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怎樣用橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)測試橡膠物理性能

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點(diǎn)擊量: 223745 來源: 無錫斯洛森測控技術(shù)發(fā)展有限公司
怎樣用橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)測試橡膠物理性能
 橡膠作為一種具有良好彈性的材料已經(jīng)廣泛運(yùn)用于生活、生產(chǎn)的各個方面,所以橡膠的拉伸性能就成為考察橡膠質(zhì)量好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)。現(xiàn)階段檢測橡膠拉伸性能以GB/T 528-98《硫化橡膠和熱塑性橡膠拉伸性能的測定》為主要依據(jù),其中試樣主要以啞鈴狀試樣為主。檢測橡膠試樣拉伸性能就是對拉伸過程是橡膠試樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線的研究,試驗(yàn)時按規(guī)定的速度開動橡膠拉力試驗(yàn)機(jī),拉伸試樣并跟蹤試驗(yàn)的標(biāo)記,按要求記錄下列項(xiàng)目的幾項(xiàng)或全部:

  1.試樣斷裂時的力值(斷裂強(qiáng)度);

  2.試樣拉伸至給定應(yīng)力時的伸長率(定應(yīng)力伸長率);

  3.屈服點(diǎn)對應(yīng)的伸長率(屈服點(diǎn)伸長率);怎樣用橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)測試橡膠物理性能

  4.試樣斷裂時的伸長率(扯斷伸長率)。 a.試樣拉伸到給定伸長率時的力值(定伸應(yīng)力);

  5.屈服點(diǎn)對應(yīng)的力值(屈服點(diǎn)拉伸應(yīng)力);

  6.試樣拉伸至斷裂過程中出現(xiàn)的*大力值(拉伸強(qiáng)度); 濕度傳感器探頭 , , 不銹鋼電熱管 PT100 傳感器 , , 鑄鋁加熱器 , 加熱圈   流體電磁閥

  橡膠試驗(yàn)過程中需要跟蹤的數(shù)據(jù)有兩項(xiàng):拉力力值和標(biāo)距變化量。所以用于測試橡膠拉伸性能的橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)必須滿足以下要求:

  1.足夠長的夾具移動范圍。

  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,必須保證夾持器有足夠的行程。橡膠標(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,如醫(yī)用橡膠手套的試樣,斷裂時標(biāo)距有可能超過1米。所以夾具間移動范圍一般在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(yàn)。

  2.足夠精度的拉力測量和記錄裝置。

  拉伸橡膠不需要很大的力,拉力測量范圍不需要很大,但卻有一定的精度要求,一般精度為0.01N。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(yàn)又不可重復(fù),所以即時準(zhǔn)確記錄每個試驗(yàn)段的拉力力值對于試驗(yàn)成敗起著非常重要的作用。裝有高精度拉力傳感器的橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)可以**記錄實(shí)時的拉力值,并通過電腦程序進(jìn)行處理、計(jì)算,以滿足橡膠拉伸試驗(yàn)的要求。

  橡膠的標(biāo)距測量是拉伸試驗(yàn)中的一個重要環(huán)節(jié),直接影響到試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。現(xiàn)階段標(biāo)距測量方法主要有兩種:手動測量和自動測量。

  手動測量就是在夾持器移動桿邊豎直設(shè)置一根標(biāo)尺和兩根可在豎直方向上移動的水平標(biāo)距桿,拉伸試驗(yàn)時,靠目力觀察試樣上標(biāo)距的變化,手動控制兩根標(biāo)距桿,使之與試樣上的標(biāo)距同步,同時記錄標(biāo)距桿在標(biāo)尺上的移動距離。手動測量的誤差非常大:其一,目力觀察試樣標(biāo)距會引起一定的偏差;其二,靠手動移動標(biāo)距桿始終無法準(zhǔn)確跟蹤試樣標(biāo)距變化;其三,試驗(yàn)人員一邊移動標(biāo)距桿,一邊很難記錄標(biāo)距值,更無法在試驗(yàn)結(jié)束后準(zhǔn)確描述應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

  相比較自動測量標(biāo)距更有利于對橡膠拉伸性能的檢測。現(xiàn)在許多橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)的自動標(biāo)距測量裝置采用接觸式傳感器即時測量標(biāo)距的變化,傳感器移動裝置的安裝位置主要有兩種:①安裝在夾持器;②試樣上。將移動裝置安裝在夾持器的傳感器有一定的局限性。由于橡膠的彈性變形非常大,夾持器的移動距離和試樣標(biāo)距的變化值有很大的差距,所以安裝在夾持器上的標(biāo)距傳感器比較適合檢測彈性變形非常小(如金屬材料)試樣的拉伸性能,而不能用于檢測橡膠拉伸性能。

  另一種安裝方式是在夾持器移動桿邊豎直設(shè)置一根光柵尺和兩根可在豎直方向上移動、帶有小夾子的水平標(biāo)距桿。這種傳感器的安裝方式和上面所說的手動測量的使用原理是一致的,只是將標(biāo)尺改成光柵尺,將手動操作改成由試樣帶動標(biāo)距桿移動。安裝在標(biāo)距上的傳感器適用于金屬或標(biāo)準(zhǔn)厚度橡膠試樣的拉伸試驗(yàn),因?yàn)槔爝@些試樣時的力值較大,帶動標(biāo)距桿移動的力值與之相比很小,雖然會對試樣有一定影響,但不足以影響整個試驗(yàn)的成敗。

  但橡膠拉伸性能檢測中有一些特殊試樣就不能采取接觸式傳感器進(jìn)行標(biāo)距測量,例如醫(yī)用橡膠手套試樣。橡膠手套的主要成分為天然乳膠,拉伸試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)會產(chǎn)生很大的影響,影響原因如下:其一,接觸試樣的標(biāo)距桿的自重會將試樣向下扯,影響拉力測量;其二,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。

  3.足夠精度的標(biāo)距測量。

  試樣標(biāo)距的測量是計(jì)算橡膠伸長率的重要數(shù)據(jù),所以橡膠拉伸試驗(yàn)中橡膠拉力試驗(yàn)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。

  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)距之間有著密切的聯(lián)系,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(yàn)完成后,準(zhǔn)確的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以再現(xiàn)試驗(yàn)過程,并清晰的反映每個試驗(yàn)段的數(shù)值,便于計(jì)算試驗(yàn)要求的項(xiàng)目。越來越多的橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)將計(jì)算機(jī)運(yùn)用到拉力試驗(yàn)檢測中。試驗(yàn)過程中,橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)通過采集卡或USB接口將采集的數(shù)據(jù)(拉力、標(biāo)距等)輸入計(jì)算機(jī),然后由專用的軟件對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,繪制出試驗(yàn)試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,并根據(jù)試驗(yàn)要求對曲線上相應(yīng)的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,直接給出試驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行判斷。

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