[发明专利]一种橡胶疲劳拉伸试验台及橡胶疲劳拉伸试验方法

说明书

本发明涉及一种橡胶疲劳拉伸试验台及橡胶疲劳拉伸试验方法，所述试验台由执行机构、数据采集系统和控制系统三部分组成，所述执行机构包括总体固定架、力传感器、左夹具、右夹具、滑台、支撑杆、丝杠、滑台底座、联轴器、伺服电机；所述控制系统包括数据采集卡、计算机、人机交互界面、PLC控制系统；所述控制系统通过PLC控制系统来控制伺服电机的转速和方向，进而控制左夹具和右夹具对橡胶试样进行加载；本发明整体系统构成简易，可操控性强，人机交互性良好；此外，采用本发明的橡胶疲劳拉伸试验方法获得的橡胶的疲劳拉伸模型，相对于现有技术也更加精确。

技术领域

本发明涉及一种橡胶疲劳拉伸试验台及橡胶疲劳拉伸试验方法。

背景技术

橡胶作为一种不可替代的弹性材料已经有160多年的应用历史，在国防建设和经济建设中得到广泛应用。橡胶不仅是生活中不可缺少的物质，也是发展高新技术所必需的高性能材料和功能性材料。为达到减振降噪、柔韧耐磨的目的，橡胶常与金属复合制成弹性元件，这些弹性元件在许多高精尖领域广泛应用。橡胶构件通常在周期应力下工作，橡胶材料的疲劳断裂性能往往决定构件的疲劳寿命。随着橡胶制品的使用条件日益苛刻，橡胶疲劳失效问题日益突出，亟需解决。为了保证橡胶构件的安全性和可靠性，对橡胶材料的疲劳特性的测试具有重要的意义。

CN202974674U，橡胶疲劳试验台，公开了一种橡胶疲劳试验台包括上梁、摆臂、试件压板、试件底座、下梁、电机和试验台底座；其中，试件压板和试件底座之间具有间距，试件压板通过上导杆和下导杆连接在上梁上；上导杆上套有导杆滑套和压簧，压簧的上方具有压簧丝杠；摆臂位于上梁和下梁之间，试件底座位于下梁上的力传感器上；摆臂上具有锁紧螺钉；摆臂通过连杆与电机带动的偏心皮带轮连接，偏心皮带轮上连接有差速器。其测试数据准确，工作噪音小，可不间断测试，同时，可通过电脑和控制系统对其进行控制，更数字化，自动化。该技术方案采用上下结构，对控制系统如何应用几乎没有描述。

发明内容

本发明的目的在于方便快捷的测试橡胶的疲劳性能，提供了一种含有测力功能的橡胶拉伸试验台，而且还提供一种应用该试验台的橡胶疲劳拉伸试验方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种橡胶疲劳拉伸试验台，由执行机构、数据采集系统和控制系统三部分组成，所述执行机构包括总体固定架1、力传感器2、左夹具3、右夹具4、滑台5、支撑杆6、丝杠7、滑台底座8、联轴器9、伺服电机10；所述左夹具3通过固定支架和螺栓安装在力传感器2上，力传感器2通过螺栓安装在总体固定架1的传感器安装立柱上；右夹具4通过螺栓安装在滑台5上，滑台5中间加工有螺纹孔，螺纹孔的两边各有一个光孔；滑台5安装在支撑杆6和丝杠7上，当丝杆7转动时，滑台5可以带动右夹具4左右移动。丝杠7通过联轴器9与伺服电机10的转轴相连；伺服电机10通过自带的安装孔安装在滑台底座8上；滑台底座8通过螺栓固定在总体固定架1上；所述控制系统包括数据采集卡、计算机、人机交互界面、PLC控制系统；所述控制系统通过PLC控制系统来控制伺服电机10的转速和方向，进而控制左夹具3和右夹具4对橡胶试样进行加载；所述数据采集系统包括电源、ART数据采集卡、电路放大器，所述电路放大器与力传感器2相连，所述ART数据采集卡通过通讯接口与USB相连。

作为本发明的进一步方案，所述力传感器用于测量橡胶试样初始受力，保证初始受力的值尽量小；为了保护试验台，所述滑台5往返时有0.1s的停顿，减小惯性冲击。

作为本发明的进一步方案，在所述人机交互界面下方设有正弦波、三角波、方波三种加载模块，中部设有初始行程、行程、周期、螺纹轴直径、螺距参数输入模块，上部设有启动、回零、清零模块，右上角设有速度实时监测模块；通过在人机交互界面上设置参数。

作为本发明的进一步方案，所述力传感器，最大可以测量5000N的力，力传感器2的信号通过ART数据采集卡采集并传输到计算机。