橡胶拉伸夹具的制作方法

1.本实用新型涉及试验用具，具体涉及一种橡胶拉伸夹具，尤其涉及一种用于静态臭氧老化性能试验的橡胶拉伸夹具。


背景技术：

2.橡胶制品在加工、储存或者使用过程中因受到外部环境因素的影响和作用，性能逐渐下降直至丧失使用价值，这种现象就是老化。橡胶的老化有很多种，主要有热氧老化和臭氧老化。臭氧是导致橡胶发生老化的一个重要因素。由于臭氧比氧气更为活泼，因而它对橡胶尤其是不饱和橡胶的侵袭比氧气更为严重。
3.耐臭氧老化性能是评价橡胶制品质量好坏的一个重要指标。橡胶制品的耐老化性能试验可分为静态臭氧老化性能试验和动态臭氧老化性能试验。《gb/t 7762-2014硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验》中规定了耐静态臭氧性能的试验方法：试样在静态拉伸应力作用下，达到固定的伸长率后，暴露于含一定浓度臭氧的空气中和在规定温度且无光线直接影响的环境中进行。国家标准对耐静态臭氧性能试验的要求使得用于夹持拉伸状态下橡胶试样的橡胶拉伸夹具被需要。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种橡胶拉伸夹具，用于夹持不同伸长率的橡胶试样。
5.根据本实用新型的实施例，该橡胶拉伸夹具用于夹持拉伸状态的橡胶试样，所述橡胶拉伸夹具包括夹持平台和多个夹持单元；每个所述夹持单元具有固定的夹持间距，所述多个夹持单元的所述夹持间距至少部分不同；所述多个夹持单元设置于所述夹持平台，每个所述夹持单元用于将至少一个所述橡胶试样夹持于所述夹持平台。
6.在一个或多个实施例中，每个所述夹持单元包括至少两个定位孔，所述定位孔彼此固定间隔设置以形成所述固定的夹持间距，所述多个夹持单元的所述定位孔的间距至少部分不同。
7.在一个或多个实施例中，所述定位孔贯穿所述夹持平台设置，每个所述夹持单元还包括螺栓、螺母和垫片，所述螺栓用于可拆卸地穿过所述定位孔和所述橡胶试样的端孔，所述螺母和垫片用于将所述橡胶试样压紧于所述夹持平台。
8.在一个或多个实施例中，所述定位孔贯穿所述夹持平台设置，每个所述夹持单元还包括双头螺柱、螺母和垫片，所述双头螺柱用于可拆卸地穿过所述定位孔，且其两端用于分别穿过两所述橡胶试样的端孔，所述螺母和垫片用于将所述两橡胶试样压紧于所述夹持平台。
9.在一个或多个实施例中，所述夹持平台设置有安装孔，所述安装孔贯穿所述夹持平台设置，用于所述橡胶拉伸夹具可拆卸挂装于臭氧老化箱的机械旋转架。
10.在一个或多个实施例中，所述橡胶拉伸夹具用于夹持宽度为10毫米且有效试验区
为80毫米的所述橡胶试样，所述多个夹持单元的所述夹持间距至少包括88毫米、96毫米、104毫米和112毫米。
11.在一个或多个实施例中，所述夹持平台为轴对称的平面金属片，所述多个夹持单元关于所述平面金属片的中轴对称设置，所述中轴穿过每个所述夹持单元的所述夹持间距的中间位置。
12.在一个或多个实施例中，所述平面金属片设置有安装孔，所述安装孔设置于所述平面金属片的中轴并贯穿所述平面金属片，用于所述橡胶拉伸夹具可拆卸挂装于臭氧老化箱的机械旋转架。
13.在一个或多个实施例中，所述平面金属片为铝合金平面金属片。
14.本实用新型的实施例至少具备下列之一有益效果：
15.1、通过设置夹持间距至少部分不同的多个夹持单元，实现橡胶拉伸夹具对多个不同伸长率的橡胶试样夹持。
16.2、通过在夹持平台上设置安装孔，实现橡胶拉伸夹具在臭氧老化箱机械旋转架上的可拆卸挂装，既保证橡胶拉伸夹具夹持的橡胶试样在臭氧老化箱内所处的臭氧环境满足耐静态臭氧性能试验的要求，同时方便试验操作者从机械旋转架上取下橡胶拉伸夹具对橡胶试样进行观察和测量。
17.3、通过设置多个夹持单元的夹持间距至少包括88毫米、96毫米、104毫米和112毫米，在夹持宽度为10毫米且有效试验区为80毫米的橡胶试样时，至少实现10％、20％、30％、40％这四种不同的伸长率，满足耐静态臭氧性能试验对伸长率的要求。
18.4、通过设置橡胶拉伸夹具的轴对称性，保证了橡胶拉伸夹具挂装在臭氧老化箱内机械旋转架上的稳定性。
附图说明
19.本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
20.图1为橡胶拉伸夹具的主视图；
21.图2为橡胶拉伸夹具的侧视图；
22.图3为橡胶试样的示意图；
23.图4为橡胶拉伸夹具的侧视图。
24.附图标记：
25.1-橡胶拉伸夹具
26.2-橡胶试样
27.3-夹持平台
28.4-夹持单元
29.5-定位孔
30.6-螺栓
31.7-螺母
32.8-垫片
33.9-端孔
34.10-安装孔
35.11-平面金属片
36.12-横片
37.13-翼片
38.14-双头螺柱
具体实施方式
39.《gb/t 7762-2014硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验》中规定橡胶试样通常选用以下一种或多种伸长率进行试验：(5
±
1)％、(10
±
1)％、(15
±
2)％、(20
±
2)％、(25
±
2)％、(30
±
2)％、(40
±
2)％、(50
±
2)％、(60
±
2)％、(80
±
2)％。此外，其还规定了一种试验方法c，该试验方法c要求采用不少于四种上述伸长率的试样进行试验，记录各种伸长率下的试样出现龟裂的时间，从而测定临界应变。然而，市场上的多数设备只能同时设定单一的伸长率进行试验，因此试验不得不分多批次进行，试验周期长，储存过程中待测橡胶试样的性能可能发生变化，造成试验误差，提高试验成本。上述国家标准对耐静态臭氧性能试验的要求使得用于夹持拉伸状态下橡胶试样的橡胶拉伸夹具被需要。此外，试样夹持装置和臭氧老化箱的拆装不便，不便于试验操作者取下橡胶拉伸夹具对橡胶试样进行观察和测量。
40.实施例一
41.图1到图3示出实施例一。如图1和图2所示，橡胶拉伸夹具1用于夹持拉伸状态的橡胶试样2。橡胶拉伸夹具1包括夹持平台3和多个夹持单元4；多个夹持单元4设置于夹持平台3，每个夹持单元4用于将至少一个橡胶试样2夹持于夹持平台3；每个夹持单元4具有固定的夹持间距d，多个夹持单元4的夹持间距d至少部分不同。通过设置夹持间距d至少部分不同的多个夹持单元4，实现橡胶拉伸夹具1对多个不同伸长率的橡胶试样2夹持。
42.每个夹持单元4包括至少两个定位孔5，定位孔5彼此固定间隔设置以形成固定的夹持间距d，多个夹持单元4的定位孔5的间距至少部分不同以使得多个夹持单元4的夹持间距d至少部分不同，定位孔5贯穿夹持平台3设置，每个夹持单元4还包括螺栓6、螺母7和垫片8，螺栓6用于可拆卸地穿过定位孔5和橡胶试样2的端孔9，螺母7和垫片8用于将橡胶试样2压紧于夹持平台3。具体地，定位孔5为通孔，每个夹持单元4的定位孔5的数量为两个，两个定位孔5固定设置在夹持平台3上并彼此间隔，两个定位孔5的中心距即为夹持间距d，多个夹持单元4的两定位孔5的中心距至少部分不同。定位孔5对橡胶试样2的定位作用还依赖于螺栓6，螺栓6的螺杆部分从定位孔5的一侧进入定位孔5并从定位孔5的另一侧穿出，突伸于夹持平台3的螺杆接着穿过橡胶试样2的端孔9，端孔9和定位孔5的直径尺寸均与螺栓6螺杆的直径尺寸相适应，定位孔5对橡胶试样2的定位作用通过定位孔5与螺栓6螺杆以及端孔9与螺栓6螺杆的两处孔轴配合实现。橡胶试样2套设在螺栓6的螺杆完成定位，再通过垫片8和螺母7将橡胶试样2压紧在夹持平台3上，具体为在螺杆上依次套设垫片8和螺母7，螺母7在螺杆上旋入接近夹持平台3，将垫片8压紧在橡胶试样2的表面以将橡胶试样2压紧在夹持平台3上，在橡胶试样2被压紧的情况下，垫片8一侧压紧橡胶试样2的表面，另一侧被螺母7压紧。
43.多个夹持单元4的夹持间距d至少部分不同，也即多个夹持单元4的定位孔5的间距
至少部分不同，也即多个夹持单元4的定位孔5的中心距至少部分不同。在一个实施例中，多个夹持单元4的夹持间距d均不相同，也即多个夹持单元4的定位孔5的间距均不相同，也即多个夹持单元4的定位孔5的中心距均不相同，例如，橡胶拉伸夹具1具有三个夹持单元4，三个夹持单元4的夹持间距d均不相同，即三个夹持单元4共具有三个不同的夹持间距d。在另一个或多个实施例中，多个夹持单元4的夹持间距d部分不同，也即多个夹持单元4的夹持间距d部分相同且部分不同，也即多个夹持单元4的定位孔5的间距部分相同且部分不同，也即多个夹持单元4的定位孔5的中心距部分相同且部分不同，例如，橡胶拉伸夹具1具有三个夹持单元4，三个夹持单元4共具有两种不同的夹持间距d，也即其中两个夹持单元4具有相同的夹持间距d，剩下的一个夹持单元4具有另一夹持间距d。
44.在本实施例中，每个夹持单元4具有的定位孔5的数量为两个。在另一个或多个实施例中，橡胶拉伸夹具1具有定位孔5的数量大于两个的夹持单元4，以具有三个定位孔5的夹持单元4为例，三个定位孔5固定设置，每两个定位孔5形成一个用于夹持橡胶试样2的夹持位，三个定位孔5共形成三个夹持位，具有最多三个固定的、不可调的夹持间距d，在该具有三个定位孔5的夹持单元4中，可以根据所需的固定夹持间距d将橡胶试样2夹持在三个夹持位中的任一个。
45.在本实施例中，每个夹持单元4仅在夹持平台3的一侧设置有螺母7和垫片8，每个夹持单元4用于将一个橡胶试样2夹持在夹持平台3上。在另一个或多个实施例中，每个夹持单元4用于将多个橡胶试样2夹持在夹持平台3上。
46.橡胶拉伸夹具1用于夹持宽度为10毫米且有效试验区为80毫米的橡胶试样2，图3示出该橡胶试样2，多个夹持单元4的夹持间距d至少包括88毫米、96毫米、104毫米和112毫米。具体地，橡胶拉伸夹具1具有四个夹持单元4，四个夹持单元4的夹持间距d均不相同，分别为88毫米、96毫米、104毫米和112毫米，也即四个夹持单元4的定位孔5的中心距均不相同。该夹持间距d的设置使得橡胶拉伸夹具1在夹持宽度为10毫米且有效试验区为80毫米的橡胶试样2时，实现10％、20％、30％、40％这四种不同的伸长率，满足耐静态臭氧性能试验对伸长率的要求。应当注意的是，橡胶拉伸夹具1用于夹持宽度为10毫米且有效试验区为80毫米的橡胶试样2并不应当被理解为橡胶拉伸夹具1仅适用于夹持宽度为10毫米且有效试验区为80毫米的橡胶试样2，其不构成对橡胶拉伸夹具1使用场景的限制，橡胶拉伸夹具1可以用于夹持其他类型和尺寸的橡胶试样。
47.在另一个或多个实施例中，橡胶拉伸夹具1具有数量大于四个的多个夹持单元4，该多个夹持单元4的夹持间距d至少包括88毫米、96毫米、104毫米和112毫米，用于在夹持宽度为10毫米且有效试验区为80毫米的橡胶试样2时，至少实现10％、20％、30％、40％这四种不同的伸长率，满足耐静态臭氧性能试验对伸长率的要求。更为具体地，在该多个夹持单元4的夹持间距d至少包括88毫米、96毫米、104毫米和112毫米的情况下，多个夹持单元4的夹持间距d可设置成均不相同，也即多个夹持单元4的定位孔5的间距均不相同，例如橡胶拉伸夹具1具有八个夹持单元4，八个夹持单元4的夹持间距d均不相同，其中有且仅有四个夹持单元4的夹持间距d为88毫米、96毫米、104毫米和112毫米；多个夹持单元4的夹持间距d还可设置成部分不同，也即多个夹持单元4的定位孔5的间距部分不同，例如橡胶拉伸夹具1具有八个夹持单元4，八个夹持单元4共设置有四种夹持间距d，分别为88毫米、96毫米、104毫米和112毫米，每种夹持间距d下各设置两个夹持单元4。
48.夹持平台3为轴对称的平面金属片11，多个夹持单元4关于平面金属片11的中轴对称设置，中轴穿过每个夹持单元4的夹持间距d的中间位置。具体地，该平面金属片11的形状为类拱形，类拱形平面金属片11具有位于顶部的横片12和位于两侧的两个翼片13，两个翼片13的上端分别连接横片12的两端以形成类拱形，且两翼片13的形状和尺寸是轴对称的，以确保形成的类拱形平面金属片11轴对称。每个夹持单元4的两个定位孔5分别设置在类拱形平面金属片11的两个翼片13上，两个定位孔5的中心的连线垂直于类拱形平面金属片11的对称轴，且两个定位孔5的中心到该对称轴的距离相等，也即中轴穿过每个夹持单元4的夹持间距d的中间位置。夹持平台3设置有安装孔10，也即平面金属片11设置有安装孔10，安装孔10贯穿夹持平台3设置，也即安装孔10贯穿平面金属片11，用于橡胶拉伸夹具1可拆卸挂装于臭氧老化箱的机械旋转架，安装孔10设置于类拱形平面金属片11的中轴，具体设置在横片12的中部，以保持橡胶拉伸夹具1的轴对称性。类拱形平面金属片11为铝合金平面金属片11。
49.在本实施例中，橡胶拉伸夹具1的夹持平台3、夹持单元4以及安装孔10均采用轴对称设置，确保橡胶拉伸夹具1在夹持橡胶试样2后仍然保持轴对称性，使得橡胶拉伸夹具1挂装于臭氧老化箱的机械旋转架时姿态稳定，对机械旋转架造成的负载均衡稳定。
50.在本实施例中，夹持平台3即平面金属片11设置安装孔10，实现橡胶拉伸夹具1在臭氧老化箱机械旋转架上的可拆卸挂装，既保证橡胶拉伸夹具1夹持的橡胶试样2在臭氧老化箱内所处的臭氧环境满足耐静态臭氧性能试验的要求，同时方便试验操作者从机械旋转架上取下橡胶拉伸夹具1对橡胶试样2进行观察和测量。此外，设置安装孔10挂装的连接方式适应市场上绝大多数厂家的臭氧老化设备，与臭氧老化设备的适配性好。
51.在本实施例中，平面金属片11为铝合金平面金属片11，铝合金材料在保证强度的情况下质量轻，降低对臭氧老化箱的机械旋转架的负载。
52.在本实施例中，平面金属片11的形状为轴对称的类拱形。在另一个或多个实施例中，平面金属片11的形状为轴对称的半圆拱形，安装孔10设置于半圆拱形平面金属片11的中轴上，具体为拱顶处，每个夹持单元4的两个定位孔5分别设置在半圆拱形平面金属片11拱顶的两侧，并关于半圆拱形平面金属片11的中轴对称。在又一个或多个实施例中，平面金属片11为轴对称的其他形状，定位孔5和安装孔10的设置确保橡胶拉伸夹具1在夹持橡胶试样2后仍然保持轴对称性。
53.更为具体地，类拱形平面金属片11的厚度为3毫米；类拱形平面金属片11的横片12的高度，即横片12的下边缘至上边缘的尺寸，为10毫米；类拱形平面金属片11的高度，即两翼片13的底端至横片12的顶端的尺寸，为100毫米；类拱形平面金属片11底端的宽度，即一翼片13底端至另一翼片13底端的尺寸，为132毫米；定位孔5和安装孔10的直径均为5毫米，其中定位孔5的直径尺寸与橡胶试样2上端孔9的直径尺寸相适应；两彼此相邻的夹持单元4的定位孔5在类拱形平面金属片11中轴方向上的距离为20毫米。上述尺寸设置在保证强度的情况下使得橡胶拉伸夹具1的尺寸小巧，质量轻，方便根据试验数量在臭氧老化箱的机械旋转架上同时挂设多个橡胶拉伸夹具1，有效缩短试验周期，降低试验成本。
54.实施例二
55.图4示出了实施例二。实施例二沿用实施例一的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且选择性地省略了相同技术内容的说明。关于省略
部分的说明可参照实施例一，实施例二不再重复赘述。
56.如图4所示，橡胶拉伸夹具1的每个夹持单元4用于将两个橡胶试样2夹持在夹持平台3上，每个夹持单元4还包括双头螺柱14、螺母7和垫片8，双头螺柱14用于可拆卸地穿过定位孔5，且其两端用于分别穿过两橡胶试样2的端孔9，螺母7和垫片8用于将两橡胶试样2压紧于夹持平台3。具体地，定位孔5对橡胶试样2的定位作用依赖于双头螺柱14，双头螺柱14两端的螺杆部分从定位孔5向夹持平台3的两侧突伸，突伸于夹持平台3的两端的螺杆接着分别穿过两橡胶试样2的端孔9，端孔9和定位孔5的直径尺寸均与双头螺柱14螺杆的直径尺寸相适应，定位孔5对橡胶试样2的定位作用通过定位孔5与双头螺柱14螺杆以及端孔9与双头螺柱14螺杆的两处孔轴配合实现。位于夹持平台3两侧的螺杆上均套设垫片8和螺母7，用于在夹持平台3两侧各夹持一个橡胶试样2，两橡胶试样2分别套设在双头螺柱14两端的螺杆完成定位，再通过垫片8和螺母7将橡胶试样2压紧在夹持平台3上，具体为在螺杆上依次套设垫片8和螺母7，螺母7在螺杆上旋入接近夹持平台3，将垫片8压紧在橡胶试样2的表面以将橡胶试样2压紧在夹持平台3上，在橡胶试样2被压紧的情况下，垫片8一侧压紧橡胶试样2的表面，另一侧被螺母7压紧。
57.本实用新型虽然以实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。