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  2. 服務支持

    正確選用拉力機夾具你知道多少?

    2021-02-01

    正確選用拉力機夾具你知道多少?

    拉力機夾具根據試驗方法不同,大致可分為:拉伸類夾具、壓縮類夾具、彎曲類夾具、剝離類夾具、剪切類夾具等,其中拉伸類夾具約占夾具總量的80%左右。

    試驗機夾具是電子拉力試驗機中不可或缺的一個零件。通過夾具夾持試樣對試樣進行加力,夾具所能承受的試驗力的大小是夾具的一個很重要的指標。它決定了夾具結構的大小及夾具操作的勞動強度的大小。

    10N拉力試驗機

    一、夾具的特點

    1. 我們知道通過夾具夾持試樣(或產品)對試樣進行加力,夾具所能承受的試驗力的大小是夾具的一個很重要的指標。它決定了夾具結構的大小及夾具操作的勞動強度的大小,試樣材質有金屬和非金屬之分,形狀有大小之分。材料的成分組成各種各樣,試樣所能承受的試驗力小到幾十厘牛(如紡織用氨綸絲),大到幾十噸(如普通鋼材等;國內最大的電子式萬能試驗機試驗力為600KN,0.5級機),試樣尺寸小到直徑φ0.006mm的金絲,大到直徑1m的PVC管材等。這就要求根據不同的試驗力、試樣的形狀大小選擇設計不同的夾具。
    2. 對夾具材料的要求:
      • 對一般的金屬及非金屬試樣, 夾具的鉗口直接與試樣接觸,一般都選用優質合金結構鋼,合金高碳鋼(或低碳合金鋼)、冷作模具鋼等,通過適當的熱處理工藝(淬回火、滲碳淬火等)增加其強度、耐磨性;有時也在鉗口處鑲裝特種鋼材,或在鉗口表面噴涂金鋼砂等。
      • 對一些小試驗力的夾具,與試樣接觸的表面采用粘軟質膠皮等。(例如:塑料薄膜、纖維絲等試樣的夾具夾持面。)
      • 夾具體一般采用優質中碳鋼、合金結構鋼,通過適當的熱處理工藝增加其力學性能。有時為了減輕重量也采用鋁合金等有色金屬及特種金屬。有時也采用鑄造結構(鑄鋼,鑄鋁等)。
    3. 對夾具結構的要求:
      • 夾具的設計主要依據材料的試驗標準及試樣(特指成品及半成品)的型狀及材質。以上所說的試驗標準是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等, 還有企業標準、行業標準等,這些標準中一般都對試樣制樣及試驗方法都有嚴格的規定,我們可以根據試樣及試驗方法的不同設計不同的夾具。對于特殊試樣(成品及半成品的)使用的夾具,主要根據試樣的形狀及材質設計夾具。
      • 夾具本身沒有固定的結構(如金屬絲可采用纏繞方式夾緊,也可采用兩個平板夾緊,金屬薄板試樣可采用楔形夾緊方式,也可采用對夾夾緊方式),這和主機有明顯的區別。主機國內、國外的大同小異,而夾具國外的、國內的區別很大,不同公司間也有大的區別。這主要取決于公司的整體水平,設計人員的經驗的積累。國外的夾具,如INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夾具一般做工細致,可靠性較高,但價格較高,處在高端市場;而我們的夾具,由于涉足行業廣,在國內的市場份額大,在一定程度上可以取代部分國外的夾具,處在中高端市場。但在一 些新材料、特種材料用夾具上,國內與國外水平還有一定差距。
      • 夾具本身就是一個鎖緊機構,我們知道機械上的鎖緊結構有:縲紋(即螺紋,螺釘,螺母)、斜面、偏心輪、杠桿等,夾具就是這些結構的組合體。試驗機用夾具在結構上沒有固定的模式, 根據不同的試樣及試驗力大小,在結構上差別很大(大試驗力的試樣一般采用斜面夾緊結構,隨試驗力的增加,夾緊力隨之增加,臺肩試樣采用懸掛結構等),如果夾具按結構劃分,可分為楔形類夾具(指采用斜面鎖緊原理結構的夾具)、對夾類夾具(指采用單面或雙面螺紋頂緊原理結構的夾具)、纏繞類夾具(指試樣通過纏 繞方式鎖緊的夾具)、偏心類夾具指采用(偏心鎖緊原理結構的夾具)、杠桿類夾具(指采用杠桿力放大原理結構的夾具)、臺肩類夾具(指適用于臺肩試樣的夾 具)、螺栓類夾具(指適用于螺栓、螺釘、螺柱等測試螺紋強度的夾具)、90°剝離類夾具(指適用于兩試樣進行垂具,直剝離的夾具)等。這些夾具的結構各有各的優缺點,例如:楔形夾具,初始夾緊力小,隨試驗力增加。夾緊力隨之增加。對夾夾具,初始夾緊力大,隨試驗力增加。夾緊力隨之減小。

    10KN拉力試驗機

    二、如何判斷夾具是否適用

    對夾具適用性的判定很難界定,由于夾具結構的特殊性,對一種夾具,有時我們很難確定它到底更適合那種試樣,但不能說沒有辦法,有以下幾點供參考:

    1. 夾具是否使用方便、安全。
    2. 夾持是否可靠,不能有打滑現象。
    3. 做試驗過程中,試樣斷點好。數據離散性小。(即試樣不斷鉗口、鉗口內、平行段或標距外)

    三、如何選擇夾具

    主要從以下幾方面考慮:

    1. 根據主機最大試驗力選擇主要夾具。夾具所能承受的最大力必須大于等于主機的最大試驗力。
    2. 根據非標配置、或擴展配置選一些次要夾具(例如:擴展配置傳感器為10kN,所選次要夾具所能承受的最大試驗力也要為10kN)。
    3. 根據客戶試樣選夾具(例如:客戶提供試樣的形狀,最大試驗力等)。
    4. 建議客戶用什么樣的夾具(例如:直徑小于1mm的繩類試樣,包括鋼絲、鐵絲、細線等。你應該明確告訴客戶這種試樣只能采用纏繞式夾持方法,但試樣延伸率誤差大)。

    600KN液壓拉力試驗機

    四、正確裝夾試樣

    試樣的正確裝夾對試驗很重要,直接影響試驗的成敗及測試數據的準確性??偟脑瓌t是:使試樣(或成品、半成品)的受力作用線盡量與傳感器的力作用線重合。

    1. 對矩形試樣、脆性試樣來說,裝夾具更為重要。對楔形夾具來說,試樣的左、右對中是由夾具保證的,但前后卻容易裝斜,裝斜后在拉伸過程中試樣兩側受力不均勻,有可能撕裂試樣或斷點差。在裝夾時盡可能的將試樣前后裝平行,平行后再做拉伸。
    2. 在鋼絲類纏繞夾具中,不能出現線壓線的情況,這樣會造成局部的應力集中,往往會從壓線處斷,造成斷點差。
    3. 對于搭接試樣,應使搭接面通過傳感器的力作用中心,這里就不一一舉例說明了。
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