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夹具在试验机中的重要性

2021年09月02日

  夹具在试验机中的重要性

  实验机的每个部件都是很重要的,也同事担负着不同的,下面大家先了解下夹具的具体作用。

  1、实验机必须具有3个要素: 有加力装置、有夹具、有力值显示装置和记录。可见夹具在实验机中的重要性,我们通过夹具夹持试样(或产品),通过加力装置,力值显示装置和记录来判断材料(或成品)是不是合格和到达预定的性能指标,没有可靠的夹具,这些就没法判断。夹具是实验机中根据材料试样变化而1个常常变化的部份,不同的材料需要不同的夹具,它是实验能否顺利进行及实验结果准确度高低的1个重要因素,公道正确的使用夹具有益于实验顺利的进行,随着科学技术的发展,各行各业对材料的要求愈来愈高,导致新材料不断的出现,对夹具的设计提出了更高的要求。 夹具根据实验方法不同,大致可分为: 拉伸类夹具、紧缩类夹具、曲折类夹具、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。 2、夹具的基本性能 1.夹具对强度要求: 通过夹具夹持试样(或产品)对试样进行加力,夹具所能承受的实验力的大小是夹具的1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,材料的成份组成各种各样,试样所能承受的实验力小到几10厘牛(如纺织用氨纶丝),大到几10吨如普通钢材等国内最大的电子式万能实验机实验力为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实验力、试样的形状大小选择设计不同的夹具. 2. 对夹具材料的要求。 ①. 对1般的金属及非金属试样, 夹具的钳口直接与试样接触,1般都选用优良合金结构钢,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1些小实验力的夹具,与试样接触的表面采取粘软质胶皮等。(例如:塑料薄膜、纤维丝等试样的夹具夹持面,) ③. 夹具体1般采取优良中碳钢、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取铝合金等有色金属及特种金属。有时也采取铸造结构铸钢,铸铝等 3. 对夹具结构的要求。夹具的设计主要根据材料的实验标准及试样(特指成品及半成品)的型状及材质。以上所说的实验标准是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等,还有企业标准、行业标准等,这些标准中1般都对试样制样及实验方法都有严格的规定,我们可以根据试样及实验方法的不同设计不同的夹具。 对特殊试样(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。 3、夹具的结构 夹具本身没有固定的结构(如金属丝可采取缠绕方式夹紧,也可采取两个平板夹紧,金属薄板试样可采取楔形夹紧方式,也可采取对夹夹紧方式),这和主机有明显的区分,主机国内、国外的大同小异,而夹具国外的、国内的区分很大,不同公司间也有大的区分。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INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夹具1般做工细致,可靠性较高,但价格较高,处在高端市场,而国内的,如tianhui、sans的夹具,由于涉足行业广,在国内的市场分额大,在1定程度上可以取代国外的夹具,处在中高端市场,但在1些新材料,特种材料用夹具上国内与国外水平还有1定差距。 夹具本身就是1个锁紧机构,我们知道机械上的锁紧结构有:缧纹(即罗纹,螺钉,螺母)、斜面、偏心轮、杠杆等,夹具就是这些结构的组合体。实验机用夹具在结构上没有固定的模式, 根据不同的试样及实验力大小,在结构上差别很大.大实验力的试样1般采取斜面夹紧结构,随实验力的增加,夹紧力随之增加,台肩试样采取悬挂结构等,如果夹具按结构划分,可分为楔形类夹具(指采取斜面锁紧原理结构的夹具)、对夹类夹具(指采取单面或双面罗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)、偏心类夹具指采取(偏心锁紧原理结构的夹具)、杠杆类夹具(指采取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、螺柱等测试罗纹强度的夹具)、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,随实验力增加。夹紧力随之增加。对夹夹具,初始夹紧力大,随实验力增加。夹紧力随之减小。 4、夹具适用性的判断标准 对夹具适用性的判定很难界定,由于夹具结构的特殊性,对1种夹具,有时我们很难肯定 它到底更合适那种试样,但不能说没有办法,有以下几点供参考: ◆ 夹具是不是使用方便、安全。 ◆ 夹持是不是可靠,不能有打滑现象。 ◆ 做实验进程中,试样断点好。数据离散性小。(即试样不断钳口、钳口内、平行段 或标距外)

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