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     塑料容器測試     塑料容器根據(jù)原料和加工成型方法不同分類較多。塑料容器與木材、金屬和玻璃陶容器相比具有重量輕、柔軟性和彈性良好，耐化學(xué)藥品腐蝕性強，易成型和批量生產(chǎn)等特點。      為了確保塑料容器的質(zhì)量，對塑料容器進行測試是必要的。需要測試的項目很多，此講重點介紹塑料容器力學(xué)性能和強度測試，其主要測試項目如圖1。應(yīng)力－應(yīng)變試驗是所有力學(xué)試驗中使用最廣泛的一種試驗，具有一定的實用性。應(yīng)力－應(yīng)變曲線與試驗類型有關(guān)，可通過拉伸試驗、壓縮試驗、彎曲試驗和剪切試驗獲得。一、拉伸試驗1基本原理拉伸試驗是在規(guī)定的試驗溫度、濕度與試驗速度下，在試樣上設(shè)軸向施加拉伸載荷，測定應(yīng)力－應(yīng)變曲線，直至破壞，如圖2所示。圖3所示為以一定的變形速度測定的塑料包裝材料各種應(yīng)力－應(yīng)變曲線圖。圖a是脆性材料；圖b是硬且塑性的材料；圖c是粘彈性材料的典型曲線。2試驗設(shè)備根據(jù)拉伸試驗機負荷測定的方式不同，拉伸試驗機可分為兩種：一種是用杠桿和擺錘組合的拉伸試驗機；另一種是用轉(zhuǎn)換裝置將負荷大小轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦柕淖詣佑涗洔y力系統(tǒng)做成的電子式拉伸試驗機。無論哪一種類型的試驗機，更換夾具后都可以進行拉伸、壓縮、彎曲、剪切、撕裂、剝離等各項常規(guī)力學(xué)性能試驗。如附加高低溫裝置，還可以進行高低溫條件下的力學(xué)性能測試。①擺錘式拉伸試驗機該機工作原理如圖4所示。試樣受力變形時，作用在上夾頭的力通過AB和CD兩級杠桿傳遞，帶動擺錘繞支點轉(zhuǎn)動而抬起。AB杠桿有兩個支點，試樣受拉力時以A點為支點，B點脫開；受壓力時便會自動更換為B點為支點，而A點脫開。這樣無論拉伸和壓縮總使擺錘向一個方向擺動。擺桿推動水平齒桿使齒輪和指針轉(zhuǎn)動，指針旋轉(zhuǎn)的角度與試樣所受的力成正比?？潭缺P上的數(shù)字即是試樣受力的大小。加載方法可以采用機動和手搖裝置；速度調(diào)節(jié)可以采用無級變速裝置。一般的試驗機可以更換3～4種擺錘重量，測力度盤上也對應(yīng)有3～4種刻度，分別表示其測力范圍。②電子式拉力試驗機一般電子式拉力試驗機的工作原理（如圖5）所示。試樣變形所承受的力，通過力傳感器中的電阻應(yīng)變片轉(zhuǎn)化為電訊號，經(jīng)過X－Y記錄器的X軸。小變形測量用差動變壓器測量，訊號經(jīng)放大后輸入X－Y記錄器的Y軸。這樣就可以在記錄器上自動描繪出載荷－變形曲線；大變形測量是通過裝在大變形測量變速箱上的發(fā)送自整角機和裝在X－Y記錄器上的接收自整角機來實現(xiàn)的。橫梁速度的控制和調(diào)整是由同步電機、速度給定自整角機、相敏放大、直流電機、電機擴大機組、測速發(fā)電機組成的隨動系統(tǒng)來完成的。循環(huán)裝置是使用兩個行程開關(guān)，使橫梁在這兩個行程開關(guān)所限定的行程內(nèi)往返運動從而達到變形循環(huán)。3.拉伸試驗時常用測量變形的裝置①差動變壓器測長計它是一種接觸式的測量變形裝置。其原理如圖6所示。它由一個初級線圈W1和兩個完全對稱的次級線圈W2、W3及一個鐵芯所組成。當(dāng)在初級線圈上加上一個交流電壓U時，兩個次級線圈中便分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢E 1和E 2。E 1和E2的大小是隨鐵芯位置的改變而變化的。因此，將差動變壓器測長計外殼固定在試樣一標(biāo)線上，而與鐵芯有聯(lián)系的一端固定在試樣另一標(biāo)線上，當(dāng)試樣伸長時，鐵芯就發(fā)生位移，根據(jù)E 1、E 2大小的變化，通過放大，在記錄器上可以直接讀出試樣變形的大小。也可以在X－Y記錄器上與載荷訊號組成載荷－變形曲線。差動變壓器測長計的測量范圍一般在0～20mm。②滑線電阻式測長計它也是一種接觸式的測變形裝置。試驗時將滑線電阻架上的兩個夾子夾在試樣的標(biāo)線上，試樣伸長時，帶動兩個夾子移動，夾子的另一端有滾輪在滑線電阻上滾動，這樣兩個夾子之間的電阻值也隨之改變，通過由滑線電阻組成的測量電橋，可測得試樣伸長數(shù)值。其測量范圍一般在0～300mm。③鏡式引伸儀鏡式引伸儀是一種應(yīng)用光學(xué)原理測量小變形的儀器。它的構(gòu)造如圖7所示。用彈簧夾將支架4的固定刀刃1和菱形活動刀刃2卡緊在試樣上，兩刀刃之間的距離l為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)試樣伸長Δl時，活動刀刃將繞其頂點o轉(zhuǎn)動一個小角度θ，由圖8可得出Δl?！　ˇ=asinθ……　(1)式中：α為菱形刀刃對角線的長度。除了上述3種測變形的裝置外，還有測量小變形的接觸式百分表引伸儀，杠桿式引伸儀等。還有測量大變形的無接觸式的光電追蹤伸長計，它可以將測得的伸長數(shù)值轉(zhuǎn)化為電訊號與載荷電訊號在記錄器上組成載荷－變形曲線。4影響拉伸強度的因素①試樣尺寸形狀的影響在拉伸試驗中，對硬板材料的啞鈴形試樣來說，選擇適當(dāng)?shù)脑嚇映叽?，?yīng)使其斷裂時，能斷裂在有效部分，否則將會給試驗結(jié)果帶來一些偏差。要使拉伸試樣斷裂在有效部分，主要是選擇適當(dāng)?shù)倪^渡圓弧半徑和有效寬度。若選擇試樣過渡圓弧較大，可使應(yīng)力集中減少， 這對試樣斷裂在有效長度內(nèi)有很大好處。但是過渡圓弧半徑過大，會使過渡區(qū)域占的面積相應(yīng)增大，從這點上講，又增加了試樣斷在非有效部分的可能性。同時過渡圓弧選擇得不適當(dāng)，又會帶來一些試樣加工中的影響因素。表1統(tǒng)計了一些玻璃鋼材料斷裂位置的數(shù)據(jù)，斷裂位置如圖9所示。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，選用過渡圓弧半徑為75mm和100mm差別不大。在試驗方法中規(guī)定的層壓板和其他板材的啞鈴形試樣的過渡圓弧半徑是75mm。對于板材啞鈴形試樣寬度的影響，從表2可清楚看出，選用寬度為10mm的試樣，其斷在有效部分的百分數(shù)遠遠高于寬度為15mm的試樣。在試驗方法中，規(guī)定的層壓板和其他板材試樣的寬度為10mm。對于薄膜材料來說，有些方法中曾采用長條形試樣，使用長條形試樣斷在夾頭內(nèi)和有效部分外的機率很多，造成了處理試驗結(jié)果數(shù)據(jù)的困難。而拉伸過程中，長條形試樣沿拉伸方向出現(xiàn)一些平行的皺紋，而啞鈴形試樣則十分平展，斷在有效部分試樣的百分數(shù)也較長條形為高，所以在試驗方法中規(guī)定薄膜拉伸試樣采用有效寬度為10mm，過渡圓弧半徑為14mm的啞鈴形式樣。②試驗速度的影響試驗速度對壓制、壓注、層壓板和其他板材的影響：在試驗方法中規(guī)定了壓制、壓注、層壓板材和其他板材的試驗速度為10±5mm/min。在這個試驗速度范圍內(nèi)，對拉伸強度值的測定基本上沒影響，如圖10和圖11所示。