教您如何選擇合適的橡膠拉力試驗機

檢測橡膠試樣拉伸性能是一項橡膠質量檢測的重要指標之一，幾乎所有的橡膠相關(guan) 產(chan) 業(ye) 的品質實驗室都會(hui) 配置一台和多台橡膠拉力試驗機。但筆者在維修時候發現，實在很多實驗室的橡膠拉力試驗機的配置並不一定能夠*相關(guan) 標準的要求。這其中既有用戶試驗機選型職員的不專(zhuan) 業(ye) 原因，亦有廠家銷售職員的的溝通不充分馬虎所致。當然，也有部分則是，大部分工礦企業(ye) 用戶的標準意識不強，舍不得投進的原因。
那麽(me) ，我們(men) 該選擇一台什麽(me) 樣的橡膠拉力試驗機來做橡膠拉伸試驗呢？

一、首先該明白：按照相關(guan) 標準，我們(men) 需要的數據是什麽(me) ？一般來說，橡膠的拉伸試驗需要求取以下幾項或七項的參數
1.試樣拉伸至斷裂過程中出現的zui大力值（拉伸強度）；
2.試樣斷裂時的力值（斷裂強度）；
3. 屈服點對應的力值（屈服點拉伸應力）；
4.試樣拉伸到給定伸長率時的力值（定伸應力）；
5.試樣拉伸至給定應力時的伸長率（定應力伸長率）；
6.屈服點對應的伸長率（屈服點伸長率）；
7.試樣斷裂時的伸長率（扯斷伸長率）。
二、根據以上所測參數的要求。橡膠拉伸試驗過程中需要跟蹤的數占有兩(liang) 項：拉力力值和標距變化量。
所以用於(yu) 測試橡膠拉伸性能的橡膠拉力試驗機必須滿足以下四個(ge) 要求：
1.大行程。
由於(yu) 橡膠在拉伸時變形量很大，尤其是乳膠製品，伸長率有可能高達1000％以上。所以在橡膠試樣斷裂之前，必須保證夾持器有足夠的行程。
2.高精度及高頻率的數據采集。
拉伸橡膠不需要很大的力，拉力丈量範圍不需要很大，所以需要力值的精度較高。一般要求試驗性能夠求取小數點後兩(liang) 位以上精度的力值。此外由於(yu) 檢測橡膠拉伸性能需要拉伸過程中的數個(ge) 拉力值，而拉伸試驗又不可重複，所以即時正確記錄每個(ge) 試驗段的拉力力值對於(yu) 試驗成敗起著非常重要的作用。
3.正確的標距丈量和記錄裝置。
試樣標距的丈量是計算橡膠伸長率的重要數據，所以橡膠拉伸試驗中拉力試驗機必須正確地丈量試樣的應變量，並即時地記錄下來。
4.可以正確描述應力－應變曲線的裝置。
  拉伸試樣中的拉力值和標距之間有著密切的，例如：試樣的定伸應力需要丈量試樣拉伸到給定伸長率的力值，而定應力則需要丈量試樣拉伸到給定應力的標距。試驗完成後，正確的應力－應變曲線可以再現試驗過程，並清楚的反映每個(ge) 試驗段的數值，便於(yu) 計算試驗要求的項目
三、試驗職員橡膠拉力試驗機選型參考
綜合上述，試驗職員按以下方法選擇一台合適的橡膠拉力試驗機

1.試驗機 行程範圍。
普通標準厚度試樣（1、2、4型啞鈴狀試樣的厚度為(wei) 2.0±0.2mm，3型試樣的厚度為(wei) 1.0±0.1mm）斷裂時的標距一般都在1米以內(nei) ；特殊厚度試樣，如醫用橡膠手套的試樣，斷裂時標距有可能超過1米。所以夾具移動範圍一般在1米到1.5米之間，這樣可以適合各種橡膠試樣的拉伸試驗。要實滿足這一要求並不困難，一般的橡膠拉力試驗機的機械傳(chuan) 送部分均可以滿足。

2、橡膠拉力試驗機拉力丈量和記錄裝置。
  拉力試驗機的拉力丈量和記錄裝置主要由兩(liang) 種：機械儀(yi) 表式和傳(chuan) 感器式。機械儀(yi) 表式拉力丈量裝置主要依靠拉伸過程中的反作用力，通過彈簧、砝碼等機械傳(chuan) 送裝置帶動儀(yi) 表盤上的指針轉動標示拉力值，並利用傳(chuan) 統的記錄儀(yi) 記錄力值－時間曲線。機械儀(yi) 表式拉力試驗機價(jia) 格便宜，但其性能卻無法達到橡膠拉伸試驗的要求，它隻能單獨處理拉力值，無法記錄細微變化的拉力值，並將拉力值和試樣標距有效地起來。裝有適當精度拉力傳(chuan) 感器的拉力試驗機則可以記錄每一時刻的拉力值，並通過相關(guan) 程序進行處理、計算，以滿足橡膠拉伸試驗的要求。
3.試驗機 標距丈量和記錄裝置。
橡膠的標距丈量是拉伸試驗中的一個(ge) 重要環節，直接影響到試驗的正確性。現階段標距丈量方法主要有兩(liang) 種：手動丈量和自動丈量。 手動丈量就是在夾具移動杆邊豎直設置一根標尺和兩(liang) 根可在豎直方向上移動的水平標距杆，拉伸試驗時，靠目力觀察試樣上標距的變化，手動控製兩(liang) 根標距杆，使之與(yu) 試樣上的標距同步，同時記錄標距杆在標尺上的移動間隔。手動丈量的誤差非常大：其一，目力觀察試樣標距會(hui) 引起一定的偏差；其二，靠手動移動標距杆始終無法正確跟蹤試樣標距變化；其三，試驗職員一邊移動標距杆，一邊很難記錄標距值，更無法在試驗結束後正確描述應力－應變曲線。
  相比較自動丈量標距更有利於(yu) 對橡膠拉伸性能的檢測。現在很多拉力試驗機的自動標距丈量裝置采用接觸式傳(chuan) 感器即時丈量標距的變化，傳(chuan) 感器移動裝置的安裝位置主要有兩(liang) 種：①安裝在夾具上；②試樣上。將移動裝置安裝在夾持器的傳(chuan) 感器有一定的局限性。由於(yu) 橡膠的彈性變形非常大，夾持器的移動間隔和試樣標距的變化值有很大的差距，所以安裝在夾具上的標距傳(chuan) 感器比較適合檢測彈性變形非常小（如金屬材料）試樣的拉伸性能，而不能用於(yu) 檢測橡膠拉伸性能。
   另一種安裝方式是在夾具移動杆邊豎直設置一根光柵尺和兩(liang) 根可在豎直方向上移動、帶有小夾子的水平標距杆（俗稱：大變形）。這種傳(chuan) 感器的安裝方式和上麵所說的手動丈量的使用原理是一致的，隻是將標尺改成光柵尺，將手動操縱改成由試樣帶動標距杆移動。安裝在標距上的傳(chuan) 感器適用於(yu) 金屬或標準厚度橡膠試樣的拉伸試驗，由於(yu) 拉伸這些試樣時的力值較大，帶動標距杆移動的力值與(yu) 之相比很小，固然會(hui) 對試樣有一定影響，但不足以影響整個(ge) 試驗的成敗。
   但橡膠拉伸性能檢測中有一些特殊試樣就不能采取接觸式傳(chuan) 感器進行標距丈量，例如醫用橡膠手套試樣。橡膠手套的主要成分為(wei) 自然乳膠，拉伸試驗過程中所用的拉力值比一般的橡膠製品小，同時GB7543－1996《橡膠醫用手套》中規定拉伸性能試驗的試樣是直接在橡膠醫用手套成品上直接裁取的，所以裁取下的試樣厚度很小，大約隻有0.2mm左右，這樣厚度的乳膠試樣隻需要很小的力值就可以將試樣拉伸很長。所以采取接觸式標距丈量方式對試樣拉伸試驗會(hui) 產(chan) 生很大的影響，影響原因如下：其一，接觸試樣的標距杆的自重會(hui) 將試樣向下扯，影響拉力丈量；其二，標距杆的夾持對被夾持部位的拉伸有一定的影響，使其不能自由拉伸。
   采取 非接觸式視頻引伸計 就可以避免上述這些題目，采用攝像的方法對標距的變化進行跟蹤就是其中一個(ge) 方法。試樣背景采用玄色粗糙不反光材料（如玄色粗糙盡緣膠布），將標距部分（即兩(liang) 條標距線之間的部分）用對比度高的塗料塗色（若試樣顏色較淺則標距用玄色顏料塗滿，若試樣顏色較深則標距用白色顏料塗滿），將攝像頭采集的圖像輸進計算機，調整對比度，使標距邊界在計算機上可清楚辨別。在拉伸過程中通過計算機對采集到的圖像進行處理，對標距線進行跟蹤，實時測試標距值。這種丈量方法不僅(jin) 可以正確地丈量出每一時刻的標距值，還不會(hui) 影響到橡膠的拉伸過程。
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