電子式試驗機夾具的（de）介（jiè）紹
電子式（shì）試驗（yàn）機是用來對（duì）金屬（shǔ）材料和非金屬材料進行拉伸（shēn）、壓縮、彎曲、剪切（qiē）、剝（bāo）離等力學性能（néng）試驗（yàn）用的機械加力的試驗機。
電子試驗機的使用範（fàn）圍：科研院（yuàn）所、商檢仲裁機構、大（dà）專院校以及橡膠、輪胎、塑料、金屬、電線（xiàn）電纜、製鞋、皮革、紡織（zhī）、包裝（zhuāng）、
建材、石化、航空…..等行業（yè），為材料開發、物（wù）性試驗、教學研究、品質管製（zhì）、進料檢驗、生產線的隨機（jī）檢驗等*的檢測（cè）設備（bèi）。
我們知道試驗機必須具備三（sān）個要素：a、有加力裝置 b、有夾具 c、有力值顯示裝置（zhì）和記錄
可見夾具在試驗機中的重（chóng）要性，我們通過夾（jiá）具夾持（chí）試樣（或產品），通過加力裝置，力值顯示裝置和記錄（lù）來判斷材料（或成品）是否合格
和達到預定的性能指標，沒有可用的夾具，這些就無法判斷。夾具（jù）是試驗機中根據材料（liào）試樣變化而經常（cháng）變化的一個部分，不同的材料需（xū）要不同
的夾（jiá）具，它是試驗能否順利進行及試驗結果準（zhǔn）確度高低的一個（gè）重要因（yīn）素。合理正確的使用夾具有利於試驗順利的進（jìn）行。隨著科學技術的發展，
各行各業對材料的要求越來越高，致使新材料不（bú）斷的出現,對夾具的設計提出了更高的要求。
夾具（jù）根據試（shì）驗方法不同，大致可分為：拉伸類（lèi）夾具、壓縮類夾具、彎曲類夾（jiá）具、剝離類夾具、剪切類（lèi）夾具（jù）等，其中拉伸類夾具約占夾具
總量的80％左右。
1、夾具的特點
a．我（wǒ）們知道通過夾具夾持試樣（或產（chǎn）品）對試（shì）樣進行加力，夾具所能承受的試驗（yàn）力的大小是夾具的一個很重要的指（zhǐ）標。它決定了夾具結
構的大小及夾具操作的勞動強度的（de）大小，試樣材質有金屬和非金屬之分，形狀有大（dà）小之分。材料的成分組成各種（zhǒng）各樣，試樣所（suǒ）能承（chéng）受的試驗力
小到幾十厘（lí）牛（如紡織用氨綸絲），大到幾（jǐ）十噸(如普通鋼材等；大的電子式試驗機試驗力為600KN,0.5級機)，試樣尺寸小到直徑φ
0.006mm的金（jīn）絲，大到（dào）直徑1m的PVC管（guǎn）材等。這就要求根據不同的試驗力、試樣的形（xíng）狀大小選擇設計不同的（de）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（jiá）具的鉗口直（zhí）接與試樣接觸，一般都選用合金結構（gòu）鋼，合金高碳鋼(或低碳合金鋼)、冷作模（mó）具鋼等，通過
適當的熱處理（lǐ）工藝(淬回火、滲碳淬火等)增加其（qí）強度、耐磨性. 有時也在鉗（qián）口處鑲裝特種鋼材,或在鉗口表（biǎo）麵（miàn）噴塗金鋼砂等.
②.對一些（xiē）小試（shì）驗力的夾（jiá）具（jù），與試樣接觸的表麵（miàn）采用粘軟質膠皮等。（例如：塑（sù）料薄（báo）膜、纖維絲等試樣的（de）夾具夾持麵。）
③夾具體一般采用中碳鋼、合金結構鋼，通（tōng）過適當的（de）熱處理工藝增加其力學性能。有時為了減輕重（chóng）量也（yě）采用（yòng）鋁合金等（děng）有色金屬及特種金屬
。有（yǒu）時也采用鑄造結構(鑄鋼,鑄鋁等)
c．對夾具結構的要求：
①.夾具的設計主（zhǔ）要（yào）依據材料的試驗標（biāo）準及試樣（特指成品及半成品）的型狀及材質。以（yǐ）上所說的試驗標準是指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製樣及試驗（yàn）方法都有嚴格的（de）規定，我們可以根據試樣及（jí）試驗方法（fǎ）的不同設計不同
的夾具。對於特殊（shū）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（jù）。
②.夾具本身（shēn）沒有固定的結構（如金屬絲可（kě）采用（yòng）纏繞方式夾緊,也（yě）可采用兩個平板夾緊，金屬（shǔ）薄板試樣可采用楔形夾緊方式，也可（kě）采用對夾（jiá）夾（jiá）緊
方式），這和主機有明顯的區（qū）別。主機國內、國外的大同（tóng）小異，而夾具國外的、國內的區（qū）別很大，不同公（gōng）司間也（yě）有大的區別。這主要取決（jué）於公
司的整體（tǐ）水平（píng），設計人員的經驗的（de）積累。國外的夾具，如（rú）INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夾具一般做工細致，可用性較高，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*大，在一定程度上可（kě）以取代部分國外的（de）夾（jiá）具，處在中市場。但在一些新材料（liào）
、特種材（cái）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（suǒ）緊（jǐn）機構，我們知道機（jī）械上的鎖緊結構有：縲紋（即螺紋，螺釘，螺母）、斜麵、偏心輪、杠杆等，夾具就是這些結構的
組（zǔ）合體。試驗機用夾具在結構上沒有固定的模式,根（gēn）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（de）試（shì）樣一般采用斜麵夾緊結（jié）構,
隨試驗力的增加,夾緊力隨之增加（jiā），台肩試樣采（cǎi）用懸掛結構等)，如果夾（jiá）具按結構劃分（fèn），可分為楔形類（lèi）夾具（指采用斜麵（miàn）鎖緊原（yuán）理結構的夾具）
、對夾類夾具（指采用單麵（miàn）或雙麵螺紋頂緊原理結構（gòu）的夾具）、纏繞類夾具（指試樣通過纏繞方（fāng）式鎖（suǒ）緊的夾具）、偏心類夾具（jù）指采用（偏心鎖
緊原理結構的夾具）、杠杆類夾具（指采用杠杆力放大原（yuán）理結構的夾具）、台肩（jiān）類夾具（指適用於（yú）台肩試樣（yàng）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（zhǐ）適用於兩試樣進行垂（chuí）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（dà），隨試驗（yàn）力增加（jiā）。夾緊力隨之減（jiǎn）小。
2．如何判斷夾（jiá）具是否適用:
對夾具適用性的（de）判定很難（nán）界定，由於夾（jiá）具結構（gòu）的特殊性,對一種夾具,有時（shí）我們（men）很難確定它到底更適合那種試樣，但不（bú）能說沒有辦法，
有以下幾（jǐ）點供參考：
a．夾具是否使用方便、安全。
b．夾持是否可用，不（bú）能有打滑現象。
c．做試驗過程中，試（shì）樣斷（duàn）點好。數據離散性小。（即試樣不斷鉗口、鉗口內、平行段（duàn）或標距外（wài））
3．如何選擇夾（jiá）具主要從以下幾方麵考慮：
a．根據主機zui大試驗力（lì）選（xuǎn）擇主要夾具。夾具所（suǒ）能承受的zui大力必須大於等（děng）於主機（jī）的（de）zui大試驗力（lì）。
b．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（shòu）的zui大試驗力也（yě）要為（wéi）10kN。）
c．根據客戶試樣選夾具。（例如：客戶提供試樣的形狀，zui大試驗力等（děng）。）
d．建議客戶用（yòng）什麽（me）樣的夾具。（例如：直徑小於1mm的繩類試樣，包括鋼絲、鐵絲、細線等。你應該明確告訴客戶這種試樣隻能采用纏繞式夾
持方法，但試樣延伸率誤差大）。
4．正（zhèng）確裝夾試樣
試樣的正確裝夾對試驗很（hěn）重要，直（zhí）接影響試驗的成敗及測試數據的（de）準確性。總的原則（zé）是：使試樣（或成品、半成品）的（de）受力作用線盡量與
傳感（gǎn）器的（de）力作用線重合。
a.對矩（jǔ）形試樣、脆性試樣來說，裝夾更為重要。對楔形夾具來說，試（shì）樣的左、右對中是由夾具保證的，但前後卻容易裝斜，裝斜後在拉伸過程
中試樣兩側受力不均勻，有可能撕裂試樣或斷點差。在裝（zhuāng）夾時盡可能的將試樣前後裝平行，平行後再做拉伸。b.在鋼絲類（lèi）纏繞夾具（jù）中，不能出
現線壓線的情況，這樣會造成局部的應力集中，往往會從壓線處斷，造成斷點差。
c.對於搭接試樣，應使搭接麵（miàn）通（tōng）過傳感器的力（lì）作用中心，這裏就不（bú）一一舉例（lì）說明了。
5．夾（jiá）具現狀及發展趨（qū）勢
a.試（shì）驗機的發展方向是由製樣檢測向製品（即成品（pǐn）、半成品）檢測方向發展,這就要求（qiú）與之相適應（yīng）的（de）夾具由原用於標準試樣試驗的夾具向用於成
品（pǐn）檢測的夾具發展.
b.夾具的使用向率，低勞動強度的方向發展。過去的（de）夾具一般（bān）采（cǎi）用機械鎖緊，費時費力（lì），勞動強度大，效率低。隨著工作環境的改善，及（jí）
大（dà）批量試驗(生產流水線隨機抽檢的)需（xū）要，夾具的夾緊方式由（yóu）原來的機（jī）械夾緊向氣壓夾緊、液壓夾緊等方向發（fā）展。
c.全自動夾具：從試樣尺寸測量到裝夾，再到開始試驗，zui後出測試（shì）報告一次完成。此類夾具（jù）成本很高，僅適用於大批量的相同試樣或成品的
測試和檢驗。
d.環（huán）境（jìng）試驗（高低溫試驗）的增多，使（shǐ）用（yòng）於高低溫的夾具增多。環境試驗（高低溫箱）的增多，給夾具的設計增加了難度。我們知道高溫拉伸
試驗國家標準都有規定：圓（yuán）試樣用螺紋，板試樣上（shàng）有孔。由於連接方式固定，所以夾具的設計較為簡單。但高低溫試驗（yàn）卻不同，它一（yī）般是（shì）在高
低溫箱中（zhōng）做試驗，它的（de）試（shì）樣（yàng）一般（bān）標距短（一般為常溫試樣）。這樣（yàng）一來夾具就必（bì）須裝在高低溫箱內，高低溫試驗一般由於試驗機行程受限製（
試驗機（jī）在裝標準夾具時行程），這就要求夾具體積小，又要滿足試驗力，又要耐高溫、低溫,一般比較（jiào）難設計。
e.連續試驗夾具增多。由於（yú）過去一般是製樣檢測，試樣（yàng）的拉伸、壓縮是分開進行的（即拉伸、壓縮是用不同（tóng）的夾（jiá）具（jù）進行的），而（ér）現在成品檢測
越來越（yuè）多，試樣在同一次試驗（yàn）中又（yòu）要受（shòu）拉伸，又要受壓縮（suō），又要有高的效率，隻能用同（tóng）一種夾具既做拉伸又做壓縮。
f.特殊行業用試驗夾具（jù）增多。隨著科（kē）學技術的發展，一些新興的行（háng）業對試驗用夾具提出了新的要求，例如要求夾具結構小、無磁性，耐腐蝕（
在溶液中做試（shì）驗）等等。
由於試驗機夾具使用（yòng）的特殊性，以及新材料的不斷出現，夾具的設（shè）計一直處在（zài）被動的局麵。我（wǒ）們每天都會碰到新材料，需要設計新的（de）夾
具。我們隻有總結過去的成功經驗，來順應新的發展趨勢。
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更新時間：2008-12-17
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