本文主要研究液压油缸用O形圈在室温、70℃老化、室温油老化、高温油老化状态下的拉伸性能、硬度、压缩永久变形及尺寸变化。室温条件下,油介质浸泡使强度、硬度增加,尺寸增大。温度越高,O形圈的硬度越高,尺寸变形量越大。机械设备运转过程中,要及时监控设备使用温度。

极地的低温环境会使橡胶逐渐变硬甚至玻璃化从而丧失原有的弹性,易导致钻井泵、防喷器等关键钻井设备出现密封失效问题,影响正常生产并带来安全隐患。因此,需要对极地钻井关键设备所用橡胶密封材料进行优选。按照国家标准GB/T 528-2009和GB/T 7759.2-2014,在20~–50℃温度环境下对橡胶材料进行了单轴拉伸和压缩永久变形试验,将试验数据与多种常见超弹性本构模型进行拟合得到了模型参数,分析了这些本构模型在低温条件下的适用性;利用有限元分析软件ABAQUS,模拟分析了–45℃温度下处于工作状态的O形橡胶密封圈的密封性能,找出了设备在低温条件下容易发生密封失效的位置。分析认为,在低温、小变形条件下,Polynomial(N=2)模型和Ogden(N=3)模型能更准确地描述橡胶的力学性能;硅橡胶、气相胶、丁腈橡胶在极地环境(–45℃)下依然保持优越的密封性能,可以作为...

本文分别对动态及静态条件下橡胶O形圈的压缩永久变形进行了测试,利用扫描电镜观察了压缩永久变形前后0形圈表面的形貌,在此基础上讨论了压缩永久变形对橡胶材料O形圈密封性能的影响.

研究了热氧老化对辐照后三元乙丙橡胶(EPDM)材料性能的影响,并通过分析压缩永久变形率随时间的变化规律,对其理论使用寿命进行评估。结果表明:随着老化时间不断增加与老化温度不断升高,辐照后的EPDM老化越来越严重,羰基含量越来越高,压缩永久变形与压缩应力松弛越来越大;扫描电镜结果表明,老化过程中EPDM降解严重;利用阿伦尼乌斯方程计算得出,辐照后的EPDM在50℃条件下的理论寿命为7.58年。

以燃气表中O形圈为研究对象,研究O形圈在旋转动密系统中长效密封性能;从密封机制及特点出发,对O形圈失效机制进行分析。以时间和转速作为研究主要影响因素,以压缩永久变形作为密封性能定量评价指标,进行全面试验与分析,并以二次多项式回归分析获得预测模型并进行试验验证。结果表明试验用O形圈长期密封性能可靠;使用时间与转速对O形圈压缩永久变形影响均显著,其中使用时间的影响大于转速;转速一定时,时间越长,压缩永久变形越明显,时间相同时,转速越大压缩永久变形越明显。预测模型能够较好地预测不同条件下燃气表旋转动密封性能,可应用于工程实践设计。

使用同一批次胶料制备了2组硫化试样并分别按HG/T 3087-2001和GB/T 27800-2011研究了预压缩条件对寿命预测结果的影响程度。结果表明,在同一老化温度及同一老化时间下,依据HG/T 3087-2001预压缩的试样压缩永久变形率与依据GB/T 27800-2011预压缩的试样无明显差异;由此证明,HG/T 3087-2001和GB/T 27800-2011压缩永久变形率测试试验基本不存在数据差异。

热塑性弹性体(TPE)是一类材料,它结合了橡胶的优点(例如,良好的压缩永久变形性和良好的密封性)以及常规热塑性塑料的可加工性。热塑性硫化橡胶(TPV)是TPE的子类,它是由精细的分散在连续热塑性基质中的硫化交联橡胶的混合物制成的。TPV是通过动态硫化生产的,通过这种方式,橡胶在热塑性聚合物中硫化,同时聚合物在高温下进行紧密混合。

橡胶老化会引起材料力学性能改变,进而造成防水失效,针对接缝处密封垫开展老化性能的研究具有重要意义。北京地铁6号线起点—金安桥区间为我国第一条暗挖装配式隧道。隧道采用管片作为二衬结构,以三元乙丙橡胶密封垫作为管片接缝处防水材料。为检验接缝防水是否满足耐久性要求,根据时温等效原理,对密封垫的橡胶材料开展了加速老化试验,预测其使用寿命。针对寿命预测计算流程繁琐,编制相应的程序,解决了数据处理中参数需反复试算的难题。此外,对管片密封垫的应力状态进行了数值模拟,分析了老化对密封垫防水的影响,指出密封垫的设计耐水压力至少提高至原设计水压的1.75倍。

O形圈是最常用的密封方式之一。文章对工业产品密封胶料的选用要素进行了详细分析，并对O形圈尺寸的选择、密封沟槽设计、密封配合间隙进行了分析。

该文利用控温箱进行橡胶样品的老化实验通过测量压缩永久变形判断橡胶样品的老化程度随时间的变化情况。以Arrhenius方程表示不同温度下的老化速度的关系并利用时温等效原理和高温下橡胶样品老化的数据估测常温下橡胶的老化情况。根据压缩永久变形量与密封能力的判断准则给出由试验样品制备的橡胶密封件在常温下的预期寿命。