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选择什么样的橡胶拉力试验机来做橡胶拉力试验?

文章作者:创始人 发布时间:2021-12-29 08:30:04 浏览次数:0

  测试橡胶试样的拉力性能是橡胶质量检测的重要指标之一。几乎所有橡胶相关行业的质量实验室都会配备一台或多台橡胶拉力试验机。但在维修过程中,笔者发现,其实很多实验室的橡胶拉力试验机配置可能并不完全符合相关标准的要求。这其中,既有用户试验机选型人员不专业的原因,也有厂商销售人员沟通不充分、马虎的原因。当然,选择橡胶拉力试验机,部分原因是大多数工矿企业对标准认识不到位,不愿投入。

  那么,我们应该选择什么样的橡胶拉力试验机来做橡胶拉力试验呢?

  一是要明白:根据相关标准,我们需要哪些数据?一般来说,橡胶的拉力试验需要下列参数或七项

  1.试件从拉力到断裂的力(抗拉强度);

  2.试件断裂时的力值(断裂强度);

  3.屈服点对应的力值(屈服点处的拉应力);

  4.试样拉力到给定伸长率时的力值(模量应力);

  5.试样拉力到给定应力时的伸长率(恒应力伸长率);

  6.对应屈服点的伸长率(屈服点伸长率);

  7.试样断裂时的伸长率(断裂伸长率)。

  二是根据上述实测参数的要求。橡胶拉力试验过程中有两个数据需要跟踪:拉力值和规距变化。因此,橡胶拉力试验机用来测试橡胶的拉力性能,橡胶必须满足以下四个要求:

  1.大旅行。

  由于橡胶在拉力过程中变形较大,尤其是乳胶制品,伸长率可能高达1000%以上。因此,在橡胶样品断裂之前,必须保证夹持器有足够的行程。

  2.高精度高频数据采集。

  拉力橡胶不需要很大的力,张力的测量范围也不需要很大,所以需要很高的力值精度。一般要求试验机能计算出精度在小数点后两位以上的力值。此外,由于测试橡胶的拉力性能,在拉力过程中需要几个拉力值,而拉力试验不能重复进行,因此立即准确地记录各试验段的拉力值对试验成败至关重要。

  3.精确的轨距测量和记录装置。

  试样规距的测量是为了计算橡胶伸长率,重要数据,因此橡胶拉力试验中的拉力试验机必须准确测量试样的应变并立即记录下来。

  4.能准确描述应力应变曲线的装置。

  拉力试件中拉力与规距有密切关系。例如,试样的恒拉应力需要测量试样拉力到给定伸长率时的力值,而恒应力则需要测量试样拉力到给定应力时的规范距离。试验完成后,精确的应力应变曲线可再现试验过程,清晰地反映各试验截面的数值,便于计算试验所需项目;

  三、试验机用橡胶拉力试验机选型参考

  基于以上,试验人员按照以下方法选择合适的橡胶拉力试验机

  1.试验机 行程范围。

  常见标准厚度试样(1、2、4型哑铃形试样厚度为2.0±0.2mm,3型为1.0±0.1mm)断裂时标准距离一般在1米以内;特殊厚度的标本,如医用橡胶手套,超过1米的时间标记距离就可能破裂。因此,夹具的移动范围一般在1米至1.5米之间,可适用于各种橡胶试样的拉力试验。满足这一要求并不难,一般橡胶拉力试验机的机械传动部分都能满足。

橡胶拉力试验机

  2.橡胶拉力试验机拉力测量和记录装置。

  橡胶拉力试验机选择的拉力测量和记录装置主要有两种:机械仪表型和传感器型。机械仪表型张力测量装置主要依靠拉力过程中的反作用力。机械传动弹簧、重物等驱动仪表板上的指针旋转并标注张力值,使用传统记录器记录力值-时间曲线。机械仪器拉力试验机价格低廉,但性能不能满足橡胶拉力试验的要求。它只能单独处理拉力值,不能记录拉力值的细微变化,并有效地将拉力值与试样的标准距离联系起来。配以适当精度张力传感器的张力试验机,可记录每时每刻的张力值,并通过相关程序进行处理计算,以满足橡胶张力试验的要求。

  3.试验机量距测量记录装置。

  橡胶的规距测量是拉力试验的重要环节,直接影响试验的准确性。目前轨距测量主要有手动测量和自动测量两种方法。人工测量是垂直设置一把尺子和两把

  拉力试验时,用眼力观察试样上规距的变化,手动控制两根规杆与试样上规距同步,同时记录规杆在秤上的移动距离。人工测量的误差很大:一是目测样品规距会造成一定偏差;其次,人工移动规杆无法准确跟踪样品规距的变化;再次,测试仪很难在移动规距杆的同时记录规距值,也无法准确描述试验结束后的应力应变曲线。

  与自动测量规距相比,有利于检测橡胶的拉力性能。目前,许多拉力试验机的自动量规测量装置采用接触式传感器来即时测量量规的变化。传感器移动装置的安装位置主要有两种:①安装在夹具上;②在样品上。将移动装置安装到夹持器的传感器上具有一定的局限性。由于橡胶的弹性变形很大,夹具的移动距离与样品规距变化值之间存在较大的差距,因此安装在夹具上的规距传感器更适合于检测弹性变形非常小的样品(如金属材料)的拉力性能,而不适用于检测橡胶的拉力性能。

  另一种安装方法是在夹具移动杆旁设置一把光栅尺和两根能在垂直方向移动、垂直有小夹具的水平距离规杆(俗称大变形)。此传感器的安装方式与上述手动测量原理一致,只是将刻度改为光栅刻度,将手动操作改为棒在样品的驱动下运动。安装在量规上的传感器适用于标准厚度的金属或橡胶试样的拉力试验,因为拉力这些试样时的力值较大,而驱动量规杆运动的力值与之相比较小。虽然会对样品产生一定的影响,但不足以影响整个测试的成败。

  然而,在橡胶拉力性能测试中,有一些特殊的样品,如医用橡胶手套样品,不能用接触式传感器测量。橡胶手套的主要成分是天然乳胶,在拉力试验中使用的拉力比普通橡胶制品要小,同时GB7543-1996《橡胶医用手套》规定拉力性能试验的试件是在成品橡胶医用手套上直接切割的,所以切割后的试件厚度很小,只有0.2mm左右,所以这样厚度的乳胶试件只需很小的力值就可以长时间拉力试件。因此采用接触规测距法进行测试;

  试样拉力试验会产生很大的影响,影响的原因有:一是接触试样的规杆自重会将试样向下拉,影响拉力测量;其次,规杆的夹紧对被夹紧部分的拉力有一定的影响,使其不能自由拉力。

  采用非接触式视频引伸计可以避免这些问题,利用摄像机跟踪规距变化是方法之一。样品背景采用黑色粗糙不反光材料(如黑色粗糙绝缘带),标记部分(即两条标记线之间的部分)涂上高对比度涂料(如果样品颜色较浅,标记距离用黑色颜料覆盖,如果样品颜色较深,标记距离用白色颜料覆盖),将摄像头采集的图像输入电脑,调整对比度,使标记距离边界在电脑上清晰识别。在拉力过程中,对采集的图像进行计算机处理,跟踪轨距线,实时测试轨距值。这种测量方法不仅能精确测量每一时刻的标准距离值,而且不会影响橡胶的拉力过程。

  如上所述,它们都是对橡胶材料的力学测试要求。橡胶成品件的相关检验不能完全参照上述方法。一位客户提出了一种材料试验机。需要根据其成品要求做等载循环压缩试验、插拔力循环试验、保载耐久性试验等。这些试验已不能用普通的橡胶拉力试验机完成。随着材料科学的进步和质量标准的提高,将会有更多的试验要求。保持与时俱进是应对之道。

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