硫化橡膠制品在使用過程中長期經(jīng)受反復的彎曲、拉伸、壓縮等周期性形變，這種持續(xù)應力作用會導致材料內(nèi)部產(chǎn)生微觀損傷，逐步發(fā)展為可見裂紋，最終引發(fā)制品破壞。為了系統(tǒng)評價硫化橡膠抵抗這種疲勞破壞的能力，橡膠疲勞龜裂試驗機成為了橡膠材料研發(fā)和質(zhì)量控制中的重要測試手段。

 

橡膠疲勞龜裂試驗機是測定硫化橡膠耐屈撓龜裂性能的專用設(shè)備，符合GB/T 13934《硫化橡膠屈撓龜裂的測定》及GB/T 13935《硫化橡膠裂口增長的測定》等標準的要求。該設(shè)備適用于橡膠廠及科研單位對各種硫化橡膠進行抗疲勞性能的檢驗與評估。本文將從工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計、技術(shù)參數(shù)、應用領(lǐng)域及標準符合性等方面，對橡膠疲勞龜裂試驗機進行技術(shù)闡述。

 

二、工作原理

 

橡膠疲勞龜裂試驗機基于德墨西亞（De Mattia）屈撓試驗原理設(shè)計。其核心機制是：將啞鈴形試樣固定在上下夾持器之間，由動力驅(qū)動系統(tǒng)通過偏心輪連桿機構(gòu)使下夾持器做上下往復運動，從而使試樣經(jīng)受周期性彎曲變形。

 

測試過程中，試樣在預定的恒定伸長率條件下以一定頻率持續(xù)屈撓。每經(jīng)過一定次數(shù)的屈撓后，試驗人員觀察試樣表面的龜裂程度，記錄裂口出現(xiàn)的起始次數(shù)、裂口長度和擴展速率等參數(shù)，以此評價硫化橡膠材料的耐屈撓龜裂性能和耐裂口增長性能。該設(shè)備同時可用于鞋底、合成皮等材料在往復彎曲條件下的耐久性評估。橡膠立式疲勞龜裂試驗機為雙柱式結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于采用立式布局，便于操作人員觀察試樣狀態(tài)和進行工裝操作。

 

三、結(jié)構(gòu)與組成

 

橡膠疲勞龜裂試驗機的結(jié)構(gòu)設(shè)計體現(xiàn)了對疲勞試驗功能的考慮，主要由以下幾個部分構(gòu)成。

 

動力驅(qū)動系統(tǒng)由電機和變速機構(gòu)組成，提供穩(wěn)定的動力輸出，轉(zhuǎn)速可在50至500r/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

 

傳動裝置由偏心輪、滑塊及連桿機構(gòu)構(gòu)成，將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為下夾持器的垂直往復運動。試驗機通常配備兩套V形槽偏心輪實現(xiàn)雙連桿平行傳動，往復運動的最大行程為100mm。偏心輪正面設(shè)有調(diào)節(jié)刻度，偏心距可在0至50mm范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以適應不同試驗要求的屈撓幅度。

 

往復運動部件由上下夾持器、滑柱及連接裝置組成。上夾持器位置可在滑柱上上下調(diào)節(jié)，最大調(diào)節(jié)距離為200mm，用于適應不同長度的試樣；下夾持器通過連桿與偏心輪連接，隨電機驅(qū)動做往復運動。

 

數(shù)控裝置用于設(shè)定和顯示屈撓次數(shù)，具備自動計數(shù)、預置、暫停、記憶、自動停機及音響報警功能。計數(shù)器計數(shù)范圍通常為0至9999或0至9999999，可根據(jù)試驗需要設(shè)定。

 

此外，試驗機的機體框架采用堅固的金屬結(jié)構(gòu)，能長時間持續(xù)承受機械振動和應力沖擊而不產(chǎn)生變形。部分型號還配置了加護罩，以保障運行安全性。

 

四、技術(shù)參數(shù)

 

橡膠疲勞龜裂試驗機的主要技術(shù)參數(shù)如下：

 

屈撓頻率方面，下夾持器往復頻率為300±10次/分鐘（約5Hz）。高頻型設(shè)備最高可達到500次/分鐘。

 

行程與距離方面，上下夾持器可調(diào)節(jié)的最大距離為200mm，偏心輪可調(diào)節(jié)的最大距離為50mm，下夾持器的最大往復行程為100mm。

 

試樣規(guī)格方面，參照GB/T 528-82標準，試樣為啞鈴形，中心區(qū)域?qū)?mm，厚約5.5mm。

 

計數(shù)器方面，計數(shù)范圍為0至9999或0至9999999，到達設(shè)定次數(shù)后自動停機并發(fā)出報警提示。

 

電源與外形尺寸方面，電源電壓為AC 220V±10%，外形尺寸約為700mm×450mm×980mm，整機凈重約120kg。

 

五、標準符合性

 

橡膠疲勞龜裂試驗機符合一系列國內(nèi)及國際標準。

 

國內(nèi)標準方面，符合GB/T 13934《硫化橡膠屈撓龜裂的測定》（德墨西亞型），GB/T 13935《硫化橡膠裂口增長的測定》，GB/T 1688《硫化橡膠伸張疲勞的測定》以及GB/T 4495《硫化橡膠鞋底屈撓龜裂的測定》等。

 

國際標準方面，符合ISO 132《硫化橡膠或熱塑性橡膠屈撓龜裂和裂口增長的測定（德墨西亞型）》、ISO 133《硫化橡膠、熱塑性橡膠屈撓試驗機要求和校準》、ASTM D813《橡膠劣化—抗彎折龜裂性標準試驗方法》、ASTM D430《橡膠劣化—動態(tài)疲勞試驗方法》、BS 903《橡膠物理試驗方法》以及JIS K6260《硫化橡膠或熱塑性橡膠屈撓龜裂試驗方法》等標準的要求。

 

六、應用領(lǐng)域

 

橡膠疲勞龜裂試驗機適用于多種橡膠材料和制品的抗疲勞性能評價。在硫化橡膠材料研發(fā)中，用于評估新配方在不同屈撓條件下的抗龜裂性能，為配方優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。在橡膠制品質(zhì)量控制中，可作為輪胎胎面膠、密封件、減震件等產(chǎn)品的出廠檢驗設(shè)備。在鞋類材料檢測中，用于測試鞋底及橡膠底片在反復彎曲條件下的耐屈撓性能，是評估鞋類產(chǎn)品質(zhì)量的重要依據(jù)。同時，該設(shè)備還可用于其他柔性材料（如皮革、合成革等）的彎曲耐久性研究。

 

七、使用注意事項

 

使用橡膠疲勞龜裂試驗機時，應確保安裝臺面水平牢固，試驗機使用過程中每運行4小時后需在下夾持器與滑柱之間加注潤滑油以維持運動順暢。定期檢查各緊固件是否松動，如有松動應立即緊固。測試時試樣須垂直夾持，試樣的凹溝位于夾持器中間，凹溝向外彎曲。試驗過程中需停機檢查時，按“停止”按鈕使電機停轉(zhuǎn)，計數(shù)值保持，檢查完畢后按“啟動”按鈕繼續(xù)運行。試驗結(jié)束后應切斷電源，清除雜物后使用防護罩遮蓋設(shè)備。