CN108375517A - 一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法 - Google Patents
一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108375517A CN108375517A CN201810399721.2A CN201810399721A CN108375517A CN 108375517 A CN108375517 A CN 108375517A CN 201810399721 A CN201810399721 A CN 201810399721A CN 108375517 A CN108375517 A CN 108375517A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workbench
- rubber wire
- crank
- fixture
- rubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 28
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 241001212149 Cathetus Species 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
- G01N3/34—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces generated by mechanical means, e.g. hammer blows
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/003—Generation of the force
- G01N2203/0032—Generation of the force using mechanical means
- G01N2203/0039—Hammer or pendulum
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
- G01N2203/0073—Fatigue
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/025—Geometry of the test
- G01N2203/0254—Biaxial, the forces being applied along two normal axes of the specimen
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0262—Shape of the specimen
- G01N2203/0278—Thin specimens
- G01N2203/028—One dimensional, e.g. filaments, wires, ropes or cables
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明公开一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法，包括：上箱体、I号电机、曲柄滑块机构、立柱、I号工作台、固定铰支、上夹具、II号工作台、下夹具、曲柄摇杆机构、击锤、II号电机、下箱体。本发明既可以实现对橡胶钢丝试样的轴向或径向进行单一方向的加载，又可以实现对橡胶钢丝试样的轴向和径向同时加载，且两个方向的加载频率和加载时间相对独立、可调，通过调节可以更加接近汽车行驶过程中轮胎骨架材料的受力情况，对轮胎使用的寿命预测起到一定的指导作用。本发明可以同时对4个试样进行实验，提高效率，夹具便于拆卸、可根据不同的实验要求及试样形状更换，适应性强。
Description
技术领域
本发明属于橡胶钢丝粘合性能检测技术领域，涉及一种橡胶轮胎行业动态测量的多试件加载技术设备和方法。
背景技术
汽车行业的快速发展对子午线轮胎性能提出了更高的要求，其中安全性和耐用性非常重要。轮胎骨架材料—橡胶钢丝界面的粘合疲劳强度不足，在汽车行驶过程中会造成硫化橡胶与钢丝间的界面逐渐剥离，出现裂纹缺陷及应力集中源，容易造成爆胎，存在安全隐患。因此，行之有效橡胶钢丝粘合疲劳强度测量及轮胎寿命预测至关重要。目前，国内外对橡胶钢丝粘合疲劳强度的测量主要采用静态轴向抽出的方法，常用的有欧洲共同体试验标准法(EC法)和美国材料试验学会标准法(ASTM法)。本质上说EC法和ASTM法均为抽出法，即将钢丝帘线包埋在一定形状的橡胶胶料中，经硫化后在拉力试验机上测量从橡胶中直线抽出每根钢丝帘线所需的力，并观察钢丝表面的覆胶量，用抽出力和覆胶量来表征粘合水平。但是，这两种方法都只局限于静态轴向抽出测量，而汽车行驶过程中轮胎钢丝所承受的载荷不仅仅有轴向力，还有地面对轮胎施加的交变径向载荷，因此这种静态轴向抽出的测量方法是存在明显缺陷的。
国内外目前对橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量主要有三种方法：亨利实验法、超声波法和波兹南工业大学法。三种方法的原理都是对橡胶钢丝试样施加可变频率的载荷或变形，持续特定时间或次数后，在拉力试验机上测量抽出力并观察覆胶量，然后与静态参数进行对比分析。三种方法的缺陷是都只进行了单一的轴向加载或单一的径向加载，且都处于研究阶段，并没有形成公认的测试标准。
发明内容
本发明的目的在于克服现有测量方法的不完善，设计一种可以对橡胶钢丝试样同时进行轴向加载和径向加载的动态测量装置，更真实地模拟汽车行驶过程中轮胎骨架材料的受载，使测量结果更加准确、有效。另外，该装置可以对多个试样同时加载，提高效率。
为实现以上目的，本发明的主体结构包括：上箱体、I号电机、曲柄滑块机构、立柱、I号工作台、固定铰支、上夹具、II号工作台、下夹具、曲柄摇杆机构、击锤、II号电机、下箱体。所述击锤与所述曲柄摇杆机构为一体，所述曲柄摇杆机构和所述II号电机安装在所述下箱体内，所述下箱体的上表面和所述II号工作台在相对应的位置开通孔，以便对称的两个所述击锤伸出和摆动；所述II号工作台正上方位置开16个螺纹通孔，以便在正上方通过沉头内六角螺纹连接安装4个所述下夹具，每个所述下夹具的底座相对于所述II号工作台开螺纹孔位置开4个螺纹孔，另外，所述下夹具在所述击锤一侧开孔，以便所述击锤进入，对试样进行加载，所述下夹具的夹持部分为槽式结构，用于夹持橡胶钢丝试样的橡胶部分；所述上、下箱体、所述I号工作台和所述II号工作台通过4根所述立柱连接在一起，其中所述I号工作台与所述立柱通过过渡配合连接，同时安装滑动轴承以减少磨耗，所述上、下箱体和所述II号工作台与所述立柱通过螺纹连接，其中所述下箱体与所述立柱采用直接螺纹连接，所述上箱体和所述II号工作台侧边开孔与所述立柱螺纹连接；所述I号工作台的正下方安装4个所述上夹具，安装方式同所述II号工作台与所述下夹具之间的安装，所述上夹具的夹持部分作滚花处理，用于夹持橡胶钢丝试样的钢丝部分，采用螺栓推动的方式夹紧，所述I号工作台对应每个所述上夹具夹持钢丝位置开小通孔，总共开4个小通孔，以便钢丝穿过，拉紧夹持；所述曲柄滑块机构和所述I号电机安装在所述上箱体内，所述曲柄滑块机构通过所述固定铰支带动所述I号工作台，所述I号工作台与所述固定铰支的底座为一体，所述I号工作台采用异形形状，目的是减轻重量，便于上下移动。
根据本发明，所述I号电机带动所述曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构带动所述I号工作台对橡胶钢丝试样做轴向加载。
根据本发明，所述II号电机带动所述曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构带动所述击锤对橡胶钢丝试样做径向加载。
根据本发明，所述I号电机带动的轴向加载和所述II号电机带动的径向加载的加载频率和加载时间相对独立、可调。
根据本发明，所述下夹具与所述II号工作台的连接以及所述上夹具与所述I号工作台的连接都是螺纹连接的方式，便于拆卸，可以根据不同的实验要求及试样形状更换上下夹具。
本发明一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法，所述动态测量方法包括以下步骤：
(1)将所述上夹具安装固定到所述I号工作台上，将所述下夹具安装固定到所述II号工作台上；
(2)将橡胶钢丝试样的橡胶部分塞入所述下夹具的槽体中，将橡胶钢丝试样的钢丝部分穿过所述I号工作台的小通孔，拉紧钢丝后用螺栓推动所述上夹具的夹持部分夹紧钢丝；
(3)根据需要打开所述I号电机做轴向疲劳强度测量或打开所述II号电机做径向疲劳强度测量或同时打开所述I号电机和所述II号电机同时做轴向和径向疲劳强度测量。
本发明一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法所能取得的有益效果是：
(1)可以实现对橡胶钢丝试样的轴向和径向同时加载，且轴向加载和径向加载的加载频率和加载时间相对独立、可调，通过调节可以更加接近汽车行驶过程中轮胎骨架材料的受力情况；
(2)可以分别实现对橡胶钢丝试样的轴向加载或径向加载，以便与轴向和径向同时加载的试样作对比实验；
(3)可以同时对4个试样进行实验，提高效率；
(4)夹具便于拆卸、可根据不同的实验要求及试样形状更换，适应性强；
(5)本发明一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法更加接近汽车行驶过程中轮胎骨架材料的受力情况，对轮胎使用的寿命预测有一定的指导作用。
附图说明
图1：本发明一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法的三维等轴侧结构图
图2：本发明一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法的细节展示图
图3：本发明一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法的细节展示图
图中：1-上箱体；2-曲柄滑块机构；3-I号工作台；4-上夹具；5-下夹具；6-下箱体；7-曲柄摇杆机构；8-II号工作台；9-击锤；10-立柱；11-固定铰支；
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，本发明一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法的主体结构包括上箱体1，内含I号电机和曲柄滑块机构2，I号工作台3，上夹具4，下夹具5，下箱体6，内含II号电机和曲柄摇杆机构7，II号工作台8，击锤9，立柱10，固定铰支11。
实验前调整I号工作台3至最低位置，将橡胶钢丝试样的橡胶部分塞入下夹具5的槽体中，将钢丝部分穿过上夹具4的小孔及I号工作台3的通孔，用手拉紧，拧紧上夹具4的螺栓实施对钢丝的夹紧，打开I号电机，I号电机带动曲柄滑块机构2，通过固定铰支11带动I号工作台3沿着立柱10上下移动，从而对橡胶钢丝试样进行轴向加载。打开II号电机，II号电机带动曲柄摇杆机构7末端的击锤9对橡胶钢丝试样的橡胶部分进行径向加载。
Claims (5)
1.一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法，包括：上箱体、I号电机、曲柄滑块机构、立柱、I号工作台、固定铰支、上夹具、II号工作台、下夹具、曲柄摇杆机构、击锤、II号电机、下箱体。所述击锤与所述曲柄摇杆机构为一体，所述曲柄摇杆机构和所述II号电机安装在所述下箱体内，所述下箱体的上表面和所述II号工作台在相对应的位置开通孔，以便对称的两个所述击锤伸出和摆动；所述II号工作台正上方位置开16个螺纹通孔，以便在正上方通过沉头内六角螺纹连接安装4个所述下夹具，每个所述下夹具的底座相对于所述II号工作台开螺纹孔位置开4个螺纹孔，另外，所述下夹具在所述击锤一侧开孔，以便所述击锤进入，对试样进行加载，所述下夹具的夹持部分为槽式结构，用于夹持橡胶钢丝试样的橡胶部分；所述上、下箱体、所述I号工作台和所述II号工作台通过4根所述立柱连接在一起，其中所述I号工作台与所述立柱通过过渡配合连接，同时安装滑动轴承以减少磨耗，所述上、下箱体和所述II号工作台与所述立柱通过螺纹连接，其中所述下箱体与所述立柱采用直接螺纹连接，所述上箱体和所述II号工作台侧边开孔与所述立柱螺纹连接；所述I号工作台的正下方安装4个所述上夹具，安装方式同所述II号工作台与所述下夹具之间的安装，所述上夹具的夹持部分作滚花处理，用于夹持橡胶钢丝试样的钢丝部分，采用螺栓推动的方式夹紧，所述I号工作台对应每个所述上夹具夹持钢丝位置开小通孔，总共开4个小通孔，以便钢丝穿过，拉紧夹持；所述曲柄滑块机构和所述I号电机安装在所述上箱体内，所述曲柄滑块机构通过所述固定铰支带动所述I号工作台，所述I号工作台与所述固定铰支的底座为一体，所述I号工作台采用异形形状，目的是减轻重量，便于上下移动。
2.如权利要求1所述的一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法，其特征在于，所述I号电机带动所述曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构带动所述I号工作台对橡胶钢丝试样做轴向加载。
3.如权利要求1所述的一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法，其特征在于，所述II号电机带动所述曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构带动所述击锤对橡胶钢丝试样做径向加载。
4.如权利要求1所述的一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法，其特征在于，所述I号电机带动的轴向加载和所述II号电机带动的径向加载的加载频率和加载时间相对独立、可调。
5.如权利要求1所述的一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法，其特征在于，既可以单独对橡胶钢丝试样做轴向加载或径向加载，又可以同时对橡胶钢丝试样做轴向和径向加载。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810399721.2A CN108375517A (zh) | 2018-04-28 | 2018-04-28 | 一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810399721.2A CN108375517A (zh) | 2018-04-28 | 2018-04-28 | 一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108375517A true CN108375517A (zh) | 2018-08-07 |
Family
ID=63032964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810399721.2A Withdrawn CN108375517A (zh) | 2018-04-28 | 2018-04-28 | 一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108375517A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113640107A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-12 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚合物帘线/橡胶界面疲劳性能测试用夹具及测试方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102507436A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-06-20 | 青岛科技大学 | 一种橡胶钢丝粘合性能的动态测量装置 |
| CN104297150A (zh) * | 2014-10-12 | 2015-01-21 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 一种测试橡胶与钢丝动态粘合保持力的方法和试验机 |
| CN205572238U (zh) * | 2016-04-05 | 2016-09-14 | 青岛科技大学 | 一种橡胶钢丝帘线复合体试样的槽式夹具 |
-
2018
- 2018-04-28 CN CN201810399721.2A patent/CN108375517A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102507436A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-06-20 | 青岛科技大学 | 一种橡胶钢丝粘合性能的动态测量装置 |
| CN104297150A (zh) * | 2014-10-12 | 2015-01-21 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 一种测试橡胶与钢丝动态粘合保持力的方法和试验机 |
| CN205572238U (zh) * | 2016-04-05 | 2016-09-14 | 青岛科技大学 | 一种橡胶钢丝帘线复合体试样的槽式夹具 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113640107A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-12 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚合物帘线/橡胶界面疲劳性能测试用夹具及测试方法 |
| CN113640107B (zh) * | 2021-08-13 | 2022-06-07 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚合物帘线/橡胶界面疲劳性能测试用夹具及测试方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113567154B (zh) | 一种用于车辆车轮的测试装置 | |
| CN102445413B (zh) | 一种橡胶钢丝粘合性能的动态测量方法 | |
| CN115235925B (zh) | 动态海缆绝缘材料测试的热-疲劳老化试验装置 | |
| CN108375517A (zh) | 一种橡胶钢丝粘合疲劳强度的动态测量装置及方法 | |
| CN207923599U (zh) | 一种土工布气动顶破测试夹具 | |
| CN105910885B (zh) | 用于车桥的性能检测装置 | |
| CN208254934U (zh) | 一种带有轴向拉伸功能的三点弯曲振动疲劳装置 | |
| CN204718770U (zh) | 汽车灯前罩测试装置 | |
| CN114088374A (zh) | 一种汽车座椅滑轨的耐久度检测装置 | |
| CN102507436B (zh) | 一种橡胶钢丝粘合性能的动态测量装置 | |
| CN205749108U (zh) | 一种动态拉伸试验防滑夹具装置 | |
| CN109269717A (zh) | 一种可实现自我核查功能的叠加式力标准机 | |
| CN105537896B (zh) | 伸长量机构 | |
| CN104316313B (zh) | 变速箱壳体试验装置 | |
| CN209014412U (zh) | 一种塑料冲击试验仪 | |
| CN209167369U (zh) | 一种电机快速装夹测试装置 | |
| CN209624228U (zh) | 一种万能试验机的胶带测试夹具 | |
| CN206773089U (zh) | 一种变压器特性测试的自动测试机 | |
| CN209894617U (zh) | 一种零件扭转性能测试装置 | |
| CN102279133B (zh) | 循环弯曲应力疲劳试验台架 | |
| CN106353189A (zh) | 车门限位器螺纹孔强度测试装置 | |
| CN206146659U (zh) | 一种家具结构节点抗扭转疲劳强度测试装置 | |
| CN105973101B (zh) | 电磁阀阀盖螺纹测试机的阀盖定位夹紧机构 | |
| CN106441949B (zh) | 一种转向器疲劳性能测试装置 | |
| KR101129056B1 (ko) | 소형 압축 스프링의 코일 내경 검사장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180807 |