Приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для проведения ускоренных испытаний одновременно для нескольких образцов полимерных материалов в условиях объемного сжатия и воздействия рабочей среды (жидкой или газообразной), которая, как правило, является агрессивной, а также температуры.
Полимерные материалы уплотнений гидроцилиндров подвержены износу в результате трения при значительных нагрузках, создаваемых давлением рабочей среды (гидравлической жидкости), которая является агрессивной средой, и воздействием температуры. Температура, в которой работают полимерные материалы уплотнений, зависит от климатических условий эксплуатации ВВТ и времени его работы (использования), в частности времени работы агрегатов содержащих гидроцилиндры. При эксплуатации в холодных климатических районах ВВТ, где температура окружающего воздуха имеет отрицательное значение полимерные материалы уплотнений гидроцилиндров входящих в состав агрегатов ВВТ в начальный период времени их работы имеют отрицательное значение температуры (близкое к температуре окружающего воздуха), в процессе работы температура гидроцилиндров, в том числе и полимерных материалов, их уплотнений возрастает до положительных значений, вследствие воздействия нагрузок, трения и других факторов. После завершения использования ВВТ, температура их агрегатов (в том числе и уплотнений гидроцилиндров) в течение времени становиться равной температуре окружающего воздуха. Переменные значения температуры в процессе использования ВВТ особенно отрицательно влияют на долговечность полимерных уплотнений входящих в состав гидроцилиндров.
Для обоснованного применения полимерных материалов в узлах трения, в частности в уплотнениях гидроцилиндров, ВВТ необходимо проводить испытания на долговечность. Так как испытания на долговечность процесс длительный и требующий больших материальных затрат, проводят ускоренные испытания. В процессе ускоренных испытаний используют различные устройства, имитирующие реальные условия, в которых используются полимерные материалы, таким образом сокращая время испытаний и снижая материальные затраты.
Известно устройство для испытаний материалов в условиях всестороннего сжатия (Авторское свидетельство №974207 G01N 3/10 от 15.11.82), содержащее камеру высокого давления, корпус, нагружающий шток.
Существенным недостатком известного устройства является то, что оно является стационарным и требует постоянного приложения усилия на нагружающий шток от внешнего источника нагрузки (например, гидравлического или пневматического пресса). В результате чего не представляется возможным обеспечить одновременное с давлением воздействие на испытываемый полимерный материал такого важного внешнего воздействующего фактора как температура. Кроме того, в известном устройстве возможно испытание только одного образца полимерного материала, тем самым увеличивается время и затраты на испытания различных образцов полимерного материала.
Таким образом, возникла необходимость обеспечения одновременного действия внешних воздействующих факторов (давления, температуры и рабочей среды) на несколько различных испытываемых образцов полимерного материала и поддержания действия внешних воздействующих факторов в течение заданного времени без изменения заданных им параметров.
Целью предлагаемого технического решения является обеспечение одновременного воздействия внешних воздействующих факторов (давления, температуры и рабочей среды) на несколько различных испытываемых образцов полимерного материала и поддержания действия внешних воздействующих факторов в течение заданного времени без изменения заданных им параметров.
Для достижения поставленной цели предлагается приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность, содержащее камеру высокого давления, корпус, нагружающий шток, отличающееся тем, что дополнительно установлена резьбовая крышка, оправка с уплотнительным кольцом, кольцо разгрузочное, кольцо разъединительное, при этом резьбовая крышка фиксирует в неподвижном положении оправку с уплотнительным кольцом.
На фиг. 1 показана схема предлагаемого технического решения.
Приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность содержит резьбовую крышку 1, оправку 2 с уплотнительным кольцом 4, нагружающий шток 3, образцы испытываемых полимерных материалов 5, корпус 6, кольцо разгрузочное 7, кольцо разъединительное 8.
Работает приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность следующим образом.
Образцы испытываемых полимерных материалов 5, в виде колец прямоугольного сечения устанавливаются с натягом на оправку 2 с уплотнительным кольцом 4 поочередно через разделительное кольцо 8 и закрепляются в корпусе 6, при этом вовнутрь корпуса 6 устанавливается кольцо разгрузочное 7. При сборке приспособления для испытания полимерных материалов на долговечность внутренняя полость корпуса 6 заполняется рабочей средой (гидравлической жидкостью). Оправка 2 с уплотнительным кольцом 4 зажимается в корпусе 6 с помощью резьбовой крышки 2. Для создания необходимого давления на испытываемые полимерные материалы 5, приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность помещается под пресс, в результате давление Р посредством нагружающего штока 3 передается через оправку 2 с уплотнительным кольцом 4 на испытываемые образцы полимерных материалов 5. Затем, после создания прессом необходимого давления Р, резьбовая крышка 1 наворачивается на корпус 6 до упора, фиксируя оправку 2 с уплотнительным кольцом 4 в неподвижном положении, таким образом, фиксируется заданное давление Р на испытываемых полимерных материалах 5. После чего приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность вынимается из-под пресса.
Для создания воздействия на испытываемые полимерные материалы заданной температуры приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность помещается в холодильную камеру или печь, где поддерживается заданное значение температуры T в течение заданного времени t.
Таким образом, приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность обеспечивает одновременное действие на несколько испытываемых образцов полимерных материалов внешних воздействующих факторов (давления, температуры и рабочей среды).
Использование предложенного приспособления для испытания полимерных материалов на долговечность обеспечит проведение ускоренных испытаний на долговечность нескольких образцов полимерных материалов с обеспечением одновременного воздействия внешних воздействующих факторов (давления, температуры и рабочей среды) и поддержания действия внешних воздействующих факторов в течение заданного времени без изменения заданных им параметров, что позволит обоснованно применять испытуемые полимерные материалы в узлах трения, в частности, в уплотнениях гидроцилиндров ВВТ.
Простота предлагаемого приспособления для испытания полимерных материалов на долговечность позволяет без значительных материальных затрат проводить испытания полимерных материалов.