三、测定仪器
拉伸应力应变性能测定采用的主要仪器为拉力机,在准备试样时还要用冲片机、厚度计、刀具(裁刀)、标尺(厚度计)等。
1. 冲片机
冲片机有手动式和气动式两种,手动冲片机主要由手轮、三头丝杆、限位螺钉、机座、弹簧、轴、轴架、固定螺钉、裁刀、平台、定位销(见图5-2)组成。
图5-2 手动冲片机结构示意图
1—手轮;2—三头丝杆;3—限位螺钉;4—机座;5—弹簧;
6—轴;7—轴架;8—固定螺钉;9—裁刀;
10—平台;11—定位销
机身螺孔中装有三头丝杆,丝杆的上端装有手轮,作旋转丝杆用,其下端轴架中套有滑动的轴,上端利用弹簧拉紧,下端轴孔中可更换不同型号的裁刀,当旋转手轮时,三头丝杆经滑动的轴带动裁刀,裁刀可做往复运动,以达到冲切试样的目的,其冲切行程可通过限位螺钉来控制。
将裁刀装进轴下端的孔中,使裁刀刃平面与机座平台平行,用固定螺钉固定,在机座平台上放一纸板,慢慢旋转手轮,使裁刀的行程略低于纸板的平面,将试样胶片置于纸板平面上,旋动手轮,可冲切成标准试样。
气动冲片机的结构如图5-3所示。
图5-3 气动冲片机结构示意图
1—机座;2—气缸;3—三连通;
4—气阀(开关);5—压头
注意事项:
① 冲切裁刀刃平面应与工作台平面平行。
② 冲切时裁刀刃面不应与工作台平面接触,以免损伤裁刀刀刃。
③ 冲切裁刀使用后,应涂上防锈油,以防锈蚀。
④ 定期给丝杆部分加注润滑油。
⑤ 使用后应用防尘套遮盖,以防油污灰尘污染。
2. 裁刀
试验用的所有裁刀和裁片机应符合GB/T 2941的要求,裁刀的狭窄平行部分任一点宽度的偏差应不大于0.05。制备哑铃状试样用的裁刀尺寸见表5-1和图5-4。
表5-1 哑铃状试样的裁刀尺寸 单位: mm
图5-4 哑铃状裁刀示意图
3. 厚度计
测量哑铃状试样的厚度和环状试样的轴向厚度所用的厚度计应符合GB/T 2941方法A的规定。测量环状试样径向宽度所用的仪器,除压足和基板应与环的曲率相吻合外,其他与上述厚度计相一致。
4. 拉力机
上述项目均使用拉力试验机进行测定,拉力试验机应符合ISO 5893的规定,具有2级测力精度。试验机中使用的伸长计的精度:1型、2型和1A型哑铃状试样和A型环形试样为D级;3型和4型哑铃状试样和B型环形试样为E级。
拉力试验机应至少能在100mm/min±10mm/min、200mm/min±20mm/min和500mm/min±50mm/min移动速度下进行操作。
拉力试验机一般由4个基本结构组成:①传动系统与加载机构;②测力机构;③伸长测定机构;④数据处理及记录装置。一般拉力机还可进行压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂等力学性能测试。
目前拉力机的品种有机械式(摆锤式)拉力机、电子拉力机、双向拉力机、快速拉力机等。机械式拉力机由加荷机构、测力机构、记录装置、测长装置、缓冲装置、传动机构等组成。
自动电子拉力机采用应力感应器测定力值大小,它由机架、引伸计、控制台等部分组成,如图5-5所示。
图5-5 自动电子拉力机结构示意图
1—标点伸长计;2—横担;3—荷重元;4—上夹具连接头;5—上夹具;6—下夹具;
7—下夹具连接头;8—安全上下限设定钮;9—电脑显示器;
10—控制台及电脑桌;11—紧急停止按钮;12—总电源开关