[发明专利]一种橡胶密封圈的剩余寿命评估方法

摘要

本发明涉及一种橡胶密封圈的剩余寿命评估方法，待评估对象为装配在已贮存一定年限的弹药等武器装备上的且已产生一定压缩永久变形的橡胶密封圈，待评估对象的原始径向截面高度已知，利用橡胶密封圈在加速老化试验过程中产生的压缩永久变形变化规律，外推其在贮存温度下的压缩永久变形变化规律，进而以失效临界值为判据，评估旧橡胶密封圈的剩余寿命。

主权项

一种橡胶密封圈的剩余寿命评估方法，其特征在于：所述方法包括下列步骤：计算橡胶密封圈已随弹贮存了τ₀时间后其受压方向的压缩永久变形ε_τ：${\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{\τ}}=\frac{D_0-D_2}{D_0-D_1}---\[1\]$式中，D₀为橡胶密封圈受压方向原始截面高度；D₁为橡胶密封圈在弹上的实际压缩高度；D₂为拆解下的橡胶密封圈受压方向截面回弹高度；利用该橡胶密封圈开展加速老化试验，得到橡胶密封圈在加速老化试验过程中某一检测周期的受压方向截面回弹高度D′₂，在加速老化试验过程中产生的压缩永久变形ε’为${\mathrm{\ϵ}}^{,}=(1-{\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{\τ}})\frac{D_2-D_2^{\′}}{D_2-D_1}---\[4\]$利用公式[5]建立橡胶密封圈在加速老化试验中,不同老化温度下的压缩永久变形与老化时间之间的关系式，进而得出橡胶密封圈在各温度下的老化速度常数K；1‑ε’＝Aexp(‑Kτ^α)   [5]A为数值接近1的常数，α为大于0小于1的常数；根据Arrhenius方程推算出旧密封圈在贮存温度下的老化速度常数K_c，反代入经验关系式[7]就可以确定橡胶密封圈随弹贮存τ₀时间后，在之后随弹贮存过程中的压缩永久变形随时间变化规律；1‑ε’＝Aexp(‑K_cτ^α)   [7]通过气密性功能试验，确定该橡胶密封圈失效时的受压方向截面回弹高度，计算得到该密封圈的失效临界值ε_c，将橡胶密封圈的失效临界值ε_c带入即可求出其剩余贮存寿命τ_c；根据公式[8]计算橡胶密封圈的剩余贮存寿命；${\mathrm{\τ}}_c=\exp \{\frac{1}{\mathrm{\α}}\ln \[\frac{1}{K_c}\left(\ln \frac{A}{1-{\mathrm{\ϵ}}_c}\right)\]\}---\[8\]$其中，ε_c为橡胶密封圈的失效临界值；τ_c为剩余贮存寿命。