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【力学测试】 【原创】

拉力试验机的夹具的选择方法

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     夹具是电子拉力试验机中不可以缺少的一个零件。很多人问起什么是夹具,今天岛韩实业就说说试验机夹具的种类和作用。夹具根据试验方法不同,大致可分为:拉伸类夹具、压缩类夹具、弯曲类夹具、剥离类夹具、剪切类夹具等,其中拉伸类夹具约占夹具总量的80%左右。

    1、夹具的特点

    a.我们知道通过夹具夹持试样(或产品)对试样进行加力,夹具所能承受的试验力的大小是夹具的一个很重要的指标。它决定了夹具结构的大小及夹具操作的劳动强度的大小,试样材质有金属和非金属之分,形状有大小之分。材料的成分组成各种各样,试样所能承受的试验力小到几十厘牛(如纺织用氨纶丝),大到几十吨(如普通钢材等;国内最大的电子式万能试验机试验力为600KN,0.5级机),试样尺寸小到直径φ0.006mm的金丝,大到直径1m的PVC管材等。这就要求根据不同的试验力、试样的形状大小选择设计不同的夹具。

    b.对夹具材料的要求:

    ①.对一般的金属及非金属试样,夹具的钳口直接与试样接触,一般都选用优质合金结构钢,合金高碳钢(或低碳合金钢)、冷作模具钢等,通过适当的热处理工艺(淬回火、渗碳淬火等)增加其强度、耐磨性.有时也在钳口处镶装特种钢材,或在钳口表面喷涂金钢砂等.

    ②.对一些小试验力的夹具,与试样接触的表面采用粘软质胶皮等。(例如:塑料薄膜、纤维丝等试样的夹具夹持面。)

    ③夹具体一般采用优质中碳钢、合金结构钢,通过适当的热处理工艺增加其力学性能。有时为了减轻重量也采用铝合金等有色金属及特种金属。有时也采用铸造结构(铸钢,铸铝等)

    c.对夹具结构的要求:

    ①.夹具的设计主要依据材料的试验标准及试样(特指成品及半成品)的型状及材质。以上所说的试验标准是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等,还有企业标准、行业标准等,这些标准中一般都对试样制样及试验方法都有严格的规定,我们可以根据试样及试验方法的不同设计不同的夹具。对于特殊试样(成品及半成品的)使用的夹具,主要根据试样的型状及材质设计夹具。

    ②.夹具本身没有固定的结构(如金属丝可采用缠绕方式夹紧,也可采用两个平板夹紧,金属薄板试样可采用楔形夹紧方式,也可采用对夹夹紧方式),这和主机有明显的区别。主机国内、国外的大同小异,而夹具国外的、国内的区别很大,不同公司间也有大的区别。这主要取决于公司的整体水平,设计人员的经验的积累。国外的夹具,如SAUTER等公司的夹具一般做工细致,可用性较高,但价格较高,处在高端市场;而我们的夹具,由于涉足行业广,在国内的市场份额大,在一定程度上可以取代部分国外的夹具,处在中高端市场。但在一些新材料、特种材料用夹具上,国内与国外水平还有一定差距。

③.夹具本身就是一个锁紧机构,我们知道机械上的锁紧结构有:缧纹(即螺纹,螺钉,螺母)、斜面、偏心轮、杠杆等,夹具就是这些结构的组合体。试验机用夹具在结构上没有固定的模式,根据不同的试样及试验力大小,在结构上差别很大.(大试验力的试样一般采用斜面夹紧结构,随试验力的增加,夹紧力随之增加,台肩试样采用悬挂结构等),如果夹具按结构划分,可分为楔形类夹具(指采用斜面锁紧原理结构的夹具)、对夹类夹具(指采用单面或双面螺纹顶紧原理结构的夹具)、缠绕类夹具(指试样通过缠绕方式锁紧的夹具)、偏心类夹具指采用(偏心锁紧原理结构的夹具)、杠杆类夹具(指采用杠杆力放大原理结构的夹具)、台肩类夹具(指适用于台肩试样的夹具)、螺栓类夹具(指适用于螺栓、螺钉、螺柱等测试螺纹强度的夹具)、90°剥离类夹具(指适用于两试样进行垂具,直剥离的夹具)等。这些夹具的结构各有各的优缺点,例如:楔形夹具,初始夹紧力小,随试验力增加。夹紧力随之增加。对夹夹具,初始夹紧力大,随试验力增加。夹紧力随之减小。

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