CN109855965B - 一种进行钢帘线破断拉伸试验的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种进行钢帘线破断拉伸试验的试验装置及其方法，属于钢帘线破断拉伸试验的技术领域。本发明先向两个结构相同、对称布置的浇注试模的内腔中注入由甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉与甲基丙烯酸甲酯溶剂配制而成的料浆，待料浆凝固后形成两块高强度的浇注物，钢帘线试样的两端分别被牢固地包裹在两块浇注物内、并与之成为一个大刚度体，最后将此大刚度体的两端与拉力机相接进行破断拉伸试验即可。本发明能够快速、准确、可靠、简单、便捷地测定多种规格钢帘线的实际破断力，为钢帘线制造商、子午线轮胎使用者、检验检测机构提供制造、使用和检测的依据，具有测定准确、操作简便、适用范围广、试验成本低、试验周期短等优点。

Description

一种进行钢帘线破断拉伸试验的方法

技术领域

本发明属于钢帘线破断拉伸试验的技术领域，具体讲涉及一种进行钢帘线破断拉伸试验的试验装置及其方法。

背景技术

钢帘线破断拉伸试验的目的是为钢帘线制造商、子午线轮胎使用者、检验检测机构提供制造、使用和检测的依据，用来准确测定钢帘线的实际破断力，避免使用中钢帘线因为拉伸破断而发生安全事故或质量事故。

目前较为常见的破断拉伸方法有直接夹持法、渐开线夹具夹持法和套管压制法。其中直接夹持法是将试样直接装夹在拉力试验机夹头合适的钳口内进行试验；渐开线夹具夹持法是将试样通过缠绕的方式缠绕在试验夹具上进行试验；套管压制法是将试样两端装上合适的金属套管，用压力机压制牢固，然后在试验机上进行试验。上述这些试验方法在使用过程中存在一些不足之处：1. 直接夹持法只适用于直径小、丝数少、结构简单的钢帘线，应用范围较窄；2、渐开线夹具夹持法的使用范围也是有限的，对于强度级别高、直径粗的钢帘线易造成断裂位置无效的现象；3、套管压制法需要针对不同规格型号钢帘线加工相应的金属套管，对于中粗规格钢帘线还需要配备大吨位的压力试验机，试样制备成本高、不易操作。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的适用范围窄、试验成本高、不易操作等不足之处而提供钢帘线破断一种进行钢帘线破断拉伸试验的试验装置及其方法。本发明能够快速、准确、可靠、简单、便捷地测定多种规格钢帘线的实际破断力，为钢帘线制造商、子午线轮胎使用者、检验检测机构提供制造、使用和检测的依据，避免在使用过程中钢帘线拉伸破断而发生安全事故或质量事故，具有测定准确、操作简便、适用范围广、试验成本低、试验周期短等优点。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的一种进行钢帘线破断拉伸试验的试验装置包括两个结构相同、对称布置的浇注试模；所述浇注试模是由小径端封闭大径端敞口的锥形模体、用于封堵大径端敞口结构的端盖、放置在浇注试模内腔中靠近小径端的移动顶板、以及用于顶紧移动顶板的顶紧螺栓构成；在移动顶板的中心开设有固定孔，在锥形模体封闭端的底壁中心开设有穿装孔，在底壁上所述穿装孔的外围加工有用于安装顶紧螺栓的顶丝孔。

在本发明中所述端盖上设置有自外表面向外延伸的夹持杆（进行破断拉伸试验时，只用将夹持杆直接夹持到拉力机即可）。

本发明中所述端盖与锥形模体大径端之间通过螺钉连接在一起（拆卸方便，便于试验后浇注物脱模）。

本发明的一种利用权利要求1所述的试验装置进行钢帘线破断拉伸试验的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

A、配制浇注料浆：在常温下，甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉与甲基丙烯酸甲酯溶剂按照质量比为1.5～2.5：1的配比来调制浇注料浆，并按照甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉质量的0.05～0.1%加入过氧化二苯甲酰添加作为引发剂，按照甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉质量的8～12%加入添加剂（增加添加剂可以增大浇注物与钢帘线试样试样的粘结力和摩擦力，增强浇注物的整体刚度）：即先称取一定量的甲基丙烯酸甲酯溶剂加入到清洁的瓷质调杯中；再将按照上述对应配比称量过的甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉均匀地撒入到甲基丙烯酸甲酯溶剂中，直至甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉被完全浸润；按上述相应的配比分别加入引发剂和添加剂；然后用不锈钢调刀调和均匀，制成浇注料浆；

B、穿装钢帘线试样：将钢帘线试样的两端分别穿过两个浇注试模中锥形模体的穿装孔和移动顶板的固定孔，并分别将钢帘线试样两端超出固定孔的外延部分去掉捆扎丝、制成帚头状端头，且不得对帚头状端头裸露的钢丝进行校直；

C、密封固定孔：在两个移动顶板的固定孔与钢帘线试样之间的结合部位设置填充物进行密封（目的是防止在浇注料浆以及浇注物成形过程中漏浆）；

D、一端注浆成型浇注物：先将一端的浇注试模放置在支撑架上、且大径端敞口朝上，将步骤A中配制的浇注料浆采用引流方式注满浇注试模的内腔（采用引流方式注入浇注料浆可以避免带入太多气泡），浇注料浆凝固后便成型出浇注物；

E、固定端盖：待上端的浇注物完全凝固后，用螺钉将端盖封堵固定在上端浇注试模的敞口端；

F、成型另一端浇注物：重复步骤D和步骤E，成型出另一端浇注物，并固定另一端对应的端盖；

G、进行破断拉伸试验：将两个端盖上向外延伸的夹持杆分别夹入到拉力试验机的钳口中，按试验条件施加拉力，测试钢帘线的实际破断力；

H、浇注物脱模：钢帘线试样破断后，试验结束；随后拧掉螺钉、拆除端盖，旋动顶紧螺栓、推动移动顶板向浇注试模的大径端移动，进而顶出浇注物，实现浇注物顺利脱模。

本发明中所述添加剂为聚丙烯腈纤维、聚丙烯腈纤维网或铜屑中的任一种或者两种以上的组合。

本发明中所述步骤A中的甲基丙烯酸甲粉的粒度为80～120目，平均分子量为30万～50万。

本发明中所述步骤A中的甲基丙烯酸甲酯共聚粉是甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的嵌段共聚粉，或是甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯的共聚粉，或是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯的三元共聚粉，或是甲基丙烯酸甲酯与橡胶的接枝共聚物。

本发明中所述步骤C中的填充物为布条絮状物或聚四氟乙烯板，填充物的厚度为1.0～1.5cm。

本发明的设计原理如下：

本发明先向两个结构相同、对称布置的浇注试模的内腔中注入由甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉与甲基丙烯酸甲酯溶剂按照特定配比调制而成的料浆，待料浆凝固后形成两块高强度的浇注物，而钢帘线试样的两端在料浆凝固的过程中分别被牢固地包裹在两块浇注物内、并与之成为一个大刚度体，最后将此大刚度体的两端与拉力机相接进行破断拉伸试验即可。本发明的试样方法对于粗、细等规格的钢帘线试样均适用，因此适用范围广；本发明中浇注物的配制料浆中采用凝结时间快、强度高、成本低的甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉，明显缩短了试验周期，大大提高了试验数据的准确率（准确率高达95%以上），降低了材料成本；本发明的试样装置仅仅需要两个结构相同、构造简单的浇注试模，具有试验成本低、易推广、操作方便等优点。综上所述，本发明解决了传统钢帘线破断拉伸试验过程中存在的适用范围窄、试验成本高、不易操作等问题，本发明能够准确、可靠、简单、便捷地测定多种规格钢帘线的实际破断力，为钢帘线制造商、子午线轮胎使用者、检验检测机构提供制造、使用和检测的依据，避免在使用过程中钢帘线拉伸破断而发生安全事故或质量事故，具有测定准确、操作简便、适用范围广、试验成本低、试验周期短等优点。

本发明的有益技术效果：

本发明解决了传统钢帘线破断拉伸试验过程中存在的适用范围窄、试验成本高、不易操作等问题，本发明能够快速、准确、可靠、简单、便捷地测定多种规格钢帘线的实际破断力，为钢帘线制造商、子午线轮胎使用者、检验检测机构提供制造、使用和检测的依据，避免在使用过程中钢帘线拉伸破断而发生安全事故或质量事故，具有测定准确、操作简便、适用范围广、试验成本低、试验周期短等优点。

附图说明

图1为本发明中试验装置的结构示意图。

图中序号说明：1、钢帘线试样，1-1、帚头状端头，2、顶紧螺栓，3、移动顶板，3-1、固定孔，4、填充物， 5、锥形模体，5-1、穿装孔，5-2、顶丝孔，6、螺钉，7、端盖，7-1、夹持杆，8、浇注物。

具体实施方式

本发明以下结合附图和实施例作进一步描述：

如图1所示，本发明的一种进行钢帘线破断拉伸试验的试验装置包括两个结构相同、对称布置的浇注试模；所述浇注试模是由小径端封闭大径端敞口的锥形模体（5）、用于封堵大径端敞口结构的端盖（7）、放置在浇注试模内腔中靠近小径端的移动顶板（3）、以及用于顶紧移动顶板（3）的顶紧螺栓（2）构成；在移动顶板（3）的中心开设有固定孔（3-1），在锥形模体（5）封闭端的底壁中心开设有穿装孔（5-1），在底壁上所述穿装孔的外围加工有用于安装顶紧螺栓的顶丝孔（5-2）。

在本发明中所述端盖（7）上设置有自外表面向外延伸的夹持杆（7-1）（进行破断拉伸试验时，只用将夹持杆（7-1）直接夹持到拉力机即可）。

本发明中所述端盖（7）与锥形模体（5）大径端之间通过螺钉（6）连接在一起（拆卸方便，便于试验后浇注物（8）脱模）。

实施例一

实施例一中进行钢帘线破断拉伸试验的方法包括以下步骤：

A、配制浇注料浆：在常温下，先称取200g的甲基丙烯酸甲酯溶剂加入到清洁的瓷质调杯中；再按照甲基丙烯酸甲酯均聚粉与甲基丙烯酸甲酯溶剂质量比为2：1的配比来称取粒度为120目、平均分子量为40万的甲基丙烯酸甲酯均聚粉（即称取甲基丙烯酸甲酯均聚粉的质量为400g）均匀地撒入到甲基丙烯酸甲酯溶剂中，直至甲基丙烯酸甲酯均聚粉被完全浸润；接着，加入0.3g的过氧化二苯甲酰作为引发剂，加入40g的聚丙烯腈纤维作为添加剂；然后用不锈钢调刀调和均匀，制成浇注料浆；

B、穿装钢帘线试样（1）：将钢帘线试样（1）的两端分别穿过两个浇注试模中锥形模体（5）的穿装孔（5-1）和移动顶板（3）的固定孔（3-1），并分别将钢帘线试样（1）两端超出固定孔（3-1）的外延部分去掉捆扎丝、制成帚头状端头（1-1）

，且不得对帚头状端头（1-1）裸露的钢丝进行校直；

C、密封固定孔：在两个移动顶板（3）的固定孔（3-1）与钢帘线试样（1）之间的结合部位设置厚度为1.0cm的布条絮状物进行密封（目的是防止在浇注料浆以及浇注物（8）成形过程中漏浆）；

D、一端注浆成型浇注物：先将一端的浇注试模放置在支撑架上、且大径端敞口朝上，将步骤A中配制的浇注料浆采用引流方式注满浇注试模的内腔（采用引流方式注入浇注料浆可以避免带入太多气泡），浇注料浆凝固后便成型出浇注物（8）；

E、固定端盖：待上端的浇注物（8）完全凝固后，用螺钉（6）将端盖（7）封堵固定在上端浇注试模的敞口端；

F、成型另一端浇注物（8）：重复步骤D和步骤E，成型出另一端浇注物（8），并固定另一端对应的端盖（7）；

G、进行破断拉伸试验：将两个端盖（7）上向外延伸的夹持杆（7-1）分别夹入到拉力试验机的钳口中，按试验条件施加拉力，测试钢帘线的实际破断力；

H、浇注物脱模：钢帘线试样（1）破断后，试验结束；随后拧掉螺钉（6）、拆除端盖（7），旋动顶紧螺栓（2）、推动移动顶板（3）向浇注试模的大径端移动，进而顶出浇注物（8），实现浇注物（8）顺利脱模。

实施例二

实施例二中进行钢帘线破断拉伸试验的方法包括以下步骤：

A、配制浇注料浆：在常温下，先称取300g的甲基丙烯酸甲酯溶剂加入到清洁的瓷质调杯中；再按照甲基丙烯酸甲酯均聚粉与甲基丙烯酸甲酯溶剂质量比为2.2：1的配比来称取粒度为80目、平均分子量为30万的甲基丙烯酸甲酯均聚粉（即称取甲基丙烯酸甲酯均聚粉的质量为660g）均匀地撒入到甲基丙烯酸甲酯溶剂中，直至甲基丙烯酸甲酯均聚粉被完全浸润；接着，加入0.6g的过氧化二苯甲酰作为引发剂，加入58g的铜屑作为添加剂；然后用不锈钢调刀调和均匀，制成浇注料浆；

B、穿装钢帘线试样：将钢帘线试样（1）的两端分别穿过两个浇注试模中锥形模体（5）的穿装孔（5-1）和移动顶板（3）的固定孔（3-1），并分别将钢帘线试样（1）两端超出固定孔（3-1）的外延部分去掉捆扎丝、制成帚头状端头（1-1），且不得对帚头状端头（1-1）裸露的钢丝进行校直；

C、密封固定孔：在两个移动顶板（3）的固定孔（3-1）与钢帘线试样（1）之间的结合部位设置厚度为1.5cm的聚四氟乙烯板进行密封（目的是防止在浇注料浆以及浇注物（8）成形过程中漏浆）；

D、一端注浆成型浇注物：先将一端的浇注试模放置在支撑架上、且大径端敞口朝上，将步骤A中配制的浇注料浆采用引流方式注满浇注试模的内腔（采用引流方式注入浇注料浆可以避免带入太多气泡），浇注料浆凝固后便成型出浇注物（8）；

E、固定端盖：待上端的浇注物（8）完全凝固后，用螺钉（6）将端盖（7）封堵固定在上端浇注试模的敞口端；

F、成型另一端浇注物：重复步骤D和步骤E，成型出另一端浇注物（8），并固定另一端对应的端盖（7）；

G、进行破断拉伸试验：将两个端盖（7）上向外延伸的夹持杆（7-1）分别夹入到拉力试验机的钳口中，按试验条件施加拉力，测试钢帘线的实际破断力；

H、浇注物脱模：钢帘线试样（1）破断后，试验结束；随后拧掉螺钉（6）、拆除端盖（7），旋动顶紧螺栓（2）、推动移动顶板（3）向浇注试模的大径端移动，进而顶出浇注物（8），实现浇注物（8）顺利脱模。

实施例三

实施例三中进行钢帘线破断拉伸试验的方法包括以下步骤：

A、配制浇注料浆：在常温下，先称取250g的甲基丙烯酸甲酯溶剂加入到清洁的瓷质调杯中；再按照由甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯构成的嵌段共聚粉与甲基丙烯酸甲酯溶剂质量比为1.8：1的配比来称取粒度为100目、平均分子量为50万的由甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯构成的嵌段共聚粉（即称取由甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯构成的嵌段共聚粉的质量为450g）均匀地撒入到甲基丙烯酸甲酯溶剂中，直至由甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯构成的嵌段共聚粉被完全浸润；接着，加入0.4g的过氧化二苯甲酰作为引发剂，加入50g的聚丙烯腈纤维和聚丙烯腈纤维网作为添加剂；然后用不锈钢调刀调和均匀，制成浇注料浆；

B、穿装钢帘线试样：将钢帘线试样（1）的两端分别穿过两个浇注试模中锥形模体（5）的穿装孔（5-1）和移动顶板（3）的固定孔（3-1），并分别将钢帘线试样（1）两端超出固定孔（3-1）的外延部分去掉捆扎丝、制成帚头状端头（1-1）

，且不得对帚头状端头（1-1）裸露的钢丝进行校直；

C、密封固定孔：在两个移动顶板（3）的固定孔（3-1）与钢帘线试样（1）之间的结合部位设置厚度为1.2cm的布条絮状物进行密封（目的是防止在浇注料浆以及浇注物（8）成形过程中漏浆）；

D、一端注浆成型浇注物：先将一端的浇注试模放置在支撑架上、且大径端敞口朝上，将步骤A中配制的浇注料浆采用引流方式注满浇注试模的内腔（采用引流方式注入浇注料浆可以避免带入太多气泡），浇注料浆凝固后便成型出浇注物（8）；

E、固定端盖：待上端的浇注物（8）完全凝固后，用螺钉（6）将端盖（7）封堵固定在上端浇注试模的敞口端；

F、成型另一端浇注物：重复步骤D和步骤E，成型出另一端浇注物（8），并固定另一端对应的端盖（7）；

G、进行破断拉伸试验：将两个端盖（7）上向外延伸的夹持杆（7-1）分别夹入到拉力试验机的钳口中，按试验条件施加拉力，测试钢帘线的实际破断力；

H、浇注物脱模：钢帘线试样（1）破断后，试验结束；随后拧掉螺钉（6）、拆除端盖（7），旋动顶紧螺栓（2）、推动移动顶板（3）向浇注试模的大径端移动，进而顶出浇注物（8），实现浇注物（8）顺利脱模。

Claims (5)

1.一种进行钢帘线破断拉伸试验的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

A、配制浇注料浆：在常温下，甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉与甲基丙烯酸甲酯溶剂按照质量比为1.5～2.5：1的配比来调制浇注料浆，并按照甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉质量的0.05～0.1%加入过氧化二苯甲酰添加作为引发剂，按照甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉质量的8～12%加入添加剂：即先称取一定量的甲基丙烯酸甲酯溶剂加入到清洁的瓷质调杯中；再将按照上述对应配比称量过的甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉均匀地撒入到甲基丙烯酸甲酯溶剂中，直至甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉被完全浸润；按上述相应的配比分别加入引发剂和添加剂；然后用不锈钢调刀调和均匀，制成浇注料浆；

B、穿装钢帘线试样：将钢帘线试样（1）的两端分别穿过两个浇注试模中锥形模体（5）的穿装孔（5-1）和移动顶板（3）的固定孔（3-1），并分别将钢帘线试样（1）两端超出固定孔（3-1）的外延部分去掉捆扎丝、制成帚头状端头（1-1），

且不得对帚头状端头（1-1）裸露的钢丝进行校直；

C、密封固定孔：在两个移动顶板（3）的固定孔（3-1）与钢帘线试样（1）之间的结合部位设置填充物（4）进行密封；

D、一端注浆成型浇注物：先将一端的浇注试模放置在支撑架上、且大径端敞口朝上，将步骤A中配制的浇注料浆采用引流方式注满浇注试模的内腔，浇注料浆凝固后便成型出浇注物（8）；

E、固定端盖：待上端的浇注物（8）完全凝固后，用螺钉（6）将端盖（7）封堵固定在上端浇注试模的敞口端；

F、成型另一端浇注物：重复步骤D和步骤E，成型出另一端浇注物（8），并固定另一端对应的端盖（7）；

G、进行破断拉伸试验：将两个端盖（7）上向外延伸的夹持杆（7-1）分别夹入到拉力试验机的钳口中，按试验条件施加拉力，测试钢帘线的实际破断力；

H、浇注物脱模：钢帘线试样（1）破断后，试验结束；随后拧掉螺钉（6）、拆除端盖（7），旋动顶紧螺栓（2）、推动移动顶板（3）向浇注试模的大径端移动，进而顶出浇注物（8），实现浇注物（8）顺利脱模。

2.根据权利要求1所述的进行钢帘线破断拉伸试验的方法，其特征在于：所述添加剂为聚丙烯腈纤维、聚丙烯腈纤维网或铜屑中的任一种或者两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的进行钢帘线破断拉伸试验的方法，其特征在于：所述步骤A中的甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉的粒度为80～120目，平均分子量为30万～50万。

4.根据权利要求1 所述的进行钢帘线破断拉伸试验的方法，其特征在于：所述步骤A中的甲基丙烯酸甲酯共聚粉是甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的嵌段共聚粉，或是甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯的共聚粉，或是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯的三元共聚粉，或是甲基丙烯酸甲酯与橡胶的接枝共聚物。

5.根据权利要求1所述的进行钢帘线破断拉伸试验的方法，其特征在于：所述步骤C中的填充物（4）为布条絮状物或聚四氟乙烯板，填充物（4）的厚度为1.0～1.5cm。

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