拉力試驗機又叫萬(wàn)能材料試驗機,用來(lái)對各種材料進(jìn)行靜載、拉伸、壓縮等力學(xué)性能試驗,可使用塑料板材、電線(xiàn)電纜等材料的各種物理性能測試。而拉力試驗機的夾具是一個(gè)非常重要的零件,所以下面我們就一起來(lái)了解一下有關(guān)夾具的知識,給拉力試驗機選擇合適的夾具。
一、掌握測試夾具的性能;通過(guò)用夾具夾緊試件來(lái)增加試件的壓力,而夾緊試件能夠承受的測試力的大小是夾具的重要指標。確定夾具結構尺寸及夾具工作時(shí)工作強度的大小,試樣材料有金屬和非金屬之分,形狀有尺寸之分。原料的組成也是多種多樣的,樣品可以承受的力小到幾十厘牛(如紡織用氨綸絲),大到幾十噸(如普通鋼等;電子式萬(wàn)能試驗機可以承受600KN、0.5級機器),樣品尺寸小到直徑為0.006mm的金絲,大到直徑為1m的PVC管等等。因此,需要根據不同的受力和試樣的形狀大小來(lái)選擇不同的夾具。
二、夾具材料要求:對于一般的金屬及非金屬試件,鉗口與試件直接接觸的夾具,一般選用優(yōu)質(zhì)合金結構鋼、合金高碳鋼(或低碳合金鋼)、冷作模具鋼等,通過(guò)適當的熱處理工藝提高其強度、耐磨性,有時(shí)還將特種鋼鑲在鉗口上,或在鉗口表面噴涂金鋼砂等。
在拉力試驗機的夾具上進(jìn)行一些小的測試,接觸的表面采用粘軟質(zhì)膠皮等。夾具一般采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼、合金結構鋼,通過(guò)適當的熱處理工藝,提高夾具的機械性能。有時(shí)候為了減輕重量也采用鋁合金和其它有色金屬和特殊金屬。鑄造結構也可采用(鑄鋼、鑄鋁等)
三、夾具結構要求:夾具設計主要依據材料的試驗標準和試樣的類(lèi)型和材質(zhì)(特指成品和半成品)。上述標準適用于ISO,ASTM,DIN,GB,BS,JIS…以及企業(yè)標準和行業(yè)標準等,這些標準一般對試樣和測試方法都有嚴格的規定,可根據試樣和測試方法的不同設計不同的夾具。對特種試樣(成品和半成品)所用的夾具,主要根據試樣的類(lèi)型和材料來(lái)設計夾具。
四、夾具本身沒(méi)有固定結構(例如,金屬絲可以用卷裝方式夾住或用兩個(gè)平板夾住,金屬薄板試樣可以用楔裝方式,或用對卡裝方式),與主機有明顯區別。國產(chǎn)主機,國外主機基本相同,而國外的夾具,國內的差別很大,不同公司之間也有很大差別。它主要取決于公司的整體水平,設計師的經(jīng)驗積累。INSTRON、MTS、ZWICK等國外夾具企業(yè)的夾具一般工藝精細,使用方便,但價(jià)格較高,處于高端市場(chǎng);而我國的夾具,由于涉足行業(yè)廣泛,在國內市場(chǎng)占有率較大,在一定程度上可以替代部分國外產(chǎn)品,處于中高端市場(chǎng)。但是對于一些新材料,特殊材料的夾具,國內與國外水平還存在一定的差距。
五、夾具本身就是一種鎖定機構,我們知道機械裝置上的鎖定結構包括:螺紋(即螺紋,螺釘,螺母),斜平面,偏心輪,杠桿等等,而夾具就是這些結構的組合體。拉力試驗機所用的夾具在結構上沒(méi)有固定模式,根據不同的試件和受力大小,在結構上有很大的差異。
大試件一般采用斜面夾緊結構,隨著(zhù)受力的增加,夾緊力也隨之增加,臺肩試樣采用懸掛結構等,如果夾具按結構劃分,可以分為楔形類(lèi)夾具(即采用斜面鎖緊原理結構的夾具)、對夾具(即采用杠桿力放大原理結構的夾具)、臺肩類(lèi)夾具(指適用于臺肩、螺釘、螺柱等各種類(lèi)型的夾具)、偏心類(lèi)夾具(如螺紋鎖緊原理結構的)、杠桿類(lèi)夾具(指采用杠桿力放大原理結構的夾具)、臺肩類(lèi)夾具(如螺栓、螺柱等)等。這種夾具的結構各有優(yōu)缺點(diǎn),如楔夾具初始夾緊力較小,隨測試力增大而增大;緊固力隨之增加。對于夾具,初始夾緊力較大,隨測試力增大;夾持力隨之減少。