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揚(yáng)州市江都區(qū)凱德試驗(yàn)機(jī)械有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第17年

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夾具特點(diǎn)及拉力試驗(yàn)機(jī)夾具的選擇方法

時(shí)間:2021/5/13閱讀:2011
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夾具是電子拉力試驗(yàn)機(jī)中不可以缺少的一個(gè)零件。很多人問(wèn)起什么是夾具,今天我們就好好的說(shuō)說(shuō)夾具的種類(lèi)和作用。
  
  夾具根據(jù)試驗(yàn)方法不同,大致可分為:拉伸類(lèi)夾具、壓縮類(lèi)夾具、彎曲類(lèi)夾具、剝離類(lèi)夾具、剪切類(lèi)夾具等,其中拉伸類(lèi)夾具約占夾具總量的80%左右。
  
  1、夾具的特點(diǎn)
  
  a.我們知道通過(guò)夾具夾持試樣(或產(chǎn)品)對(duì)試樣進(jìn)行加力,夾具所能承受的試驗(yàn)力的大小是夾具的一個(gè)很重要的指標(biāo)。它決定了夾具結(jié)構(gòu)的大小及夾具操作的勞動(dòng)強(qiáng)度的大小,試樣材質(zhì)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(yàn)力小到幾十厘牛(如紡織用氨綸絲),大到幾十噸(如普通鋼材等;大的電子式試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)力為600KN,0.5級(jí)機(jī)),試樣尺寸小到直徑φ0.006mm的金絲,大到直徑1m的PVC管材等。這就要求根據(jù)不同的試驗(yàn)力、試樣的形狀大小選擇設(shè)計(jì)不同的夾具。
  
  b.對(duì)夾具材料的要求:
  
 ?、?對(duì)一般的金屬及非金屬試樣,夾具的鉗口直接與試樣接觸,一般都選用合金結(jié)構(gòu)鋼,合金高碳鋼(或低碳合金鋼)、冷作模具鋼等,通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚕ù慊鼗?、滲碳淬火等)增加其強(qiáng)度、耐磨性.有時(shí)也在鉗口處鑲裝特種鋼材,或在鉗口表面噴涂金鋼砂等.
  
 ?、?對(duì)一些小試驗(yàn)力的夾具,與試樣接觸的表面采用粘軟質(zhì)膠皮等。(例如:塑料薄膜、纖維絲等試樣的夾具夾持面。)
  
  ③夾具體一般采用中碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼,通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囋黾悠淞W(xué)性能。有時(shí)為了減輕重量也采用鋁合金等有色金屬及特種金屬。有時(shí)也采用鑄造結(jié)構(gòu)(鑄鋼,鑄鋁等)
  
  c.對(duì)夾具結(jié)構(gòu)的要求:
  
 ?、?夾具的設(shè)計(jì)主要依據(jù)材料的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及試樣(特指成品及半成品)的型狀及材質(zhì)。以上所說(shuō)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等,還有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等,這些標(biāo)準(zhǔn)中一般都對(duì)試樣制樣及試驗(yàn)方法都有嚴(yán)格的規(guī)定,我們可以根據(jù)試樣及試驗(yàn)方法的不同設(shè)計(jì)不同的夾具。對(duì)于特殊試樣(成品及半成品的)使用的夾具,主要根據(jù)試樣的型狀及材質(zhì)設(shè)計(jì)夾具。
  
 ?、?夾具本身沒(méi)有固定的結(jié)構(gòu)(如金屬絲可采用纏繞方式夾緊,也可采用兩個(gè)平板夾緊,金屬薄板試樣可采用楔形夾緊方式,也可采用對(duì)夾夾緊方式),這和主機(jī)有明顯的區(qū)別。主機(jī)國(guó)內(nèi)、國(guó)外的大同小異,而夾具國(guó)外的、國(guó)內(nèi)的區(qū)別很大,不同公司間也有大的區(qū)別。這主要取決于公司的整體水平,設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)的積累。國(guó)外的夾具,如INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夾具一般做工細(xì)致,可用性較高,但價(jià)格較高,處在市場(chǎng);而我們的夾具,由于涉足行業(yè)廣,在國(guó)內(nèi)的*大,在一定程度上可以取代部分國(guó)外的夾具,處在中市場(chǎng)。但在一些新材料、特種材料用夾具上,國(guó)內(nèi)與國(guó)外水平還有一定差距。
  
  美國(guó)TestResources力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)全電伺服靜態(tài)拉、壓、扭試驗(yàn)機(jī),動(dòng)態(tài)&疲勞系列試驗(yàn)機(jī),配各種專(zhuān)業(yè)夾具,亦可用于其他品牌試驗(yàn)機(jī)
  
 ?、?夾具本身就是一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu),我們知道機(jī)械上的鎖緊結(jié)構(gòu)有:縲紋(即螺紋,螺釘,螺母)、斜面、偏心輪、杠桿等,夾具就是這些結(jié)構(gòu)的組合體。試驗(yàn)機(jī)用夾具在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有固定的模式,根據(jù)不同的試樣及試驗(yàn)力大小,在結(jié)構(gòu)上差別很大.(大試驗(yàn)力的試樣一般采用斜面夾緊結(jié)構(gòu),隨試驗(yàn)力的增加,夾緊力隨之增加,臺(tái)肩試樣采用懸掛結(jié)構(gòu)等),如果夾具按結(jié)構(gòu)劃分,可分為楔形類(lèi)夾具(指采用斜面鎖緊原理結(jié)構(gòu)的夾具)、對(duì)夾類(lèi)夾具(指采用單面或雙面螺紋頂緊原理結(jié)構(gòu)的夾具)、纏繞類(lèi)夾具(指試樣通過(guò)纏繞方式鎖緊的夾具)、偏心類(lèi)夾具指采用(偏心鎖緊原理結(jié)構(gòu)的夾具)、杠桿類(lèi)夾具(指采用杠桿力放大原理結(jié)構(gòu)的夾具)、臺(tái)肩類(lèi)夾具(指適用于臺(tái)肩試樣的夾具)、螺栓類(lèi)夾具(指適用于螺栓、螺釘、螺柱等測(cè)試螺紋強(qiáng)度的夾具)、90°剝離類(lèi)夾具(指適用于兩試樣進(jìn)行垂具,直剝離的夾具)等。這些夾具的結(jié)構(gòu)各有各的優(yōu)缺點(diǎn),例如:楔形夾具,初始夾緊力小,隨試驗(yàn)力增加。夾緊力隨之增加。對(duì)夾夾具,初始夾緊力大,隨試驗(yàn)力增加。夾緊力隨之減小。
  
  2.夾具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
  
  a.試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展方向是由制樣檢測(cè)向制品(即成品、半成品)檢測(cè)方向發(fā)展,這就要求與之相適應(yīng)的夾具由原用于標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)的夾具向用于成品檢測(cè)的夾具發(fā)展.
  
  b.夾具的使用向率,低勞動(dòng)強(qiáng)度的方向發(fā)展。過(guò)去的夾具一般采用機(jī)械鎖緊,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低。隨著工作環(huán)境的改善,及大批量試驗(yàn)(生產(chǎn)流水線(xiàn)隨機(jī)抽檢的)需要,夾具的夾緊方式由原來(lái)的機(jī)械夾緊向氣壓夾緊、液壓夾緊等方向發(fā)展。
  
  c.全自動(dòng)夾具:從試樣尺寸測(cè)量到裝夾,再到開(kāi)始試驗(yàn),zui后出測(cè)試報(bào)告一次完成。此類(lèi)夾具成本很高,僅適用于大批量的相同試樣或成品的測(cè)試和檢驗(yàn)。
  
  d.環(huán)境試驗(yàn)(高低溫試驗(yàn))的增多,使用于高低溫的夾具增多。環(huán)境試驗(yàn)(高低溫箱)的增多,給夾具的設(shè)計(jì)增加了難度。我們知道高溫拉伸試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都有規(guī)定:圓試樣用螺紋,板試樣上有孔。由于連接方式固定,所以?shī)A具的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。但高低溫試驗(yàn)卻不同,它一般是在高低溫箱中做試驗(yàn),它的試樣一般標(biāo)距短(一般為常溫試樣)。這樣一來(lái)夾具就必須裝在高低溫箱內(nèi),高低溫試驗(yàn)一般由于試驗(yàn)機(jī)行程受限制(試驗(yàn)機(jī)在裝標(biāo)準(zhǔn)夾具時(shí)行程),這就要求夾具體積小,又要滿(mǎn)足試驗(yàn)力,又要耐高溫、低溫,一般比較難設(shè)計(jì)。
  
  e.連續(xù)試驗(yàn)夾具增多。由于過(guò)去一般是制樣檢測(cè),試樣的拉伸、壓縮是分開(kāi)進(jìn)行的(即拉伸、壓縮是用不同的夾具進(jìn)行的),而現(xiàn)在成品檢測(cè)越來(lái)越多,試樣在同一次試驗(yàn)中又要受拉伸,又要受壓縮,又要有高的效率,只能用同一種夾具既做拉伸又做壓縮。
  
  f.特殊行業(yè)用試驗(yàn)夾具增多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一些新興的行業(yè)對(duì)試驗(yàn)用夾具提出了新的要求,例如要求夾具結(jié)構(gòu)小、無(wú)磁性,耐腐蝕(在溶液中做試驗(yàn))等等。

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