GB/T　17200－1997

idt ISO5893：1993

橡胶塑料拉力、压力、弯曲试验机

技 术 要 求

Requirements for tensile ,flexural and compression 

testing machines for rubbers and plastics 

1范围

本标准规定了在恒定的驱动速度下工作的，试验橡胶、塑料和粘合物的拉伸试验系统的技术要求，但任一系统仅可适用于材料的一个有限范围。

本标准也适用于弯曲、剪切和压缩试验的系统。

2定义

本标准采用下列定义。

2.1拉伸试验系统tensile-testing system 

由固定部件和移动部件所组成的试验机，在部件上可安装合适的夹头或夹具以夹持试样。移动部件传递驱动力并装有可调节速度的调速装置。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，还可包括测量试样伸长或变形的系统。

2.2施加的力applied force 

沿试验机的应变轴线测得的，使试样产生变形的力。根据所安装的压头或夹具，可对试样进行拉伸、剪切、压缩或弯曲。

注1：按此定义，当试验机用于拉伸试验以外的其他试验时， “夹头”还意指对试样施加力的“压板”或其他部件。

2.3伸长elongation 

拉伸试样试验长度的增量。

2.4变形deflection 

在压缩、剪切或弯曲试验中，试样在施加力方向上的变形量。

2.5力、伸长和变形测量的精密度precision of force, elongation and deflection 

对应一给定真值，通过对该真值重复测量所得到的指示值间的zui大差值。

注2：精密度的这一定义是通过重复施加已知值并观测其指示值的变化进行检验。

2.6给定力的真值的准确度accuracy for agiven true force 

力的真值与重复施加力所得到的读数的算术平均值之间的差值。以力的真值的百分数表示。

注3：准确度的这一定义是通过重复施加已知值并观测其指示值的变化进行检验。

3试验机准确度的分级

试验机要根据测量下列参数的准确度为其定级。

a)力(1或2级)；

b)伸长或变形(A1、B1、C1、D1或E1级)。

例如：zui高准确度的试验机定为“力：1级；伸长(变形)：A1级”。

国家技术*1997-12-30批准　　　　　　　　　　　　              　　 1998-07-01实施

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这不意味着市场上提供的试验机要包含理论上可达到的所有级别。

如果在任何应用中，对测量的每一个参数都不需考虑规定准确度极限，则可不对试验机分级。

注4：除非严密地控制试验技术，否则严格规定试验机准确度的技术条件就价值不大。来源于不同试验室的试验数据的相关性既与试验机技术条件有关，也与试验技术有关。操作者的误差、试样的安装技术和试样的可变性是主要的误差来源。

试验机应避免暴露在外，以防吸水受潮或遭受热源的辐射。

4结构特点

4.1尺寸与结构

试验机的尺寸和结构应能适应所有欲使用材料的试验，而且不应有可能影响试验结果的不良性能。

移动夹头的移动距离应能充分满足试样zui大伸长的需要。对于伸长较大的材料，移动的距离可能需要超过1m。

4.2试验机轴线的对中

测力系统与试样夹头或夹具间的连接应准确地与应变轴对中。试样在安装好以后也应准确地与应变轴对中，且试样的试验轴线应与加力的方向一致。

注5：试样在夹头中，未与轴线对中以及试样不对称是试验结果变化的特别重要的原因。

4.3试样夹头

对于试验柔质材料的哑铃状、平行条状和类似的拉伸试样，试验机应装有随着拉力增加可自动夹紧型的(例如，楔形或气动的)，并能沿试样的整个宽度产生均匀压力的夹头。对于硬质材料，螺旋作用力的夹头也是适用的。夹持试样的方式应尽可能防止试样相对夹头滑移。

为试验环状试样，试验机应装有两个滑轮，二者均可自由转动；其中至少一个通过试验机能以3r/min～50r/min的转速自由地转动，以便在试验过程中可使被试环状试样的应变均匀。对应大环状试样(外径52.5mm)滑轮的直径应为25mm，对应小环状试样(外径10mm)滑轮直径为4.5mm。

对于以剥离法进行粘合强度的试验，试验机应装有在相关的试验方法中所描述的夹头或应装有沿试样的整个宽度产生均匀夹紧力的夹头。

夹持试样的方法应防止试样相对夹头滑移。当粘合物试样是用不同的粘合体制成时，对应每一种粘合体可能需要设计不同的夹头。

4.4驱动特性

试验机的移动横梁在所有的试验速度下工作应平稳，驱动装置不应有任何明显的间隙。

4.5压缩、剪切和弯曲试验用的夹具

这类夹具或固定装置应符合相关的试验方法或材料技术条件的要求。它们引入的摩擦、间隙或不对中性，不应明显影响试验机的准确度。

5测力系统的型式

在任何情况下，应能连续指示施加在试样上的力，是自动记录的，并能保留力的zui大示值。

以带有小惯性测力系统的试验机为佳。

注6：以摆锤测力的试验机可能会有明显影响其动态响应和降低其准确度的摩擦与惯性。

6试验机的静态准确度

对于每个力的量程，规定了试验机准确度的级别为1级或2级(见第3章)，试验机的每一量程的分级，要根据检验试验机时测得的精密度和准确度的值确定。

表1中给出了1级和2级精密度和准确度的zui大允许值，误差的图解说明见图1。试验机若单*压缩或其他试验模式的量程时，这些量程应独立进行检验。

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检验的方法应依据有关标准，经过检验的装置应在表1给出的准确度极限以内。如果试验机要用于测量循环力，应以递增和递减力两种方式进行检验。

表1力的测量准确度级别

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7试验机的动态准确度

装有电子测力装置的拉力试验机，可以认为在第9章所给出的各试验速度下*无惯性。但这未必适用于通常和它们一起使用的电子记录仪，在许多情况下这些记录仪的动态不准确度大大超过它们的静态不准确度。

所有的机电式记录仪都存在动态误差，此误差通常来源于由装置的惯性而产生的加速度误差和由机械与静电的摩擦作用引起的笔的滞后误差。记录仪动态准确度的测量通过记录试验过程中的误差信号大小来实现。这在不影响仪器性能的情况下能够完成，但通常在技术上是困难的。因此认为目前在本标准中规定动态准确度的极限和校准方法是不切合实际的。所以，忠告用户要从试验机生产厂获得用以计算概率测量误差和评估该误差是否显著的记录仪动态准确度图。在有这种动态误差的情况下，可通过降低试验速度，或通过提高输出装置的满量程读数，来降低加速度和速度。

注7：准确度的要求：在试验机满量程的五分之一至满量程的整个范围内，是以力的真值的百分数表示；但在满量程的五分之一以下力的误差，则是一个常数。例如，一台500kN的1级试验机在满量程五分之一的那一点上施加力所允许的zui大百分数误差为±1%，与该点对应的误差为±1kN。因此从零到满量程五分之一(即100kN)的允许误差是±1kN的常数。

作为对记录仪技术要求的指导，如果动态误差与静态不准确度相比大小相似，则满量程行程的响应

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时间宜大大小于力的上升时间。因此建议笔的zui大需用速度VD宜小于笔的zui大可达速度Vmax除以如下　按试验要级别确定的系数之商：

对于1级试验机： 

对于2级试验机： 

只要记录仪的响应时间T是已知的，则Vmax可以根据下列公式近似计算：

　　　　　　　　　　　　　Vmax＝ 

式中：R——记录仪满量程的行程。

如果不能接受上述的建议，忠告用户从生产厂索取记录仪工作时产生的动态误差的详细资料。

8伸长(变形)的测量

橡胶和塑料试样的伸长(变形)，可采用下列试验方法测量：

a)       夹头的分离距离；

b)      装夹在试样上的引伸计；

c)      光学或其他遥测(非接触式)的引伸计。

在测量伸长时，应给出连续的伸长(变形)示值，能自动绘制力-伸长(变形)曲线，并保留zui大伸长(变形)的示值。

对于某些场合，尤其是测量拉伸环状试样时的伸长以及弯曲、剪切或压缩试验时的变形，用夹头分离距离测量是zui方便的方法。在这种情况下，伸长(变形)测量系统中不应有任何间隙，也不应有明显影响试验结果准确度的夹头与试样间的滑移。

当使用装夹在试样上引伸计时，不应使试样产生任何变形或受损伤的痕迹，也不应产生任何明显影响试验结果的引伸计夹持器与试样间的滑移。

确定引伸计准确度时，被认可的有A1、B1、C1、D1和E1五个级别。每个测量装置的每一测量范围的分级，要根据检验引伸计时的zui大误差确定。

表2中以标尺读数的百分数给出了误差值。生产厂应标明能够达到规定准确度时的zui小伸长。对应所有级别的引伸计，在相关的试验方法或材料的技术条件中应规定标距长度；标距长度应准确到±1%以内。检验的方法应依据有关标准，提供的检验装置要在表2中给出的准确度权限以内。

表2伸长(变形)测量的准确度级别

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9移动夹头的位移速度

试验机为动力驱动，并应能选定一个或多个下列的移动夹头的位移速度。

将速度选定以后，速度在任何试验或连续试验过程中的变动不应超过平均速度的±5%，并应保证在上面列出的速度表中规定的极限以内。

移动夹头位移速度的准确度，应在从零到试验机力范围内的某一规定的zui大值下，以平稳递增的力进行检验。除非另有规定，这个zui大值应为试验机标称的zui大力的容量。通过绘制位移—时间记录曲线能够完成这一检验。为能对移动夹头位移速度做出真实的评定，在检验试验过程中移动夹头的位移不应少于10mm，而且检验试验的持续时间不应少于1.0min。

所列出的位移速度是那些比较常用的。然而，也要注意到一些特殊的技术条件可能要求的速度(例如：在0.1 mm/min ～1000 mm/min之间)和与上述规定不同的允许偏差。

10试验机刚度

试验机刚度(又称刚性)是试验系统的力和变形的比值。该系统包括试验机的机架、施加应变机构、测力装置和夹持试样的夹头与附件。

对于“软”试验机，如摆锤式试验机，驱动部件的移动速度未必与夹头的分离速度相同。所以，未经修正过的横梁位移不能用于试样变形的测量。因此要优先选用与试样相比刚性较大的试验机，以便使夹头分离速度，以及若有要求时，使它们变形测量的准确度分别满足第9章和第8章的要求。

11稳定性

电子试验机长时稳定性受许多因素影响，其中zui主要的是温度、力敏感元件的机械滞后，主电源电压的稳定度和电子元器件值的变化。

因而生产厂在其技术条件和任何说明书中，应说明为保持试验机标明的准确度所必须保证的如下要求：

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的变动值；

c)必须给出用手动控制器调零点或满度的频次。

12检验证书

试验机按本标准检验后，检验机构应颁发标有下列内容的证书：

a)试验机的标识和检验日期；

b)每个力或伸长标尺所检定的范围和级别；

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c)使用的检验方法和所用的校验装置的标识；

d)检验时的室温；

e)选定速度的准确度(见第9章)；

f)本标准编号。

试验机应定期进行检验，以保证其继续符合按本标准确定的一个或多个级别。重新检验的周期要根据试验机的型式、维护水平和使用量而定。建议重新检验的间隔一般不超过12个月。但是如果试验机被拆卸搬运到新的地点，或经过大修或调整都应重新检验。