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一、試驗(yàn)機(jī)具備三個(gè)要素

有加力裝置：有夾具；有力值顯示裝置和記錄�？梢妸A具在試驗(yàn)機(jī)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(dá)到預(yù)定的性能指標(biāo)，沒有的夾具，這些無(wú)法判斷。夾具是試驗(yàn)機(jī)中根據(jù)材料試樣變化而一個(gè)經(jīng)常變化的部分，不同的材料需要不同的夾具，它是試驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行及試驗(yàn)結(jié)果度高低的一個(gè)重要因素，合理正確的使用夾具有利于試驗(yàn)順利的進(jìn)行，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)材料的要求越來(lái)越高，致使新材料不斷的出現(xiàn),對(duì)夾具的設(shè)計(jì)提出了高的要求。

二、夾具根據(jù)試驗(yàn)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，其中拉伸類夾具約占夾具總量的80%左右。

三、夾具的基本性能

1）夾具對(duì)強(qiáng)度要求：

通過(guò)夾具夾持試樣（或產(chǎn)品）對(duì)試樣進(jìn)行加力，夾具所能承受的試驗(yàn)力的大小是夾具的一個(gè)很重要的指標(biāo)，它決定了夾具結(jié)構(gòu)的大小及夾具操作的勞動(dòng)強(qiáng)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(yàn)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大的電子式多功能試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)力為600KN,0.5級(jí)機(jī)，試樣尺寸小到直徑φ0.006mm的金絲，大到直徑1m的PVC管材等，這要求根據(jù)不同的試驗(yàn)力、試樣的形狀大小選擇設(shè)計(jì)不同的夾具.

2）對(duì)夾具材料的要求。

①. 對(duì)一般的金屬及非金屬試樣, 夾具的鉗口直接與試樣接觸，一般都選用合金結(jié)構(gòu)鋼，合金高碳鋼或低碳合金鋼、冷作模具鋼等，通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚧慊鼗�、滲碳淬火等增加其強(qiáng)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(duì)一些小試驗(yàn)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. 夾具體一般采用中碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼，通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囋黾悠淞W(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(jié)構(gòu)鑄鋼,鑄鋁等

3）對(duì)夾具結(jié)構(gòu)的要求。夾具的設(shè)計(jì)主要依據(jù)材料的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等，還有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，這些標(biāo)準(zhǔn)中一般都對(duì)試樣制樣及試驗(yàn)方法都有嚴(yán)格的規(guī)定，我們可以根據(jù)試樣及試驗(yàn)方法的不同設(shè)計(jì)不同的夾具。

對(duì)于特殊試樣（成品及半成品的）使用的夾具，主要根據(jù)試樣的型狀及材質(zhì)設(shè)計(jì)夾具。

四、夾具的結(jié)構(gòu)

夾具本身沒有固定的結(jié)構(gòu)（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(duì)夾夾緊方式），這和主機(jī)有明顯的區(qū)別，主機(jī)、國(guó)外的大同小異，而夾具國(guó)外的、的區(qū)別很大，不同公司間也有大的區(qū)別。這主要取決于公司的整體水平，設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)的積累。國(guó)外的夾具，如INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夾具一般做工細(xì)致,性較高，但價(jià)格較高，處在市場(chǎng)，而的，如SANS的夾具，由于涉足行業(yè)廣，在的市場(chǎng)分額大，在一定程度上可以取代國(guó)外的夾具,處在中市場(chǎng),但在一些新材料,特種材料用夾具上與國(guó)外水平還有一定差距。

夾具本身是一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)，我們知道機(jī)械上的鎖緊結(jié)構(gòu)有：縲紋（即螺紋，螺釘，螺母）、斜面、偏心輪、杠桿等，夾具是這些結(jié)構(gòu)的組合體。試驗(yàn)機(jī)用夾具在結(jié)構(gòu)上沒有固定的模式, 根據(jù)不同的試樣及試驗(yàn)力大小,在結(jié)構(gòu)上差別很大.大試驗(yàn)力的試樣一般采用斜面夾緊結(jié)構(gòu),隨試驗(yàn)力的增加,夾緊力隨之增加，臺(tái)肩試樣采用懸掛結(jié)構(gòu)等，如果夾具按結(jié)構(gòu)劃分，可分為楔形類夾具（指采用斜面鎖緊原理結(jié)構(gòu)的夾具）、對(duì)夾類夾具（指采用單面或雙面螺紋頂緊原理結(jié)構(gòu)的夾具）、纏繞類夾具（指試樣通過(guò)纏繞方式鎖緊的夾具）、偏心類夾具指采用（偏心鎖緊原理結(jié)構(gòu)的夾具）、杠桿類夾具（指采用杠桿力放大原理結(jié)構(gòu)的夾具）、臺(tái)肩類夾具（指適用于臺(tái)肩試樣的夾具）、螺栓類夾具（指適用于螺栓、螺釘、螺柱等測(cè)試螺紋強(qiáng)度的夾具）、90°剝離類夾具（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(jié)構(gòu)各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，例如：楔形夾具，初始夾緊力小，隨試驗(yàn)力增加。夾緊力隨之增加。對(duì)夾夾具，初始夾緊力大，隨試驗(yàn)力增加。夾緊力隨之減小

五、夾具適用性的判斷標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)夾具適用性的判定很難界定，由于夾具結(jié)構(gòu)的特殊性,對(duì)一種夾具,有時(shí)我們很難確定它到底適合那種試樣，但不能說(shuō)沒有辦法，有以下幾點(diǎn)供參考：

◆ 夾具是否使用方便、。

◆ 夾持是否，不能有打滑現(xiàn)象。

◆ 做試驗(yàn)過(guò)程中，試樣斷點(diǎn)好。數(shù)據(jù)離散性小。（即試樣不斷鉗口、鉗口內(nèi)、平行段或標(biāo)距外）

六、夾具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

◆ 試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展方向是由制樣檢測(cè)向制品（即成品、半成品）檢測(cè)方向發(fā)展，這要求與之相適應(yīng)的夾具由原用于標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)的夾具向用于成品檢測(cè)的夾具發(fā)展。

◆ 夾具的使用向率，低勞動(dòng)強(qiáng)度的方向發(fā)展，過(guò)去的夾具一般采用機(jī)械鎖緊，費(fèi)時(shí)費(fèi)力, 勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，隨著工作環(huán)境的改善，及大批量試驗(yàn)生產(chǎn)流水線隨機(jī)抽檢的需要，夾具的夾緊方式由原來(lái)的機(jī)械夾緊向氣壓夾緊，液壓夾緊等方向發(fā)展。

◆ 自動(dòng)夾具

從試樣尺寸測(cè)量到裝夾，再到開始試驗(yàn)，后出測(cè)試報(bào)告一次完成。此類夾具成本很高，僅適用于大批量的相同試樣或成品的測(cè)試和檢驗(yàn)。

◆ 環(huán)境試驗(yàn)（高低溫試驗(yàn)）的增多, 使用于高低溫的夾具增多，環(huán)境試驗(yàn)（高低溫箱）的增多，給夾具的設(shè)計(jì)增加了難度，我們知道高溫拉伸試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都有規(guī)定，圓試樣用螺紋，板試樣上有孔。由于連接方式固定,所以?shī)A具的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,但高低溫試驗(yàn)卻不同，它一般是在高低溫箱中做試驗(yàn),它的試樣一般標(biāo)距短（一般為常溫試樣）。這樣一來(lái)夾具裝在高低溫箱內(nèi)，高低溫試驗(yàn)一般由于試驗(yàn)機(jī)行程受限制（試驗(yàn)機(jī)在裝標(biāo)準(zhǔn)夾具時(shí)行程）這要求夾具體積小，又要滿足試驗(yàn)力，又要耐高溫、低溫,一般比較難設(shè)計(jì)。

◆ 連續(xù)試驗(yàn)夾具增多

由于過(guò)去一般是制樣檢測(cè)，試樣的拉伸、壓縮是分開進(jìn)行的（即拉伸、壓縮是用不同的夾具進(jìn)行的），成品檢測(cè)越來(lái)越多，試樣在同一次試驗(yàn)中又要受拉伸，又要受壓縮，又要有高的效率，只能用同一種夾具即做拉伸又做壓縮。

◆ 特殊行業(yè)用試驗(yàn)夾具增多

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些新興的行業(yè)對(duì)試驗(yàn)用夾具提出了新的要求，例如要求夾具結(jié)構(gòu)小、無(wú)磁性，耐腐蝕（在溶液中做試驗(yàn)）等等。

七、夾具設(shè)計(jì)中存在的難點(diǎn)

◆ 鋼絲、鋼絞線由于試樣硬度高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中受力不均勻，夾持試樣的鉗口易磨損等原因，夾具一直未得到好的解決。

◆ 大試驗(yàn)力、大直徑的尼龍繩，由于變形過(guò)大，夾持困難，夾具的設(shè)計(jì)也是一個(gè)難點(diǎn)。

由于試驗(yàn)機(jī)夾具使用的特殊性,以及新材料的不斷出現(xiàn),夾具的設(shè)計(jì)一直處在被動(dòng)的局面,我們每天都會(huì)碰到新材料，需要設(shè)計(jì)新的夾具，總結(jié)過(guò)去成功的經(jīng)驗(yàn)。

電子多功能試驗(yàn)機(jī)數(shù)字式增量傳感器采用幾種不同的工作原理。為常見的是光學(xué)式或者電磁式傳感器。在具體應(yīng)用時(shí)到底選用何種類型主要取決于用途本身，度要求，以及諸如溫度，污染程度等環(huán)境因素。

1、主要種類

旋轉(zhuǎn)編碼器，線性位移傳感器。

2、參考基準(zhǔn)

基本而言，數(shù)字式增量傳感器是相對(duì)測(cè)量系統(tǒng)；換言之，在啟動(dòng)測(cè)量時(shí)人們并不知道測(cè)量頭所在的位置。為了確定測(cè)量頭的位置，大多數(shù)的測(cè)量系統(tǒng)都帶有參考基準(zhǔn)。旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)帶有一個(gè)參考基準(zhǔn)，而線性傳感器通常有一個(gè)或者多個(gè)參考基準(zhǔn)。

3、供應(yīng)電壓

在工業(yè)界，常采用的是5V供應(yīng)電壓。當(dāng)然，可變供橋電壓，比如在11V到32V之間，也很常見。這類傳感器的好處是可以直接和汽車車輛的電源相連。

4、信號(hào)傳遞原理

帶有三個(gè)感應(yīng)器的測(cè)量頭沿條形碼直線移動(dòng)。這些條形碼激勵(lì)感應(yīng)器產(chǎn)生信號(hào)。

5、信號(hào)波形

正弦和長(zhǎng)方波

常見簡(jiǎn)單的傳感器一般是產(chǎn)生長(zhǎng)方波形；然而，高品位的數(shù)字增量傳感器常常采用正弦波形。有些傳感器還帶有模擬式增倍器；在此種模式下，其信號(hào)輸出是每個(gè)正弦周期內(nèi)長(zhǎng)方波脈沖的數(shù)量(脈沖數(shù)量取決于倍比數(shù))。

產(chǎn)品型號(hào)		WDS-10	WDS-20	WDS-50	WDS-100
最大試驗(yàn)力（KN）		10	20	50	100
試驗(yàn)力測(cè)量范圍		最大試驗(yàn)力的2%—100%FS
試驗(yàn)力準(zhǔn)確度		±1%
位移測(cè)量		分辨率為0.01mm
橫梁移動(dòng)速度		0.1-500mm/min
最大拉伸空間		600mm
最大壓縮空間		700mm
有效試驗(yàn)寬度		400mm
拉伸附具	平鉗口	0-7mm
	圓鉗口	Ф4-Ф9mm
整機(jī)電源		單相,220V±10%,50Hz
工作環(huán)境		室溫—35℃,相對(duì)濕度不超過(guò)80%
主機(jī)尺寸		760×500×1750mm				830×550×2000mm
重量		460 kg				720 kg

序號(hào)	項(xiàng) 目	技術(shù) 參數(shù)
1	最大試驗(yàn)力	50000N
2	試驗(yàn)力分辨率	0.1N
3	變形最小讀數(shù)值	0.01mm
4	示值相對(duì)誤差	2%－－100%量程范圍內(nèi) ±1%
5	試驗(yàn)力示值重復(fù)性相對(duì)誤差	≤1%
6	試驗(yàn)力零點(diǎn)相對(duì)誤差	±0.1%
7	速度范圍	1—200mm/min
8	試驗(yàn)空間	0-500mm
9	加載方式	電動(dòng)
10	控制方式	液晶控制
11	電源電壓、功率（必須有的接地措施）	220V/50Hz;1.0KW
12	重量	約150KG

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