橡膠拉力試驗機如何選購？

檢測橡膠試樣拉伸性能是一項橡膠質(zhì)量檢測的重要指標之一，幾乎所有的橡膠相關(guān)產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)實(shí)驗室都會(huì )配置一臺和多臺橡膠拉力試驗機。但筆者在維修時(shí)候發(fā)現，其實(shí)很多實(shí)驗室的橡膠拉力試驗機的配置并不一定能夠*相關(guān)標準的要求。這其中既有用戶(hù)試驗機選型人員的不專(zhuān)業(yè)原因，亦有廠(chǎng)家銷(xiāo)售人員的的溝通不充分 馬虎所致。當然，也有部分則是，大部分工礦企業(yè)用戶(hù)的標準意識不強，舍不得投入的原因。
那么，我們該選擇一臺什么樣的橡膠拉力試驗機來(lái)做橡膠拉伸試驗呢？
一、首先該明白：按照相關(guān)標準，我們需要的數據是什么？一般來(lái)說(shuō)，橡膠的拉伸試驗需要求取以下幾項或七項的參數
1.試樣拉伸至斷裂過(guò)程中出現的zui大力值（拉伸強度）； 
2.試樣斷裂時(shí)的力值（斷裂強度）；
3. 屈服點(diǎn)對應的力值（屈服點(diǎn)拉伸應力）； 
4.試樣拉伸到給定伸長(cháng)率時(shí)的力值（定伸應力）；
5.試樣拉伸至給定應力時(shí)的伸長(cháng)率（定應力伸長(cháng)率）； 
6.屈服點(diǎn)對應的伸長(cháng)率（屈服點(diǎn)伸長(cháng)率）； 
7.試樣斷裂時(shí)的伸長(cháng)率（扯斷伸長(cháng)率）。
二、根據以上所測參數的要求。橡膠拉伸試驗過(guò)程中需要跟蹤的數據有兩項：拉力力值和標距變化量。
所以用于測試橡膠拉伸性能的橡膠拉力試驗機必須滿(mǎn)足以下四個(gè)要求： 
1.大行程。 
由于橡膠在拉伸時(shí)變形量很大，尤其是乳膠制品，伸長(cháng)率有可能高達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。 
2.高精度及高頻率的數據采集。 
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。一般要求試驗機能夠求取小數點(diǎn)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(guò)程中的數個(gè)拉力值，而拉伸試驗又不可重復，所以即時(shí)準確記錄每個(gè)試驗段的拉力力值對于試驗成敗起著(zhù)非常重要的作用。 
3.準確的標距測量和記錄裝置。 
試樣標距的測量是計算橡膠伸長(cháng)率的重要數據，所以橡膠拉伸試驗中拉力試驗機必須準確地測量試樣的應變量，并即時(shí)地記錄下來(lái)。 
4.可以準確描述應力－應變曲線(xiàn)的裝置。 
  拉伸試樣中的拉力值和標距之間有著(zhù)密切的，例如：試樣的定伸應力需要測量試樣拉伸到給定伸長(cháng)率的力值，而定應力則需要測量試樣拉伸到給定應力的標距。試驗完成后，準確的應力－應變曲線(xiàn)可以再現試驗過(guò)程，并清晰的反映每個(gè)試驗段的數值，便于計算試驗要求的項目
三、試驗人員橡膠拉力試驗機選型參考
綜合上述，試驗人員按以下方法選擇一臺合適的橡膠拉力試驗機
1.試驗機 行程范圍。 
普通標準厚度試樣（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(shí)的標距一般都在1米以?xún)?；特殊厚度試樣，如橡膠手套的試樣，斷裂時(shí)標距有可能超過(guò)1米。所以?shī)A具移動(dòng)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。要實(shí)滿(mǎn)足這一要求并不困難，一般的橡膠拉力試驗機的機械傳送部分均可以滿(mǎn)足。 
2橡膠拉力試驗機 拉力測量和記錄裝置。 
  拉力試驗機的拉力測量和記錄裝置主要由兩種：機械儀表式和傳感器式。機械儀表式拉力測量裝置主要依靠拉伸過(guò)程中的反作用力，通過(guò)彈簧、砝碼等機械傳送裝置帶動(dòng)儀表盤(pán)上的指針轉動(dòng)標示拉力值，并利用傳統的記錄儀記錄力值－時(shí)間曲線(xiàn)。機械儀表式拉力試驗機價(jià)格便宜，但其性能卻無(wú)法達到橡膠拉伸試驗的要求，它只能單獨處理拉力值，無(wú)法記錄細微變化的拉力值，并將拉力值和試樣標距有效地起來(lái)。裝有適當精度拉力傳感器的拉力試驗機則可以記錄每一時(shí)刻的拉力值，并通過(guò)相關(guān)程序進(jìn)行處理、計算，以滿(mǎn)足橡膠拉伸試驗的要求。 
3.試驗機 標距測量和記錄裝置。 
橡膠的標距測量是拉伸試驗中的一個(gè)重要環(huán)節，直接影響到試驗的準確性?，F階段標距測量方法主要有兩種：手動(dòng)測量和自動(dòng)測量。 手動(dòng)測量就是在夾具移動(dòng)桿邊豎直設置一根標尺和兩根可在豎直方向上移動(dòng)的水平標距桿，拉伸試驗時(shí)，靠目力觀(guān)察試樣上標距的變化，手動(dòng)控制兩根標距桿，使之與試樣上的標距同步，同時(shí)記錄標距桿在標尺上的移動(dòng)距離。手動(dòng)測量的誤差非常大：其一，目力觀(guān)察試樣標距會(huì )引起一定的偏差；其二，靠手動(dòng)移動(dòng)標距桿始終無(wú)法準確跟蹤試樣標距變化；其三，試驗人員一邊移動(dòng)標距桿，一邊很難記錄標距值，更無(wú)法在試驗結束后準確描述應力－應變曲線(xiàn)。 
  相比較自動(dòng)測量標距更有利于對橡膠拉伸性能的檢測?，F在許多拉力試驗機的自動(dòng)標距測量裝置采用接觸式傳感器即時(shí)測量標距的變化，傳感器移動(dòng)裝置的安裝位置主要有兩種：①安裝在夾具上；②試樣上。將移動(dòng)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(dòng)距離和試樣標距的變化值有很大的差距，所以安裝在夾具上的標距傳感器比較適合檢測彈性變形非常?。ㄈ缃饘俨牧希┰嚇拥睦煨阅?，而不能用于檢測橡膠拉伸性能。 
   另一種安裝方式是在夾具移動(dòng)桿邊豎直設置一根光柵尺和兩根可在豎直方向上移動(dòng)、帶有小夾子的水平標距桿（俗稱(chēng)：大變形）。這種傳感器的安裝方式和上面所說(shuō)的手動(dòng)測量的使用原理是一致的，只是將標尺改成光柵尺，將手動(dòng)操作改成由試樣帶動(dòng)標距桿移動(dòng)。安裝在標距上的傳感器適用于金屬或標準厚度橡膠試樣的拉伸試驗，因為拉伸這些試樣時(shí)的力值較大，帶動(dòng)標距桿移動(dòng)的力值與之相比很小，雖然會(huì )對試樣有一定影響，但不足以影響整個(gè)試驗的成敗。 
   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)行標距測量，例如橡膠手套試樣。橡膠手套的主要成分為天然乳膠，拉伸試驗過(guò)程中所用的拉力值比一般的橡膠制品小，同時(shí)GB7543－1996《橡膠手套》中規定拉伸性能試驗的試樣是直接在橡膠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(cháng)。所以采取接觸式標距測量方式對試樣拉伸試驗會(huì )產(chǎn)生很大的影響，影響原因如下：其一，接觸試樣的標距桿的自重會(huì )將試樣向下扯，影響拉力測量；其二，標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(wèn)題，采用攝像的方法對標距的變化進(jìn)行跟蹤就是其中一個(gè)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），將標距部分（即兩條標距線(xiàn)之間的部分）用對比度高的涂料涂色（若試樣顏色較淺則標距用黑色顏料涂滿(mǎn)，若試樣顏色較深則標距用白色顏料涂滿(mǎn)），將攝像頭采集的圖像輸入計算機，調整對比度，使標距邊界在計算機上可清晰辨別。在拉伸過(guò)程中通過(guò)計算機對采集到的圖像進(jìn)行處理，對標距線(xiàn)進(jìn)行跟蹤，實(shí)時(shí)測試標距值。這種測量方法不僅可以準確地測量出每一時(shí)刻的標距值，還不會(huì )影響到橡膠的拉伸過(guò)程。
    *上面所述，均為橡膠 材料的力學(xué)檢測要求。橡膠成品件的相關(guān)檢測并不能*參照上面方法。如筆者曾為 日本 鬼怒川橡塑制品中國有限公司所選的一款材料試驗機。則需要按照其成品要求做 等負荷循環(huán)壓縮試驗，插拔力循環(huán)試驗，保載荷持久試驗等。這些試驗已不是一般橡膠拉力試驗機可以完成的了。材料科學(xué)的進(jìn)步，質(zhì)量標準的提高，會(huì )有更多的試驗要求。與時(shí)俱進(jìn)是*的應對辦法。    
  橡膠拉力試驗機，按照不同層次客戶(hù)需求主要分為以下三種：  
  微機控制單臂電子式拉力試驗機  數顯電子拉力試驗機 微機控制門(mén)式拉力試驗機。