拉力試驗機夾具

拉力試驗機夾具根據試驗方法不同，大致可分為(wei) ：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。
拉力試驗機夾具的基本性能
　1.夾具對強度要求：
　通過夾具夾持試樣（或產(chan) 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(ge) 很重要的指標，它決(jue) 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(si) ），大到幾十噸如普通鋼材等國內(nei) 大的電子式試驗機試驗力為(wei) 600KN，0.5級機，試樣尺寸小到直徑φ0.006mm的金絲(si) ，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
　　①. 對一般的金屬及非金屬試樣，夾具的鉗口直接與(yu) 試樣接觸，一般都選用合金結構鋼，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，或在鉗口表麵噴塗金鋼砂等.
　　②. 對一些小試驗力的夾具，與(yu) 試樣接觸的表麵采用粘軟質膠皮等。（例如：塑料薄膜、纖維絲(si) 等試樣的夾具夾持麵，）
　　③. 夾具體(ti) 一般采用中碳鋼、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(wei) 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(ye) 標準、行業(ye) 標準等，這些標準中一般都對試樣製樣及試驗方法都有嚴(yan) 格的規定，我們(men) 可以根據試樣及試驗方法的不同設計不同的夾具。
　　對於(yu) 特殊試樣（成品及半成品的）使用的夾具，主要根據試樣的型狀及材質設計夾具。
　　四、夾具的結構
　　夾具本身沒有固定的結構（如金屬絲(si) 可采用纏繞方式夾緊，也可采用兩(liang) 個(ge) 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(nei) 、國外的大同小異，而夾具國外的、國內(nei) 的區別很大，不同公司間也有大的區別。這主要取決(jue) 於(yu) 公司的整體(ti) 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(jia) 格較高，處在市場，而國內(nei) 的，如SANS的夾具，由於(yu) 涉足行業(ye) 廣，在國內(nei) 的市場分額大，在一定程度上可以取代國外的夾具，處在中市場，但在一些新材料，特種材料用夾具上國內(nei) 與(yu) 國外水平還有一定差距。
　　夾具本身就是一個(ge) 鎖緊機構，我們(men) 知道機械上的鎖緊結構有：縲紋（即螺紋，螺釘，螺母）、斜麵、偏心輪、杠杆等，夾具就是這些結構的組合體(ti) 。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麵夾緊結構，隨試驗力的增加，夾緊力隨之增加，台肩試樣采用懸掛結構等，如果夾具按結構劃分，可分為(wei) 楔形類夾具（指采用斜麵鎖緊原理結構的夾具）、對夾類夾具（指采用單麵或雙麵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）、杠杆類夾具（指采用杠杆力放大原理結構的夾具）、台肩類夾具（指適用於(yu) 台肩試樣的夾具）、螺栓類夾具（指適用於(yu) 螺栓、螺釘、螺柱等測試螺紋強度的夾具）、90°剝離類夾具（指適用於(yu) 兩(liang) 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(you) 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
　　五、夾具適用性的判斷標準
　　對夾具適用性的判定很難界定，由於(yu) 夾具結構的特殊性，對一種夾具，有時我們(men) 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(nei) 、平行段或標距外）
　　六、夾具設計中存在的難點
　　1．鋼絲(si) 、鋼絞線由於(yu) 試樣硬度高，內(nei) 部結構相對鬆散，在拉伸試驗過程中受力不均勻，夾持試樣的鉗口易磨損等原因，夾具一直未得到好的解決(jue) 。
　　2．大試驗力、大直徑的尼龍繩，由於(yu) 變形過大，夾持困難，夾具的設計也是一個(ge) 難點。
　　由於(yu) 電子使用的特殊性，以及新材料的不斷出現，夾具的設計一直處在被動的局麵，我們(men) 每天都會(hui) 碰到新材料，需要設計新的夾具，總結過去成功的經驗。
　　七、夾具現狀及發展趨勢
　1．電子拉力試驗機的發展方向是由製樣檢測向製品（即成品、半成品）檢測方向發展，這就要求與(yu) 之相適應的夾具由原用於(yu) 標準試樣試驗的夾具用於(yu) 成品檢測的夾具發展。）
　2．夾具的高效率使用，低勞動強度的方向發展，過去的夾具一般采用機械鎖緊，費時費力，勞動強度大，效率低，隨著工作環境的改善，及大批量試驗生產(chan) 流水線隨機抽檢的需要，夾具的夾緊方式由原來的機械夾緊向氣壓夾緊，液壓夾緊等方向發展。
　　3．全自動夾具
　　從(cong) 試樣尺寸測量到裝夾，再到開始試驗，後出測試報告一次完成。此類夾具成本很高，僅(jin) 適用於(yu) 大批量的相同試樣或成品的測試和檢驗。
　4．環境試驗（高低溫試驗）的增多，使用於(yu) 高低溫的夾具增多，環境試驗（高低溫箱）的增多，給夾具的設計增加了難度，我們(men) 知道高溫拉伸試驗國家標準都有規定，圓試樣用螺紋，板試樣上有孔。由於(yu) 連接方式固定，所以夾具的設計較為(wei) 簡單，但高低溫試驗卻不同，它一般是在高低溫箱中做試驗，它的試樣一般標距短（一般為(wei) 常溫試樣）。這樣一來夾具就必須裝在高低溫箱內(nei) ，高低溫試驗一般由於(yu) 試驗機行程受限製（試驗機在裝標準夾具時行程）這就要求夾具體(ti) 積小，又要滿足試驗力，又要耐高溫、低溫，一般比較難設計。
　　5．連續試驗夾具增多
　　由於(yu) 過去一般是製樣檢測，試樣的拉伸、壓縮是分開進行的（即拉伸、壓縮是用不同的夾具進行的），而現在成品檢測越來越多，試樣在同一次試驗中又要受拉伸，又要受壓縮，又要有高的效率，隻能用同一種夾具即做拉伸又做壓縮。
　　6．特殊行業(ye) 用試驗夾具增多
　　隨著科學技術的發展，一些新興(xing) 的行業(ye) 對試驗用夾具提出了新的要求，例如要求夾具結構小、無磁性，耐腐蝕（在溶液中做試驗）等等。