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本文由江蘇天惠試驗(yàn)機(jī)械有限公司產(chǎn)品研發(fā)部編輯：
橡膠力學(xué)性能檢測(cè)是橡膠質(zhì)量的重要指標(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)。但筆者在維修時(shí)候發(fā)現(xiàn)，其實(shí)很多實(shí)驗(yàn)室的橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)的
配置并不一定能夠*相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。這其中既有用戶試驗(yàn)機(jī)選型人員的不專業(yè)原因，
亦有廠家銷售人員的的溝通不充分 馬虎所致。當(dāng)然，也有部分則是，大部分工礦企業(yè)用戶的
標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)不強(qiáng)，舍不得投入的原因造成的。
那么，我們?cè)撨x擇一臺(tái)什么樣的橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)來做橡膠拉伸試驗(yàn)?zāi)兀?br />一. 首先該明白：按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，我們需要的數(shù)據(jù)是什么？一般來說，橡膠的拉伸試驗(yàn)需要求
取以下幾項(xiàng)或七項(xiàng)的參數(shù)
1.試樣拉伸至斷裂過程中出現(xiàn)的zui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. 根據(jù)以上所測(cè)參數(shù)的要求。橡膠拉伸試驗(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(cè)試橡膠拉伸性能的橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)必須滿足以下四個(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(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。
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。
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，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. 試驗(yàn)人員橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)選型參考
綜合上述，試驗(yàn)人員按以下方法選擇一臺(tái)合適的橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)
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*的試樣，斷裂時(shí)標(biāo)距有可能超
過1米。所以夾具移動(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. 橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)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
置主要依靠拉伸過程中的反作用力，通過彈簧、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)距有效地起來。裝有適當(dāng)精度拉力傳感器的拉力試驗(yàn)機(jī)則可以記錄每一
時(shí)刻的拉力值，并通過相關(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.橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)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)?，F(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煨阅埽荒苡糜跈z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*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(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。在拉伸過程中通過計(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
伸過程。