檢測(cè)橡膠試樣拉伸性能是橡膠質(zhì)量檢測(cè)的重要指標(biāo)之一，幾乎所有的橡膠相關(guān)產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)實(shí)驗(yàn)室都會(huì)配置一臺(tái)和多臺(tái)橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)。橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)的配置應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。今天科準(zhǔn)測(cè)控老蔣就從試驗(yàn)參數(shù)、機(jī)器性能要求和如何挑選合適的橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)三方面入手，給大家分析一下：

橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)分類：（如圖片所示）

微機(jī)控制單臂電子式拉力試驗(yàn)機(jī)：

 

數(shù)顯電子拉力試驗(yàn)機(jī)；

 

微機(jī)控制門式電子拉力試驗(yàn)機(jī)（參考）

一、主要求取參數(shù)

1.試樣拉伸至斷裂過(guò)程中出現(xiàn)的最大力值（拉伸強(qiáng)度）；

2.試樣斷裂時(shí)的力值（斷裂強(qiáng)度）；

3. 屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力值（屈服點(diǎn)拉伸應(yīng)力）；

4.試樣拉伸到給定伸長(zhǎng)率時(shí)的力值（定伸應(yīng)力）；

5.試樣拉伸至給定應(yīng)力時(shí)的伸長(zhǎng)率（定應(yīng)力伸長(zhǎng)率）；

6.屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)率（屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率）；

7.試樣斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)率（扯斷伸長(zhǎng)率）。

二、設(shè)備要求

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(zhǎng)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。（圖為大變形引伸計(jì)在試驗(yàn)機(jī)中的應(yīng)用）。

 

2.高精度及高頻率的數(shù)據(jù)采集。

拉伸橡膠不需要很大的力，拉力測(cè)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(yàn)機(jī)能夠求取小數(shù)點(diǎn)后兩位以上精度的力值。此外由于檢測(cè)橡膠拉伸性能需要拉伸過(guò)程中的數(shù)個(gè)拉力值，而拉伸試驗(yàn)又不可重復(fù)，所以即時(shí)準(zhǔn)確記錄每個(gè)試驗(yàn)段的拉力力值對(duì)于試驗(yàn)成敗起著非常重要的作用。

3.準(zhǔn)確的標(biāo)距測(cè)量和記錄裝置。

試樣標(biāo)距的測(cè)量是計(jì)算橡膠伸長(zhǎng)率的重要數(shù)據(jù)，所以橡膠拉伸試驗(yàn)中拉力試驗(yàn)機(jī)必須準(zhǔn)確地測(cè)量試樣的應(yīng)變量，并即時(shí)地記錄下來(lái)。

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(cè)量試樣拉伸到給定伸長(zhǎng)率的力值，而定應(yīng)力則需要測(cè)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(guò)程，并清晰的反映每個(gè)試驗(yàn)段的數(shù)值，便于計(jì)算試驗(yàn)要求的項(xiàng)目。

三、如何挑選

1. 試驗(yàn)機(jī)行程范圍。

普通標(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(shí)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(shí)標(biāo)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(yàn)。要實(shí)滿足這一要求并不困難，一般的橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械傳送部分均可以滿足。

2拉力測(cè)量和記錄裝置。

拉力試驗(yàn)機(jī)的拉力測(cè)量和記錄裝置主要由兩種：機(jī)械儀表式和傳感器式。機(jī)械儀表式拉力測(cè)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(jī)械傳送裝置帶動(dòng)儀表盤上的指針轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)示拉力值，并利用傳統(tǒng)的記錄儀記錄力值－時(shí)間曲線。機(jī)械儀表式拉力試驗(yàn)機(jī)價(jià)格便宜，但其性能卻無(wú)法達(dá)到橡膠拉伸試驗(yàn)的要求，它只能單獨(dú)處理拉力值，無(wú)法記錄細(xì)微變化的拉力值，并將拉力值和試樣標(biāo)距有效地聯(lián)系起來(lái)。裝有適當(dāng)精度拉力傳感器的拉力試驗(yàn)機(jī)則可以精確記錄每一時(shí)刻的拉力值，并通過(guò)相關(guān)程序進(jìn)行處理、計(jì)算，以滿足橡膠拉伸試驗(yàn)的要求。

3. 標(biāo)距測(cè)量和記錄裝置。

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

手動(dòng)測(cè)量就是在夾具移動(dòng)桿邊豎直設(shè)置一根標(biāo)尺和兩根可在豎直方向上移動(dòng)的水平標(biāo)距桿，拉伸試驗(yàn)時(shí)，靠目力觀察試樣上標(biāo)距的變化，手動(dòng)控制兩根標(biāo)距桿，使之與試樣上的標(biāo)距同步，同時(shí)記錄標(biāo)距桿在標(biāo)尺上的移動(dòng)距離。

手動(dòng)測(cè)量的誤差非常大：其一，目力觀察試樣標(biāo)距會(huì)引起一定的偏差；其二，靠手動(dòng)移動(dòng)標(biāo)距桿始終無(wú)法準(zhǔn)確跟蹤試樣標(biāo)距變化；其三，試驗(yàn)人員一邊移動(dòng)標(biāo)距桿，一邊很難記錄標(biāo)距值，更無(wú)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(dòng)測(cè)量標(biāo)距更有利于對(duì)橡膠拉伸性能的檢測(cè)。

現(xiàn)在許多拉力試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)標(biāo)距測(cè)量裝置采用接觸式傳感器即時(shí)測(cè)量標(biāo)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(biāo)距的變化值有很大的差距，所以安裝在夾具上的標(biāo)距傳感器比較適合檢測(cè)彈性變形非常?。ㄈ缃饘俨牧希┰嚇拥睦煨阅?，而不能用于檢測(cè)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(shè)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(biāo)距桿（俗稱：大變形）。這種傳感器的安裝方式和上面所說(shuō)的手動(dòng)測(cè)量的使用原理是一致的，只是將標(biāo)尺改成光柵尺，將手動(dòng)操作改成由試樣帶動(dòng)標(biāo)距桿移動(dòng)。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(shí)的力值較大，帶動(dòng)標(biāo)距桿移動(dòng)的力值與之相比很小，雖然會(huì)對(duì)試樣有一定影響，但不足以影響整個(gè)試驗(yàn)的成敗。但橡膠拉伸性能檢測(cè)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(cè)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(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(zhǎng)。

所以采取接觸式標(biāo)距測(cè)量方式對(duì)試樣拉伸試驗(yàn)會(huì)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(huì)將試樣向下扯，影響拉力測(cè)量；其二，標(biāo)距桿的夾持對(duì)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(jì)就可以避免上述這些問(wèn)題，采用攝像的方法對(duì)標(biāo)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(biāo)距部分（即兩條標(biāo)距線之間的部分）用對(duì)比度高的涂料涂色（若試樣顏色較淺則標(biāo)距用黑色顏料涂滿，若試樣顏色較深則標(biāo)距用白色顏料涂滿），將攝像頭采集的圖像輸入計(jì)算機(jī)，調(diào)整對(duì)比度，使標(biāo)距邊界在計(jì)算機(jī)上可清晰辨別。在拉伸過(guò)程中通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行處理，對(duì)標(biāo)距線進(jìn)行跟蹤，實(shí)時(shí)測(cè)試標(biāo)距值。這種測(cè)量方法不僅可以準(zhǔn)確地測(cè)量出每一時(shí)刻的標(biāo)距值，還不會(huì)影響到橡膠的拉伸過(guò)程。

以上是橡膠材料的力學(xué)檢測(cè)要求。橡膠成品件的相關(guān)檢測(cè)并不能完全參照上面方法。在選購(gòu)橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)的同時(shí)需要按照其成品要求等負(fù)荷循環(huán)壓縮試驗(yàn)，插拔力循環(huán)試驗(yàn)，保載荷持久試驗(yàn)等。這些試驗(yàn)已不是一般橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)可以完成的了。所以在選購(gòu)橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)的時(shí)候，需要根據(jù)我們的試驗(yàn)?zāi)康暮驮囼?yàn)要求來(lái)選購(gòu)，這樣才能符合我們的使用要求。如果大家對(duì)橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)使用的操作視頻、原理、性能等感興趣歡迎繼續(xù)關(guān)注科準(zhǔn)測(cè)控！更多資料不斷分享中！