影響硫化橡膠拉伸性能的因素很多,大致可分為兩大類:一類是制片工藝過程,如煉膠工藝,硫化工藝;另一類是測試過程中的因素,如實驗溫度與濕度,裁刀的形狀與尺寸,試樣厚度,拉伸速度,試樣停放時間等因素.
- 試驗溫度與濕度 隨著實驗溫度升高,硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度迅速下降,伸長率增加,定伸強(qiáng)度也隨著降低.這一特性主要由橡膠分子本身的結(jié)構(gòu)決定,即在拉伸應(yīng)力下橡膠分子沿應(yīng)力方向取向.另一方面,分子本身的熱運(yùn)動對大分子取向產(chǎn)生一種反作用力,力圖恢復(fù)原來的狀態(tài),但溫度升高使分子鏈運(yùn)動變得十分容易取向,宏觀上表現(xiàn)伸長率增加,而分子鏈恢復(fù)原狀態(tài)的的能力變?nèi)?故扯斷強(qiáng)度降低,定伸強(qiáng)度也下降.
- 裁刀的鋒利程度 一般裁刀沖裁數(shù)百次之后對拉伸強(qiáng)度與伸長率的測試結(jié)果都有影響,使之降低,對含膠率高的膠料影響更加明顯.在現(xiàn)今尚沒有理想儀器簡便的檢查裁刀的鋒利程度,通常是采用工具放大鏡或顯微鏡,在裁刀用了一段時間后檢查它的刀刃是否平整,有無微小缺口,刀刃的鋒線是否均勻,細(xì)直,平行.如果存在以上缺陷,則應(yīng)對它的外刀采用400號以上油或細(xì)水磨石進(jìn)行研磨.研磨后裁刀應(yīng)保持規(guī)定的尺寸,刀口鋒利,而且光潔,無溝痕.也可用含膠率90%左右的試樣進(jìn)行鑒定,裁下的試樣邊緣用放大鏡檢查.試樣裁切面應(yīng)光亮,無細(xì)微的痕跡或 毛刺,否則將影響實驗結(jié)果.
- 不同形狀的試樣 不同形狀的試樣是對啞鈴形狀,環(huán)裝試樣而言.不同形狀的試樣應(yīng)力集中的位置與產(chǎn)生應(yīng)力集中的原因都不盡相同,所以實驗結(jié)果會發(fā)生差異.另外,由于計算結(jié)果的方法不一,實驗結(jié)果也會發(fā)生差異.
- 試樣厚度 隨著厚度的增加,試樣的拉伸強(qiáng)度與伸長率都有所下降.造成這一結(jié)果有三個原因:一,試樣越厚,在用裁刀裁切時造成試樣工作部分?jǐn)嗝娉霈F(xiàn)”非矩形”的現(xiàn)象越嚴(yán)重,即試樣越厚,變形越大,凹陷越深,使試樣的實際面積越小,所以強(qiáng)度降低;二,試樣越厚,拉伸時”縮頸”越嚴(yán)重,四周的應(yīng)力大于中心部分應(yīng)力,其中邊緣部分應(yīng)力集中現(xiàn)象越嚴(yán)重,所以容易早斷;三,工作部分因厚度變厚而使其工作部分的實際體積增大,內(nèi)部缺陷出現(xiàn)的概率相應(yīng)增多,所以也容易早斷.
5.拉伸速度 拉伸速度在大范圍內(nèi)變化時,對實驗結(jié)果有明顯影響.通常其拉伸速度越快則強(qiáng)度越高.這是因為橡膠在拉伸過程中伴隨著應(yīng)力松弛現(xiàn)象存在,速度快,則松弛時間短,由于應(yīng)力松弛引起的應(yīng)力減小就小,宏觀表現(xiàn)為強(qiáng)度增大,反之則強(qiáng)度變低.同時高速拉伸時高分子鏈段運(yùn)動跟不上外力速度而使橡膠表現(xiàn)為玻璃態(tài)行為,故扯斷伸長率變小.
相對而言靜密封要求就相對低一些,靜態(tài)的密封形式按用途可分為孔用密封,軸用密封;安裝形式可分為徑向安裝和軸向安裝.徑向安裝時,對于軸用密封,應(yīng)使O型密封圈內(nèi)徑和被密封直徑間的偏差盡可能小;對于孔用密封,應(yīng)使其內(nèi)徑等于或略小于溝槽的直徑.軸向安裝時,要考慮壓力方向,內(nèi)部壓力時,O型圈外徑應(yīng)比溝槽外徑大1%-2%;外部壓力時,應(yīng)使O型圈內(nèi)徑比溝槽內(nèi)徑小1%-3%.
O型圈的壓縮*變形
評定O型密封圈的性能的另一個指標(biāo)就是所選的材料的壓縮*變形.在壓力作用下,作為彈性元件的O型圈產(chǎn)生彈性變形,隨著壓力增大也會出現(xiàn)*的塑性變形.為防止出現(xiàn)*的塑性變形,O型圈允許的zui大壓縮量在靜密封中約為30%.
O型圈密封溝槽的設(shè)計
O型圈的壓縮量與拉伸量是由密封溝槽的尺寸來保證的,O型圈選定后,其壓縮量,拉伸量及其工作狀態(tài)由溝槽決定,所以,溝槽設(shè)計與選擇對密封裝置的密封性和使用壽命的影響很大,溝槽設(shè)計是O型圈密封設(shè)計的主要內(nèi)容.
