基于HALT特性的橡胶圈寿命评估研究

针对轨道交通相关组件、尤其是密封圈进入到次轮四级修所要进行的频繁维护及更换所耗费的大量人力、物力及财力,需要确定密封圈的剩余寿命,为维修及更换提供理论依据。本文首先分析密封圈的工作环境,确定密封圈的使用中主要的敏感的环境应力为温度;随后对密封圈进行HALT试验,根据压缩率确定其极限工作环境温度;最后对密封圈进行四个温度的加速寿命寿命试验,根据密封圈的压缩变形率以及基于温度的寿命评估方程阿伦尼斯方程,预估橡胶密封圈的剩余寿命,确定密封圈的剩余寿命为12 371 h。

基于CATIA的橡胶圈压胶模二次开发与实验

为实现橡胶圈压胶模的快速建模,基于CATIA/CAA技术,完成了橡胶圈压胶模的二次开发。分析了橡胶圈压胶模的参数,通过CATIA的函数功能和知识工程模块确定了模型模板,提出了使橡胶圈压胶模参数化的驱动方法,完成了橡胶圈压胶模菜单、工具条、界面开发、参数驱动等功能。实例表明,该方法能够实现橡胶圈压胶模的参数建模输出,经检验,由压胶模具生成的O形橡胶圈可满足工程要求。解决了使用CATIA更改尺寸等一系列的繁琐步骤,可大大提高橡胶圈压胶模建模的效率。

流体密封橡胶圈密封性能分析

对通用的O形橡胶密封圈结构进行简化,采用罚函数接触单元法,对其中的关键密封元件O形橡胶密封圈采用超弹性单元建立了包含接触的非线性模型,并运用通用大型有限元分析软件ANSYS对其进行了求解。对于不同变形情况下的压缩量,以及压缩后施加侧压后的应力进行了分析。同时还对照计算了O形圈接触界面摩擦因数不同情况下的变形及扭转。结果表明,所采用的方法能够预测O形圈压缩中的变形和应力等特征参数,增加对O形密封圈密封性能的了解,并对同类密封结构设计有一定的指导意义。

拱北隧道曲线钢顶管接头橡胶圈结构数值模拟研究

曲线钢顶管技术是给水工程和隧道支护工程中新的非开挖施工技术,其管节结构与传统混凝土顶管管节结构差别较大,但目前设计和施工缺乏理论依据和参考规范。为优化拱北隧道曲线钢顶管施工中采用的接头橡胶圈结构,采用ABAQUS有限元软件,建立接头安装模型,研究优化前后橡胶圈应力、接触压力和接头安装力的变化规律。结果表明:优化后的橡胶圈应力和接头安装力明显减小,且接触压力大于0.3 MPa,满足现场施工密封的要求,证明优化后的接头更加合理可靠。

橡胶圈加稳径向气体轴承偏心率和偏位角的特性研究

针对长期以来橡胶圈加稳径向气体轴承的偏位角与偏心率在试验中“测不准”、在理论上难以分析的问题,通过引入绝对坐标系与相对坐标系下绝对偏心率、相对偏心率、基础偏心率等若干参数, 提出了一套新颖的对橡胶圈加稳径向气体轴承偏心率与偏位角进行理论分析与试验研究的方法, 并在试验中运用此方法研究了橡胶圈加稳径向轴承的偏心率与偏位角的变化规律及特点。

密封橡胶圈凸点缺陷检测的研究

本文提出了一种基于机器视觉技术的密封橡胶圈产品缺陷的检测方法。利用中值滤波对图像进行去除噪声干扰,然后用canny算法进行边缘检测,并重点对凸点缺陷的边缘检测进行了研究,并由实验验证了本方法的有效性和可行性。

橡胶圈加稳切向小孔供气径向轴承的试验研究

对附加阻尼方式的橡胶圈加稳单排及四排切向小孔供气径向轴承进行了对比性试验研究 ,旨在探讨橡胶圈加稳单排切向小孔供气径向轴承的可行性 ,以期将其应用在透平膨胀机等高速旋转机械的工业领域。在试验中 ,两种结构形式的气体轴承分别达到了 14 0 6 2 5× 10 4r/min (超速 32 2 % )和 14 2 0 89× 10 4r/min (超速 33 5 % )

注射成型拉杆橡胶圈气泡问题的研究

对注射成型拉杆橡胶圈中气泡的产生原因及解决措施进行了探讨。结果得出 ,采用硫化速度适中的氧化锌/硫黄 /促进剂DM硫化体系 ,注射筒温度 95 10 0℃ ,注射时间 42 48s ,硫化温度 14 5 15 0℃ ,硫化时间 70 0s 。

高压大型天然气快开盲板用C形橡胶圈密封性能分析

针对国内高压大型天然气过滤器快开盲板用C形橡胶密封圈,利用ABAQUS建立其有限元模型,分析密封槽宽度、内压、初始密封间隙、材料硬度、槽口倒角半径、钢圈直径对其性能的影响,得到这些参数的合理取值范围。结果表明:材料硬度对密封圈密封性能的影响较小,密封槽宽度对密封可靠度有一定影响,随密封槽宽度增加,最大接触压力呈下降趋势,密封可靠度有所降低;随着内压的增加,最大接触压力与内压的差值呈增大趋势,密封可靠性增加;随初始密封间隙增加,应力增加,密封可靠度有所降低;密封槽口倒角半径对密封圈剪切破坏的影响较大,倒角半径增大密封圈发生局部剪切破坏的可能性增大;钢圈直径对C形橡胶圈应力应变影响较大,钢圈直径增大,剪切应力呈减小趋势。

改良硅橡胶圈加高胆固醇喂养诱导颈动脉狭窄兔模型的建立

目的探讨粥样硬化性颈动脉狭窄兔模型的建立。方法40只雄性新西兰大白兔随机分为4组:空白对照组4只(A组)、高胆固醇喂养组4只(无硅橡胶圈干预,B组)、硅橡胶圈干预组16只(C组,分C1,C2、C3、C4亚组),高胆固醇+硅橡胶圈干预组(D组,分D1、D2、D3、D4亚组)。硅橡胶圈置于右颈动脉外膜,对侧颈动脉行伪手术,术后次日给予1%胆固醇饲料喂养2周,过量麻醉处死动物前,动物模型行DSA证实颈动脉狭窄程度,切除硅橡胶圈下方狭窄的动脉及对侧相应位置的颈动脉标本,光学显微镜观察病理变化。结果置入改良的硅橡胶圈加高胆固醇喂养2周后,病理证实D组的硅橡胶圈诱导的颈动脉内膜面增厚、管腔狭窄;中膜平滑肌细胞排列紊乱。病理和DSA证实模型颈动脉管腔狭窄程度为12%～88%之间,其中以D4组的颈动脉粥样硬化斑块和狭窄程度较为显著。结论应用改良硅橡胶圈加高胆固醇喂养的方法成功地建立了与人有相似病理表现的粥样硬化性颈动脉狭窄模型兔,颈动脉狭窄程度与硅橡胶圈的形状、内壁直径及弹性回缩力相关,模型制作方法简便易行,便于重复。

车辆转向架橡胶圈模压成型工艺与压缩模设计

对车辆转向架用橡胶圈的结构特点和成型工艺进行了分析,介绍了利用压缩模成型橡胶圈的模具结构与模具工作过程,实践证明:该模具结构设计合理,操作简单、零件脱模方便。对于同类结构橡胶零件的模具设计和硫化工艺具有参考价值。

卷绕机锭轴的O型橡胶圈柔性支承系统动力学参数测试与分析

为使高速卷绕机在不同工作状态下的稳定运转满足工艺要求,卷绕机锭轴转子需采用O型橡胶圈的柔性支承结构,该柔性支承系统的动力学参数随锭轴转速不同具有频变特性。本文根据单自由度受迫非共振法原理设计制作测试装置,分别对ZWT 612-180型卷绕机锭轴中的4种不同结构参数的橡胶圈所构成的柔性支承系统进行测试,并求取柔性支承系统的刚度和阻尼系数,分析在卷绕机锭轴工作频率范围内刚度和阻尼系数随激振频率变化的规律,拟合橡胶圈柔性支承系统的动力学参数频变特性曲线,为卷绕机锭轴系统的动力学分析设计提供必要的基础参数。

密封橡胶圈毛刺缺陷检测方法的研究

针对密封橡胶圈毛刺缺陷,提出了一种新的检测方法,该方法根据圆轮廓点在不同象限的分布情况不同,首先使用窗口模板寻找可疑点,然后对可疑点进行二次检测,滤除非毛刺点。实验结果表明该方法比传统的毛刺检测方法处理速度更快,且检测结果可靠。

重型振动筛O形密封橡胶圈直径检测

针对重型振动筛O形密封橡胶圈质量检测问题,文中提出基于CCD相机的低成本非接触式直径检测方法。利用张正友标定法获取相机的畸变系数,并标定像素当量,以此获得像素与实际尺寸间的换算关系。利用基于最大类间方差方法的图像分割技术提取橡胶圈轮廓,并将其转换为链码形式;通过三层小波分解过滤变化剧烈的噪声,并利用一阶差分方法定位缺陷区域,获取缺陷区域所占用的轮廓长度。结果表明:文中提出的低成本非接触式直径检测方法相较于传统的检测手段,大幅提高了检测效率及检测精度,消除了轮廓飞边缺陷导致的测量误差,减小了杂质缺陷区半径幅度变化对直径测量的影响。

大型厚壁橡胶圈硫化成型工艺与模具优化设计研究

改进了产品的成型工艺方法,利用新的注压成型法解决了原模压成型过程中存在的质量缺陷。实践证明,对于大型厚壁复杂圆环状橡胶圈产品,注压成型与模压成型相比更具优势,更能提高产品的合格率。对同类结构的橡胶零件的硫化工艺设计和模具设计具有一定的参考价值。

橡胶圈缺陷检测算法研究

提出了一种基于数字图像处理的边缘检测算法,分别利用Sobel算子和Canny算子对预处理后的图像进行边缘检测,将所得图像进行图像相加,并用Matlab进行仿真。结果表明,该算法比单一边缘检测算子检测效果要好,并具有良好的检测精度。

轴向载荷作用下双矩形橡胶圈结构的有限变形分析

研究了具有双矩形橡胶圈结构的装置在端部轴向载荷压缩作用下的有限变形问题。首先针对由不可压缩neo-Hookean材料组成的该类结构的有限变形问题,建立了相应的数学模型,利用材料的不可压缩条件和逆解法等求出了问题的隐式解。进而讨论了轴向载荷和结构参数对橡胶圈变形的影响,并分析了轴向压缩率的变化。最后给出了数值模拟,得到了系列有意义的结果:轴向载荷越大、橡胶圈径向越薄或轴向越宽,其径向外表面的膨胀率越大;轴向压缩率在橡胶圈的中间位置最小而在两端最大,轴向压缩率同样受轴向载荷及结构参数的影响。

矩形顶管隧道接头橡胶圈防水安全限值研究

为研究矩形顶管隧道接头橡胶圈的受力特性和密封性,利用接头细部尺寸关系表达式,计算接头在发生防水失效时的临界状态值,通过有限元软件建立接头安装模型,定量改变接头安装间隙和管节偏转角,将模拟结果与理论计算结果进行对比验证。结果表明:1)橡胶圈安装力随安装距离的增加表现为先增大到峰值,后减小到定值,且安装间隙的大小对安装力影响显著;2)橡胶圈压缩高度在8~14 mm时接头防水效果良好,当橡胶圈压缩高度小于8 mm或大于14 mm时,橡胶圈分别因接触压力不足0.3 MPa或过度压缩而不满足规范要求;3)管节发生偏转时,最大允许的偏转角为0.02 rad,当偏转角进一步增大,依次发生因接触压力不足引起的渗漏水破坏、钢套环与插口管节接触破坏、钢套环与橡胶圈的脱离破坏以及橡胶圈过度压缩导致的破坏。

基于四极质谱仪O形氟橡胶圈的放气研究

在真空系统中,接口之间的密封主要有金属与橡胶密封。橡胶属于弹性元件,是一种适应性很强的密封件,其广泛应用于真空系统中。实验研究了O形氟橡胶圈放气特性对痕量气体分析的影响,在利用超高真空封闭式离子源的四极质谱系统,对O形氟橡胶圈释放气体进行分析。实验发现O形氟橡胶圈释放大量的氧气等杂质气体,在痕量杂质分析系统上,不适合使用O形橡胶圈作为密封器件。

高温磨粒条件下氟橡胶圈摩擦特性研究

为研究井下高温与磨粒环境对氟橡胶(FKM)密封性能的影响,对氟橡胶圈进行100~200℃的高温处理,同时以304不锈钢和氟橡胶为摩擦副,在高温及无磨粒和有磨粒条件下开展氟橡胶摩擦特性研究,并使用扫描电镜(SEM)观察橡胶表面的磨痕,使用光镜观测不锈钢表面的磨痕。结果表明:随着氟橡胶试件处理温度的增加,其摩擦因数变化范围随之减小;在有磨粒条件下,随着氟橡胶处理温度的增加,橡胶表面的磨痕由划痕为主转变为凹坑为主,304不锈钢表面的磨痕由以犁沟为主转变为凹坑为主,这是因为,氟橡胶处理温度增加,橡胶表面硬度等性能发生了不同变化,摩擦过程中使磨粒发生不同程度的破裂,且使磨粒的主要运动形式发生改变,因而在氟橡胶和304不锈钢表面产生了不同的磨痕。