如何选择合适的橡胶拉力试验机
时间:2023-02-23 阅读:107
橡胶拉伸试验机根据客户要求的不同,主要分为以下三种类型:
微机控制单电子拉力试验机数显电子拉力试验机微机控制门式拉力试验机
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会配备一台或多台橡胶拉伸试验机。但笔者在维护过程中发现,实际上很多实验室的橡胶拉伸试验机配置可能并不符合相关标准的要求。这其中既有用户测试机选型人员不专业的原因,也有厂商销售人员沟通不充分、不用心的原因。当然,工矿企业的大部分用户不愿意投资也有一些原因,因为他们对标准的意识比较薄弱。
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?
首先要明白:根据相关标准,我们需要哪些数据?一般来说,橡胶的拉伸试验需要获得以下几个或七个参数。
1.试样被拉伸到断裂过程中出现的力(抗拉强度);
2.样品断裂时的力值(断裂强度);
3.屈服点对应的力值(屈服点拉伸应力);
4.样品拉伸到给定伸长率时的力值(恒定伸长应力);
5.当样品被拉伸到给定应力时的伸长率(恒定应力下的伸长率);
6.对应于屈服点的伸长率(屈服点伸长率);
7.样品的断裂伸长率(断裂伸长率)。
第二,根据上述测量参数的要求。橡胶拉伸试验中有两个数据需要跟踪:拉力值和标距变化。
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.大旅行。
由于橡胶在拉伸过程中变形较大,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,所以对力值的精度要求很高。一般要求试验机能计算出小数点后两位以上的力值。另外,测试橡胶的拉伸性能,在拉伸过程中需要几个拉伸值,拉伸试验不能重复,所以及时准确地记录每个试验段的拉伸值,对于试验的成败至关重要。
3.精确测距和记录装置。
样品的标距测量是计算橡胶伸长率的重要数据,因此拉力试验机在橡胶拉伸试验中必须准确测量样品的应变,并立即记录。
4.能准确描述应力-应变曲线的装置。
拉伸试样中的拉伸力值和标距之间有密切的关系。例如,样品的恒定拉伸应力需要测量样品拉伸到给定伸长率的力值,而恒定应力需要测量样品拉伸到给定应力的标距。试验完成后,精确的应力-应变曲线可以再现试验过程,清晰地反映各试验段的数值,便于计算试验要求。
三。测试人员选择橡胶拉伸试验机的参考
综上所述,测试人员根据以下方法选择合适的橡胶拉伸试验机。
1.试验机的行程范围。
标准厚度试件(1、2、4型哑铃形试件厚度为2.0±0.2毫米,3型厚度为1.0±0.1毫米)断裂时一般标距小于1米;对于特殊厚度的样品,如,断裂时间间隔可能超过1m。因此,夹具的移动范围一般在1.5m之间,可以适用于各种橡胶样品的拉伸试验。满足这个要求并不难,一般橡胶拉伸试验机的机械传动部分都能满足。
橡胶拉力试验机、拉力测量及记录装置。
拉力试验机的拉力测量和记录装置有两种:机械仪表式和传感器式。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驱动仪表盘上的指针旋转来指示拉力值,并使用传统的记录仪记录力-时间曲线。机械式拉伸试验机价格便宜,但性能达不到橡胶拉伸试验的要求。只能单独处理拉伸值,不能记录微小变化的拉伸值,不能有效的将拉伸值与样品标距联系起来。拉力试验机配有适当精度的拉力传感器,可以准确记录每个时刻的拉力值,并通过相关程序进行处理和计算,满足橡胶拉伸试验的要求。
3.试验机轨距测量记录装置。
橡胶轨距的测量是拉伸试验中的重要环节,直接影响试验的准确性。目前轨距的测量方法主要有两种:人工测量和自动测量。手动测量是在夹具的移动杆旁边垂直设置一把直尺和两根可以在垂直方向移动的水平距离测量杆。拉伸试验时,用肉眼观察样品上测距的变化,手动控制两根测距杆与样品上的测距同步,并记录标尺上测距杆的移动距离。人工测量的误差很大:一是目测样品量规会造成一定偏差;其次,手动移动轨距杆总是无法准确跟踪样品轨距的变化;第三,在测试人员移动量规杆的同时,很难记录量规值,更难以准确描述测试后的应力应变曲线。
与自动测量标距相比,更有利于橡胶拉伸性能的检测。目前很多拉力试验机的自动测距装置都是采用接触式传感器来即时测量距离的变化。传感器移动装置的安装位置主要有两种:①在夹具上;②在样品上。在夹持器中安装移动装置的传感器存在一些限制。由于橡胶的弹性变形很大,夹持器的移动距离与样品的标距变化值有很大的差距,所以安装在夹具上的标距传感器更适合测试弹性变形很小的样品(如金属材料)的拉伸性能,而不能用于测试橡胶的拉伸性能。
另一种安装方法是垂直设置一个光栅尺和两个水平距离测量杆(俗称大变形),可以在垂直方向移动,在夹具的移动杆旁边有小夹子。该传感器的安装方法与上述手动测量原理相同,只是标尺改为光栅尺,手动操作改为样品带动量杆移动。安装在压力计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,驱动量规杆运动的力值与之相比较小。虽然会对样本产生一定的影响,但不足以影响整个测试的成败。
但是橡胶拉伸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。橡胶手套的主要成分是天然乳胶,拉伸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》中规定,拉伸性能试验的试样是直接从橡胶医用手套成品上切下的,所以切下的试样厚度很小,只有0.2mm左右,这样厚度的乳胶试样只需用很小的力就可以长时间拉伸试样。因此,接触式轨距测量会对试样的拉伸测试产生很大的影响,原因如下:一是接触试样的轨距杆自重会将试样拉下,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,摄像法就是其中之一。样品背景采用黑色粗糙不反光材料(如黑色粗糙绝缘胶带),量规部分(即两个量规线之间的部分)涂高反差漆(如果样品颜色较浅,量规涂黑色颜料,如果样品颜色较深,量规涂白色颜料)。摄像机采集的图像输入计算机,调整对比度,使限界在计算机上清晰可见。在拉伸过程中,通过计算机对采集的图像进行处理,跟踪轨距线,实时检测轨距值。这种测量方法既能精确测量每一时刻的标距值,又不影响橡胶拉伸过程。