[发明专利]一种测量密封件高低温耐久性能的装置

说明书

技术领域

本发明属于材料力学性能测试技术领域，涉及一种材料性能测试设备，特别涉及一种密封件的性能测试装置。

背景技术

材料的疲劳耐久性能已经被人们熟知，利用传统的疲劳试验机或耐久性试验机很容易测得材料的耐久性能。但作为工业中常用的密封件，由于其主要由橡胶和纤维复合而成，疲劳性能受温度影响很大，特别是在航空航天领域中，密封件工作环境恶劣，加载的次数多，更加有必要研究其在不同温度下的耐久性能。而传统的疲劳试验机主要用来测试金属的疲劳，加载距离固定且较小，频率过高；而传统的耐久性试验机也存在着加载力范围固定、加载行程不可控、无法调节温度等问题，不能用来测量不同温度下、具有一定形状的橡胶密封件的耐久性能。

发明内容

因此，本发明提供一种测量密封件高低温耐久性能的装置，其能够更加方便、准确地测量密封件在不同环境温度下的耐久性能。

为此，根据本发明的一个方面，提供一种测量密封件高低温耐久性能的装置，该装置包括：机座、高低温试验箱、测试台、动力加载装置、压力传感器以及控制单元，其中，高低温试验箱置于所述机座上；测试台置于所述高低温试验箱内，所述测试台包括支撑台和固定于支撑台上并用来夹持密封件的夹具；动力加载装置具有位于高低温试验箱内的加载头，所述加载头用来向所述密封件加载；压力传感器设置在所述加载头上远离所述密封件的一端用来感测所述加载头施加到所述密封件上的正压力；控制单元分别电连接所述动力加载装置和所述压力传感器；其中，所述控制单元控制动力加载装置的运动从而使得所述加载头沿竖直方向以预定次数和预定频率反复向密封件加载预定位移；所述压力传感器将所述正压力信号传送至所述控制单元；所述控制单元根据其所接收到的正压力信号动态生成反映密封件耐久性能的正压力-时间曲线。

优选地，加载装置还包括伺服电机、由伺服电机驱动从而将转动转化为平动的传动机构、一端与传动机构相连接而另一端经由压力传感器与所述加载头相连接的竖直压块。

再优选地，加载头为包括连接件和可拆卸压头的两件式结构，所述压力传感器设置在所述连接件的末端，所述可拆卸压头用来向所述密封件加载。

进一步优选地，可拆卸压头可采用平底压头、线压头或圆弧压头的形式。

又进一步优选地，测试台与水平面的夹角在0～60°的范围内。

再优选地，控制单元为带有数据处理程序的微机。

进一步优选地，高低温试验箱具有设置在高低温试验箱箱体内的温度传感器和设置在箱体外的温度控制器。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：1)能够调节测试温度，测量不同温度下密封件的耐久性能；2)能够采用不同的加载头，并调节不同加载角度，来模拟不同的工况；3)能够利用微机对加载的距离、加载头的运动规律进行控制，加载的方式多样；4)在试验结束后不仅可以肉眼观察密封件而且还可以通过研究微机生成的正压力-时间曲线来判断密封件的耐久性能。

通过参考下面所描述的实施方式，本发明的这些方面和其他方面将会得到清晰地阐述。

附图说明

本发明的结构和操作方式以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：

图1是根据本发明的一优选实施方式的测量密封件高低温耐久性能的装置的结构示意图；

图2a-b分别是图1所示装置的加载头的主视图和左视图，其中加载头使用的是平底压头；

图3a-b分别是另一种加载头的主视图和左视图，其中加载头使用的是线压头；

图4a-b分别是又一种加载头的主视图和左视图，其中加载头使用的是圆弧压头；

图5a-d是测试台相对水平面处于不同角度下的试件加载示意图；

图6是图1所示的装置中夹具将试件装载在测试台上的示意图。

图中：

1-机座

2-高低温试验箱

21-温度传感器

22-温度控制器

3-测试台

31-支撑台

32-夹具

41-伺服电机

42-丝杠-螺母机构

43-竖直压块

44-加载头

441-连接件

442-可拆卸压头

5-压力传感器

6-微机

7-试件

具体实施方式