广材试验机—万能试验机专用夹具说明

 

夹具是万能拉力试验机应用上不可缺少的一部分。万能拉力试验机通过夹具夹持试样(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)是否合格和达到预定的性能指标，没有可用的夹具，这些就无法判断。
夹具是拉力试验机中根据材料试样变化而经常变化的一个部分，不同的材料需要不同的夹具，夹具是试验能否顺利进行及试验结果准确度高低的一个重要因素。由于拉力试验机可以测多种产品的性能，由于各种试样的结构、外观不同，就形成了夹具结构的特殊性，所以，合理正确的使用夹具有利于试验顺利的进行。
随着科学技术的发展，各行各业对材料的要求越来越高，致使新材料不断的出现,对夹具的设计提出了更高的要求。

特点

1、万能拉力试验机夹具所能承受的试验力的大小是夹具的一个很重要的指标;
2、试验力的大小决定了夹具结构的大小及夹具操作的劳动强度的大小;
3、试样材质有金属和非金属之分，形状有大小之分;
4、材料的成分组成各种各样;
5、试样所能承受的试验力小到几十牛，大到几十上百吨等;
6、试样尺寸小到直径φ0.006mm 的金丝，大到直径 1m 的 PVC 管材等;
7、广材试验机根据不同的试验力、试样的规格形状大小可选择设计不同的夹具。

应用要求

1、对一般的金属及非金属试样应用要求:
(1)夹具的钳口直接与试样接触，一般都选用优质合金结构钢、合金高碳钢(或低碳合金钢)、冷作模具钢等;
(2)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;
(3)有时在钳口处镶装特种钢材;
(4)有时在钳口表面喷涂金钢砂等.
2、对一些小试验力的夹具应用要求:
(1)与试样接触的表面采用粘软质胶皮等;
(2)例如:塑料薄膜、纤维丝等试样的夹具夹持面。
3、夹具体应用要求:
(1)一般采用优质中碳钢、合金结构钢，通过适当的热处理工艺增加其力学性能;
(2)有时为了减轻重量也采用铝合金等有色金属及特种金属;
(3)有时也采用铸造结构(铸钢,铸铝等)
4、发展行业需要发展中变化的夹具
(1)夹具由原用于标准试样试验的夹具向用于成品检测的夹具发展;
(2)夹具的夹紧方式由原来的机械夹紧向气压夹紧、液压夹紧等方向发展;
(3)全自动夹具:从试样尺寸测量到装夹，再到开始试验，最后出测试报告一次完成;
(4)全自动夹具成本很高，仅适用于大批量的相同试样或成品的测试和检验。
(5)连续试验夹具或者多功能夹具增多，厂家为了节省成本，提出来的新要求，但设计成本高。
5、特殊行业可定制特殊夹具
(1)环境试验(高低温试验)的增多，使用于高低温的夹具增多;
(2)高低温的夹具体积小，又要满足试验力，又要耐高温、低温,一般比较难设计;
(3)特殊行业用试验夹具和应用越来越多。

结构设计要求

1、万能拉力试验机夹具的设计主要依据材料的试验标准及试样(特指成品及半成品)的型状及材质;
2、试验标准是指 ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS等，符合企业标准、行业标准、国际标准等;
3、根据试样及试验方法的不同设计不同的夹具，或者专用夹具;
4、对于特殊试样(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。
5、夹具本身没有固定的结构(如金属丝可采用缠绕方式夹紧,也可采用两个平板夹紧，金属
薄板试样可采用楔形夹紧方式，也可采用对夹夹紧方式);
6、夹具本身就是一个锁紧机构，我们知道机械上的锁紧结构有:缧纹(即螺纹，螺钉，螺
母)、斜面、偏心轮、杠杆等，夹具就是这些结构的组合体;
7、万能拉力试验机用夹具在结构上没有固定的模式,根据不同的试样及试验力大小,在结构上差别很大;
8、大试验力的试样一般采用斜面夹紧结构,随试验力的增加,夹紧力随之增加;
9、台肩试样采用悬挂结构等;
10、万能拉力试验机夹具适用性要求:
(1)夹具是否使用方便、安全。
(2)夹持是否可用，不能有打滑现象。
(3)做试验过程中，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)

分类

(一)夹具根据试验方法不同，大致可分为:
1、拉伸类夹具、
2、压缩类夹具、
3、弯曲类夹具、
4、剥离类夹具、
5、剪切类夹具等，
注:其中拉伸类夹具约占夹具总量的 80%左右。
(二)夹具按结构划分，可分为:
1、楔形类夹具(指采用斜面锁紧原理结构的夹具);
2、对夹类夹具(指采用单面或双面螺纹顶紧原理结构的夹具);
3、缠绕类夹具(指试样通过缠绕方式锁紧的夹具);
4、偏心类夹具指采用(偏心锁紧原理结构的夹具);
5、杠杆类夹具(指采用杠杆力放大原理结构的夹具);
6、台肩类夹具(指适用于台肩试样的夹具)
7、螺栓类夹具(指适用于螺栓、螺钉、螺柱等测试螺纹强度的夹具);
8、90°剥离类夹具(指适用于两试样进行垂具，直剥离的夹具)等。
注: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，随试验力增加。夹紧力随之增加。对夹夹具，初始夹紧力大，随试验力增加。夹紧力随之减小。
(三)夹具按用途划分，可分为:
1、土工布拉伸夹具;
2、线绳拉伸夹具;
3、线丝拉伸夹具;
4、编织袋拉伸夹具;
5、线材拉伸夹具;
6、橡胶片拉伸夹具;
7、钢绞线拉伸;
8、扭转夹具;
9、弹簧拉伸夹具;
10、人造板拉伸、压缩、弯曲夹具;
11、保温材料拉伸夹具;
12、管材拉伸、压缩夹具等。

选择

1、根据主机最大试验力选择主要夹具。
2、夹具所能承受的最大力必须大于等于主机的最大试验力。
3、根据非标配置、或扩展配置选一些次要夹具。(例如:扩展配置传感器为 10kN，所选次要夹具所能承受的最大试验力也要为 10kN。)
4、根据客户试样选夹具。(例如:客户提供试样的形状，最大试验力等。)
5、建议客户用什么样的夹具。(例如:直径小于 1mm 的绳类试样，包括钢丝、铁丝、细线
等。
6、试样采用缠绕式夹持方法时，试样延伸率误差大;
7、建议用户在选择夹具，请多与江西海达拉力机厂技术工程师多沟通交流;
8、确保夹具的选择是针对自己行业需要而设计铸造。

安装

1、试样的正确装夹对试验很重要，直接影响试验的成败及测试数据的准确性;
2、总的原则是:使试样(或成品、半成品)的受力作用线尽量与传感器的力作用线重合。
3、对矩形试样、脆性试样来说，装夹更为重要;
4、对楔形夹具来说，试样的左、右对中是由夹具保证的，但前后却容易装斜，装斜后在拉伸过程中试样两侧受力不均匀，有可能撕裂试样或断点差。
5、在装夹时尽可能的将试样前后装平行，平行后再做拉伸;
6、在钢丝类缠绕夹具中，不能出现线压线的情况，这样会造成局部的应力集中，往往会从压线处断，造成断点差。
7、对于搭接试样，应使搭接面通过传感器的力作用中心。
8、注意在安装前先阅读广州广材试验机操作说明书。

部分夹具图鉴（实物图）  

圆盘夹具                                     


抛物线夹具


橡胶（偏心轮）夹具   


渐开线夹具  


 5T楔形拉伸夹具   


  小剪形夹具


 穿刺夹具


  线材缠绕夹具


红砖多功能抗剪夹具


红砖多功能抗折夹具