實(shí)驗(yàn)十一 壓縮疲勞

1、實(shí)驗(yàn)十一 壓縮疲勞疲勞性能，是硫化膠一項(xiàng)重要的物理性能。硫化橡膠在周期性應(yīng)力或應(yīng)變的作用下，其結(jié)構(gòu)和性能的任何變化就叫做疲勞現(xiàn)象。硫化橡膠疲勞現(xiàn)象的主要表現(xiàn)是硬度或彈性模量等逐漸降低。所謂膠料的疲勞壽命，就是在周期性應(yīng)力或應(yīng)變作用下，膠料達(dá)到斷裂所經(jīng)歷的時(shí)間。而橡膠制品的使用壽命，是橡膠制品從開始使用到喪失使用功能所經(jīng)歷的時(shí)間。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑S多橡膠制品，如輪胎、運(yùn)輸帶和膠鞋等都是在承受一定的壓力和反復(fù)變形的情況下使用的。在交變負(fù)荷作用下，運(yùn)輸帶、覆蓋膠等制品會(huì)因疲勞而裂口，降低其使用質(zhì)量。因此對(duì)橡膠耐疲勞性能的測(cè)定十分必要。1、了解壓縮疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)2、掌握壓縮生熱的測(cè)試原理3、掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2、的處理二、測(cè)試原理及實(shí)驗(yàn)儀器本實(shí)驗(yàn)是將規(guī)定的壓縮負(fù)荷施加到試樣上，以一定的振幅和頻率對(duì)試樣進(jìn)行周期性壓縮，然后測(cè)定試樣在一定時(shí)間內(nèi)的壓縮疲勞溫升、靜壓縮變形率、動(dòng)壓縮變形率、永久變形和疲勞壽命。壓縮生熱試驗(yàn)機(jī)如圖11-1所示。圖11-1壓縮生熱試驗(yàn)機(jī)三、試樣制備橡膠壓縮疲勞的試樣形狀為圓柱體，直徑是17.8+，高是25+。試樣的應(yīng)有光滑的表面，不應(yīng)有缺陷、氣泡、缺膠和有雜質(zhì)等現(xiàn)象。四、測(cè)試步驟（1）接通控制箱與電源，使恒溫室內(nèi)溫度達(dá)到平衡并始終保持在55+1，檢查沖程和負(fù)荷是否符合本實(shí)驗(yàn)條件要求。沖程可選用4.45+; 5.71+; 6.35+。負(fù)荷可選用1.00+0.03MPa; 2.00+

3、0.06Mpa。（2）將偏心輪調(diào)到最高點(diǎn)，再把25mm高的金屬標(biāo)準(zhǔn)塊置于下壓縮器（上下壓板）的中心位置上，調(diào)整下壓板高度至標(biāo)準(zhǔn)塊上與下壓板接觸，拔下鎖針，再繼續(xù)調(diào)整下壓板高度使杠桿呈水平狀態(tài)，此時(shí)通過(guò)控制箱的調(diào)整裝置把記錄的指針條至零點(diǎn)。（3）插上鎖針，調(diào)整下壓板取出標(biāo)準(zhǔn)塊。（4）用厚度計(jì)測(cè)量試樣的高度，準(zhǔn)確到。（5）試樣在恒溫室內(nèi)預(yù)熱30min，置于下壓板的中心位置上，調(diào)整下壓板至試樣上端與上壓板接觸，拔下鎖針。（6）調(diào)整下壓板的高度，使其退回約2mm后開動(dòng)電機(jī)，此時(shí)由于自動(dòng)平衡裝置的作用，在記錄紙上繪出初動(dòng)壓縮高度并繼續(xù)繪出各瞬時(shí)的壓縮高度。（7）由于自動(dòng)記時(shí)裝置的作用，試驗(yàn)進(jìn)行到25mi

4、n時(shí)自動(dòng)報(bào)警鈴響，插上鎖針，關(guān)閉電機(jī)，試驗(yàn)終結(jié)。（8）取出試樣在恒溫室中停放1小時(shí)測(cè)量試樣的高度精確到。（9）疲勞壽命的測(cè)定：為確保疲勞壽命要進(jìn)行試樣直至出現(xiàn)破壞為止。破壞開始表現(xiàn)為溫度曲線的不規(guī)則性，壓縮變形的顯著增加和內(nèi)部出現(xiàn)空隙。五、結(jié)果表示1、壓縮疲勞生熱（溫升）按式（11-1）計(jì)算： （11-1）式中：t0恒溫室溫度，tf試樣在25分鐘時(shí)的實(shí)測(cè)溫度，2、靜壓縮變形率（%）按式（11-2）計(jì)算： （11-2）式中：0試樣原高度，mm 1試樣靜壓縮高度，mm3、初動(dòng)壓縮變形率按式（11-3）計(jì)算： （11-3）式中：0試樣原高度，mm 2試樣初動(dòng)壓縮高度，mm4、終動(dòng)壓縮變形率按式（11

5、-4）計(jì)算： （11-4）式中：0試樣原高度，mm 3試樣終動(dòng)壓縮高度，mm5、永久變形按式（11-5）計(jì)算： （11-5）式中：0試樣原高度，mm； 4試樣經(jīng)壓縮完畢后，在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫下停放1小時(shí)的高度，mm.試樣數(shù)量不少于3個(gè)，取其算術(shù)平均值作結(jié)果。若試樣在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生破裂，應(yīng)記錄破裂時(shí)間，溫升和裂口形狀。試驗(yàn)中試樣的壓縮負(fù)荷沖程頻率和膠料種類都會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果值。不同膠料對(duì)溫升平衡時(shí)間的影響較大，壓縮屈撓試驗(yàn)的溫升是用電偶在柱狀試樣底部測(cè)定的，可以連續(xù)測(cè)定。試樣的溫升在中心部位最高，若膠料的熱傳導(dǎo)性和熱輻射性基本接近的話，那在試樣底部所測(cè)的溫度與其中心點(diǎn)所測(cè)溫度成比例關(guān)系。同時(shí)試樣的溫升隨時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸達(dá)到平衡，平衡時(shí)間雖膠料不同而異。填充劑用量少的膠料達(dá)到溫升平衡時(shí)間較短，反之則長(zhǎng)，大部分膠料在