夾具是拉力試驗機應用上*的一部分。拉力試驗機通過夾具夾持試樣(或產品),通過加力裝置,力值顯示裝置和記錄來判斷材料(或成品)是否合格和達到預定的性能指標,沒有可用的夾具,這些就無法判斷。
隨著科學技術的發(fa)展,各行(xing)各業對(dui)材料的要求越來越高,致使新(xin)材料不(bu)斷的出(chu)現,對(dui)夾具的設計提(ti)出(chu)了(le)更高的要求。
1、拉力試驗(yan)機(ji)夾具(ju)所能承受的(de)試驗(yan)力的(de)大小是夾具(ju)的(de)一(yi)個很重要的(de)指標(biao);
2、試驗力的(de)大(da)(da)小決定了夾(jia)具(ju)結構的(de)大(da)(da)小及夾(jia)具(ju)操作的(de)勞動強度(du)的(de)大(da)(da)小;
3、試(shi)樣(yang)材質(zhi)有金屬和非金屬之分(fen),形狀(zhuang)有[1]大小(xiao)之分(fen);
4、材料的成分組成各種各樣;
5、試(shi)樣(yang)所能承受的試(shi)驗力(li)小(xiao)到幾(ji)(ji)十厘牛(如紡(fang)織用氨(an)綸絲(si)),大到幾(ji)(ji)十噸(如普通鋼材等;
6、電子式試驗機(ji)試驗力為 600KN,0.5 級機(ji));
7、試(shi)樣尺寸(cun)小到直徑φ0.006mm 的金(jin)絲,大到直徑 1m 的 PVC 管材等;
8、要求根(gen)據不同的(de)試驗力、試樣的(de)形狀大小(xiao)選(xuan)擇設計(ji)不同的(de)夾具。
1、對一(yi)般的金(jin)屬及非金(jin)屬試樣應用要求:
(1)夾具(ju)的(de)鉗(qian)口直接與試樣接觸(chu),一(yi)般都選用優質合金結(jie)構鋼(gang)、合金高碳(tan)鋼(gang)(或低碳(tan)合金鋼(gang))、冷(leng)作模(mo)具(ju)鋼(gang)等;
(2)通過適當的熱處理工藝(淬(cui)回火(huo)、滲碳淬(cui)火(huo)等)增加其(qi)強度、耐磨性;
(3)有時(shi)在(zai)鉗口處鑲(xiang)裝(zhuang)特種鋼材;
(4)有時在鉗口(kou)表面噴涂金(jin)鋼(gang)砂等.
2、對一(yi)些小試驗力(li)的夾(jia)具(ju)應(ying)用要求:
(1)與試樣接觸的表面(mian)采(cai)用(yong)粘(zhan)軟質(zhi)膠皮(pi)等;
(2)例如:塑料(liao)薄(bo)膜、纖維(wei)絲等試樣的夾具夾持面。
3、夾具(ju)體應用要求:
(1)一般采用優質中碳鋼、合(he)金(jin)結構鋼,通(tong)過適(shi)當的(de)熱(re)處理(li)工藝增加其力學性能;
(2)有(you)時為了減輕(qing)重(zhong)量也采用鋁(lv)合金(jin)(jin)等(deng)有(you)色金(jin)(jin)屬及特種金(jin)(jin)屬;
(3)有時(shi)也采用鑄造結構(鑄鋼,鑄鋁等(deng))
4、發展(zhan)行(xing)業需(xu)要發展(zhan)中變化的夾具
(1)夾(jia)具由原用于標(biao)準試(shi)樣試(shi)驗的夾(jia)具向用于成品檢測(ce)的夾(jia)具發展;
(2)夾(jia)具的夾(jia)緊(jin)(jin)方式(shi)由原來的機(ji)械夾(jia)緊(jin)(jin)向氣壓夾(jia)緊(jin)(jin)、液(ye)壓夾(jia)緊(jin)(jin)等方向發展(zhan);
(3)全(quan)自動夾具(ju):從試樣尺寸測量到裝夾,再到開始試驗(yan),最后出測試報告一次完成;
(4)全自動夾具成本很高,僅適用(yong)于大批(pi)量的(de)相(xiang)同(tong)試樣(yang)或成品的(de)測(ce)試和檢(jian)驗。
(5)連(lian)續(xu)試(shi)驗夾具或者(zhe)多功能夾具增(zeng)多,廠(chang)家(jia)為了節省成本(ben),提出來(lai)的新(xin)要(yao)求,但設計成本(ben)高。
5、特殊(shu)行(xing)業需要特殊(shu)夾具
(1)環境試驗(高低溫試驗)的(de)增多(duo),使用于高低溫的(de)夾具增多(duo);
(2)高低(di)溫的夾具體積小,又要(yao)滿(man)足試驗力,又要(yao)耐(nai)高溫、低(di)溫,一般比較難設計;
(3)特(te)殊行業用試驗夾(jia)具和應(ying)用越(yue)來越(yue)多(duo)。
1、拉力試驗(yan)機(ji)夾具的(de)(de)設計(ji)主要依據材(cai)料的(de)(de)試驗(yan)標準及試樣(特指成(cheng)品及半成(cheng)品)的(de)(de)型狀及材(cai)質(zhi);
2、試(shi)驗標準(zhun)(zhun)是指 ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS等,符(fu)合企業標準(zhun)(zhun)、行業標準(zhun)(zhun)、國際標準(zhun)(zhun)等;
3、根據試(shi)樣及試(shi)驗方法的不(bu)同設計不(bu)同的夾具,或者專(zhuan)用夾具;
4、對于特殊試(shi)樣(yang)(成品及半成品的)使用的夾具,主要根據試(shi)樣(yang)的型狀及材質設計夾具。
5、夾具(ju)本身沒有固定的結構(如(ru)金(jin)屬(shu)絲可(ke)采用纏繞方(fang)式(shi)夾緊(jin),也可(ke)采用兩個平(ping)板夾緊(jin),金(jin)屬(shu)
薄板試樣(yang)可采用(yong)楔形夾(jia)緊(jin)方式,也可采用(yong)對(dui)夾(jia)夾(jia)緊(jin)方式);
6、夾具(ju)本(ben)身就是一個鎖緊(jin)(jin)機構(gou),我們知道機械上的鎖緊(jin)(jin)結構(gou)有:縲紋(即螺紋,螺釘,螺
母)、斜面、偏(pian)心輪、杠(gang)桿(gan)等,夾具(ju)就是這些結構的(de)組合體;
7、拉力(li)試(shi)驗機(ji)用夾具在結構上沒(mei)有固定的模式(shi),根據不(bu)同的試(shi)樣及試(shi)驗力(li)大小,在結構上差別很(hen)大;
8、大試驗(yan)力的(de)試樣一般采(cai)用斜面夾緊(jin)結構,隨試驗(yan)力的(de)增加(jia),夾緊(jin)力隨之增加(jia);
9、臺肩試樣采(cai)用懸掛(gua)結構等;
10、拉力試驗機夾(jia)具適(shi)用性要求:
(1)夾具是否(fou)使用方便(bian)、安全(quan)。
(2)夾持是(shi)否可用,不能有(you)打滑現象。
(3)做試(shi)驗過程中(zhong),試(shi)樣(yang)斷(duan)點好。數據離散性小。(即試(shi)樣(yang)不斷(duan)鉗口(kou)、鉗口(kou)內、平行(xing)段或(huo)標距(ju)外)
(一)夾具(ju)根據試驗方法不(bu)同,大致可分為:
1、拉伸類夾具、
2、壓縮類夾具、
3、彎曲類夾具、
4、剝離類夾具、
5、剪切類夾具等,
注(zhu):其中拉伸類夾具約占夾具總(zong)量的 80%左右。
(二)夾具按結構劃分(fen),可分(fen)為:
1、楔形(xing)類夾具(指采用斜面鎖(suo)緊原理結構的夾具);
2、對夾(jia)類夾(jia)具(指(zhi)采用單面或雙(shuang)面螺紋頂緊原(yuan)理結構的夾(jia)具);
3、纏繞類夾具(ju)(指(zhi)試樣(yang)通過纏繞方(fang)式(shi)鎖緊的(de)夾具(ju));
4、偏心類(lei)夾具指采用(偏心鎖緊原理結構的夾具);
5、杠桿類夾(jia)具(指(zhi)采用杠桿力放大原理結構的夾(jia)具);
6、臺肩類夾(jia)具(ju)(指(zhi)適(shi)用于(yu)臺肩試樣的夾(jia)具(ju))
7、螺(luo)(luo)(luo)栓(shuan)類夾(jia)具(ju)(指適用于螺(luo)(luo)(luo)栓(shuan)、螺(luo)(luo)(luo)釘、螺(luo)(luo)(luo)柱(zhu)等測試螺(luo)(luo)(luo)紋強度的夾(jia)具(ju));
8、90°剝離類(lei)夾具(指(zhi)適用于(yu)兩(liang)試樣進行垂(chui)具,直(zhi)剝離的夾具)等。
注:這些夾具(ju)的結構各有各的優缺點,例如:楔(xie)形夾具(ju),初始夾緊(jin)力(li)(li)小(xiao),隨試驗(yan)力(li)(li)增加(jia)。夾緊(jin)力(li)(li)隨之增加(jia)。對夾夾具(ju),初始夾緊(jin)力(li)(li)大(da),隨試驗(yan)力(li)(li)增加(jia)。夾緊(jin)力(li)(li)隨之減(jian)小(xiao)。
(三)夾(jia)具按用途劃(hua)分,可分為:
1、土工布拉伸夾具;
2、線繩拉伸夾具;
3、線絲拉伸夾具;
4、編織袋拉(la)伸夾具;
5、線材拉伸夾具;
6、橡膠片拉伸(shen)夾具(ju);
7、鋼絞線拉伸;
8、扭轉夾具;
9、彈簧拉伸夾具;
10、人(ren)造板(ban)拉伸、壓縮、彎曲(qu)夾具;
11、保溫材料拉伸夾具;
12、管材拉伸(shen)、壓(ya)縮夾具等(deng)。
1、根據(ju)主機最大試驗力選擇主要夾具。
2、夾具(ju)所能承(cheng)受的(de)最大(da)力(li)(li)必(bi)須大(da)于(yu)等于(yu)主機的(de)最大(da)試驗力(li)(li)。
3、根據非標配(pei)置、或擴展配(pei)置選一(yi)些次要夾具。(例如:擴展配(pei)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。)
4、根據客(ke)戶(hu)試樣選夾(jia)具。(例如:客(ke)戶(hu)提供試樣的形狀,最大試驗力(li)等。)
5、建議客戶用什(shen)么(me)樣的夾(jia)具。(例如:直徑小于 1mm 的繩類試樣,包括鋼(gang)絲、鐵絲、細線
等。
6、試(shi)樣(yang)(yang)采用纏繞式夾(jia)持方法(fa)時,試(shi)樣(yang)(yang)延(yan)伸率誤差大;
7、建議用戶在選擇夾具,請多與湘杰(jie)拉力機技術工(gong)程師多溝通交流;
8、確保(bao)夾具的選擇是針對(dui)自己行業需要而設計(ji)鑄造。
1、試(shi)樣的正確裝夾對試(shi)驗很重要,直接影響試(shi)驗的成(cheng)敗及測試(shi)數據的準確性;
2、總的(de)原(yuan)則是:使試(shi)樣(yang)(或(huo)成(cheng)品(pin)、半成(cheng)品(pin))的(de)受力作用(yong)線盡(jin)量與傳感(gan)器的(de)力作用(yong)線重合。
3、對矩形試樣(yang)、脆性試樣(yang)來說,裝夾更為重要;
4、對(dui)楔形夾具(ju)來(lai)說(shuo),試(shi)樣(yang)的左、右對(dui)中是由夾具(ju)保證的,但(dan)前后(hou)卻(que)容易裝斜,裝斜后(hou)在拉伸過程中試(shi)樣(yang)兩(liang)側受力不(bu)均勻,有可(ke)能撕(si)裂試(shi)樣(yang)或斷(duan)點差。
5、在裝夾(jia)時盡可能的將試樣前后(hou)裝平行,平行后(hou)再做(zuo)拉伸;
6、在鋼絲類纏繞夾具中,不(bu)能出現線(xian)(xian)壓(ya)線(xian)(xian)的情況,這樣會造成局部的應力集中,往往會從壓(ya)線(xian)(xian)處斷,造成斷點差。