《橡胶塑料拉伸、压缩和弯曲试验机（恒速驱动）技术规范》

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橡胶塑料拉伸、压缩和弯曲试验机（恒速驱动）技术规范

1范围

本文件规定了以恒定驱动速度工作的适用于橡胶、塑料和粘接材料试验用的拉伸、压缩、弯曲和剪切试验系统的技术要求。任一试验系统可仅适用于材料的某个有限范围。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T16825.1金属材料静力单轴试验机的检验第1部分:拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校准（GB/T16825.1—2022，ISO7500-1：2018，IDT）

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

拉伸试验系统tensiletestingsystem

由固定部件和可移动部件所组成的试验机，在其上可安装适配的夹具或工装用以夹持试样。

注：可移动部件由动力驱动，可选配速度控制装置。试验机具有完整的带有指示装置和（或）记录仪的测力系统。此外，还可配置试样伸长量或挠度的测量装置。

3.2

伸长量elongation

承受拉力时试样标距长度的增量。

3.3

变形量deflection

在压缩、剪切或弯曲试验中，试样在加力方向上的形变量。

4分级

应根据被检拉伸、压缩和弯曲试验机（以下简称试验机）测得的下列参数的准确度进行等级划分：

a）力（按GB/T16825.1规定分为0.5级、1级、2级或3级）；

b）伸长量或变形（按表1规定分为A级、B级、C级、D级或E级）。

例如：最高准确度等级的试验机标识为：“力：0.5级；伸长量（变形）：A级”。

市场上销售的试验机不一定包含理论上可能达到的所有级别。

若某类应用无需规定上述任一参数的测量准确度，则可不标注对应的级别代号。

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注：除非严格规范试验方法，否则严苛的试验机准确度指标无实际意义。不同实验室之间试验数据的可比性，既取决于试验机技术指标，也同样依赖于试验操作方法。操作者的误差、试样的装夹方式和试样本身的性能差异，是主要的误差来源。

试验机应妥善安放，避免受潮或热源辐射。

5结构特性

5.1规格与结构

试验机的规格与结构应能满足被测材料的试验要求，不应存在对试验结果产生任何不利影响的结构缺陷。

移动夹头的行程应足够大，能满足适配试样的最大伸长量需求，以适应试样的最大伸长量。对于大伸长量材料，其所需行程可能超过1m。

5.2轴向对中

测力系统与夹头或夹具之间的连接应与应变轴线精确对中。安装好的试样也应与应变轴线准确对中，并且试样试验时的轴线应与施力方向重合。

注：试样在夹头中未与轴线对中，以及试样本身不对称，是导致试验结果出现差异的重要原因。

5.3夹具

对于哑铃形、平行条状及类似的柔性材料拉伸试样，试验机应配备随拉力增大自动夹紧的夹具（如楔块式、气动式），且能沿试样整个宽度上施加均匀夹持力。刚性材料也可采用螺杆式夹具。试样夹持方式应尽可能避免试样相对夹具产生滑移。

环状试样试验时，试验机应配置两个可自由转动的滚轮。其中至少一个滚轮由试验机驱动旋转，转速控制在3r/min～50r/min，以保证试验过程中环状试样应变均匀。大圆环（内径44.6mm）配套滚轮直径应为25.5mm；小圆环（内径8.0mm）配套滚轮直径应为4.5mm。

采用剥离模式进行粘接性能试验时，试验机应配备对应试验方法规定的专用夹具，或配备能沿试样整个宽度上施加均匀夹持力的夹具。

夹持试样的方法应防止试样相对夹具滑移。当粘接试样由不同被粘材料制成时，每种被粘材料可能需要采用不同结构形式的夹具。

5.4驱动特性

试验机移动横梁在所有试验速度下应运行平稳，传动机构不应存在明显间隙。

5.5压缩、剪切和弯曲试验用夹具

此类工装及夹具应符合对应试验方法或材料规范的要求。工装夹具不应因引入摩擦、传动间隙或安装不对中，而显著影响试验机的测量准确度。

6测力系统类型

测力系统应能连续指示施加在试样上的力，宜自动保存并永久记录最大力示值。

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7静态准确度

每个力值量程均应规定准确度等级0.5级、1级、2级或3级（见第4章）。应根据按照GB/T16825.1测得的示值相对误差、重复性、进回程差确定每个量程的准确度等级。

若试验机配有适用于压缩或其他试验模式的独立量程，应对各量程分别进行检验。

8动态准确度（删除）

配备电子测力装置的拉伸试验机，在第10章规定的试验速度下，可视为完全不受惯性影响。但配套的常规电子记录仪未必具备同等特性，多数情况下，此类记录装置的动态误差远大于其静态误差。

所有机电式记录仪均存在动态误差，此误差通常由两部分组成：一是因记录装置自身惯性产生的加速度误差；二是由机械摩擦和静电摩擦效应引起的笔尖滞后误差。记录装置的动态准确度，最佳检测方式是在试验过程中记录误差信号幅值。该方法不会影响仪器性能，但实施技术难度通常较大。因此，本文件暂不便于规定动态准确度的限值及校准方法。建议使用者向试验机制造商索取记录装置的动态准确度数据，以便据此估算可能的测量误差，并评估该误差的影响是否显著。若误差影响显著，可通过降低试验速度或增大输出装置满量程读数的方式，以减小加速度和速度幅值。作为记录装置选型依据，若要求动态误差与稳态准确度处于同一水平，记录笔满量程行程的响应时间应远小于力值的上升时间。为此推荐，记录笔实际最大速度VD与记录笔最大允许速度Vmax之间应留有裕度，裕度系数由试验机准确度等级确定，具体要求如下：

0.5级和1级试验机：VD≤;

2级和3级试验机：VD≤。

若仅已知记录装置响应时间T，则笔尖最大允许速度Vmax可按下式近似计算：

V=R

maxT

式中：

R——记录装置满量程。

若未遵循上述建议，建议使用者向制造商索取记录装置动态工作状态下的误差参数。

9伸长量（挠度）测量

橡胶和塑料试样的伸长量（挠度）可通过以下试验方法进行测量：

a）夹具间距法；

b）安装于试样上的引伸计；

c）光学或非接触式（外置式）引伸计。

测量伸长量时，应能连续显示伸长量（挠度），宜自动绘出力—伸长量（挠度）曲线，并可永久记录最大伸长量（挠度）示值。

尤其环状试样伸长量测量以及弯曲、剪切、压缩试验，采用夹具间距法最为简便。此时，伸长量（挠度）测量系统应无间隙，夹具与试样之间不应有滑移，否则会显著影响试验结果的准确度。

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采用夹持式引伸计时，引伸计不应造成试样变形或损伤，引伸计夹持端与试样之间也不应有滑移，以免显著影响测试结果。引伸计准确度分为A、B、C、D和E五级。测量装置各量程的级别依据引伸计检定时的最大误差确定。

表1中的误差值以量程读数的百分数表示。制造商应标明能够达到规定准确度的最小伸长量。所有级别引伸计的标距均应符合相应试验方法或材料规范的规定，标距准确度应在±1%以内。引伸计的检测应按相关国家标准执行，所用检测装置的准确度应满足表1规定的误差限值。

表1伸长量（挠度）测量的准确度级别

级别

在给定标距长度L下的最大伸长量（挠度）ΔL

最大允许误差%

检测装置的准确度%

A

25mm标距的5%(ΔL=1.25mm)

±2

±0.5

B

25mm标距的10%(ΔL=2.5mm)

±2

±0.5

C

25mm标距的50%(ΔL=12.5mm)

±2

±0.5

D

20mm标距的1200%

(ΔL=240mm)

±2

±0.5

E

10mm标距的1200%

(ΔL=120mm)

±2

±0.5

10移动夹头的位移速率

试验机为动力驱动，应能将驱动夹具的位移速度设定为以下一个或多个值:

1mm/min±0.2mm/min；

2mm/min±0.4mm/min；

5mm/min±1mm/min；

10mm/min±2mm/min；

20mm/min±2.5mm/min；

25mm/min±2.5mm/min；

50mm/min±5mm/min；

100mm/min±10mm/min；

200mm/min±20mm/min；

250mm/min±25mm/min；

500mm/min±50mm/min。

设定后，在任何单次试验或系列试验过程中，速度波动不应超过平均速度的±5%，且应保持在上述规定的限值范围内。

移动夹头位移速率的准确度，应在试验机力值范围内以均匀递增的力从零施加至某一规定的最大值进行检测。除另有规定外，该最大值应为试验机的额定最大容量。检测可通过获取位移-时间曲线完成。为真实评估移动夹头的位移速率，试验中移动夹头的位移应至少为10mm，且持续时间应至少为1.0min。

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上面所列位移速率为较为通用的数值。但需注意：特定材料技术规范可能会要求不同于上述的速率（如0.1mm/min～1000mm/min）及其公差。

11试验机刚度

试验机刚度（又称刚性）是试验系统所受力与挠度的比值。试验系统包括试验机机架、施力装

置、测力装置以及夹持试样的夹具和附件--

12稳定性

a）保证试验机准确度的温度范围；

b）保证试验机准确度的电源电压波动范围；

c）手动调节（如调零或量程校准）的必要频率。

13检验证书

试验机按照本文件要求完成检验后，检验机构应出具证书，内容包