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橡胶拉伸性能试验对拉力试验机的功能要求
点击量: 上传更新:2016/4/19 14:28:55
    橡胶材料因 其具有良好弹性被广泛运用于生产、生活各个领域,橡胶产品可谓包罗万象,所以橡胶的拉伸性能就成为考察橡胶质量好坏的一项重要指标。国家标准GB/T 528-1998《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》对检测橡胶拉伸性能有明确规定,其中试样主要以哑铃状试样为主。本文就橡胶拉伸性能试验 中对橡胶拉力试验机的功能要求结合了相关标准和实战经验作简要阐述。
检测橡胶试样拉伸性能就是对拉伸过程橡胶试样应力-应变曲线的研究,试验时按规定的速度启动橡胶拉力试验机,拉伸试样并跟踪试验的标记,按要求记录下列项目的几项或全部。
1.断裂强度--试样断裂时的力值;
2.定应力伸长率--试样拉伸至给定应力时的伸长率;
3.屈服点伸长率--屈服点对应的伸长率;
4.扯断伸长率--试样断裂时的伸长率;
5.定伸应力--试样拉伸到给定伸长率时的力值;
6.屈服点拉伸应力--屈服点对应的力值;
7.拉伸强度--试样拉伸至断裂过程中出现的最大力值。
橡胶试验过程中需要跟踪的数据有两项:拉力力值和标距变化量。所以用于测试橡胶拉伸性能的橡胶拉力试验机必须满足以下要求:
1、有足够长的夹具移动范围。
由 于橡胶在拉伸时变形量很大,尤其是乳胶制品,伸长率有可能高达1000%以上。所以在橡胶试样断裂之前,必须保证夹持器有足够的行程。橡胶标准厚度试样 (国标1、2、4型哑铃状试样的厚度为2.0±0.2mm,3型试样的厚度为1.0±0.1mm)断裂时的标距一般都在1米以内;特殊厚度试样,如医用橡 胶手套的试样,断裂时标距有可能超过1米。所以夹具间移动范围一般在1米到1.5米之间,这样可以适合各种橡胶试样的拉伸试验。
2、有足够精度的拉力测量和记录装置。
橡 胶拉伸不需要很大的力,拉力测量范围不需要很大,但却有一定的精度要求,一般精度为0.01N。此外,由于检测橡胶拉伸性能需要拉伸过程中的数个拉力值, 而拉伸试验又不可重复,所以即时准确记录每个试验段的拉力力值对于试验成败起着非常重要的作用。装有高精度负荷传感器的橡胶拉力试验机可以精确记录实时的 拉力值,并通过电脑程序进行处理,以满足橡胶拉伸试验的要求。
橡胶的标距测量是拉伸试验中的一个重要环节,直接影响到试验的准确性。目前标距测量方法主要有两种:手动测量和自动测量。
  手动测量就是在夹持器移动杆边竖直设置一根标尺和两根可在竖直方向上移动的水平标距杆,拉伸试验时,靠目力观察试样上标距的变化,手动控制两根标距杆,使 之与试样上的标距同步,同时记录标距杆在标尺上的移动距离。手动测量的误差非常大:(1)目力观察试样标距会引起一定的偏差;(2)靠手动移动标距杆始终 无法准确跟踪试样标距变化;(3)试验人员一边移动标距杆,一边很难记录标距值,更无法在试验结束后准确描述应力-应变曲线。
自动测量标距更有利于对橡胶拉伸性能的检测。现在许多橡胶拉力试验机的自动标距测量装置采用接触式传感器即时测量标距的变化。
传 感器移动装置的安装位置主要有两种:(1)安装在夹持器。将移动装置安装于夹持器的传感器在试样上有一定的局限性。由于橡胶的弹性变形非常大,夹持器的移 动距离和试样标距的变化值有很大的差距,所以安装在夹持器上的标距传感器比较适合检测弹性变形非常小(如金属材料)试样的拉伸性能,而不能用于检测橡胶拉 伸性能。(2)安装在标距上。在夹持器移动杆边竖直设置一根光栅尺和两根可在竖直方向上移动、带有小夹子的水平标距杆。这种传感器的安装方式和上面所说的 手动测量的使用原理是一致的,只是将标尺改成光栅尺,将手动操作改成由试样带动标距杆移动。安装在标距上的传感器适用于金属或标准厚度橡胶试样的拉伸试 验,因为拉伸这些试样时的力值较大,带动标距杆移动的力值与之相比很小,虽然会对试样有一定影响,但不足以影响整个试验的成败。
  但橡胶拉伸性能检测中有一些特殊试样就不能采取接触式传感器进行标距测量,例如医用橡胶手套试样。橡胶手套的主要成分为天然乳胶,拉伸试验过程中所用的拉 力值比一般的橡胶制品小,同时GB7543-2006《一次性使用灭菌橡胶外科手套》中规定拉伸性能试验的试样是直接在橡胶医用手套成品上直接裁取的,所 以裁取下的试样厚度很小,大约只有0.2mm左右,这样厚度的乳胶试样只需要很小的力值就可以将试样拉伸很长。所以采取接触式标距测量方式对试样拉伸试验 会产生很大的影响,影响原因如下:第一,接触试样的标距杆的自重会将试样向下扯,影响拉力测量;第二,标距杆的夹持对被夹持部位的拉伸有一定的影响,使其 不能自由拉伸。
3、有足够精度的标距测量。
试样标距的测量是计算橡胶伸长率的重要数据,所以橡胶拉伸试验中橡胶拉力试验机必须准确地测量试样的应变量,并即时地记录下来。
4、可以准确描述应力-应变曲线的装置。
拉伸试样中的拉力值和标距之间有着密切的联系,例如:试样的定伸应力需要测量试样拉伸到给定伸长率的力值,而定应力则需要测量试样拉伸到给定应力的标距。试验完成后,准确的应力-应变曲线可以再现试验过程,并清晰的反映每个试验段的数值,便于计算试验要求的项目。
越 来越多的橡胶拉力试验机将计算机运用到拉力试验检测中。试验过程中,橡胶拉力试验机通过采集卡或USB接口将采集的数据(拉力、标距等)输入计算机,然后 由专用的软件对输入的数据进行处理,绘制出试验试样的应力-应变曲线,并根据试验要求对曲线上相应的点进行计算,直接给出试验数据并进行判断。
   
 


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