量在设定同一弯曲半径下测量，结果如下，

以上数据，弯曲度之间差异较小值，均能满足标准规定的不超过10％。不能够直接分析出胶管之间存在的柔韧性差异。

按照本发明的方法进行实验。将4根胶管截取等长，测量装置间距设置一样，每根胶管读取两个数值，第一个数值为正向弯曲力，第二个数值为反向弯曲力(即按照与第一次弯曲相反方向弯曲)。结果如下，

	胶管1号	胶管2号	胶管3号	胶管4号
					正向弯曲力(kg)	9.8	5.3	4.7	3.5
反向弯曲力(kg)	12.5	8.6	9.5	7.4

从以上数据中，可以看出同一规格型号的胶管，不同制造商生产的胶管，在弯曲力上存在明显的差异。胶管4号的弯曲力较小，在实验过程中，明显更加柔软。胶管1号的弯曲力较大，在实验过程中，弯曲时比较吃力，柔软度差。

同时也可以发现胶管正向弯曲力和反向弯曲力存在差异，反向弯曲力比正向弯曲力数值大。这是由于受制造工艺和存放条件的影响，胶管本身会有一个自然的弯曲方向，当按照自然弯曲方向弯曲时会弯曲力会偏小，反之，弯曲力会偏大。

在截取样品长度时，本发明参考GB/T 5568-2013橡胶或塑料软管及软管组合件无曲挠液压脉冲试验中软管试验按照弯曲180^。脉冲样品准备方法进行截取。样品的长度L＝π(r+d/2)+h，第一板与第二板之间设定间距W＝(2r+d)，当样品计算样品过长，无法在挡板之间保持垂直固定时，公式中的“r”可以按照“r/2”进行计算，如图4所示。

说明：r是胶管最小弯曲半径，d是胶管外径，h是挡板高度。

测试胶管的长度和挡板的设定间距会影响到测量结果。测量胶管的长度要适当，进行对比试验时，样品长度和设定间距要保持一致。同时，要保证弯曲挡板内的胶管部位保持垂直，胶管端部位于挡板中间位置。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，其特征在于，包括：

支撑架，支撑架设置第一板和与第一板相对设置的第二板，第一板、第二板中至少一个与直线往复机构连接，第二板与第一板之间用于夹持胶管，第一板与固定挡板固定，在固定挡板与第一板之间设置力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，其特征在于，所述直线往复机构为丝杠滑块机构，支撑架包括U型支撑座和设于U型支撑座之间的安装于丝杠的至少两个滑块，丝杠两侧螺纹相反，第二滑块与第二板固定，第一滑块与第一板固定。

3.根据权利要求1所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，其特征在于，所述直线往复机构为丝杠滑块机构，支撑架包括U型支撑座和设于U型支撑座之间的安装于丝杠的至少两个滑块，丝杠一侧设置螺纹与第一板固定，第二滑块与第二板固定，第一滑块与第一板固定。

4.根据权利要求1所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，其特征在于，所述直线往复机构为丝杠滑块机构，支撑架包括U型支撑座和设于U型支撑座之间的安装于丝杠的至少两个滑块，两个滑块分别与一丝杠连接，两个丝杠的螺纹相反，第一滑块与第一板固定，第二滑块与第二板固定。

5.根据权利要求2或3所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，其特征在于，所述支撑架之间还设有第一光轴，第一光轴与所述的丝杠平行且同高度设置，所述的滑块套于第一光轴。

6.根据权利要求5所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，其特征在于，所述支撑架之间还设有第二光轴，第二光轴与所述的丝杠平行，且滑块套于第二光轴。

7.根据权利要求1所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，其特征在于，所述滑块包括四个移动块，四个移动块之间设有连接板，连接板一侧与竖架连接，所述的第一板、第二板分别设于竖架的内侧。

8.根据权利要求1所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，其特征在于，所述第一板为V型结构件，所述第二板同样为V型结构件。

9.根据权利要求1所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，其特征在于，所述支撑架底部设置移动轮或者支撑座；

所述力传感器为带显示屏的传感器。

10.一种胶管柔韧度测试方法，其特征在于，采用根据权利要求1-9中任一项所述的一种用于测量胶管柔韧度的测试装置，步骤如下：

1)选取设定长度的胶管；

2)将胶管设于第一板与第二板之间，移动直线往复机构夹紧胶管，使得胶管弯曲设置，并保持第一板与第二板之间设定的间距；

3)在步骤2)进行的同时，观察力传感器检测到的力的数值，待数值稳定后读取数值并记录。