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檢測橡膠試樣拉伸性能是項橡膠質(zhì)量檢測的重要指標(biāo)之,幾乎所有的橡膠相關(guān)產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)實驗室都會配置臺和多臺橡膠拉力試驗機(jī)。但筆者在維修時候發(fā)現(xiàn),其實很多實驗室的橡膠拉力試驗機(jī)的配置并不定能夠*相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。這其中既有用戶試驗機(jī)選型人員的不專業(yè)原因,亦有廠銷售人員的的溝通不充分 馬虎所致。當(dāng)然,也有部分則是,大部分工礦企業(yè)用戶的標(biāo)準(zhǔn)意識不強(qiáng),舍不得投入的原因。
那么,我們該選擇臺什么樣的橡膠拉力試驗機(jī)來做橡膠拉伸試驗?zāi)兀?/span>
、先該明白:按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),我們需要的數(shù)據(jù)是什么?般來說,橡膠的拉伸試驗需要求取以下幾項或七項的參數(shù)
1.試樣拉伸至斷裂過程中出現(xiàn)的大力值(拉伸強(qiáng)度);
2.試樣斷裂時的力值(斷裂強(qiáng)度);
3. 屈服點對應(yīng)的力值(屈服點拉伸應(yīng)力);
4.試樣拉伸到給定伸長率時的力值(定伸應(yīng)力);
5.試樣拉伸至給定應(yīng)力時的伸長率(定應(yīng)力伸長率);
6.屈服點對應(yīng)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)。
、根據(jù)以上所測參數(shù)的要求。橡膠拉伸試驗過程中需要跟蹤的數(shù)據(jù)有兩項:拉力力值和標(biāo)距變化量。
所以用于測試橡膠拉伸性能的橡膠拉力試驗機(jī)必須滿足以下四個要求:
1.大行程。
由于橡膠在拉伸時變形量很大,尤其是乳膠制品,伸長率有可能達(dá)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.精度及頻率的數(shù)據(jù)采集。
拉伸橡膠不需要很大的力,拉力測量范圍不需要很大,所以需要力值的精度較。般要求試驗機(jī)能夠求取小數(shù)點后兩位以上精度的力值。此外由于檢測橡膠拉伸性能需要拉伸過程中的數(shù)個拉力值,而拉伸試驗又不可重復(fù),所以即時準(zhǔn)確記錄每個試驗段的拉力力值對于試驗成敗起著非常重要的作用。
3.準(zhǔn)確的標(biāo)距測量和記錄裝置。
試樣標(biāo)距的測量是計算橡膠伸長率的重要數(shù)據(jù),所以橡膠拉伸試驗中拉力試驗機(jī)必須準(zhǔn)確地測量試樣的應(yīng)變量,并即時地記錄下來。
4.可以準(zhǔn)確描述應(yīng)力-應(yīng)變曲線的裝置。
拉伸試樣中的拉力值和標(biāo)距之間有著密切的聯(lián)系,例如:試樣的定伸應(yīng)力需要測量試樣拉伸到給定伸長率的力值,而定應(yīng)力則需要測量試樣拉伸到給定應(yīng)力的標(biāo)距。試驗完成后,準(zhǔn)確的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以再現(xiàn)試驗過程,并清晰的反映每個試驗段的數(shù)值,便于計算試驗要求的項目
三、試驗人員橡膠拉力試驗機(jī)選型參考
綜合上述,試驗人員按以下方法選擇臺合適的橡膠拉力試驗機(jī)
1.試驗機(jī) 行程范圍。
普通標(biāo)準(zhǔn)厚度試樣(1、2、4型啞鈴狀試樣的厚度為2.0±0.2mm,3型試樣的厚度為1.0±0.1mm)斷裂時的標(biāo)距般都在1米以內(nèi);特殊厚度試樣,如醫(yī)用橡膠手套的試樣,斷裂時標(biāo)距有可能超過1米。所以夾具移動范圍般在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。要實滿足這要求并不困難,般的橡膠拉力試驗機(jī)的機(jī)械傳送部分均可以滿足。
2橡膠拉力試驗機(jī) 拉力測量和記錄裝置。
拉力試驗機(jī)的拉力測量和記錄裝置主要由兩種:機(jī)械儀表式和傳感器式。機(jī)械儀表式拉力測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)械傳送裝置帶動儀表盤上的指針轉(zhuǎn)動標(biāo)示拉力值,并利用傳統(tǒng)的記錄儀記錄力值-時間曲線。機(jī)械儀表式拉力試驗機(jī)價格便宜,但其性能卻無法達(dá)到橡膠拉伸試驗的要求,它只能單獨處理拉力值,無法記錄細(xì)微變化的拉力值,并將拉力值和試樣標(biāo)距有效地聯(lián)系起來。裝有適當(dāng)精度拉力傳感器的拉力試驗機(jī)則可以記錄每時刻的拉力值,并通過相關(guān)程序進(jìn)行處理、計算,以滿足橡膠拉伸試驗的要求。
3.試驗機(jī) 標(biāo)距測量和記錄裝置。
橡膠的標(biāo)距測量是拉伸試驗中的個重要環(huán)節(jié),直接影響到試驗的準(zhǔn)確性?,F(xiàn)階段標(biāo)距測量方法主要有兩種:手動測量和自動測量。 手動測量就是在夾具移動桿邊豎直設(shè)置根標(biāo)尺和兩根可在豎直方向上移動的水平標(biāo)距桿,拉伸試驗時,靠目力觀察試樣上標(biāo)距的變化,手動控制兩根標(biāo)距桿,使之與試樣上的標(biāo)距同步,同時記錄標(biāo)距桿在標(biāo)尺上的移動距離。手動測量的誤差非常大:其,目力觀察試樣標(biāo)距會引起定的偏差;其,靠手動移動標(biāo)距桿始終無法準(zhǔn)確跟蹤試樣標(biāo)距變化;其三,試驗人員邊移動標(biāo)距桿,邊很難記錄標(biāo)距值,更無法在試驗結(jié)束后準(zhǔn)確描述應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
相比較自動測量標(biāo)距更有利于對橡膠拉伸性能的檢測。現(xiàn)在許多拉力試驗機(jī)的自動標(biāo)距測量裝置采用接觸式傳感器即時測量標(biāo)距的變化,傳感器移動裝置的安裝位置主要有兩種:①安裝在夾具上;②試樣上。將移動裝置安裝在夾持器的傳感器有定的局限性。由于橡膠的彈性變形非常大,夾持器的移動距離和試樣標(biāo)距的變化值有很大的差距,所以安裝在夾具上的標(biāo)距傳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,而不能用于檢測橡膠拉伸性能。
另種安裝方式是在夾具移動桿邊豎直設(shè)置根光柵尺和兩根可在豎直方向上移動、帶有小夾子的水平標(biāo)距桿(俗稱:大變形)。這種傳感器的安裝方式和上面所說的手動測量的使用原理是致的,只是將標(biāo)尺改成光柵尺,將手動操作改成由試樣帶動標(biāo)距桿移動。安裝在標(biāo)距上的傳感器適用于金屬或標(biāo)準(zhǔn)厚度橡膠試樣的拉伸試驗,因為拉伸這些試樣時的力值較大,帶動標(biāo)距桿移動的力值與之相比很小,雖然會對試樣有定影響,但不足以影響整個試驗的成敗。
但橡膠拉伸性能檢測中有些特殊試樣就不能采取接觸式傳感器進(jìn)行標(biāo)距測量,例如醫(yī)用橡膠手套試樣。橡膠手套的主要成分為天然乳膠,拉伸試驗過程中所用的拉力值比般的橡膠制品小,同時GB7543-1996《橡膠醫(yī)用手套》中規(guī)定拉伸性能試驗的試樣是直接在橡膠醫(yī)用手套成品上直接裁取的,所以裁取下的試樣厚度很小,大約只有0.2mm左右,這樣厚度的乳膠試樣只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(biāo)距測量方式對試樣拉伸試驗會產(chǎn)生很大的影響,影響原因如下:其,接觸試樣的標(biāo)距桿的自重會將試樣向下扯,影響拉力測量;其,標(biāo)距桿的夾持對被夾持部位的拉伸有定的影響,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問題,采用攝像的方法對標(biāo)距的變化進(jìn)行跟蹤就是其中個方法。試樣背景采用黑色粗糙不反光材料(如黑色粗糙緣膠布),將標(biāo)距部分(即兩條標(biāo)距線之間的部分)用對比度的涂料涂色(若試樣顏色較淺則標(biāo)距用黑色顏料涂滿,若試樣顏色較深則標(biāo)距用白色顏料涂滿),將攝像頭采集的圖像輸入計算機(jī),調(diào)整對比度,使標(biāo)距邊界在計算機(jī)上可清晰辨別。在拉伸過程中通過計算機(jī)對采集到的圖像進(jìn)行處理,對標(biāo)距線進(jìn)行跟蹤,實時測試標(biāo)距值。這種測量方法不僅可以準(zhǔn)確地測量出每時刻的標(biāo)距值,還不會影響到橡膠的拉伸過程。
*上面所述,均為橡膠 材料的力學(xué)檢測要求。橡膠成品件的相關(guān)檢測并不能*參照上面方法。如筆者曾為 日本 鬼怒川橡塑制品中有限公司所選的款材料試驗機(jī)。則需要按照其成品要求做 等負(fù)荷循環(huán)壓縮試驗,插拔力循環(huán)試驗,保載荷持久試驗等。這些試驗已不是般橡膠拉力試驗機(jī)可以完成的了。材料科學(xué)的進(jìn)步,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提,會有更多的試驗要求。與時俱進(jìn)是唯的應(yīng)對辦法。
橡膠拉力試驗機(jī),按照不同層次客戶需求主要分為以下三種:
微機(jī)控制單臂電子式拉力試驗機(jī) 數(shù)顯電子拉力試驗機(jī) 微機(jī)控制門式拉力試驗機(jī)
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