拉力试验机在橡胶测试中的应用及技术发展状况

更新时间:2017-02-10 来源:拉力试验机关闭

    拉力试验机作为检测硫化橡胶及其制品性能的重要设备。随着橡胶行业的发展,正发挥越来越重要的作用,更换不同的夹具,可进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂和抽出等项力学性能试验,附加高低温箱可进行高低温条件下材料的力学性能试验,拉力试验机按测力原理分为摆锤式和电子式两种。

    早期拉力试验机均由西方国家引进再自行制造,在橡胶行业应用最广为摆锤式拉力试验机,见图1,最大拉力为250Kg,摆锤式拉力试验机利用杠杆原理测力,测力过程中受摩擦力的影响及阻尼器的影响,测定伸长率装置是由人工拖动跟踪的,速度的调节也是由摩擦盘来传动的,因此,力值、伸长和速度这三个重要指标的精度都不如电子拉力试验机,虽然后来将拉力试验机的外型做了改进,并增加了电子调速功能,见图2,但力值、伸长精度仍无法提高。随着电子产业的飞速发展及可靠性的不断提高,购买摆锤式拉力试验机的厂家已越来越少,有些标准中也建议在材料测试尽量采用非惯性拉力试验机。

    电子拉力试验机一般分为数显式、微控式和电脑型三种,见下图,按传动类型分为机械传动和液压传动,按结构型式分为单柱式和双柱式(龙门式)。

    电子拉力试验机由传动部分、测力和测伸长装置及数据采集系统组成,传动部分由变频或伺服电机通过减速机、同步带带动丝杆,使横梁产生位移,最大移动速度一般为50mm/min或1000mm/min,速度可以自由设定,采用测力传感器测力及光栅编码器测伸长,更先进的还有红外线非接触式测伸长和视觉传感器侧伸长,最简单的数据采集系统可显示拉力值、拉伸强度、定伸应力和伸长值、伸长率等,微控式电子拉力试验机在数显式基础上还可完成打印功能,但电脑控制拉力试验机因此操作方便,应用范围广,数据易于保存和对比、处理、传送等功能,已成为用户的首选产品。

    常常有客户抱怨,某一拉力试验机不准,与其它品牌的对比数据有差异,影响橡胶拉伸性能试验的因素很多,总的可分为三个方面,一为工艺过程的影响,例如混炼工艺、硫化工艺等;二为试验条件的影响;三为试验设备的影响。

    胶料在混炼过程中必须确保混炼均匀,取同一区域的胶料作对比试验,裁割时应标明压延方向。确保硫化模具、硫化温度、硫化时间和辅助时间、停放时间等一致。

    试验条件的影响因素有:试验室温度、试样宽度、试样厚度等。

    试验设备的影响因素有:拉力试验机的精度和准确性,如力值是否准确,位移是否准确,速度是否符合要求,用户可以通过挂砝码初步检查力值是否准确,用直尺检查伸长跟踪距离与显示值是否一致,用直尺和秒表检查横梁或移动夹具的移动速度,如误差较大,应要求设备制造厂商进行服务。此外,操作人员还应检查试样在拉伸试验前处于垂直自由状态,即试样既未受到拉压力,也未处于弯曲状态,在拉伸过程中更应关注夹具是否有打滑或夹断试样的现象发生,特别要注意大变形跟踪夹的夹持力应合适,太紧会影响试验数据的准确性,太松会与试样产生滑移,影响伸长率的准确性,对于配备两个以上力值传感器的产品,试验前应检查力值传感器的规格与控制系统显示的量程是否一致,经常检查大变形跟踪夹在导杆上是否活动自如,如阻力过大,应用汽油清洗或检修,检查跟踪夹的初始标距是否符合试验要求,并与控制系统中的设置一致。此外,还有辅助设备和装置对试样制备的影响,如冲片机、蘑片机、裁刀、模具的精度及不同试验人员等因素。

    拉力试验机优越性能的发挥还与夹具有极大的关系,各种丰富的夹具,会帮助你完成对各种橡胶材料、相关材料及成品的测试工作,除常规的各种哑铃夹具、平布夹具、抽出夹具、粘舍夹具、弯曲夹具、剪切夹具外,还有帘线夹具、线绳夹具、穿刺夹具、0形圈夹具、胶带夹具、齿剪切夹具等等,增加合适的装置,还可进行材料的高低温试验和摩擦力试验。各位可参考多款拉力试验机夹具。

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