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| 一、電子(zi)拉力試驗機必須具(ju)備三(san)個要素(su)：有加力(li)裝置(zhi)：有夾具(ju)；有力(li)值顯(xian)示裝置(zhi)和記錄。可見夾具(ju)在電(dian)子試(shi)驗機中的重要性，我們(men)通過夾具(ju)夾持試(shi)樣(或產品)，通(tong)過加力(li)裝(zhuang)置，力(li)值顯示(shi)裝(zhuang)置和記錄來判斷(duan)材料(或成(cheng)品)是否合格和達到預定(ding)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)指標，沒有適用的(de)(de)(de)(de)夾具(ju)，這些(xie)就無法(fa)判斷。夾具(ju)是電(dian)子(zi)拉(la)力試驗機中根據(ju)材料試樣變化(hua)(hua)而(er)一(yi)個經常變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)部分，不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)材料需要(yao)(yao)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)夾具(ju)，它(ta)是試驗能(neng)否順利(li)進行及試驗結(jie)果準確度(du)高低的(de)(de)(de)(de)一(yi)個重(zhong)要(yao)(yao)因素，合理正(zheng)確的(de)(de)(de)(de)使用夾具(ju)有利(li)于試驗順利(li)的(de)(de)(de)(de)進行，隨(sui)著科學技術的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)，各(ge)行各(ge)業對(dui)材料的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求越來越高，致使新材料不(bu)(bu)斷的(de)(de)(de)(de)出現，對(dui)夾具(ju)的(de)(de)(de)(de)設(she)計提出了更高的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求。 二、夾具根據試驗方法不(bu)同，大(da)致(zhi)可分為：拉伸類(lei)夾具(ju)(ju)(ju)、壓縮(suo)類(lei)夾具(ju)(ju)(ju)、彎曲類(lei)夾具(ju)(ju)(ju)、剝離類(lei)夾具(ju)(ju)(ju)、剪切類(lei)夾具(ju)(ju)(ju)等，其(qi)中拉伸類(lei)夾具(ju)(ju)(ju)約占夾具(ju)(ju)(ju)總量的80％左右。 三、夾具的基本性(xing)能(neng) 1.夾具對(dui)強度要求(qiu)： 通過夾(jia)具夾(jia)持試樣(或產品(pin))對試樣(yang)進行加(jia)力(li)，夾具(ju)所(suo)能承受的(de)試驗(yan)力(li)的(de)大小是夾具(ju)的(de)一個很重(zhong)要的(de)指標，它決(jue)定了夾具(ju)結構的(de)大小及夾具(ju)操作的(de)勞(lao)動強度(du)的(de)大小，試樣(yang)材(cai)質有(you)金屬(shu)和非金屬(shu)之分(fen)，形狀有(you)大小之分(fen)，材(cai)料的(de)成(cheng)分(fen)組成(cheng)各種各樣(yang)，試樣(yang)所(suo)能承受的(de)試驗(yan)力(li)小到幾(ji)十厘(li)牛(如紡(fang)織用氨綸絲)，大到幾(ji)十噸如普通鋼材(cai)等(deng)國內大的(de)電(dian)子式試驗(yan)機試驗(yan)力為(wei)600KN，0.5級機，試樣尺寸小到直(zhi)徑φ0.006mm的金絲，大到(dao)直徑1m的PVC管材等(deng)，這就要求(qiu)根據不同的試驗力、試樣的形(xing)狀大小(xiao)選擇設計不同的夾具. 2. 對夾具材(cai)料的(de)要求(qiu) ①. 對一(yi)般(ban)的金屬及非金屬試樣，夾具的鉗口直(zhi)接與(yu)試樣(yang)接觸，一(yi)般(ban)都選用合金(jin)結構鋼(gang)(gang)，合金(jin)高碳(tan)鋼(gang)(gang)或低碳(tan)合金(jin)鋼(gang)(gang)、冷作(zuo)模具鋼(gang)(gang)等，通過(guo)適(shi)當的熱處理工藝淬(cui)回(hui)火、滲碳(tan)淬(cui)火等增加其強(qiang)度(du)、耐磨性. 有時也在(zai)鉗(qian)口處鑲裝特種鋼(gang)(gang)材，或在(zai)鉗(qian)口表(biao)面(mian)噴涂金鋼(gang)(gang)砂等. ②. 對(dui)一(yi)些小(xiao)試(shi)驗力的夾具，與(yu)試(shi)樣接觸的表面采(cai)用粘軟質膠皮(pi)等。(例(li)如(ru)：塑料薄(bo)膜、纖維絲(si)等試樣的(de)夾具夾持面(mian)，) ③. 夾具體一般采(cai)用(yong)中碳鋼(gang)(gang)、合金結(jie)構(gou)鋼(gang)(gang)，通過適當的熱處理工藝增(zeng)加其力學性能(neng)。有時為了減(jian)輕重量也(ye)采(cai)用(yong)鋁合金等有色金屬(shu)及(ji)特種金屬(shu)。有時也(ye)采(cai)用(yong)鑄造結(jie)構(gou)鑄鋼(gang)(gang)，鑄鋁等 3. 對夾具結構的(de)要求(qiu)。 夾具(ju)的(de)設計(ji)主要依據材(cai)料(liao)的(de)試驗標準及(ji)試樣(特指(zhi)成(cheng)品(pin)及半成(cheng)品(pin))的型狀及材質。以上所(suo)說的試驗標準是指(zhi)ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等，還有企業標(biao)準(zhun)、行(xing)業標(biao)準(zhun)等，這些(xie)標(biao)準(zhun)中(zhong)一般都對試樣制(zhi)樣及試驗(yan)方(fang)法都有嚴格的規(gui)定，我們(men)可(ke)以根據試樣及試驗(yan)方(fang)法的不(bu)同(tong)設(she)計不(bu)同(tong)的夾具。 對于特殊試樣(成(cheng)(cheng)品及半成(cheng)(cheng)品的)使用的夾(jia)具，主要根(gen)據試樣的型狀及材質設計夾(jia)具。 四、夾具的結構(gou) 夾具本身沒(mei)有固定的(de)結構(如金(jin)屬絲可(ke)(ke)采(cai)用(yong)纏(chan)繞方式夾緊(jin)，也可(ke)(ke)采(cai)用(yong)兩個平板(ban)夾緊(jin)，金(jin)屬薄板(ban)試樣可(ke)(ke)采(cai)用(yong)楔(xie)形夾緊(jin)方式，也可(ke)(ke)采(cai)用(yong)對夾夾緊(jin)方式)，這和(he)主(zhu)(zhu)機有明顯的(de)區(qu)別，主(zhu)(zhu)機國(guo)內、國(guo)外的(de)大同(tong)小異，而夾(jia)具(ju)國(guo)外的(de)、國(guo)內的(de)區(qu)別很大，不同(tong)公(gong)司(si)間也有大的(de)區(qu)別。這主(zhu)(zhu)要取決(jue)于(yu)公(gong)司(si)的(de)整體(ti)水(shui)平，設計人員的(de)經驗的(de)積累。國(guo)外的(de)夾(jia)具(ju)，如(ru)INSTRON、MTS、ZWICK等公(gong)司(si)的夾(jia)具一般做工(gong)細(xi)致，可靠性較高(gao)，但價(jia)格較高(gao)，處(chu)在市場，而國內的，如SANS的夾具，由于涉足行業廣，在國(guo)內的市場分額大，在一定(ding)程度上可以取代國(guo)外(wai)的夾具，處在中市場，但在一些新(xin)材料，特種材料用(yong)夾具上國(guo)內與(yu)國(guo)外(wai)水平還(huan)有(you)一定(ding)差(cha)距。 夾具本身就是一個鎖緊(jin)機構(gou)，我們(men)知道機械上的(de)鎖緊(jin)結構(gou)有：縲紋(wen)(即螺紋(wen)，螺釘，螺母)、斜面、偏(pian)心輪、杠(gang)桿等，夾(jia)具(ju)就是這些結構的組(zu)合體。試驗機用夾(jia)具(ju)在結構上沒有固定(ding)的模式，根據不(bu)同的試樣及(ji)試驗力大小(xiao)，在結構上差別很大.大試驗(yan)力的試樣(yang)一般(ban)采(cai)用斜面(mian)夾緊結(jie)構(gou)(gou)，隨(sui)試驗(yan)力的增(zeng)加(jia)，夾緊力隨(sui)之增(zeng)加(jia)，臺(tai)肩(jian)試樣(yang)采(cai)用懸掛(gua)結(jie)構(gou)(gou)等，如果夾具(ju)按結(jie)構(gou)(gou)劃(hua)分，可分為楔形類(lei)夾具(ju)(指(zhi)采用斜面鎖(suo)緊原理(li)結構的夾具(ju))、對(dui)夾(jia)類夾(jia)具(指采用單面(mian)或雙面(mian)螺紋頂緊原(yuan)理結構的夾具)、纏繞(rao)類夾具(指試樣通(tong)過纏繞方式鎖緊(jin)的夾具)、偏心類夾具指采(cai)用(偏心(xin)鎖緊(jin)原理結構的(de)夾(jia)具)、杠桿類夾具(指采用杠桿力放大原理結構(gou)的夾(jia)具)、臺肩類夾具(指適用于臺肩試樣(yang)的夾具(ju))、螺栓(shuan)類夾(jia)具(指適用于螺栓、螺釘、螺柱等測(ce)試螺紋(wen)強度的(de)夾(jia)具)、90°剝離類夾具(指適用于兩試(shi)樣進行垂具，直剝離的夾具)等。這些夾(jia)(jia)(jia)(jia)具(ju)的結構各有各的優缺(que)點，例如：楔形夾(jia)(jia)(jia)(jia)具(ju)，初始夾(jia)(jia)(jia)(jia)緊(jin)(jin)力(li)小，隨(sui)試(shi)驗力(li)增(zeng)加(jia)。夾(jia)(jia)(jia)(jia)緊(jin)(jin)力(li)隨(sui)之(zhi)增(zeng)加(jia)。對夾(jia)(jia)(jia)(jia)夾(jia)(jia)(jia)(jia)具(ju)，初始夾(jia)(jia)(jia)(jia)緊(jin)(jin)力(li)大，隨(sui)試(shi)驗力(li)增(zeng)加(jia)。夾(jia)(jia)(jia)(jia)緊(jin)(jin)力(li)隨(sui)之(zhi)減小 五、夾具適用(yong)性(xing)的判斷標準 對(dui)夾具(ju)適用(yong)性(xing)的判定(ding)很(hen)難(nan)界定(ding)，由于夾具(ju)結構的特(te)殊(shu)性(xing)，對(dui)一種(zhong)夾具(ju)，有(you)(you)時我們很(hen)難(nan)確(que)定(ding)它到底更適合那種(zhong)試(shi)樣(yang)，但不能說(shuo)沒有(you)(you)辦法，有(you)(you)以下幾點(dian)供參(can)考： 1．夾具是否使用(yong)方便、安(an)全。 2．夾持是(shi)否可靠，不能有打滑現(xian)象。 3．做試驗過程(cheng)中，試樣斷(duan)點好(hao)。數(shu)據離散性小。(即試樣(yang)不斷(duan)鉗口、鉗口內、平行段或(huo)標距(ju)外) 六、夾具設(she)計中(zhong)存(cun)在的(de)難點(dian) 1．鋼絲、鋼絞線由(you)于(yu)試樣(yang)硬度高，內部結構相對松散(san)，在拉(la)伸試驗過程(cheng)中受力(li)不(bu)均勻，夾(jia)持試樣(yang)的鉗口(kou)易(yi)磨損(sun)等原因，夾(jia)具一直未得到好的解決。 2．大(da)(da)試(shi)驗力、大(da)(da)直徑的(de)(de)尼龍繩，由于變形過大(da)(da)，夾(jia)持(chi)困難，夾(jia)具(ju)的(de)(de)設計也是一個難點。 由于(yu)電子拉力試驗(yan)(yan)機(ji)夾具(ju)使用的特殊性(xing)，以及新材(cai)料的不斷出(chu)現(xian)，夾具(ju)的設(she)計(ji)一直處在被(bei)動的局面(mian)，我們每天都會碰(peng)到(dao)新材(cai)料，需要(yao)設(she)計(ji)新的夾具(ju)，總(zong)結過(guo)去成功的經驗(yan)(yan)。 七、夾具(ju)現(xian)狀及發展趨勢 1．電子拉(la)力試驗機的發展方向(xiang)(xiang)是由制樣檢測向(xiang)(xiang)制品(即成(cheng)品(pin)、半成(cheng)品(pin))檢(jian)測(ce)方向發展(zhan)，這就要求與(yu)之相(xiang)適應(ying)的夾(jia)(jia)具(ju)由原用于標準試樣試驗的夾(jia)(jia)具(ju)用于成品(pin)檢(jian)測(ce)的夾(jia)(jia)具(ju)發展(zhan)。) 2．夾(jia)具(ju)的率使用，低勞動強度的方(fang)向(xiang)發(fa)展，過(guo)去(qu)的夾(jia)具(ju)一般采(cai)用機械鎖(suo)緊，費時(shi)費力，勞動(dong)強度大(da)，效率低，隨(sui)著工作環境(jing)的(de)改善，及大(da)批量試驗(yan)生產流水(shui)線(xian)隨(sui)機抽檢的(de)需要，夾(jia)具(ju)的(de)夾(jia)緊(jin)(jin)方式由原來的(de)機械夾(jia)緊(jin)(jin)向氣(qi)壓(ya)夾(jia)緊(jin)(jin)，液(ye)壓(ya)夾(jia)緊(jin)(jin)等方向發(fa)展。 3．全自動夾具 從(cong)試(shi)樣尺寸測(ce)量到(dao)裝(zhuang)夾，再到(dao)開始試(shi)驗，后出(chu)測(ce)試(shi)報告(gao)一次完成。此(ci)類夾具(ju)成本很高，僅適用于大批量的相同試(shi)樣或(huo)成品(pin)的測(ce)試(shi)和檢(jian)驗。 4．環(huan)境試(shi)驗(高低(di)溫(wen)試(shi)驗(yan))的增多(duo)，使用于高低溫的(de)夾(jia)具增多，環境(jing)試驗(高低(di)溫箱(xiang))的(de)增(zeng)多，給夾具(ju)的(de)設計(ji)增(zeng)加了難度，我們知道高(gao)(gao)溫拉伸試驗(yan)國家標準都有規定(ding)(ding)，圓試樣(yang)用螺紋(wen)，板試樣(yang)上有孔。由(you)于連接方式(shi)固定(ding)(ding)，所以夾具(ju)的(de)設計(ji)較為(wei)簡單，但高(gao)(gao)低溫試驗(yan)卻不(bu)同，它(ta)一般是在高(gao)(gao)低溫箱中做試驗(yan)，它(ta)的(de)試樣(yang)一般標距(ju)短(一(yi)般為(wei)常溫試樣)。這(zhe)樣一(yi)來(lai)夾具(ju)就(jiu)必須裝在高低溫箱內，高低溫試驗一(yi)般(ban)由于(yu)試驗機行程受限制(zhi)(試驗機在裝標(biao)準夾(jia)具時(shi)行程)這就要求夾(jia)具體積小(xiao)，又要滿足(zu)試驗力，又要耐高溫(wen)、低(di)溫(wen)，一般比(bi)較難設計。 5．連續試驗夾具增多 由于(yu)過去一(yi)般是(shi)(shi)制樣(yang)檢(jian)測，試樣(yang)的拉伸、壓縮是(shi)(shi)分開(kai)進行的(即拉伸、壓縮(suo)是用不同的(de)夾具(ju)進行的(de))，而(er)現(xian)在成品檢測越來越多，試樣(yang)在同一次試驗中又要(yao)受(shou)拉伸，又要(yao)受(shou)壓縮，又要(yao)有(you)高的效率，只能用同一種夾具即(ji)做(zuo)拉伸又做(zuo)壓縮。 6．特殊行(xing)業用(yong)試驗(yan)夾具增多 隨著(zhu)科學技術的(de)(de)發(fa)展(zhan)，一些新興的(de)(de)行業對試驗用夾具(ju)提(ti)出了新的(de)(de)要(yao)求，例如要(yao)求夾具(ju)結構小、無磁性(xing)，耐腐蝕(在(zai)溶(rong)液中(zhong)做試驗)等等。 |
