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技術(shù)文章

橡膠拉力試驗機(jī)的選購

閱讀:829發(fā)布時間:2011-1-5

  根據(jù)《GB/T528-1998硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》及“ISO37:1994Rubber,vulcanizedorthermoplastic-Determinationoftensilestress-strainproperties”標(biāo)準(zhǔn)要求,橡膠拉伸試驗需要求取以下幾項或全部七項參數(shù)
  
  1)試樣拉伸至斷裂過程中出現(xiàn)的zui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)。
  
  由此可以看出,力值與標(biāo)距變化量的數(shù)據(jù)跟蹤是進(jìn)行橡膠拉伸試驗的兩個基本參數(shù)。
  
  2、試驗機(jī)應(yīng)具備的能力。
  
  1)大行程。
  
  由于橡膠在拉伸時變形量很大,尤其是乳膠制品,伸長率有可能高達(dá)1000%以上。所以在橡膠試樣斷裂之前,必須保證夾頭有足夠的行程
  
  2)高精度及高頻率的數(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高。一般要求試驗機(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。由于變形量較大,必須配備可以進(jìn)行大變形測量的變形測量裝置(不做2中4-5項的除外)。
  
  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,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
  
  3、橡膠拉力試驗機(jī)選型參考
  
  1)確定試驗機(jī)的行程范圍。
  
  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)距一般都在1米以內(nèi);特殊厚度試樣,如*的試樣,斷裂時標(biāo)距有可能超過1米。所以夾具移動范圍一般在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。
  
  2)橡膠拉力試驗機(jī)拉力測量和記錄裝置。
  
  試驗機(jī)作為精密測試大型儀器類產(chǎn)品,近幾年已逐漸向電腦化方向發(fā)展。計算機(jī)作為試驗機(jī)的控制裝置與數(shù)據(jù)處理裝置,可以率的按照標(biāo)準(zhǔn)要求完成試驗測試。橡膠產(chǎn)品的測試,有力值與標(biāo)距變化量兩個參數(shù)作為基本測試量,應(yīng)選擇可以將兩個參數(shù)有效合成的試驗機(jī)系統(tǒng)。因此應(yīng)選擇傳感器測力的微機(jī)控制電子拉力試驗機(jī)進(jìn)行橡膠產(chǎn)品物理性能測試,由計算機(jī)完成拉力測量與試驗數(shù)據(jù)記錄。
  
  3)試驗機(jī)標(biāo)距測量。
  
  橡膠的標(biāo)距測量是拉伸試驗中的一個重要環(huán)節(jié),直接影響到試驗的準(zhǔn)確性。目前國內(nèi)外大變形測量技術(shù)已非常成熟,行業(yè)內(nèi)稱這種裝置為大變形引伸計。
  
  大變形引伸計,采用的傳感測量元件為光電編碼器。通過平衡裝置消除重力影響的精密小巧的夾持裝置,直接夾持到試樣標(biāo)距處,通過低摩擦力直線軸承副將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為光電編碼器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。光電編碼器屬于數(shù)字傳感器器件,與計算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸比較方便,而且信號穩(wěn)定,目前技術(shù)非常成熟。
  
  有一些特殊試樣不能采取接觸式傳感器進(jìn)行標(biāo)距測量,例如*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一般的橡膠制品小,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,主要是標(biāo)距桿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)行跟蹤就是其中一個方法。試樣背景采用黑色粗糙不反光材料(如黑色粗糙絕緣膠布),將標(biāo)距部分(即兩條標(biāo)距線之間的部分)用對比度高的涂料涂色(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)確地測量出每一時刻的標(biāo)距值,還不會影響到橡膠的拉伸過程。
  
  4、特殊要求的橡膠性能試驗。
  
  某些成品橡膠要求做等負(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。這些試驗則要求拉力試驗機(jī)應(yīng)能具備試驗力、變形等閉環(huán)控制功能,一般的電子拉力試驗機(jī)通常均具備這一功能。但對于要求頻率較高的性能試驗(通常大于2Hz),則應(yīng)選用電液伺服疲勞試驗機(jī)進(jìn)行試驗。

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