電子式試驗機夾具的介（jiè）紹（shào）
電子式試驗機是用來對金屬材料和非（fēi）金屬材料進行拉伸、壓縮、彎曲、剪切（qiē）、剝離等（děng）力學性能（néng）試驗用的機械（xiè）加力（lì）的試驗機。
電子試驗機的使用範圍：科研院所、商檢（jiǎn）仲裁機構、大專院校以及橡膠、輪胎（tāi）、塑料、金屬、電線電纜、製鞋、皮革、紡織、包裝、
建材、石化（huà）、航空…..等行業（yè），為材料開發、物性試驗（yàn）、教（jiāo）學（xué）研究、品（pǐn）質管製、進料檢驗、生產線（xiàn）的隨機檢驗等*的檢測設備。
我們知道試驗（yàn）機必須具備三個要素：a、有加力裝置 b、有夾具 c、有力值顯示裝（zhuāng）置和記錄
可（kě）見夾具（jù）在試驗機中的重要性，我們通過夾具夾持試樣（或產品（pǐn）），通過加力裝置，力值顯示裝置和記（jì）錄（lù）來判斷材料（或成品）是否合格
和達到（dào）預定的性能指標，沒有可用的（de）夾具，這些就無法判斷（duàn）。夾具是試驗機中根據材料試樣變化而經常（cháng）變化的一個部分，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重要因素。合理正確的使用夾（jiá）具有利於試驗順利的進行。隨著科學技術的發展，
各行各業對（duì）材料的要求越（yuè）來越高，致使新材料不斷的出現,對夾具（jù）的設計提出了更高的要求。
夾具根據試驗方法不同，大致可（kě）分為：拉伸類夾具、壓縮類（lèi）夾具、彎曲類夾具、剝離類夾具、剪切（qiē）類夾具（jù）等（děng），其中拉伸類（lèi）夾具（jù）約占夾具
總量的80％左右。
1、夾（jiá）具的特點
a．我們知道通過夾具夾持試樣（或產品）對試樣進（jìn）行加力，夾（jiá）具所能承受的試驗力的大小是夾具的一個很重（chóng）要的指標（biāo）。它決定（dìng）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（gè）樣，試樣所能承受的試驗力
小到幾十厘牛（如紡織用氨綸（lún）絲），大（dà）到幾（jǐ）十噸（dūn）(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（jìng）φ
0.006mm的金（jīn）絲，大到直（zhí）徑1m的PVC管材（cái）等。這就要求根（gēn）據不同的試驗力（lì）、試樣的形狀大小選擇設計不（bú）同的夾具。
b．對夾具材料的要求：
①.對（duì）一般（bān）的金（jīn）屬及非金屬試樣,夾具的鉗口直接（jiē）與（yǔ）試樣接觸，一般都選用合金結構鋼，合金高碳鋼(或低碳合金鋼)、冷作模（mó）具鋼等，通過
適當的熱處理工藝(淬回（huí）火（huǒ）、滲碳淬火等)增加其強度、耐磨性. 有時也在鉗口（kǒu）處鑲裝特種鋼（gāng）材,或在鉗口表（biǎo）麵噴塗金鋼砂等.
②.對一（yī）些小試驗（yàn）力的夾（jiá）具，與試樣接觸（chù）的表麵（miàn）采用粘軟質膠（jiāo）皮等。（例如：塑料（liào）薄膜、纖維絲等試樣的夾具夾（jiá）持麵。）
③夾具體一般采用中碳鋼、合金結構鋼，通過適當的熱處理工藝（yì）增加其力學性能。有時為了減輕重量也采用鋁合金等有色金屬及特種金屬
。有時也采用鑄造結構（gòu）(鑄鋼,鑄鋁等)
c．對（duì）夾（jiá）具結（jié）構的要求：
①.夾具的設計主（zhǔ）要依據材料（liào）的試驗標準及（jí）試樣（特指成品及半成品）的型狀及材質（zhì）。以上所說的試驗標準是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS
…等，還有企業（yè）標準、行業標準等（děng），這些標準中一般都對試樣製樣及試（shì）驗方法都有嚴格的規定，我們可以（yǐ）根據試樣及試（shì）驗方法的不同設計不同（tóng）
的夾具。對（duì）於特殊試樣（成品及半成品的）使用（yòng）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（rú）金屬絲可采用纏繞方（fāng）式夾緊,也可采（cǎi）用兩個平（píng）板夾緊，金屬薄（báo）板試樣可采用楔形夾緊方式，也可采用對夾夾緊
方（fāng）式），這和主機有明顯的（de）區別。主機國內、國（guó）外的（de）大同小異，而夾具國外的、國內的區別很大，不同公（gōng）司間也有大的區別。這主要（yào）取決於公
司的整體水（shuǐ）平，設計人（rén）員的經驗（yàn）的積累。國外的夾具（jù），如INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夾具一（yī）般做工細致（zhì），可用性較高（gāo），但價格較高，處在高
端市場；而我們的夾（jiá）具，由於涉足行業廣，在國內的*大，在一定程度（dù）上可以取代部分國外的夾具，處在中市場。但在一些（xiē）新材料
、特種材料用夾具上，國內與國外（wài）水平還有一定（dìng）差距。
③.夾具本身就是（shì）一個鎖緊機構，我們知（zhī）道機械（xiè）上的鎖（suǒ）緊結構有：縲（léi）紋（即（jí）螺紋，螺釘，螺母）、斜麵（miàn）、偏心輪、杠杆等，夾具就是這些結構的
組合體。試驗機（jī）用（yòng）夾具（jù）在結構上沒有固（gù）定的模式,根（gēn）據不同的試樣及試驗力大小,在結構上差別（bié）很大.(大試驗力的試（shì）樣（yàng）一般采用斜麵夾緊結構,
隨試驗力的增加,夾（jiá）緊（jǐn）力隨之增加（jiā），台肩試樣采用懸掛結（jié）構等)，如（rú）果夾（jiá）具按結構劃分，可分為楔（xiē）形類夾具（jù）（指采用斜麵鎖緊原理結構的夾具）
、對夾類夾具（指采（cǎi）用單（dān）麵或雙麵螺（luó）紋頂緊原理結構的夾具）、纏（chán）繞類夾具（指試樣通過纏繞方式鎖緊的夾具）、偏（piān）心類夾具指采用（yòng）（偏心鎖
緊原理結構的夾具）、杠杆類夾具（指采用杠杆力放（fàng）大原理（lǐ）結構的夾具）、台肩類夾具（指適用於台肩（jiān）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（jiá）具）、90°剝離類夾具（指適用（yòng）於兩試樣進行垂具，直剝離的夾（jiá）具（jù））等（děng）。這（zhè）些夾具的結構各有各的優缺
點，例如：楔（xiē）形（xíng）夾具，初（chū）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。
2．如何判（pàn）斷夾具是否適用:
對夾具適（shì）用性的判定很難界定，由於夾具結（jié）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（zhǒng）試樣，但不能（néng）說沒有（yǒu）辦法，
有以下幾（jǐ）點供（gòng）參考（kǎo）：
a．夾具是否使（shǐ）用方（fāng）便、安全。
b．夾持是否可（kě）用，不能有（yǒu）打滑現象。
c．做試驗（yàn）過程中，試樣斷點好。數據離（lí）散性小。（即試樣不斷鉗口（kǒu）、鉗口內、平（píng）行段或標距外）
3．如何選擇夾具主要從以下幾方麵考慮：
a．根據（jù）主機zui大試驗力選擇主要夾具。夾具所能承受的（de）zui大力必須大於等於主機的zui大（dà）試驗力。
b．根（gēn）據非標配置、或擴展配置選一些次要夾（jiá）具。（例如：擴展配置傳感器為10kN，所選次（cì）要夾具所能承受（shòu）的zui大試驗力也要為10kN。）
c．根據客戶試樣（yàng）選夾具。（例如：客戶（hù）提供試（shì）樣的形狀，zui大試驗力等。）
d．建議客（kè）戶用什麽樣的夾（jiá）具。（例如：直徑小於1mm的（de）繩類試樣，包括鋼絲、鐵絲、細（xì）線等。你應該明（míng）確告訴客戶這種試樣隻能采用纏（chán）繞式夾
持方法，但試樣延伸率誤差大（dà））。
4．正確裝夾試樣
試樣（yàng）的（de）正確（què）裝夾對試驗很重要，直接影響（xiǎng）試驗的成敗及測試數據的準確性。總的原則是：使試樣（或成品、半成品）的受力作用線盡量與
傳（chuán）感器的力作用線重合。
a.對矩形試樣（yàng）、脆性試樣來說，裝夾更為重要。對楔形夾具來說，試樣的左、右對中是由夾具保證的（de），但前（qián）後卻容易裝斜（xié），裝斜後在拉伸過程
中試樣兩側受力（lì）不（bú）均勻，有可能撕裂試樣或斷點差。在裝夾時盡可能的將試樣前後裝平行（háng），平行後再做拉伸（shēn）。b.在鋼絲類（lèi）纏繞夾（jiá）具中，不能出（chū）
現線壓線的情況，這樣（yàng）會造（zào）成（chéng）局部的應力集中，往往會從壓線處（chù）斷，造成斷點差。
c.對於搭接試樣，應使搭接麵通過傳感器的力作用中（zhōng）心，這裏就不一（yī）一舉例說明了。
5．夾具現狀及發展趨勢
a.試驗機的發展方向是由製樣檢測向製品（即成品、半成（chéng）品）檢測（cè）方向發展,這就（jiù）要求與之相適應的夾具由原用於標準試樣試驗的夾具向用於成
品檢測的（de）夾具發展.
b.夾具的使用（yòng）向率，低（dī）勞動強度的方向發展。過去的夾具一般采用機械鎖緊，費時費力，勞動強度大，效（xiào）率低。隨著工作環境的改善，及
大批量試驗(生產流水線隨（suí）機抽檢的)需要，夾具的夾緊方式由原來的機械夾緊向氣（qì）壓夾緊、液壓夾緊等方向發展。
c.全自動夾具：從試樣尺寸測量到裝（zhuāng）夾，再到開始試驗，zui後出測試（shì）報告一次完成。此類夾具成本很高，僅適用於大（dà）批量的相同（tóng）試（shì）樣或成品的
測試和檢驗。
d.環境試驗（高低溫試驗）的增多（duō），使用（yòng）於高低溫的夾具增多。環境（jìng）試（shì）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（lā）伸
試（shì）驗國（guó）家標準都有規定（dìng）：圓試樣用螺紋，板（bǎn）試樣上（shàng）有孔。由於連（lián）接方式固定，所以夾具的設計較為簡單。但高（gāo）低溫（wēn）試驗卻不同，它一般是在高
低溫箱中（zhōng）做試驗，它的試樣一般標距短（一般為常溫試（shì）樣）。這樣一來夾具就必須裝在高低（dī）溫箱內，高低溫試驗一般由於試驗機行程（chéng）受限製（
試驗機在裝標準夾具時行程），這就要（yào）求夾具體（tǐ）積小，又要滿足試驗力，又要耐高溫、低溫,一般比較（jiào）難設計（jì）。
e.連續試驗夾具增多。由於過去一般是製樣檢測，試樣的拉伸、壓縮是分開進行的（即拉伸、壓（yā）縮是用不同的夾具進行（háng）的），而現在成（chéng）品檢測（cè）
越來越多，試樣在同一次試驗中又要受拉伸，又（yòu）要受壓縮，又（yòu）要有高的效率，隻能用同一種（zhǒng）夾具既做拉伸又做壓縮。
f.特殊行業用試驗夾具增多（duō）。隨著科學技術的發展，一些新興的行業對試驗用夾具提出了新的要（yào）求，例如要求夾具結構小、無磁性，耐腐蝕（
在溶（róng）液中（zhōng）做試驗）等等。
由於試驗機夾具使用的特殊性，以（yǐ）及（jí）新材料的不斷出現（xiàn），夾具的設計一直處在被（bèi）動的局麵。我們每天（tiān）都會碰到新材料，需要（yào）設（shè）計新的夾
具。我們隻有總結過去的成功經驗，來順應新的發展趨勢（shì）。
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更新時間：2008-12-17
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