上海鑫試金儀器設備有限公司
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閱讀：35發布時間：2024-8-26
橡膠拉伸試驗機根據客戶要求的不同，主要分為以下三種類型:
微機控制單電子拉力試驗機數顯電子拉力試驗機微機控制門式拉力試驗機
測試橡膠樣品的拉伸性能是橡膠質量檢測的重要指標之一。幾乎所有橡膠相關行業的質量實驗室都會配備一臺或多臺橡膠拉伸試驗機。但筆者在維護過程中發現，實際上很多實驗室的橡膠拉伸試驗機配置可能并不符合相關標準的要求。這其中既有用戶測試機選型人員不專業的原因，也有廠商銷售人員溝通不充分、不用心的原因。當然，工礦企業的大部分用戶不愿意投資也有一些原因，因為他們對標準的意識比較薄弱。
那么，我們應該選擇什么樣的橡膠拉伸試驗機來做橡膠拉伸試驗呢？
首先要明白:根據相關標準，我們需要哪些數據？一般來說，橡膠的拉伸試驗需要獲得以下幾個或七個參數。
1.試樣被拉伸到斷裂過程中出現的力(抗拉強度)；
2.樣品斷裂時的力值(斷裂強度)；
3.屈服點對應的力值(屈服點拉伸應力)；
4.樣品拉伸到給定伸長率時的力值(恒定伸長應力)；
5.當樣品被拉伸到給定應力時的伸長率(恒定應力下的伸長率)；
6.對應于屈服點的伸長率(屈服點伸長率)；
7.樣品的斷裂伸長率(斷裂伸長率)。
第二，根據上述測量參數的要求。橡膠拉伸試驗中有兩個數據需要跟蹤:拉力值和標距變化。
因此，用于測試橡膠拉伸性能的橡膠拉伸試驗機必須滿足以下四個要求:
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.高精度高頻數據采集。
拉伸橡膠不需要很大的力，拉力的測量范圍也不需要很大，所以對力值的精度要求很高。一般要求試驗機能計算出小數點后兩位以上的力值。另外，測試橡膠的拉伸性能，在拉伸過程中需要幾個拉伸值，拉伸試驗不能重復，所以及時準確地記錄每個試驗段的拉伸值，對于試驗的成敗至關重要。
3.精確測距和記錄裝置。
樣品的標距測量是計算橡膠伸長率的重要數據，因此拉力試驗機在橡膠拉伸試驗中必須準確測量樣品的應變，并立即記錄。
4.能準確描述應力-應變曲線的裝置。
拉伸試樣中的拉伸力值和標距之間有密切的關系。例如，樣品的恒定拉伸應力需要測量樣品拉伸到給定伸長率的力值，而恒定應力需要測量樣品拉伸到給定應力的標距。試驗完成后，精確的應力-應變曲線可以再現試驗過程，清晰地反映各試驗段的數值，便于計算試驗要求。
三。測試人員選擇橡膠拉伸試驗機的參考
綜上所述，測試人員根據以下方法選擇合適的橡膠拉伸試驗機。
1.試驗機的行程范圍。
標準厚度試件(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)斷裂時一般標距小于1米；對于特殊厚度的樣品，如橡膠手套，斷裂時間間隔可能超過1m。因此，夾具的移動范圍一般在1.5m之間，可以適用于各種橡膠樣品的拉伸試驗。滿足這個要求并不難，一般橡膠拉伸試驗機的機械傳動部分都能滿足。
橡膠拉力試驗機、拉力測量及記錄裝置。
拉力試驗機的拉力測量和記錄裝置有兩種:機械儀表式和傳感器式。機械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、砝碼等機械傳動裝置驅動儀表盤上的指針旋轉來指示拉力值，并使用傳統的記錄儀記錄力-時間曲線。機械式拉伸試驗機價格便宜，但性能達不到橡膠拉伸試驗的要求。只能單獨處理拉伸值，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距聯系起來。拉力試驗機配有適當精度的拉力傳感器，可以準確記錄每個時刻的拉力值，并通過相關程序進行處理和計算，滿足橡膠拉伸試驗的要求。
3.試驗機軌距測量記錄裝置。
橡膠軌距的測量是拉伸試驗中的重要環節，直接影響試驗的準確性。目前軌距的測量方法主要有兩種:人工測量和自動測量。手動測量是在夾具的移動桿旁邊垂直設置一把直尺和兩根可以在垂直方向移動的水平距離測量桿。拉伸試驗時，用肉眼觀察樣品上測距的變化，手動控制兩根測距桿與樣品上的測距同步，并記錄標尺上測距桿的移動距離。人工測量的誤差很大:一是目測樣品量規會造成一定偏差；其次，手動移動軌距桿總是無法準確跟蹤樣品軌距的變化；第三，在測試人員移動量規桿的同時，很難記錄量規值，更難以準確描述測試后的應力應變曲線。
與自動測量標距相比，更有利于橡膠拉伸性能的檢測。目前很多拉力試驗機的自動測距裝置都是采用接觸式傳感器來即時測量距離的變化。傳感器移動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，夾持器的移動距離與樣品的標距變化值有很大的差距，所以安裝在夾具上的標距傳感器更適合測試彈性變形很小的樣品(如金屬材料)的拉伸性能，而不能用于測試橡膠的拉伸性能。
另一種安裝方法是垂直設置一個光柵尺和兩個水平距離測量桿(俗稱大變形)，可以在垂直方向移動，在夾具的移動桿旁邊有小夾子。該傳感器的安裝方法與上述手動測量原理相同，只是標尺改為光柵尺，手動操作改為樣品帶動量桿移動。安裝在壓力計上的傳感器適用于標準厚度的金屬或橡膠樣品的拉伸試驗。因為拉伸這些樣品時的力值較大，驅動量規桿運動的力值與之相比較小。雖然會對樣本產生一定的影響，但不足以影響整個測試的成敗。
但是橡膠拉伸測試中有一些特殊的樣品是接觸式傳感器無法測量的，比如橡膠手套。橡膠手套的主要成分是天然乳膠，拉伸試驗中使用的拉力比普通橡膠制品要小。同時，GB7543-1996《橡膠手套》中規定，拉伸性能試驗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間拉伸試樣。因此，接觸式軌距測量會對試樣的拉伸測試產生很大的影響，原因如下:一是接觸試樣的軌距桿自重會將試樣拉下，影響拉伸測量；其次，軌距桿的夾緊對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)，量規部分(即兩個量規線之間的部分)涂高反差漆(如果樣品顏色較淺，量規涂黑色顏料，如果樣品顏色較深，量規涂白色顏料)。攝像機采集的圖像輸入計算機，調整對比度，使限界在計算機上清晰可見。在拉伸過程中，通過計算機對采集的圖像進行處理，跟蹤軌距線，實時檢測軌距值。這種測量方法既能精確測量每一時刻的標距值，又不影響橡膠拉伸過程。
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