上海鑫試金儀器設(shè)備有限公司
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閱讀：27發(fā)布時(shí)間：2024-8-26
橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)根據(jù)客戶要求的不同，主要分為以下三種類型:
微機(jī)控制單電子拉力試驗(yàn)機(jī)數(shù)顯電子拉力試驗(yàn)機(jī)微機(jī)控制門式拉力試驗(yàn)機(jī)
測(cè)試橡膠樣品的拉伸性能是橡膠質(zhì)量檢測(cè)的重要指標(biāo)之一。幾乎所有橡膠相關(guān)行業(yè)的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室都會(huì)配備一臺(tái)或多臺(tái)橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)。但筆者在維護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上很多實(shí)驗(yàn)室的橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)配置可能并不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。這其中既有用戶測(cè)試機(jī)選型人員不專業(yè)的原因，也有廠商銷售人員溝通不充分、不用心的原因。當(dāng)然，工礦企業(yè)的大部分用戶不愿意投資也有一些原因，因?yàn)樗麄儗?duì)標(biāo)準(zhǔn)的意識(shí)比較薄弱。
那么，我們應(yīng)該選擇什么樣的橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)來做橡膠拉伸試驗(yàn)?zāi)兀?/span>
首先要明白:根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，我們需要哪些數(shù)據(jù)？一般來說，橡膠的拉伸試驗(yàn)需要獲得以下幾個(gè)或七個(gè)參數(shù)。
1.試樣被拉伸到斷裂過程中出現(xiàn)的力(抗拉強(qiáng)度)；
2.樣品斷裂時(shí)的力值(斷裂強(qiáng)度)；
3.屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力值(屈服點(diǎn)拉伸應(yīng)力)；
4.樣品拉伸到給定伸長率時(shí)的力值(恒定伸長應(yīng)力)；
5.當(dāng)樣品被拉伸到給定應(yīng)力時(shí)的伸長率(恒定應(yīng)力下的伸長率)；
6.對(duì)應(yīng)于屈服點(diǎn)的伸長率(屈服點(diǎn)伸長率)；
7.樣品的斷裂伸長率(斷裂伸長率)。
第二，根據(jù)上述測(cè)量參數(shù)的要求。橡膠拉伸試驗(yàn)中有兩個(gè)數(shù)據(jù)需要跟蹤:拉力值和標(biāo)距變化。
因此，用于測(cè)試橡膠拉伸性能的橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)必須滿足以下四個(gè)要求:
1.大旅行。
由于橡膠在拉伸過程中變形較大，尤其是乳膠制品，伸長率可能高達(dá)1000%以上。因此，在橡膠樣品斷裂之前，必須保證夾持器有足夠的行程。
2.高精度高頻數(shù)據(jù)采集。
拉伸橡膠不需要很大的力，拉力的測(cè)量范圍也不需要很大，所以對(duì)力值的精度要求很高。一般要求試驗(yàn)機(jī)能計(jì)算出小數(shù)點(diǎn)后兩位以上的力值。另外，測(cè)試橡膠的拉伸性能，在拉伸過程中需要幾個(gè)拉伸值，拉伸試驗(yàn)不能重復(fù)，所以及時(shí)準(zhǔn)確地記錄每個(gè)試驗(yàn)段的拉伸值，對(duì)于試驗(yàn)的成敗至關(guān)重要。
3.精確測(cè)距和記錄裝置。
樣品的標(biāo)距測(cè)量是計(jì)算橡膠伸長率的重要數(shù)據(jù)，因此拉力試驗(yàn)機(jī)在橡膠拉伸試驗(yàn)中必須準(zhǔn)確測(cè)量樣品的應(yīng)變，并立即記錄。
4.能準(zhǔn)確描述應(yīng)力-應(yīng)變曲線的裝置。
拉伸試樣中的拉伸力值和標(biāo)距之間有密切的關(guān)系。例如，樣品的恒定拉伸應(yīng)力需要測(cè)量樣品拉伸到給定伸長率的力值，而恒定應(yīng)力需要測(cè)量樣品拉伸到給定應(yīng)力的標(biāo)距。試驗(yàn)完成后，精確的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以再現(xiàn)試驗(yàn)過程，清晰地反映各試驗(yàn)段的數(shù)值，便于計(jì)算試驗(yàn)要求。
三。測(cè)試人員選擇橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)的參考
綜上所述，測(cè)試人員根據(jù)以下方法選擇合適的橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)。
1.試驗(yàn)機(jī)的行程范圍。
標(biāo)準(zhǔn)厚度試件(1、2、4型啞鈴形試件厚度為2.0±0.2毫米，3型厚度為1.0±0.1毫米)斷裂時(shí)一般標(biāo)距小于1米；對(duì)于特殊厚度的樣品，如橡膠手套，斷裂時(shí)間間隔可能超過1m。因此，夾具的移動(dòng)范圍一般在1.5m之間，可以適用于各種橡膠樣品的拉伸試驗(yàn)。滿足這個(gè)要求并不難，一般橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)部分都能滿足。
橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)、拉力測(cè)量及記錄裝置。
拉力試驗(yàn)機(jī)的拉力測(cè)量和記錄裝置有兩種:機(jī)械儀表式和傳感器式。機(jī)械式拉力測(cè)量裝置主要依靠拉伸過程中的反作用力，通過彈簧、砝碼等機(jī)械傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)儀表盤上的指針旋轉(zhuǎn)來指示拉力值，并使用傳統(tǒng)的記錄儀記錄力-時(shí)間曲線。機(jī)械式拉伸試驗(yàn)機(jī)價(jià)格便宜，但性能達(dá)不到橡膠拉伸試驗(yàn)的要求。只能單獨(dú)處理拉伸值，不能記錄微小變化的拉伸值，不能有效的將拉伸值與樣品標(biāo)距聯(lián)系起來。拉力試驗(yàn)機(jī)配有適當(dāng)精度的拉力傳感器，可以準(zhǔn)確記錄每個(gè)時(shí)刻的拉力值，并通過相關(guān)程序進(jìn)行處理和計(jì)算，滿足橡膠拉伸試驗(yàn)的要求。
3.試驗(yàn)機(jī)軌距測(cè)量記錄裝置。
橡膠軌距的測(cè)量是拉伸試驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)，直接影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。目前軌距的測(cè)量方法主要有兩種:人工測(cè)量和自動(dòng)測(cè)量。手動(dòng)測(cè)量是在夾具的移動(dòng)桿旁邊垂直設(shè)置一把直尺和兩根可以在垂直方向移動(dòng)的水平距離測(cè)量桿。拉伸試驗(yàn)時(shí)，用肉眼觀察樣品上測(cè)距的變化，手動(dòng)控制兩根測(cè)距桿與樣品上的測(cè)距同步，并記錄標(biāo)尺上測(cè)距桿的移動(dòng)距離。人工測(cè)量的誤差很大:一是目測(cè)樣品量規(guī)會(huì)造成一定偏差；其次，手動(dòng)移動(dòng)軌距桿總是無法準(zhǔn)確跟蹤樣品軌距的變化；第三，在測(cè)試人員移動(dòng)量規(guī)桿的同時(shí)，很難記錄量規(guī)值，更難以準(zhǔn)確描述測(cè)試后的應(yīng)力應(yīng)變曲線。
與自動(dòng)測(cè)量標(biāo)距相比，更有利于橡膠拉伸性能的檢測(cè)。目前很多拉力試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)測(cè)距裝置都是采用接觸式傳感器來即時(shí)測(cè)量距離的變化。傳感器移動(dòng)裝置的安裝位置主要有兩種:①在夾具上；②在樣品上。在夾持器中安裝移動(dòng)裝置的傳感器存在一些限制。由于橡膠的彈性變形很大，夾持器的移動(dòng)距離與樣品的標(biāo)距變化值有很大的差距，所以安裝在夾具上的標(biāo)距傳感器更適合測(cè)試彈性變形很小的樣品(如金屬材料)的拉伸性能，而不能用于測(cè)試橡膠的拉伸性能。
另一種安裝方法是垂直設(shè)置一個(gè)光柵尺和兩個(gè)水平距離測(cè)量桿(俗稱大變形)，可以在垂直方向移動(dòng)，在夾具的移動(dòng)桿旁邊有小夾子。該傳感器的安裝方法與上述手動(dòng)測(cè)量原理相同，只是標(biāo)尺改為光柵尺，手動(dòng)操作改為樣品帶動(dòng)量桿移動(dòng)。安裝在壓力計(jì)上的傳感器適用于標(biāo)準(zhǔn)厚度的金屬或橡膠樣品的拉伸試驗(yàn)。因?yàn)槔爝@些樣品時(shí)的力值較大，驅(qū)動(dòng)量規(guī)桿運(yùn)動(dòng)的力值與之相比較小。雖然會(huì)對(duì)樣本產(chǎn)生一定的影響，但不足以影響整個(gè)測(cè)試的成敗。
但是橡膠拉伸測(cè)試中有一些特殊的樣品是接觸式傳感器無法測(cè)量的，比如橡膠手套。橡膠手套的主要成分是天然乳膠，拉伸試驗(yàn)中使用的拉力比普通橡膠制品要小。同時(shí)，GB7543-1996《橡膠手套》中規(guī)定，拉伸性能試驗(yàn)的試樣是直接從橡膠手套成品上切下的，所以切下的試樣厚度很小，只有0.2mm左右，這樣厚度的乳膠試樣只需用很小的力就可以長時(shí)間拉伸試樣。因此，接觸式軌距測(cè)量會(huì)對(duì)試樣的拉伸測(cè)試產(chǎn)生很大的影響，原因如下:一是接觸試樣的軌距桿自重會(huì)將試樣拉下，影響拉伸測(cè)量；其次，軌距桿的夾緊對(duì)被夾緊部分的拉伸有一定的影響，使其無法自由拉伸。
非接觸式視頻引伸計(jì)可以避免這些問題，攝像法就是其中之一。樣品背景采用黑色粗糙不反光材料(如黑色粗糙絕緣膠帶)，量規(guī)部分(即兩個(gè)量規(guī)線之間的部分)涂高反差漆(如果樣品顏色較淺，量規(guī)涂黑色顏料，如果樣品顏色較深，量規(guī)涂白色顏料)。攝像機(jī)采集的圖像輸入計(jì)算機(jī)，調(diào)整對(duì)比度，使限界在計(jì)算機(jī)上清晰可見。在拉伸過程中，通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，跟蹤軌距線，實(shí)時(shí)檢測(cè)軌距值。這種測(cè)量方法既能精確測(cè)量每一時(shí)刻的標(biāo)距值，又不影響橡膠拉伸過程。
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