如何選擇拉力試驗機夾具

夾具根據試驗方法不同，大致可分為：拉伸類夾具、壓縮類夾具、彎曲類夾具、剝離類夾具、剪切類夾具等，其中拉伸類夾具約佔夾具總量的80%左右。

一、 夾具的特點

1. 我們知道通過夾具夾持試樣(或產品)對試樣進行加力，夾具所能承受的試驗力的大小是夾具的一個很重要的指標。它決定了夾具結構的大小及夾具操作的勞動強度 的大小，試樣材質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釐牛(如紡織用氨綸絲)，大到幾十噸(如普 通鋼材等；國內最大的電子式萬能試驗機試驗力為600KN，0.5級機)，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 求根據不同的試驗力、試樣的形狀大小選擇設計不同的夾具。

2.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，一般都選用優質合金結構鋼，合金高碳鋼(或低碳合金鋼)、冷作模具鋼等，通過適當的熱處理工藝(淬回火、滲碳淬火等)增加其強度、耐磨性；有時也在鉗口處鑲裝特種鋼材，或在鉗口表面噴塗金鋼砂等。

②對一些小試驗力的夾具，與試樣接觸的表面採用粘軟質膠皮等。(例如：塑料薄膜、纖維絲等試樣的夾具夾持面。)

③夾具體一般採用優質中碳鋼、合金結構鋼，通過適當的熱處理工藝增加其力學性能。有時為了減輕重量也採用鋁合金等有色金屬及特種金屬。有時也採用鑄造結構(鑄鋼，鑄鋁等)。

3.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。以上所説的試驗標準是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等， 還有企業標準、行業標準等，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。對於特殊試樣(成品 及半成品的)使用的夾具，主要根據試樣的型狀及材質設計夾具。

②夾具本身沒有固定的結構(如金屬絲可採用纏繞方式夾緊，也可採用兩個平板夾 緊，金屬薄板試樣可採用楔形夾緊方式，也可採用對夾夾緊方式)，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。這主要取決於公司的整體水平，設計人員的經驗的積累。國外的夾具，如INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夾具一般做工細緻，可 靠性較高，但價格較高，處在高端市場；而我們的夾具，由於涉足行業廣，在國內的市場份額大，在一定程度上可以取代部分國外的夾具，處在中高端市場。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、槓桿等，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採用斜面夾緊結構，隨試驗力的增加，夾緊力隨之增加，台肩試樣採用懸掛結構等)，如果 夾具按結構劃分，可分為楔形類夾具(指採用斜面鎖緊原理結構的夾具)、對夾類夾具(指採用單面或雙面螺紋頂緊原理結構的夾具)、纏繞類夾具(指試樣通過纏 繞方式鎖緊的夾具)、偏心類夾具指採用(偏心鎖緊原理結構的夾具)、槓桿類夾具(指採用槓桿力放大原理結構的夾具)、台肩類夾具(指適用於台肩試樣的夾 具)、螺栓類夾具(指適用於螺栓、螺釘、螺柱等測試螺紋強度的夾具)、90°剝離類夾具(指適用於兩試樣進行垂具，直剝離的夾具)等。這些夾具的結構各有 各的優缺點，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。

二、如何判斷夾具是否適用

對夾具適用性的判定很難界定，由於夾具結構的特殊性，對一種夾具，有時我們很難確定它到底更適合那種試樣，但不能説沒有辦法，有以下幾點供參考：

1.夾具是否使用方便、安全。

2.夾持是否可靠，不能有打滑現象。

3.做試驗過程中，試樣斷點好。數據離散性小。(即試樣不斷鉗口、鉗口內、平行段或標距外)

三、如何選擇夾具

主要從以下幾方面考慮：

1.根據主機最大試驗力選擇主要夾具。夾具所能承受的最大力必須大於等於主機的最大試驗力。

2.根據非標配置、或擴展配置選一些次要夾具(例如：擴展配置傳感器為10kN，所選次要夾具所能承受的最大試驗力也要為10kN)。

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