王宁1 张玺瑶2 李欣3 王朝兴4 孟兆会5
北京隆轩橡塑有限公司 北京市 100072
摘要:以拉伸强度和弯曲强度为机械性能检验项目,对贮存在库房中,不同时间长度的工程塑料保持架进行复验试验,与产成品贮存前的机械性能进行比较,从贮存时间分析对机械性能的影响。
关键词:贮存;工程塑料保持架;机械性能
一 概述
保持架是轴承的重要零件之一, 它的基本作用是等距离隔离滚动体并防止滚动体掉落, 引导并带动滚动体转动。滚动轴承工作时, 保持架将受到摩擦力、离心力等机械应力的作用, 而且还要承受某些化学介质的侵蚀。
目前工程塑料保持架,主要采用的原材料为玻璃纤维增强聚酰胺复合材料,聚酰胺在贮存过程中会产生产品水含量变化现象,会影响机械性,从而影响塑料制品的正常使用,本文将对贮存在库房中的工程塑料保持架进行分阶段试验,分析贮存时间和贮存季节对机械性能的影响。
二 试验
(一)取样
工程塑料保持架生产成品,经过塑料袋包装,装在纸箱中,放在不受阳光直射的干燥、通风的库房中。抽取贮存在库房中,不同时间的圆锥形保持架。
(二)试验设计
对抽取的保持架成品进行试验前干燥处理;查找保持架成品机械性能数据库中贮存前的机械性能试验数据,并确定重复检测试验位置;在同一试验检测点使用相同的试验方法进行弯曲强度和窗孔拉伸强度的复验试验。
弯曲强度:在如图1所示的保持架弯曲性能试验中,保持架承受弯曲载荷,破裂时能承受的最大力,本试验用弯曲断裂力(单位:N)来表示。弯曲强度与材料的韧性有关。
窗孔拉伸强度:在如图2所示的保持架窗孔拉伸性能试验中,采用专用工装对保持架窗孔施加横向拉伸力,用保持架窗孔断裂时的力来衡量材料抵抗拉伸破坏的能力,本试验用窗孔拉伸断裂力(单位:N)来表示。
三 结果和分析
(一) 保持架基本情况
本次试验共抽取圆锥形保持架产品6个贮存阶段,分别为贮存1个月,3个月,4个月,9个月,21个月,42个月。
(二)试验结果
1保持架弯曲试验结果
将不同贮存时长的保持架进行弯曲试验,所得到的试验结果,如表1所示。
从表1可以看出,保持架在42个月的贮存后,其弯曲强度均能满足技术要求。
2保持架窗孔拉伸试验结果
将不同贮存时长的保持架进行窗孔拉伸试验,所得到的试验结果,如表2所示。
从表2可以看出,保持架在42个月的贮存后,其窗孔拉伸强度均能满足技术要求。
(三)分析
根据贮存时长不同,将复验后的保持架机械性能和贮存前的机械性能以进行对比,如图3所示。
从图3中可以看出,保持架的弯曲性贮存后低于贮存前的弯曲性能,随着贮存时间的增加,贮存后的弯曲性能比贮存前的性能降低的越多,在贮存42个月后,其弯曲性能比贮存前降低了10%。
保持架的窗孔拉伸性能贮存后的第1个月、第3个月和第4个月均高于贮存前的窗孔拉伸性能,在贮存9个月后,随着贮存时间的增加,贮存后的窗孔拉伸性能比贮存前的性能降低的越多,在贮存42个月后,其窗孔拉伸性能比贮存前降低了7%。
分析此现象出现的原因,结合塑料产品含水量会影响机械性能的特性,在贮存过程中保持架会受空气中水分的影响,增加产品的水含量,从而影响塑料保持架内应力,导致贮存后的保持架弯曲性能会下降。保持架在贮存前4个月窗孔拉伸性能略高于贮存前的性能,由于保持架的形状为圆锥形,含水量的少量增加,会在短时间内增加了保持架的韧性,但随着贮存时间的加长,含水量增加,窗孔拉伸性能下降。
四 结论
通过对贮存在库房中的工程塑料保持架进行分阶段试验,试验结果表明,经过42个月的贮存,工程塑料保持架的机械性能均能满足技术要求。并且随着贮存时间加长,弯曲性能呈下降趋势;窗孔拉伸性能,在贮存前期呈现小幅度的增加,随着贮存时间加长,窗孔拉伸性能呈现降低趋势。
说明工程塑料保持架机械性能随贮存时间加长,机械性能整体呈下降趋势。在贮存期间要注意贮存湿度,保持库房干燥,保证工程塑料保持架机械性能稳定。
参考文献:
[1]梅自元,邹健.尼龙在轴承保持架的应用及性能分析[J],清远职业技术学院学报,2015.
[2]滚动轴承零件 工程塑料保持架 技术文件[S].JB/T 7048-2011.
[3]Railway applications-Axleboxes-Rolling bearings[S].EN 12080-2017.
作者简介:王宁(1993——),女,汉族,助理工程师,化学学士,单位:北京隆轩橡塑有限公司。