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湘杰教您选择合适的橡胶拉伸试验机

 发布时间:2022-05-13 点击量:442

       橡胶拉伸试验机根据客户需求的不同主要分为以下三种类型:数显电子拉伸试验机、微机控制单臂电子拉伸试验机、微机控制门式电子拉伸试验机。测试橡胶样品的拉伸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将配备一台或多台橡胶拉伸试验机。但在维修过程中,笔者发现其实很多实验室的橡胶拉伸试验机的配置可能并不*符合相关标准的要求。其中,既有用户测试人员选择不专业的原因,也有厂家销售人员沟通不充分的原因。当然,大多数工矿企业用户由于标准意识淡薄,不愿意投资也有一定的原因。那么,我们应该选择什么样的橡胶拉伸试验机来做橡胶拉伸试验呢?

一、首先要明白:按照相关标准,我们需要什么数据?一般来说,在橡胶的拉伸试验中,需要获得以下参数或七个参数:

1、拉伸试样至断裂过程中的zui大力(抗拉强度)值;

2、样品断裂时的力值(断裂强度);

3、屈服点对应的力值(屈服点处的拉应力);

4、当样品拉伸到给定伸长率时的力值(恒定拉伸应力);

5、样品拉伸到给定应力时的伸长率(恒定应力下的伸长率);

6、对应屈服点的伸长率(屈服点伸长率);

7、断裂伸长率。

二、按上述要求测量参数。橡胶拉伸试验过程中有两项数据需要跟踪:拉力值和规格变化。因此,用于测试橡胶拉伸性能的橡胶拉伸试验机必须满足以下四个要求:

1、大行程。由于橡胶在拉伸过程中的大变形,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,需要确保夹爪有足够的行程。

2、高精度高频数据采集。拉伸橡胶不需要很大的力,拉力的测量范围也不需要很大,所以力值的精度需要很高。一般要求试验机能够计算精度在小数点后两位以上的力值。此外,由于测试橡胶的拉伸性能在拉伸过程中需要几个拉伸值,并且拉伸试验不能重复进行,因此立即准确地记录每个试验段的拉伸力值对于试验的成败至关重要。

3、精密量规测量和记录装置。样品规格的测量是计算橡胶伸长率的重要数据,因此拉伸试验机必须准确测量样品的应变并立即记录下来。

4、能够精确描述应力-应变曲线的装置。拉伸试样中的拉力和规格有着密切的关系。例如,试样的恒定拉伸应力需要测量拉伸到给定伸长率的试样的力值,而恒定应力需要测量拉伸到给定应力的试样的规格。试验完成后,准确的应力-应变曲线能够再现试验过程,清晰地反映各试验段的数值,便于计算试验要求。

三、试验机用橡胶拉伸试验机的选择。基于以上,测试人员按照以下方法选择合适的橡胶拉伸测试仪。

1、测试仪的行程范围。标准厚度试样(1型、2型和4型哑铃形试样为2.0±0.2毫米,3型为1.0±0.1毫米)断裂时一般在1米以内。特殊厚度的标本,如医用橡胶手套,断裂时间间隔可能超过1m。因此,夹具的移动范围一般在1米到1.5米之间,可以适用于各种橡胶样品的拉伸试验。其实满足这个要求并不难。普通橡胶拉伸试验机的机械传动部分可以满足这一要求。

2、橡胶拉伸试验机张力测量记录装置。拉力试验机的拉力测量和记录装置主要有两种:机械式仪表式和传感器式。机械式拉力测量装置主要依靠拉伸过程中的反作用力,通过弹簧、砝码等机械传动装置带动仪表盘上的指针旋转指示拉力值,利用传统记录仪记录力值-时间曲线。机械拉伸试验机价格便宜,但其性能不能满足橡胶拉伸试验的要求。它只能单独处理抗拉值,不能记录抗拉值的微小变化,有效地将抗拉值与样规结合起来。装有适当精度的拉伸传感器的拉伸试验机,可以记录每一时刻的拉伸值,并通过相关程序进行处理和计算,以满足橡胶拉伸试验的要求。

3、试验机的量规测量和记录装置。橡胶规格测量是拉伸试验的重要环节,直接影响试验的准确性。目前,轨距测量主要有两种方法:手动测量和自动测量。手动测量是指在夹具移动杆的边缘垂直设置一个标尺和两个可垂直移动的水平标尺杆。拉伸试验时,用视力观察样品上量具的变化,手动控制两根量具杆与样品上的量具同步,并记录量具杆在标尺上的移动距离。人工测量的误差很大:一是目测样规会造成一定的偏差;其次,手动移动轨距杆永远无法准确跟踪样品的轨距变化;

第三、测试仪很难在移动轨距杆的同时记录轨距值,更不用说精确描述测试后的应力应变曲线。与自动测量标距相比,更有利于检测橡胶的拉伸性能。目前,许多拉伸试验机的自动厚度测量装置采用接触式传感器实时测量厚度的变化。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。将移动装置安装在支架的传感器中有一些限制。由于橡胶的弹性变形很大,夹持器的移动距离与样品的轨距变化值有很大的差距,所以安装在夹具上的轨距传感器更适合检测弹性变形很小的样品(如金属材料)的拉伸性能,而不适合检测橡胶的拉伸性能。另一种安装方法是用小夹具(俗称大变形)垂直设置一把光栅尺和两根水平轨距杆,在夹具移动杆的边缘可以垂直方向移动。该传感器的安装方法与上述手动测量原理一致,只是将标尺改为光栅标尺,改变手动操作驱动标尺杆移动。安装在量规上的传感器适用于标准厚度的金属或橡胶样品的拉伸试验,因为拉伸这些样品时的力值较大,驱动量规杆移动的力值与之相比较小。虽然会在一定程度上影响样本,但不足以影响整个测试的成败。但是,在橡胶拉伸性能的测试中,有一些特殊的样品是接触式传感器无法测量的,比如医用橡胶手套。橡胶手套的主要成分是天然胶乳,拉伸试验过程中使用的拉伸值小于普通橡胶制品。同时,GB∕T 7543-2020 一次性使用灭菌橡胶外科手套规定,拉伸性能测试的样品是直接从成品橡胶医用手套上切下的,所以切下的样品厚度很小,只有0.2毫米左右,这样厚度的乳胶样品只需要很小的力值就可以长时间拉伸。

因此,接触式量具测量方法会对试样的拉伸试验产生很大影响,原因如下:

一是量具杆接触试样的自重会将试样拉下,影响拉伸测量;

其次,轨距杆的夹紧对被夹紧部分的拉伸有一定的影响,使其无法自由拉伸。非接触式视频引伸计可以避免这些问题。其中一种方法是用摄像头跟踪距离的变化。样品背景由黑色粗糙无反射材料(如黑色粗糙绝缘胶带)制成,量规部分(即两条量规线之间的部分)涂有高对比度涂料(如果样品颜色较浅,则量规涂有黑色颜料,如果样品颜色较暗,则量规涂有白色颜料),将摄像头采集的图像输入计算机,调整对比度,使量规边界在计算机上可以清晰识别。拉伸过程中,采集的图像经过计算机处理,跟踪轨距线,实时测试轨距值。这种测量方法不仅可以精确测量每一时刻的规准值,而且不会影响橡胶的拉伸过程。


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