密封件抗剪強度的測定試驗裝置

來源：東莞市東晟密封件科技有限公司更新時間：2015-12-02

密封件是液壓油缸的重要組成部分，密封件的性能與合理使用直接影響到液壓缸密封效果的好壞。有資料顯示，工程機械故障中，有30-40%的故障是由于液壓缸密封件失效造成的。液壓油缸生產過程中，影響密封性能好壞與使用壽命的因素是多方面的，包括密封材料選擇與質量，密封件結構，活塞桿與導向套、缸筒與活塞之間的間隙，清潔度質量，加工精度等等。對密封系統(tǒng)中密封間隙大小的確定、密封材料的選擇為重要，選擇什么樣的密封材料以及多大的間隙直接影響油缸的密封件性能即液壓缸的壽命以及可靠性。在油缸運行過程中，密封件會承受液壓剪切力。如圖1所示，O形圈裝入密封槽內，其截面除了承受上下兩承載面的接觸壓應力外，還受到左端液壓力P的作用，O形圈發(fā)生圖示的不規(guī)則變形來填充密封槽右端間隙和密封間隙，起到密封作用。液壓力向右擠壓密封件的同時，會使得密封槽產生一向左的反作用應力τ剪切密封圈。如果該剪切力超過密封材料的承剪能力，密封圈將被剪切破壞而失效，油缸會發(fā)生泄漏。因此，在使用壓力一定情況下，要保證油缸密封件的壽命及可靠性，須選擇合適抗剪強度的密封材料，重要的是設計合適的密封間隙δ，使得密封件在長久運行過程中不受剪切破壞。
密封件抗剪強度的測定試驗裝置
密封件的抗剪強度作為一項重要的力學指標，是油缸設計中密封間隙和密封材料選擇的重要依據，有必要對密封件材料的抗剪強度進行測定。然而國內研究及企業(yè)實際生產中，對密封件的僅僅限于硬度、拉伸強度、壓縮變形、耐化學侵蝕等，但關于密封材料的抗剪強度的研究報道較少。密封材料的抗剪強度試驗相比拉伸、抗壓縮強度試驗影響因素較多，試樣形狀的不同、試驗裝置與方法的選取不同，測出來的結果相差懸殊。文章依據國標GBT 1700-2001規(guī)定的硬質橡膠剪切強度的測定方法，設計了一種測試密封材料抗剪強度的試驗裝置，用來測定O形圈和其他矩形形狀密封圈的抗剪強度。本試驗裝置能夠對相同形狀的密封圈剪切強度進行對比測試，但可能與其他實驗方法得到相同的測試結果。

密封件抗剪強度試驗工裝模具由凸模和凹模組成，凹模是由兩塊剪切塊中間一夾塊組成，通過螺栓對這三塊板進行限位和固定。凹模的凹槽寬度由中間夾板厚度控制，剪切塊與夾塊之間可以墊紙片，使得凹槽能夠與凸模以小的間隙配合。凸模中間開一矩形槽用來密封圈限位，當測試圓柱形截面試樣時，該槽也可以設計成V形。凹模和凸模剪切接觸面都進行精密加工，保證小的接觸間隙和摩擦力，并且剪切角邊為銳角。試驗過程在電子試驗機上進行。將上述模具放在試驗機的壓縮試驗臺架上，按動壓縮試驗，凸模能自動對正并剪切密封材料得到剪切力。

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