阻燃輸送帶拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)的誤差分析

余志明

山西省陽(yáng)泉市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所 山西陽(yáng)泉 045000

在日常的檢驗(yàn)檢測(cè)工作中，拉伸試驗(yàn)是對(duì)材料產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中使用最廣泛的實(shí)驗(yàn)，但是有很多因素都可以影響拉伸試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果。只有明確了具體影響因素，才能針對(duì)性地進(jìn)行誤差分析，根據(jù)誤差分析結(jié)果制定相應(yīng)的操作規(guī)程，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

1 檢測(cè)

1.1 樣品制備

（1）取樣：樣品覆蓋層應(yīng)平整，無(wú)缺膠和裂痕，沖割面整齊、平滑。（2）樣品沖割：樣品沖割時(shí)應(yīng)離輸送帶邊緣至少50mm處沖割；縱向試件的軸線(xiàn)應(yīng)與輸送帶的縱軸線(xiàn)平行，橫向試件的軸線(xiàn)應(yīng)與輸送帶的縱軸線(xiàn)垂直；縱向試件和橫向試件要在樣品的不同部位沖割，使沖割的試件具有代表性；沖割刀的中間截面寬度應(yīng)為25mm。（3）試件數(shù)量：縱向試件3塊，橫向試件3塊。（4）試件處理：試件沖割后，應(yīng)置于環(huán)境溫度為23℃±2℃，空氣相對(duì)濕度45%-75%的環(huán)境中放置16h后開(kāi)始試驗(yàn)，在試件放置過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制溫度和濕度。

1.2 試驗(yàn)儀器

（1）拉力試驗(yàn)機(jī)：拉力試驗(yàn)機(jī)的準(zhǔn)確度為1%；其測(cè)量范圍應(yīng)滿(mǎn)足所測(cè)量試件極限值的要求；應(yīng)在檢定有效期內(nèi)使用。（2）拉力試驗(yàn)機(jī)的調(diào)試清零：儀器使用前要調(diào)試清零。

1.3 測(cè)試條件

環(huán)境溫度為23℃±2℃，空氣相對(duì)濕度45%-75%；拉力試驗(yàn)機(jī)的夾持器的工作速度應(yīng)為100mm±10mm/min。

1.4 測(cè)量

將試件兩端分別夾于拉力試驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)夾持器上，試件縱向中心線(xiàn)應(yīng)與施力線(xiàn)方向一致；夾持器以100mm±10mm/min的恒速對(duì)試件進(jìn)行連續(xù)拉伸，直至試件斷裂為止。在此過(guò)程中應(yīng)自動(dòng)記錄試件斷裂前的最大拉力值。

1.5 計(jì)算

按公式分別計(jì)算每組三塊試件的拉伸強(qiáng)度單值，再計(jì)算出每組試件的算數(shù)平均值。

2 誤差分析

2.1 試件制備引起的誤差

（1）取樣部位引起的誤差：從完整無(wú)損樣品的不同位置取樣獲得的實(shí)驗(yàn)樣本，其力學(xué)性能往往存在一些差異。由于材料在加工過(guò)程中分布不均，使得同一批，甚至同一產(chǎn)品的不同部位的力學(xué)性能出現(xiàn)了差異，因此在取樣時(shí)應(yīng)在不同的部位取樣（注意不能在樣品邊緣取樣），使其具有代表性，以避免因取樣不均導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差造成誤判[1]。（2）取樣方向引起的誤差：縱向試件的軸線(xiàn)應(yīng)與輸送帶的縱軸線(xiàn)平行，橫向試件的軸線(xiàn)應(yīng)與輸送帶的縱軸線(xiàn)垂直。取樣時(shí)方向稍有偏差就可能引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差。（3）試件處理不當(dāng)引起的誤差：試件沖割后，應(yīng)置于環(huán)境溫度為23℃±2℃，空氣相對(duì)濕度45%-75%的環(huán)境中放置16h后開(kāi)始試驗(yàn)。在放置過(guò)程中，不同的溫濕度會(huì)引起試件物理狀態(tài)的變化，還可以對(duì)內(nèi)存的殘余應(yīng)力有效消除，因此在試件放置過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格控制溫度和濕度。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備和設(shè)施引起的誤差

（1）沖割刀引起的誤差：沖割刀的中間截面寬度應(yīng)為25mm。在日常的使用過(guò)程中，隨著頻繁的使用、磨損，沖割刀的中間截面寬度會(huì)變大，會(huì)導(dǎo)致試件的拉伸強(qiáng)度偏大；同時(shí)要求沖割刀規(guī)范鋒利，不規(guī)范的沖割刀會(huì)導(dǎo)致試件的毛邊、劃損缺陷問(wèn)題產(chǎn)生。（2）拉力試驗(yàn)機(jī)引起的誤差：拉力試驗(yàn)機(jī)影響拉伸強(qiáng)度結(jié)果的因素主要有：①測(cè)力傳感器的精度:作為試驗(yàn)機(jī)核心部分的測(cè)力傳感器，通常情況傳感器精度要求在1%之內(nèi)；②拉伸速度：要求具備平穩(wěn)、均勻的拉伸速度，拉伸速度不勻或是偏高偏低，都會(huì)對(duì)拉伸結(jié)果產(chǎn)生影響。在做拉伸試驗(yàn)時(shí)，拉伸速度變化，拉伸強(qiáng)度也將發(fā)生改變；③同軸度：在試驗(yàn)機(jī)同軸度不好的情況下，拉伸位移偏大，導(dǎo)致拉伸強(qiáng)度會(huì)受到一定影響，試驗(yàn)結(jié)果偏小；④檢定：試驗(yàn)時(shí)必須要確保拉力試驗(yàn)機(jī)在檢定合格的有效期之內(nèi)使用，超出有效期設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)偏差[2]。（3）測(cè)量?jī)x器引起的誤差：在進(jìn)行試驗(yàn)之前，必須要對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行校驗(yàn)準(zhǔn)確，同時(shí)保持量具的清潔干凈。（4）夾持方法引起的誤差：拉伸試驗(yàn)檢測(cè)中夾持方法非常重要，如果試件夾不住，試驗(yàn)則無(wú)法進(jìn)行；如果加持方法不合理，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大誤差。在進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，常出現(xiàn)試件因應(yīng)力集中而斷在加持部位或標(biāo)距外的過(guò)渡區(qū)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的現(xiàn)象。試驗(yàn)機(jī)的加載軸線(xiàn)應(yīng)與試件的幾何中心一致，如果不一致，會(huì)造成偏心加載而產(chǎn)生彎曲。一般不允許對(duì)試件施加偏心力，因?yàn)榱Φ钠娜菀资乖囼?yàn)力與試件軸線(xiàn)產(chǎn)生明顯偏移。拉伸夾具選用不當(dāng)會(huì)使試件產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，從而使結(jié)果產(chǎn)生誤差，同時(shí)拉伸夾具選用不當(dāng)也極易引起拉伸試件打滑或斷在夾具內(nèi)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)偏低。總之，加載系統(tǒng)、試件幾何形狀尺寸都可能引起偏心加載，要盡量減少這些偏心效應(yīng)[3]。

2.3 試驗(yàn)環(huán)境溫度濕度引起的誤差

MT/T914—2008明確規(guī)定試驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)溫度為23℃±2℃，空氣相對(duì)濕度45%-75%。隨著溫度上升，輸送帶的拉伸強(qiáng)度會(huì)變小；隨著空氣相對(duì)濕度增大，輸送帶內(nèi)部的水分子會(huì)起到增韌劑、偶聯(lián)劑的功能，輸送帶的剛性和韌性將會(huì)發(fā)生改變。因此，針對(duì)輸送帶拉伸強(qiáng)度的檢測(cè)工作，必須在恒溫恒濕條件的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作。通常情況下，溫度越低，輸送帶的拉伸強(qiáng)度則偏大，特別是在冬天檢測(cè)時(shí)注意試驗(yàn)環(huán)境的溫度濕度。

2.4 人為因素引起的誤差

操作人員的檢測(cè)技術(shù)以及在主觀因素下出現(xiàn)不同情況時(shí)，都會(huì)給測(cè)量的結(jié)果造成一定的誤差。因此，應(yīng)不斷提高檢測(cè)人員的檢驗(yàn)技能來(lái)減小人為因素造成的檢驗(yàn)誤差。

3 結(jié)語(yǔ)

分析可知，在實(shí)際檢測(cè)中應(yīng)盡量減小各種因素產(chǎn)生的誤差，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，采取相應(yīng)措施，提高檢測(cè)拉伸強(qiáng)度的準(zhǔn)確度。