電子式萬(wàn)能試驗機是用來(lái)對金屬材料和非金屬材料進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離等力學(xué)性能試驗用的機械加力的試驗機。
電子萬(wàn)能試驗機的使用范圍:科研院所、商檢仲裁機構、大專(zhuān)院校以及橡膠、輪胎、塑料、金屬、電線(xiàn)電纜、制鞋、皮革、紡織、包裝、
建材、石化、航空…..等行業(yè),為材料開(kāi)發(fā)、物性試驗、教學(xué)研究、品質(zhì)管制、進(jìn)料檢驗、生產(chǎn)線(xiàn)的隨機檢驗等不可缺少的檢測設備。
我們知道試驗機必須具備三個(gè)要素:a、有加力裝置 b、有夾具 c、有力值顯示裝置和記錄
可見(jiàn)夾具在試驗機中的重要性,我們通過(guò)夾具夾持試樣(或產(chǎn)品),通過(guò)加力裝置,力值顯示裝置和記錄來(lái)判斷材料(或成品)是否合格和達到預定的性能指標,沒(méi)有可用的夾具,這些就無(wú)法判斷。夾具是試驗機中根據材料試樣變化而經(jīng)常變化的一個(gè)部分,不同的材料需要不同的夾具,它是試驗能否順利進(jìn)行及試驗結果準確度高低的一個(gè)重要因素。合理正確的使用夾具有利于試驗順利的進(jìn)行。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,
夾具根據試驗方法不同,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)對試樣進(jìn)行加力,夾具所能承受的試驗力的大小是夾具的一個(gè)很重要的指標。它決定了夾具結
構的大小及夾具操作的勞動(dòng)強度的大小,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;國內的電子式萬(wàn)能試驗機試驗力為600KN,0.5級機),試樣尺寸小到直徑φ
0.006mm的金絲,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。
b.對夾具材料的要求:
①.對一般的金屬及非金屬試樣,夾具的鉗口直接與試樣接觸,一般都選用優(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(淬回火、滲碳淬火等)增加其強度、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.
②.對一些小試驗力的夾具,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夾具體一般采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼、合金結構鋼,通過(guò)適當的熱處理工藝增加其力學(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)也采用鑄造結構(鑄鋼,鑄鋁等)
c.對夾具結構的要求:
①.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(zhì)。以上所說(shuō)的試驗標準是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS
…等,還有企業(yè)標準、行業(yè)標準等,這些標準中一般都對試樣制樣及試驗方法都有嚴格的規定,我們可以根據試樣及試驗方法的不同設計不同
的夾具。對于特殊試樣(成品及半成品的)使用的夾具,主要根據試樣的型狀及材質(zhì)設計夾具。
②.夾具本身沒(méi)有固定的結構(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,也可采用對夾夾緊
方式),這和主機有明顯的區別。主機國內、國外的大同小異,而夾具國外的、國內的區別很大,不同公司間也有大的區別。這主要取決于公
司的整體水平,設計人員的經(jīng)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,可用性較高,但價(jià)格較高,處在高
端市場(chǎng);而我們的夾具,由于涉足行業(yè)廣,在國內的市場(chǎng)份額大,在一定程度上可以取代部分國外的夾具,處在中高端市場(chǎng)。但在一些新材料
、特種材料用夾具上,國內與國外水平還有一定差距。
③.夾具本身就是一個(gè)鎖緊機構,我們知道機械上的鎖緊結構有:縲紋(即螺紋,螺釘,螺母)、斜面、偏心輪、杠桿等,夾具就是這些結構的
組合體。試驗機用夾具在結構上沒(méi)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面夾緊結構,
隨試驗力的增加,夾緊力隨之增加,臺肩試樣采用懸掛結構等),如果夾具按結構劃分,可分為楔形類(lèi)夾具(指采用斜面鎖緊原理結構的夾具)
、對夾類(lèi)夾具(指采用單面或雙面螺紋頂緊原理結構的夾具)、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
緊原理結構的夾具)、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(指適用于臺肩試樣的夾具)、螺栓類(lèi)夾具(指適用于
螺栓、螺釘、螺柱等測試螺紋強度的夾具)、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。這些夾具的結構各有各的優(yōu)缺
點(diǎn),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。