測試橡膠試樣的拉力性能是橡膠質量檢測的重要指標之一。幾乎所有橡膠相關行業的質量實驗室都會配備一臺或多臺橡膠拉力試驗機。但在維修過程中，筆者發現，其實很多實驗室的橡膠拉力試驗機配置可能并不完全符合相關標準的要求。這其中，既有用戶試驗機選型人員不專業的原因，也有廠商銷售人員溝通不充分、馬虎的原因。當然，選擇橡膠拉力試驗機，部分原因是大多數工礦企業對標準認識不到位，不愿投入。

　　那么，我們應該選擇什么樣的橡膠拉力試驗機來做橡膠拉力試驗呢?

　　一是要明白：根據相關標準，我們需要哪些數據?一般來說，橡膠的拉力試驗需要下列參數或七項

　　1.試件從拉力到斷裂的力(抗拉強度);

　　2.試件斷裂時的力值(斷裂強度);

　　3.屈服點對應的力值(屈服點處的拉應力);

　　4.試樣拉力到給定伸長率時的力值(模量應力);

　　5.試樣拉力到給定應力時的伸長率(恒應力伸長率);

　　6.對應屈服點的伸長率(屈服點伸長率);

　　7.試樣斷裂時的伸長率(斷裂伸長率)。

　　二是根據上述實測參數的要求。橡膠拉力試驗過程中有兩個數據需要跟蹤：拉力值和規距變化。因此，橡膠拉力試驗機用來測試橡膠的拉力性能，橡膠必須滿足以下四個要求：

　　1.大旅行。

　　由于橡膠在拉力過程中變形較大，尤其是乳膠制品，伸長率可能高達1000%以上。因此，在橡膠樣品斷裂之前，必須保證夾持器有足夠的行程。

　　2.高精度高頻數據采集。

　　拉力橡膠不需要很大的力，張力的測量范圍也不需要很大，所以需要很高的力值精度。一般要求試驗機能計算出精度在小數點后兩位以上的力值。此外，由于測試橡膠的拉力性能，在拉力過程中需要幾個拉力值，而拉力試驗不能重復進行，因此立即準確地記錄各試驗段的拉力值對試驗成敗至關重要。

　　3.精確的軌距測量和記錄裝置。

　　試樣規距的測量是為了計算橡膠伸長率，重要數據，因此橡膠拉力試驗中的拉力試驗機必須準確測量試樣的應變并立即記錄下來。

　　4.能準確描述應力應變曲線的裝置。

　　拉力試件中拉力與規距有密切關系。例如，試樣的恒拉應力需要測量試樣拉力到給定伸長率時的力值，而恒應力則需要測量試樣拉力到給定應力時的規范距離。試驗完成后，精確的應力應變曲線可再現試驗過程，清晰地反映各試驗截面的數值，便于計算試驗所需項目;

　　三、試驗機用橡膠拉力試驗機選型參考

　　基于以上，試驗人員按照以下方法選擇合適的橡膠拉力試驗機

　　1.試驗機 行程范圍。

　　常見標準厚度試樣(1、2、4型啞鈴形試樣厚度為2.0±0.2mm，3型為1.0±0.1mm)斷裂時標準距離一般在1米以內;特殊厚度的標本，如醫用橡膠手套，超過1米的時間標記距離就可能破裂。因此，夾具的移動范圍一般在1米至1.5米之間，可適用于各種橡膠試樣的拉力試驗。滿足這一要求并不難，一般橡膠拉力試驗機的機械傳動部分都能滿足。

　　2.橡膠拉力試驗機拉力測量和記錄裝置。

　　橡膠拉力試驗機選擇的拉力測量和記錄裝置主要有兩種：機械儀表型和傳感器型。機械儀表型張力測量裝置主要依靠拉力過程中的反作用力。機械傳動彈簧、重物等驅動儀表板上的指針旋轉并標注張力值，使用傳統記錄器記錄力值-時間曲線。機械儀器拉力試驗機價格低廉，但性能不能滿足橡膠拉力試驗的要求。它只能單獨處理拉力值，不能記錄拉力值的細微變化，并有效地將拉力值與試樣的標準距離聯系起來。配以適當精度張力傳感器的張力試驗機，可記錄每時每刻的張力值，并通過相關程序進行處理計算，以滿足橡膠張力試驗的要求。

　　3.試驗機量距測量記錄裝置。

　　橡膠的規距測量是拉力試驗的重要環節，直接影響試驗的準確性。目前軌距測量主要有手動測量和自動測量兩種方法。人工測量是垂直設置一把尺子和兩把

　　拉力試驗時，用眼力觀察試樣上規距的變化，手動控制兩根規桿與試樣上規距同步，同時記錄規桿在秤上的移動距離。人工測量的誤差很大：一是目測樣品規距會造成一定偏差;其次，人工移動規桿無法準確跟蹤樣品規距的變化;再次，測試儀很難在移動規距桿的同時記錄規距值，也無法準確描述試驗結束后的應力應變曲線。

　　與自動測量規距相比，有利于檢測橡膠的拉力性能。目前，許多拉力試驗機的自動量規測量裝置采用接觸式傳感器來即時測量量規的變化。傳感器移動裝置的安裝位置主要有兩種:①安裝在夾具上;②在樣品上。將移動裝置安裝到夾持器的傳感器上具有一定的局限性。由于橡膠的彈性變形很大，夾具的移動距離與樣品規距變化值之間存在較大的差距，因此安裝在夾具上的規距傳感器更適合于檢測彈性變形非常小的樣品(如金屬材料)的拉力性能，而不適用于檢測橡膠的拉力性能。

　　另一種安裝方法是在夾具移動桿旁設置一把光柵尺和兩根能在垂直方向移動、垂直有小夾具的水平距離規桿(俗稱大變形)。此傳感器的安裝方式與上述手動測量原理一致，只是將刻度改為光柵刻度，將手動操作改為棒在樣品的驅動下運動。安裝在量規上的傳感器適用于標準厚度的金屬或橡膠試樣的拉力試驗，因為拉力這些試樣時的力值較大，而驅動量規桿運動的力值與之相比較小。雖然會對樣品產生一定的影響，但不足以影響整個測試的成敗。

　　然而，在橡膠拉力性能測試中，有一些特殊的樣品，如醫用橡膠手套樣品，不能用接觸式傳感器測量。橡膠手套的主要成分是天然乳膠，在拉力試驗中使用的拉力比普通橡膠制品要小，同時GB7543-1996《橡膠醫用手套》規定拉力性能試驗的試件是在成品橡膠醫用手套上直接切割的，所以切割后的試件厚度很小，只有0.2mm左右，所以這樣厚度的乳膠試件只需很小的力值就可以長時間拉力試件。因此采用接觸規測距法進行測試;

　　試樣拉力試驗會產生很大的影響，影響的原因有：一是接觸試樣的規桿自重會將試樣向下拉，影響拉力測量;其次，規桿的夾緊對被夾緊部分的拉力有一定的影響，使其不能自由拉力。

　　采用非接觸式視頻引伸計可以避免這些問題，利用攝像機跟蹤規距變化是方法之一。樣品背景采用黑色粗糙不反光材料(如黑色粗糙絕緣帶)，標記部分(即兩條標記線之間的部分)涂上高對比度涂料(如果樣品顏色較淺，標記距離用黑色顏料覆蓋，如果樣品顏色較深，標記距離用白色顏料覆蓋)，將攝像頭采集的圖像輸入電腦，調整對比度，使標記距離邊界在電腦上清晰識別。在拉力過程中，對采集的圖像進行計算機處理，跟蹤軌距線，實時測試軌距值。這種測量方法不僅能精確測量每一時刻的標準距離值，而且不會影響橡膠的拉力過程。

　　如上所述，它們都是對橡膠材料的力學測試要求。橡膠成品件的相關檢驗不能完全參照上述方法。一位客戶提出了一種材料試驗機。需要根據其成品要求做等載循環壓縮試驗、插拔力循環試驗、保載耐久性試驗等。這些試驗已不能用普通的橡膠拉力試驗機完成。隨著材料科學的進步和質量標準的提高，將會有更多的試驗要求。保持與時俱進是應對之道。