橡塑材料應(yīng)用于某些密封等環(huán)境,,樣品的厚度在1~2mm之間,,裝配后厚度約原值的20%,為滿足密封要求,,此類材料會有回彈特性,。這類超薄材料測試時需要做超薄壓縮和低頻疲勞,進而為研發(fā)和質(zhì)控提供詳細的數(shù)據(jù),。
試驗機實現(xiàn)超薄樣品壓縮,,可采用外接位移傳感器或利用儀器自身控制算法實現(xiàn)。外接位移傳感器原理為,,傳感器與測試輔具接觸,,感知樣品變形量,模擬量輸出,,通過模數(shù)轉(zhuǎn)換接入儀器信號板,,因變形量較小(厚度從1mm至0.2mm),對信號干擾及標定計算要求嚴格,,實施方案成本很高,。本文簡要介紹如何通過儀器自身參數(shù)設(shè)計及算法實現(xiàn)該測試。
● 試驗機位移誤差原因分析
試驗機測試樣品強度時,,橫梁上下移動,,橫梁移動可做為正常測試時樣品變形量,當樣品長度變化非常小,,一般不做為精確定量,。試驗機橫梁位置與樣品長度產(chǎn)生差值主要有以下幾點:
1)儀器框架變形--試驗機測試樣品時,框架會產(chǎn)生變形,,儀器制作時可采用材料應(yīng)力退火工藝及超范圍設(shè)計,。
2)輔具間隙變形--試驗機測試樣品時,拉壓輔具銷釘及緊固件會產(chǎn)生變形,,一般可通過設(shè)定限位或扭矩扳手安裝,。
3)測力傳感器原理--力值傳感器內(nèi)部為一組應(yīng)變片,當力值變化時,,應(yīng)變片產(chǎn)生變形量,,經(jīng)過轉(zhuǎn)換模塊,將變形量轉(zhuǎn)化力值,。這個微小變化,,計算到樣品長度變化中,。
● 壓縮測試(帶補償算法)
1)補償算法
為消除試驗機測試誤差,可采用逐點標定方式,,解決試驗機橫梁位移與樣品長度變化的差異,。先設(shè)定力值范圍(如5Kn),再將5Kn內(nèi)所有點的位移差值標定,,形成一組標定值,,在實際測試時將標定值逐點補償給橫梁位移,這樣橫梁位移可做為樣品長度變化值,。補償算法對數(shù)據(jù)采樣率,、力值精度、位移精度均有要求,,儀器控制采用開環(huán)方式不宜采用該算法,。
2)壓縮測試
壓縮測試前,上下壓盤的水平面及安裝方式要注意,,必須要保證兩面接觸時誤差足夠下,,可采用超薄塞尺方式校驗。測試曲線如下:
● 低頻疲勞(壓縮保持)
密封件長時間工作后,,緊固件會松動,,此時密封件的回彈性可確保密封效果,為模擬實際工況,,可做10次設(shè)定負載值的壓縮保持,,流程為壓縮--保持--復(fù)位--等待--再次壓縮,可自行設(shè)定每次測試的壓縮值,、保持時間,、復(fù)位力值、等待時間,,自動紀錄壓縮前后的樣品厚度,。從負載變化及樣品厚度變化,結(jié)合生產(chǎn)工藝,,做優(yōu)加工參數(shù)設(shè)計,。
靜態(tài)試驗機做長時間低頻疲勞,會造成機械部位損傷,。疲勞測試推薦使用動態(tài)試驗機,,可做更高頻率的測試,結(jié)合S/N參數(shù)設(shè)置,,可更高效快捷完成樣品測試,,確認應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù),為研發(fā)質(zhì)控提供詳實的數(shù)據(jù),。