橡膠管拉力機原理及用途

橡膠管拉力機主要用于金屬線材，橡膠塑料、防水卷材、電線電纜、化纖紡織等非金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、撕裂、剝離等力學性能的測試和分析研究，并可根據GB、ISO、JIS、ASTM、DIN及用戶提供的多種標準進行試驗和數據處理，是科研院所、大專院校、工礦企業、技術監督、商檢仲裁等部門的理想測試設備。

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橡膠管拉力機性能特點：

1 主機

1.1主機采用高鋼度單臂式結構，外形精致美觀

1.2 采用進口高精度滾珠絲杠，傳動平穩

1.3 傳動部分采用圓弧齒同步帶傳動，傳動過程中雙向無間隙

1.4采用高精度交流伺服電機及驅動系統，確保傳動平穩，控制

1.5 夾具經特殊設計，夾持牢固，操作方便，無鉗口滑移現象

1.6 特殊工藝保證試驗機同軸度，很好的消除了不規則試樣對傳感器的影響

2 橡膠管拉力機控制系統

1、實現了試驗力、試樣變形、橫梁位移和試驗進程的四種閉環控制；

2、數據采集系統由高24位A/D轉換通道組成。zui高分辨率達1/300000，

   全程不分檔；

3、選用BB、AD、Xilinx等原裝集成器件，全數字化設計；

4、符合PCI總線標準，微機自動識別和安裝，做到“即插即測”；

5、電子測量系統無電位器等模擬元件，保證互換性，方便維修更換。

橡膠管拉力機技術參數：

使用注意

1、任何產品因運送、使用、保存、會產生碰撞振動而使產品于某一段時間產生不良。

2、很多產品使用中，因習慣，很多產品皆于此時不良甚至剛超保修期或因價值不高或因服務有點難找，產品對品牌的不良批評，有多少廠商知道呢？

3、真正能于設計生產，質量即可幫助產品預期看不到的缺點顯示，再加以改進。比如：

1）設計是，可分析破環點、易不良點

2）質量時，可分析每一批閃所產生的不同易不良點

3）生產時，可*一邊振動一邊測量，更使產品不良率早發現

4）耐久測量，讓產品耐久使用、使不耐久的組件提早改進，公司品牌口碑即會更好。

現今世界經濟潮流，已從過去地域性的經濟模式而走向性的經濟貿易。無論是地域性市場或進軍市場，高質量的表現是不容諱言的。而振動測試更協助您產品躍入高質量行列中不可缺乏的利器。產品達到用戶手中，在此過程中將有不同狀態之振動產生，造成產品不同程度的損壞。而對于產品有任何損壞都不是廠商及客戶所愿意見到的，然而運送過程所發生的振動卻是難以避免，若一味的提高包裝成本，必將帶來嚴重而不必要的浪費，反之脆弱的包裝卻造成產品的高成本，并喪失了產品形象及市場，這些都不是我們所愿見到的。

振動測試約在四、五十年前開始萌芽，理論建立時，并無助于人們想念它的重要性，直到二次大戰時，許多的飛行器、艦艇、車輛及器材在使用后，意外的發現機件失靈的比例相當高，經研究的結果發現，大都由于其結構無法隨其本身所產生的長時間共振，或搭載物品承受運送共振所引用起之，組件松脫、崩裂、而致機件失靈其甚而造成巨大損失。當這項結果公布后，振動測試才受到各界重視，紛紛投入大筆經費、人力去研究。爾后，振動量測分析以及模擬分析的近代理論建立后，對振動測試的方法及邏輯進行不斷改進。尤其現今貨物的流通頻繁，使振動的測試更顯為重要。 然后振動測試的目的，是在于實驗中作一連串可控制的振動模擬，測試產品在壽命周期中，是否能承受運送或振動環境因素的考驗，也能確定產品設計及功能的要求標準。據統計的數據顯示提升3%的設計水平，將增加20%的回收及減少18%的各項不必要支出。振動模擬依據不同的目的也有不同的方法如共振搜錄、共振駐留、循環掃描、隨機振動及應力篩檢等，而振動的效應計有：一、結構的強度二、結合物的松脫三 保護材料的磨損。四、零組件的破損。五、電子組件之接觸不良。六、電路短路及斷續不穩。七、各件之標準值偏移。八、提早將不良件篩檢出。九、找尋零件、結構、包裝與運送過程間之共振關系，改良其共振因素。而振動測試的程序，須評估訂定試驗規格，夾具設計之真實性，測試過程中之功能檢查及zui后試件之評估、檢討和建議。

振動測試的要求在于確認產品的可靠度以及提前將不良品在出廠前篩檢出，并評估其不良品的失效分析以期成為一個高水平、高信賴度的產品。

如今越來越多的塑料加工企業都在購買所謂的試驗機“”試驗機，利用它來進行拉伸、彎曲、壓縮和剪切試驗，以對材料進行性能評價、應用開發研究以及質量控制。發達的電子學改進了這些設備的性能，使之更加易于操作，價格也越來越低。

試驗機通過不同速度級別的調節，對塑料材料樣條進行拉伸、彎曲、壓縮或牽引，這是塑料混配實驗室中zui普通的設備。在混配料的制備過程中，利用測試材料能夠判斷材料是否適用于某些特定的加工應用或終端應用。還可以用于產品的質量控制，以確保產品質量各個批次之間的一致性。

試驗機包括一個或多個垂直承載的立柱，立柱上安裝一個固定的水平基座，頂部還有一個可移動的水平十字頭（十字橫梁）。試驗機，立柱上通常還有滾珠絲杠用以固定可移動的十字頭。試驗機的大小用框架的zui大承載水平和測量載荷/拉力的測力計來共同表征。測力計附在依靠電動馬達或液壓裝置驅動的可移動的十字頭上。帶夾具的系列測力計測量力的大小，可以通過數字顯示器或PC機顯示結果。很多試驗機具有可互換的測力計，因此可以與所測試的不同材料匹配。靜態試驗利用標準的電子試驗機來進行，通常加載速度范圍為0.001~20 in./min（1in.=2.54cm）。動態試驗或循環試驗如裂紋增長和疲勞試驗通常利用液壓伺服系統試驗機來進行，時間較長，載荷較低。

利用試驗機所測試的zui常見的項目是拉伸強度和拉伸模量、彎曲強度和模量。按照ASTM D 638和ISO 527進行拉伸試驗時，樣條的兩端都有夾具夾緊，一個夾具是靜止的，另一個固定在十字頭上，背離固定夾具移動，牽引樣條直至樣條出現斷裂，斷裂時十字頭會自動停止。彎曲試驗時（ASTM D790 、D6272以及ISO178），樣條被放在試驗機固定機床的兩個支座上。這個試驗中，十字頭移動的方向與拉伸試驗中移動方向相反，向一個沒有支撐的中心推動而不是牽引樣條，直至樣條彎曲甚至斷裂。因為多數熱塑性塑料材料不會在這個試驗中斷裂，所以不可能計算斷裂彎曲強度。因而，標準的試驗方法要求計算應變為5%時的彎曲應力。 　常用的電子試驗機的容量為100～135000 lb。尺寸越大，成本越高。一般來說，立式設備的體積更小也更易于操作，并且還能借助于樣品自身的重力，使棘手的樣品如薄膜也能同較重的注塑部件一樣易于操控。單立柱試驗機的力程較低，價格也較低，結構容量一般為1000 lb。門式的試驗機的結構容量可達1000~135000 lb。測力計也以某一zui大的適用于試驗機結構和樣品的力值為分類依據。例如，一個100 lb的測力計安裝在1000 lb的模框里，可以提供100 lb的試驗載荷。測力計的容量不應超過樣品預測斷裂載荷太多，否則會影響試驗結果的性。

與靜態測試所用的電子試驗機不同，液壓伺服試驗機可以進動態測試以及疲勞試驗。這樣必須反復施加應力，進行加載-釋放的循環。例如，疲勞裂紋增長試驗，用戶期望了解待測材料經過多少次循環會斷裂。動態測試試驗機所需的應力比電子試驗機靜態試驗中所需的應力要小。液壓伺服系統試驗機的框架容量從100 lb到數噸不等，價格通常為電子力學試驗機的2~3倍?；居糜诮饘俨牧系钠谠囼?，但是在汽車塑料、航天塑料、生物醫藥塑料以及電子元件用塑料等方面的應用也越來越廣泛，因為這些領域里需要耐疲勞性好的結構部件。

選購注意

如何選購電子試驗機：

一、不同材料對試驗機的需求：

1．金屬材料對試驗機的要求

2．塑料材料（高分子材料）對試驗機的要求

3．塑料管材對試驗機的要求

4．橡膠材料對試驗機的要求

5．紡織纖維材料對試驗機的要求

6．彈簧、軸承對試驗機的要求

7．薄膜、箔材料對試驗機的要求

8．制品（或產品）對試驗機的要求

二、不同行業對試驗機的有不同的需求

功能

電子試驗機測量結果易產生誤差

一、首先是主機部分

在主機部分由于安裝不水平時，將會使工作活塞和工作油缸壁產生摩擦力，從而產生誤差。一般表現為正差，并且隨著載荷的增加，產生的誤差逐漸較小

二、測力計部分

當測力計部分安裝不水平時，將會使擺軸軸承之間產生摩擦力，一般變現為負差。

以上兩種誤差對小負荷測量的影響比較大，對大負荷測量的影響比較小。

解決辦法

1、首先檢查試驗機安裝是否水平，對主機用框式水平尺在工作油缸（或立柱）外圈相互垂直的兩個方向找平。

2、對測力計在擺桿正面調整測力計前后水平，將擺桿邊緣與內側刻線對齊固定，用水平尺靠在擺桿側面調整機體左右水平。

輔助工具

 夾具

一、試驗機必須具備三個要素

有加力裝置：有夾具；有力值顯示裝置和記錄。可見夾具在試驗機中的重要性，我們通過夾具夾持試樣（或產品），通過加力裝置，力值顯示裝置和記錄來判斷材料（或成品）是否合格和達到預定的性能指標，沒有可靠的夾具，這些就無法判斷。夾具是試驗機中根據材料試樣變化而一個經常變化的部分，不同的材料需要不同的夾具，它是試驗能否順利進行及試驗結果準確度高低的一個重要因素，合理正確的使用夾具有利于試驗順利的進行，隨著科學技術的發展，各行各業對材料的要求越來越高，致使新材料不斷的出現,對夾具的設計提出了更高的要求。

二、夾具根據試驗方法不同，大致可分為： 拉伸類夾具、壓縮類夾具、彎曲類夾具、剝離類夾具、剪切類夾具等，其中拉伸類夾具約占夾具總量的80%左右。

三、夾具的基本性能

1）夾具對強度要求：

通過夾具夾持試樣（或產品）對試樣進行加力，夾具所能承受的試驗力的大小是夾具的一個很重要的指標，它決定了夾具結構的大小及夾具操作的勞動強度的大小，試樣材質有金屬和非金屬之分，形狀有大小之分,材料的成分組成各種各樣，試樣所能承受的試驗力小到幾十厘牛（如紡織用氨綸絲），大到幾十噸如普通鋼材等大的電子式試驗機試驗力為600KN,0.5級機，試樣尺寸小到直徑φ0.006mm的金絲，大到直徑1m的PVC管材等，這就要求根據不同的試驗力、試樣的形狀大小選擇設計不同的夾具.

2）對夾具材料的要求。

①. 對一般的金屬及非金屬試樣, 夾具的鉗口直接與試樣接觸，一般都選用合金結構鋼，合金高碳鋼或低碳合金鋼、冷作模具鋼等，通過適當的熱處理工藝淬回火、滲碳淬火等增加其強度、耐磨性. 有時也在鉗口處鑲裝特種鋼材,或在鉗口表面噴涂金鋼砂等.

②. 對一些小試驗力的夾具，與試樣接觸的表面采用粘軟質膠皮等。（例如：塑料薄膜、纖維絲等試樣的夾具夾持面,）

③. 夾具體一般采用中碳鋼、合金結構鋼，通過適當的熱處理工藝增加其力學性能。有時為了減輕重量也采用鋁合金等有色金屬及特種金屬。有時也采用鑄造結構鑄鋼,鑄鋁等

3）對夾具結構的要求。夾具的設計主要依據材料的試驗標準及試樣（特指成品及半成品）的型狀及材質。以上所說的試驗標準是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等，還有企業標準、行業標準等，這些標準中一般都對試樣制樣及試驗方法都有嚴格的規定，我們可以根據試樣及試驗方法的不同設計不同的夾具。

對于特殊試樣（成品及半成品的）使用的夾具，主要根據試樣的型狀及材質設計夾具。

四、夾具的結構

夾具本身沒有固定的結構（如金屬絲可采用纏繞方式夾緊,也可采用兩個平板夾緊，金屬薄板試樣可采用楔形夾緊方式，也可采用對夾夾緊方式），這和主機有明顯的區別，主機國內、國外的大同小異，而夾具國外的、國內的區別很大，不同公司間也有大的區別。這主要取決于公司的整體水平，設計人員的經驗的積累。國外的夾具，如INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夾具一般做工細致,可靠性較高，但價格較高，處在市場，而國內的，如SANS的夾具，由于涉足行業廣，在國內的市場分額大，在一定程度上可以取代國外的夾具,處在中市場,但在一些新材料,特種材料用夾具上國內與國外水平還有一定差距。

夾具本身就是一個鎖緊機構，我們知道機械上的鎖緊結構有：縲紋（即螺紋，螺釘，螺母）、斜面、偏心輪、杠桿等，夾具就是這些結構的組合體。試驗機用夾具在結構上沒有固定的模式, 根據不同的試樣及試驗力大小,在結構上差別很大.大試驗力的試樣一般采用斜面夾緊結構,隨試驗力的增加,夾緊力隨之增加，臺肩試樣采用懸掛結構等，如果夾具按結構劃分，可分為楔形類夾具（指采用斜面鎖緊原理結構的夾具）、對夾類夾具（指采用單面或雙面螺紋頂緊原理結構的夾具）、纏繞類夾具（指試樣通過纏繞方式鎖緊的夾具）、偏心類夾具指采用（偏心鎖緊原理結構的夾具）、杠桿類夾具（指采用杠桿力放大原理結構的夾具）、臺肩類夾具（指適用于臺肩試樣的夾具）、螺栓類夾具（指適用于螺栓、螺釘、螺柱等測試螺紋強度的夾具）、90°剝離類夾具（指適用于兩試樣進行垂具，直剝離的夾具）等。這些夾具的結構各有各的優缺點，例如：楔形夾具，初始夾緊力小，隨試驗力增加。夾緊力隨之增加。對夾夾具，初始夾緊力大，隨試驗力增加。夾緊力隨之減小

五、夾具適用性的判斷標準

對夾具適用性的判定很難界定，由于夾具結構的特殊性,對一種夾具,有時我們很難確定它到底更適合那種試樣，但不能說沒有辦法，有以下幾點供參考：

◆ 夾具是否使用方便、安全。

◆ 夾持是否可靠，不能有打滑現象。

◆ 做試驗過程中，試樣斷點好。數據離散性小。（即試樣不斷鉗口、鉗口內、平行段或標距外）

六、夾具現狀及發展趨勢

◆ 試驗機的發展方向是由制樣檢測向制品（即成品、半成品）檢測方向發展，這就要求與之相適應的夾具由原用于標準試樣試驗的夾具向用于成品檢測的夾具發展。

◆ 夾具的使用向率，低勞動強度的方向發展，過去的夾具一般采用機械鎖緊，費時費力, 勞動強度大，效率低，隨著工作環境的改善，及大批量試驗生產流水線隨機抽檢的需要，夾具的夾緊方式由原來的機械夾緊向氣壓夾緊，液壓夾緊等方向發展。

◆ 全自動夾具

從試樣尺寸測量到裝夾，再到開始試驗，zui后出測試報告一次完成。此類夾具成本很高，僅適用于大批量的相同試樣或成品的測試和檢驗。

◆ 環境試驗（高低溫試驗）的增多, 使用于高低溫的夾具增多，環境試驗（高低溫箱）的增多，給夾具的設計增加了難度，我們知道高溫拉伸試驗國家標準都有規定，圓試樣用螺紋，板試樣上有孔。由于連接方式固定,所以夾具的設計較為簡單,但高低溫試驗卻不同，它一般是在高低溫箱中做試驗,它的試樣一般標距短（一般為常溫試樣）。這樣一來夾具就必須裝在高低溫箱內，高低溫試驗一般由于試驗機行程受限制（試驗機在裝標準夾具時行程）這就要求夾具體積小，又要滿足試驗力，又要耐高溫、低溫,一般比較難設計。

◆ 連續試驗夾具增多

由于過去一般是制樣檢測，試樣的拉伸、壓縮是分開進行的（即拉伸、壓縮是用不同的夾具進行的），成品檢測越來越多，試樣在同一次試驗中又要受拉伸，又要受壓縮，又要有高的效率，只能用同一種夾具即做拉伸又做壓縮。

◆ 特殊行業用試驗夾具增多

隨著科學技術的發展，一些新興的行業對試驗用夾具提出了新的要求，例如要求夾具結構小、無磁性，耐腐蝕（在溶液中做試驗）等等。

七、夾具設計中存在的難點

◆ 鋼絲、鋼絞線由于試樣硬度高，內部結構相對松散，在拉伸試驗過程中受力不均勻，夾持試樣的鉗口易磨損等原因，夾具一直未得到好的解決。

◆ 大試驗力、大直徑的尼龍繩，由于變形過大，夾持困難，夾具的設計也是一個難點。

由于試驗機夾具使用的特殊性,以及新材料的不斷出現,夾具的設計一直處在被動的局面,我們每天都會碰到新材料，需要設計新的夾具，總結過去成功的經驗