Ⅰ 我想做一個拉伸試驗機的夾具,目前不知道用什麼鋼啊,請教高僧啊,分不多啊
根據試樣不同夾具面有很大差別,設計不當可能夾具就把試樣夾壞了、拉伸過程滑脫的有木有?
有時試樣取樣還有要求
買個吧,大部分拉伸夾具都便宜的,,我有賣家信息
Ⅱ 現在的拉力機做材料的拉伸試驗時,斷裂位置總是在夾具口,怎樣能解決這個問題
夾具的問題,夾具口有剪力,試件力值又比較低,容易出現這個問題,你是不是拉網格布,一般都是拉網格布出現這個問題,可以在夾具上墊點軟材料,比如高分子卷材或者膠皮什麼的,如果是卷材斷裂位置總是在夾具口,做啞鈴試件,應該就可以了,還有要看看夾具的兩夾頭是不是在同一軸線上,如果偏的很多按說明書調一下夾具,或者換一套夾具。不用買新機子,給你老大省點錢給你多發點獎金吧。
Ⅲ 你覺得拉力試驗機技術指標有哪些
其他驅動方式拉力試驗機:通過直流馬達控制,該驅動方式的拉力試驗機由於性價比低,現已逐步被淘汰。按照行業及功能特點可分為金屬拉力試驗機:金屬材料拉伸強度大,延伸率小,需要配置金屬標點引伸計。橡膠拉力試驗機:橡膠或彈性體延伸率比較大,需附帶大標點伸長裝置,同時夾具設計要考慮適合橡膠的特性、不能打滑。可增配O型圈夾具、輪胎行業裝用夾具等。塑料拉力試驗機:塑料的拉伸強度比橡膠大,延伸率有大有小,且常常要測試三點抗彎試驗。紡織拉力試驗機:紡織行業需要測試織物面料剝離、穿刺、撕裂,單紗拉伸等測試,夾具及軟體比較特殊。紙張拉力試驗機:紙張需要測試拉伸強度、環壓強度、豎壓、平壓、邊壓、剝離強度等,夾具較多。皮革拉力試驗機:皮革需要測試拉伸強度、撕裂強度等,測試項目比較簡單。按試驗材料分:金屬材料夾具和非金屬材料夾具;按試驗溫度分:常溫夾具、高溫夾具、低溫夾具、高低溫夾具;按用途分:拉伸夾具、壓縮夾具、彎曲夾具、剪切夾具、剝離夾具、撕裂夾具、封合夾具、抗彎抗折夾具;按自動化程度分:手動夾具、氣動夾具、電動夾具、液壓夾具。
Ⅳ 萬能拉伸強度試驗機的如何做振動試驗
1、任何產品因運送、使用、保存、會產生碰撞振動而使產品於某一段時間產生不良。
2、很多產品使用中,因習慣,很多產品皆於此時不良甚至剛超保修期或因價值不高或因服務有點難找,產品對品牌的不良批評,有多少廠商知道呢?
3、真正能於設計生產質量即可幫助產品預期看不到的缺點顯示再加以改進。比如:
1)設計是,可分析破環點、易不良點
2)質量時,可分析每一批閃所產生的不同易不良點
3)生產時,可完全一邊振動一邊測量,更使產品不良率早發現
4)耐久測量,讓產品耐久使用、使不耐久的組件提早改進,公司品牌口碑即會更好。
現今世界經濟潮流,已從過去地域性的經濟模式而走向全球性的經濟貿易。無論是地域性市場或進軍全球市場,高質量的表現是不容諱言的。而振動測試更協助您產品躍入高質量行列中不可缺乏的利器。產品達到用戶手中,在此過程中將有不同狀態之振動產生,造成產品不同程度的損壞。而對於產品有任何損壞都不是廠商及客戶所願意見到的,然而運送過程所發生的振動卻是難以避免,若一味的提高包裝成本,必將帶來嚴重而不必要的浪費,反之脆弱的包裝卻造成產品的高成本,並喪失了產品形象及市場,這些都不是我們所願見到的。
振動測試約在四、五十年前開始萌芽,理論建立時,並無助於人們想念它的重要性,直到二次大戰時,許多的飛行器、艦艇、車輛及器材在使用後,意外的發現機件失靈的比例相當高,經研究的結果發現,大都由於其結構無法隨其本身所產生的長時間共振,或搭載物品承受運送共振所引用起之,組件松脫、崩裂、而致機件失靈其甚而造成巨大損失。當這項結果公布後,振動測試才受到各界重視,紛紛投入大筆經費、人力去研究。爾後,振動量測分析以及模擬分析的近代理論建立後,對振動測試的方法及邏輯進行不斷改進。尤其現今貨物的流通頻繁,使振動的測試更顯為重要。然後振動測試的目的,是在於實驗中作一連串可控制的振動模擬,測試產品在壽命周期中,是否能承受運送或振動環境因素的考驗,也能確定產品設計及功能的要求標准。據統計的數據顯示提升3%的設計水平,將增加20%的回收及減少18%的各項不必要支出。振動模擬依據不同的目的也有不同的方法如共振搜錄、共振駐留、循環掃描、隨機振動及應力篩檢等,而振動的效應計有:一、結構的強度二、結合物的松脫三保護材料的磨損。四、零組件的破損。五、電子組件之接觸不良。六、電路短路及斷續不穩。七、各件之標准值偏移。八、提早將不良件篩檢出。九、找尋零件、結構、包裝與運送過程間之共振關系,改良其共振因素。而振動測試的程序,須評估訂定試驗規格,夾具設計之真實性,測試過程中之功能檢查及最後試件之評估、檢討和建議。
振動測試的要求在於確認產品的可靠度以及提前將不良品在出廠前篩檢出,並評估其不良品的失效分析以期成為一個高水平、高信賴度的產品。
Ⅳ 拉伸試驗機的背景和意義有哪些
微機控制電液伺服萬能試驗機集電液伺服自動控制、自動測量、數據採集、屏幕顯示、試驗結果處理為一體,以油缸下置式主機為平台,配置精密油泵和電液伺服閥、PC機伺服控制器,實現多通道閉環控制,完成試驗過程的全自動控制、自動測量等功能,具有專業性好、可靠性高、升級簡易等特點,並可隨著試驗機測控技術的發展和試驗標準的變化而不斷充實完善。 一、 基本結構及主要功能 1、 主機:配置油缸下置式主機機架,此結構大大降低了主機高度,運輸、安裝方便,性能穩定、可靠,試台升降採用電機、鏈條、絲杠傳動,實現拉伸空間的調整,試驗操作方便; 2、 測控系統:由電液伺服油源、全數字PC伺服控制器、電液伺服閥、壓力感測器、測量試件變形的引伸計、測量位移的光電編碼器、試驗機專用PC測控卡、列印機、多功能試驗軟體包、電氣控制單元等部分組成; 3、 標准電液伺服油源: a、 為負載適應型進油節流調速系統,採用成熟技術按標准模塊化單元設計生產製造,專門為電液伺服萬能試驗機配套使用; b、 選用技術成熟的油泵-電機,質量可靠,性能穩定; c、採用獨有技術自行研製生產的負載適應型節流調速閥,系統壓力穩定、自適應恆壓差流量調節,無溢流能耗,易於進行PID閉環控制; d、管路系統:管路、接頭及其密封件選用性能穩定的成組套件,保證液壓系統密封可靠,無滲漏油故障發生; 4、 電氣控制櫃: a、 系統的所有強電部件集中在強電控制櫃內,實現強電單元與測控弱電單 元的有效分離,保證測控系統不受干擾,長期穩定工作; b、 電控櫃上設置手動操作按扭,包括電源開關、急停以及油源油泵開停等; 5、 全數字PC伺服控制系統: a、 系統以PC計算機為主體,全數字PID調節,配以PC卡板式伺服放大器、測控軟體及數據採集和處理軟體,可實現試驗力、試樣變形、活塞位移的閉環控制和控制模式的平滑切換; b、系統由三路信號調理單元(試驗力單元、油缸活塞位移單元、試件變形單元)、 控制信號發生器單元、伺服閥驅動單元、伺服油源控制單元、必要的I/O介面、軟體系統等組成; c、系統的閉環控制迴路:測量感測器(壓力感測器、位移感測器、變形引伸計)與伺服閥、控制器(各信號調理單元)、伺服放大器一起組成多個閉環控制迴路,實現試驗機的試驗力、油缸活塞位移、試樣變形的閉環控制功能;具有等速率試驗力、等速率油缸位移、等速率應變等多種控制模式,並可實現控制模式的平滑切換,使系統具有更大的靈活性; 6、試驗機專用PC卡板式伺服放大器: a、為可插拔式PC卡板,應用先進的計算機匯流排控制技術專為試驗機設計,有程式控制模擬放大器,A/D轉換,數字量採集通道,數字量I/O等; b、該專用測控卡與PC機組成單卡測控系統,可直接與感測器相連接,進行測控和數據採集,使復雜的測控和數據採集系統變的簡潔可靠; c、採用計算機匯流排技術,直接插入計算機擴展槽內,全數字電路,調零、增益調整等均通過軟體實現,是試驗機測控技術發展的最新產品單元; d、增益可編程串級放大器,可得到不同增益的放大倍數; e、感測器供橋電源與A/D晶元的基準電壓共用同一電壓,整個測量系統同比衰減,實現了供橋電源的硬體補償技術; f、通過多位A/D轉換滿足系統的靈敏度和解析度要求,避免了軟體倍頻方法降低系統的特性; 7、多功能試驗軟體包: a、操作系統Windows98/XP/2000平台下,全中文操作界面 b、計算機屏幕顯示試驗力、油缸位移、載入速率、變形試驗數據,繪制時間-試驗力/變形、變形-試驗力等多種試驗曲線;自動進行數據處理,數據處理方法滿足GB228-2002標准要求,如上下屈服點、最大力點、各類規定非比例應力點、各類規定全伸長應力點等;同時滿足試驗機壓力試驗要求; c、軟體同時提供數據分析功能,滿足試驗人員進行試驗分析及進行特殊試驗的數據處理。 d、具備較強的圖形操作功能,如動態試驗曲線和數顯功能,圖形放大、截取功能,游標跟隨顯示功能等; e、採用VXDs高速數據採集技術,實現多通道(最多16路)的高速數據採集; f、系統具有完整的文件操作功能用於試驗曲線、試驗數據的儲存;同時,試驗數據可以ASCII碼形式進行存儲,以便於用戶進行二次數據處理; g、具有單件試驗報表輸出和批量試驗報表輸出列印功能; 8、控制系統具有過載、超設定、斷電、活塞到達極限位置等保護功能; 9、液壓夾緊油源:獨立的低噪音液壓夾緊油源,控制夾頭的夾緊與松開。 二、主要技術指標: 1、最大試驗力:300kN; 2、試驗力測量范圍:2%—100%FS; 3、試驗力示值精度:示值精度±1%; 4、最大拉伸空間:500mm; 5、最大壓縮空間:400mm; 6、扁試樣夾持厚度:0-15; 7、圓試樣夾持直徑:Φ10-Φ32; 8、彎曲支座最大間距:400mm; 9、立柱間距:460mm; 10、活塞位移示值精度:±0.5%FS. ; 11、變形測量解析度:0.001 mm; 12、變形測量精度:±1%; 13、感測器:油壓感測器、光電感測器、引伸計; 14、控制方式:電液伺服閉環控制,控制模式可平滑切換; 15、顯示方式:計算機屏幕顯示試驗力、活塞位移、試樣變形測量值,屏幕顯示試驗曲線,屏幕調零、標定; 16、主機尺寸:約730mm×570mm×1845mm; 17、控制櫃尺寸:620mm×480mm×1135mm; 18、主機重量:約2200kg; 19、總功率:3kW。 三、主要配置清單: 1、液壓萬能試驗機主機 一台 2、液壓萬能試驗機標准油源 一套 3、電液伺服全數字PC控制器(含計算機) 一台 4、試驗機專用PC測控卡 一件 5、列印機 一台 6、電液伺服閥 一台 7、電氣控制箱(與油源一體) 一套 8、壓力感測器 一件 9、標距50mm引伸計 一件 10、油缸活塞位移感測器及連接件 一套 11、 全數字伺服控制軟體 一套 12、 多功能試驗數據處理軟體包 (包括拉壓常用試驗軟體) 一套 13、 管線 一套 14、 附具(拉伸、壓縮、彎曲及安裝用備件) 一套
Ⅵ 拉力試驗機的分類
拉力試驗機可以如此分類
一、按照自動化程度高低可分為1.指針式拉力試驗機:這種傳統型的拉力試驗機由於測試精度低,性價比低, 已經基本上被數顯式拉力試驗機淘汰。但是在小力量范圍內,就是我們常見的拉力計,常被工廠用於小製品的簡單力量測試,因其價格低廉,還是頗受歡迎。2.數顯式拉力試驗機也稱為微電腦型拉力試驗機:測試數據直接顯示在液晶屏上,測試項目比較固定,常用於工廠的質量控制。3.電腦系統拉力試驗機:是最通用的拉力試驗機,由於測試數據通過電腦採集,再經過軟體程序的計算處理得出用戶想要的最終數據,而且可以通過報表的方式列印出來。常用於科研單位、檢測機構、新產品開發等。二、按照控制系統可分為1.變頻系統拉力試驗機:採用變頻馬達控制系統,拉伸、壓縮速度通過變頻調速器控制。2.伺服系統拉力試驗機:採用伺服馬達控制系統,拉伸、壓縮速度及位移控制更准確。伺服馬達系統為伺服控制系統,採用智能反饋型運算,可以定速測試、循環測試、編程測試等。3.其他驅動方式拉力試驗機:通過直流馬達控制,該驅動方式的拉力試驗機由於性價比低,現已逐步被淘汰。三、按照行業及功能特點可分為1.金屬拉力試驗機:金屬材料拉伸強度大,延伸率小,需要配置金屬標點引伸計。2.橡膠拉力試驗機:橡膠或彈性體延伸率比較大,需附帶大標點伸長裝置,同時夾具設計要考慮適合橡膠的特性、不能打滑。可增配O型圈夾具、輪胎行業裝用夾具等。3.塑料拉力試驗機:塑料的拉伸強度比橡膠大,延伸率有大有小,且常常要測試三點抗彎試驗。4.紡織拉力試驗機:紡織行業需要測試織物面料剝離、穿刺、撕裂,單紗拉伸等測試,夾具及軟體比較特殊。5.紙張拉力試驗機:紙張需要測試拉伸強度、環壓強度、豎壓、平壓、邊壓、剝離強度等,夾具較多。6.皮革拉力試驗機:皮革需要測試拉伸強度、撕裂強度等,測試項目比較簡單。
四、按試驗材料分:金屬材料夾具和非金屬材料夾具;
五、按試驗溫度分:常溫夾具、高溫夾具、低溫夾具、高低溫夾具;
六、按用途分:拉伸夾具、壓縮夾具、彎曲夾具、剪切夾具、剝離夾具、撕裂夾具、封合夾具、抗彎抗折夾具;
七、按自動化程度分:手動夾具、氣動夾具、電動夾具、液壓夾具;
Ⅶ 拉伸試驗國家標准參數有哪些
金屬材料拉伸試驗標準的比較點擊次數:682 發布時間:2008-12-8 20:23:34
金屬材料拉伸試驗標準的比較(引伸計和試樣尺寸測量裝置)
拉伸試驗是材料力學性能測試中最常見試驗方法之一。試驗中的彈性變形、塑性變形、斷裂等各階段真實反映了材料抵抗外力作用的全過程。它具有簡單易行、試樣制備方便等特點。拉伸試驗所得到的材料強度和塑性性能數據,對於設計和選材、新材料的研製、材料的采購和驗收、產品的質量控制以及設備的安全和評估都有很重要的應用價值和參考價值
不同國家的拉伸試驗標准對試驗機、試樣、試驗程序和試驗結果的處理與修約的規定不盡相同,我們現在選取日本、美國與中國的金屬材料拉伸試驗標准進行比較
一、引伸計
表1. E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系標准對引伸計的規定
E 8/E 8M-08 E 8/E 8M-08 A 370-07 ISO標准
范圍(mm) 分辨力(mm) 范圍(mm) 分辨力(mm) 范圍(mm) 分辨力(mm)
<0.5 0.002 板材試樣寬度 0.13 0.1~0.5 0.001
0.5~2.5 0.002 板材試樣寬度 0.025 0.5~2.0 0.005
2.5~5 0.01 矩形試樣厚度 2.0~10 0.01
≥5 0.02 圓柱形試樣直徑 ≥10 0.05
表2是E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系標准對試樣尺寸測量裝置的分辨力規定。由表2可見,ASTM標准和ISO系標准對試樣尺寸測量裝置的分辨力要求相近;對於板材試樣寬度,A 370-07的要求比E 8/E 8M-08低(0.13vs0.02mm)。 除表2的規定外,對於最小尺寸小於0.5mm的試樣E 8/E 8M-08規定:如果可能分辨力不大於試樣的最小尺寸的1%。
對於非對稱全截面試樣,使用稱重法時,E 8/E 8M-08規定試樣長度大於橫截面上最大尺寸的20倍,試樣質量測量精度應不小於0.5%。
A 370-07 ISO標准
測量參數及范圍 級別與精度
min 測量參數及范圍 級別與精度min 測量參數及范圍 級別與精度min
Rp、Rt ±0.5%
(B2級) Rp和At ±0.5%
(B2級) Rp、Rt和Ae ±1%
(1級)
Ag或Agt、A或At <5% ±0.5%
(B2級) Ag或Agt、A或At <5% ±0.5%
(B2級) Ag或Agt、A或At ±2%
(2級)
5~50 5~50 ±1%
(C級)
≥50 ±2%
(D級) ≥50 ±2%
(D級)
※ E 8/E 8M-08規定:
測量非比例延伸強度Rp、規定總延伸強度Rt和屈服點延伸率Ae,引伸計標距應小於等於試樣的標距,
如果選用不帶肩的試樣,引伸計標距應小於試樣夾持在試驗機上時夾頭間距離的80%。
測定斷後伸長率A或斷裂總伸長率At時,引伸計標距應等於試樣的標距。
E 8/E 8M-08規定對於大多數金屬材料測量屈服行為時,推薦的標定應變范圍為0.2~2.0%。
除了下面所列內容,A 370-07對引伸計精度的規定與E 8/E 8M-08基本一致。
※ A 370-07規定:
測定規定Rp時,
當非比例延伸大於等於0.2%時,應選用精度不低於±0.5%的引伸計(B2級及以上)在0.05~1.0%的應變范圍進行標定;
當非比例延伸小於0.2%時,應選用精度不低於±0.25%的引伸計(B1級及以上)在0.05~1.0%的應變范圍進行標定或者選用精度不低於±0.5%的引伸計(B2級及以上)並且降低標定應變范圍下限(例如降低至0.01%)。
測定規定總延伸強度Rt時,應選用精度不低於±0.25%的引伸計(B1級及以上)。
※ ISO系標准規定:
測量屈服行為時,引伸計標距應不小於試樣的標距的1/2,
測定斷後伸長率A或斷裂總伸長率At時,引伸計標距應等於試樣的標距。
表1是 E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系標准對引伸計的規定,由表1可見:對於引伸計的要求,ASTM標準的要求普遍較ISO系標准標准嚴格,並且給出了進行相應測量時引伸計的標定范圍。ISO系標准標准給出測量屈服行為時引伸計標距的下限有助於減少測試時的爭議。
二、 試樣尺寸測量裝置
表2. E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系標准對試樣尺寸測量裝置的分辨力規定
Ⅷ 金屬材料物理性能測試機的機械性能
(一)應力的概念,物體內部單位截面積上承受的力稱為應力。由外力作用引起的應力稱為工作應力,在無外力作用條件下平衡於物體內部的應力稱為內應力(例如組織應力、熱應力、加工過程結束後留存下來的殘余應力…等等)。
(二)機械性能,金屬在一定溫度條件下承受外力(載荷)作用時,抵抗變形和斷裂的能力稱為金屬材料的機械性能(也稱為力學性能)。金屬材料承受的載荷有多種形式,它可以是靜態載荷,也可以是動態載荷,包括單獨或同時承受的拉伸應力、壓應力、彎曲應力、剪切應力、扭轉應力,以及摩擦、振動、沖擊等等,因此衡量金屬材料機械性能的指標主要有以下幾項:
1.強度
這是表徵材料在外力作用下抵抗變形和破壞的最大能力,可分為抗拉強度極限(σb)、抗彎強度極限(σbb)、抗壓強度極限(σbc)等。由於金屬材料在外力作用下從變形到破壞有一定的規律可循,因而通常採用拉伸試驗進行測定,即把金屬材料製成一定規格的試樣,在拉伸試驗機上進行拉伸,直至試樣斷裂,測定的強度指標主要有:
(1)強度極限:材料在外力作用下能抵抗斷裂的最大應力,一般指拉力作用下的抗拉強度極限,以σb表示,如拉伸試驗曲線圖中最高點b對應的強度極限,常用單位為兆帕(MPa),換算關系有:1MPa=1N/m2=(9.8)-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2=9.8MPaσb=Pb/Fo式中:Pb?C至材料斷裂時的最大應力(或者說是試樣能承受的最大載荷);Fo?C拉伸試樣原來的橫截面積。
(2)屈服強度極限:金屬材料試樣承受的外力超過材料的彈性極限時,雖然應力不再增加,但是試樣仍發生明顯的塑性變形,這種現象稱為屈服,即材料承受外力到一定程度時,其變形不再與外力成正比而產生明顯的塑性變形。產生屈服時的應力稱為屈服強度極限,用σs表示,相應於拉伸試驗曲線圖中的S點稱為屈服點。對於塑性高的材料,在拉伸曲線上會出現明顯的屈服點,而對於低塑性材料則沒有明顯的屈服點,從而難以根據屈服點的外力求出屈服極限。因此,在拉伸試驗方法中,通常規定試樣上的標距長度產生0.2%塑性變形時的應力作為條件屈服極限,用σ0.2表示。屈服極限指標可用於要求零件在工作中不產生明顯塑性變形的設計依據。但是對於一些重要零件還考慮要求屈強比(即σs/σb)要小,以提高其安全可靠性,不過此時材料的利用率也較低了。
(3)彈性極限:材料在外力作用下將產生變形,但是去除外力後仍能恢復原狀的能力稱為彈性。金屬材料能保持彈性變形的最大應力即為彈性極限,相應於拉伸試驗曲線圖中的e點,以σe表示,單位為兆帕(MPa):σe=Pe/Fo式中Pe為保持彈性時的最大外力(或者說材料最大彈性變形時的載荷)。
(4)彈性模數:這是材料在彈性極限范圍內的應力σ與應變δ(與應力相對應的單位變形量)之比,用E表示,單位兆帕(MPa):E=σ/δ=tgα式中α為拉伸試驗曲線上o-e線與水平軸o-x的夾角。彈性模數是反映金屬材料剛性的指標(金屬材料受力時抵抗彈性變形的能力稱為剛性)。
2.塑性,
金屬材料在外力作用下產生永久變形而不破壞的最大能力稱為塑性,通常以拉伸試驗時的試樣標距長度延伸率δ(%)和試樣斷面收縮率ψ(%)延伸率δ=[(L1-L0)/L0]x100%,這是拉伸試驗時試樣拉斷後將試樣斷口對合起來後的標距長度L1與試樣原始標距長度L0之差(增長量)與L0之比。在實際試驗時,同一材料但是不同規格(直徑、截面形狀-例如方形、圓形、矩形以及標距長度)的拉伸試樣測得的延伸率會有不同,因此一般需要特別加註,例如最常用的圓截面試樣,其初始標距長度為試樣直徑5倍時測得的延伸率表示為δ5,而初始標距長度為試樣直徑10倍時測得的延伸率則表示為δ10。斷面收縮率ψ=[(F0-F1)/F0]x100%,這是拉伸試驗時試樣拉斷後原橫截面積F0與斷口細頸處最小截面積F1之差(斷面縮減量)與F0之比。實用中對於最常用的圓截面試樣通常可通過直徑測量進行計算:ψ=[1-(D1/D0)2]x100%,式中:D0-試樣原直徑;D1-試樣拉斷後斷口細頸處最小直徑。δ與ψ值越大,表明材料的塑性越好。3.硬度,金屬材料抵抗其他更硬物體壓入表面的能力稱為硬度,或者說是材料對局部塑性變形的抵抗能力。因此,硬度與強度有著一定的關系。根據硬度的測定方法,主要可以分為:
(1)布氏硬度(代號HB),用一定直徑D的淬硬鋼球在規定負荷P的作用下壓入試件表面,保持一段時間後卸去載荷,在試件表面將會留下表面積為F的壓痕,以試件的單位表面積上能承受負荷的大小表示該試件的硬度:HB=P/F。在實際應用中,通常直接測量壓坑的直徑,並根據負荷P和鋼球直徑D從布氏硬度數值表上查出布氏硬度值(顯然,壓坑直徑越大,硬度越低,表示的布氏硬度值越小)。布氏硬度與材料的抗拉強度之間存在一定關系:σb≈KHB,K為系數,例如對於低碳鋼有K≈0.36,對於高碳鋼有K≈0.34,對於調質合金鋼有K≈0.325,…等等。
(2)洛氏硬度(HR)用有一定頂角(例如120°)的金剛石圓錐體壓頭或一定直徑D的淬硬鋼球,在一定負荷P作用下壓入試件表面,保持一段時間後卸去載荷,在試件表面將會留下某個深度的壓痕。由洛氏硬度機自動測量壓坑深度並以硬度值讀數顯示(顯然,壓坑越深,硬度越低,表示的洛氏硬度值越小)。根據壓頭與負荷的不同,洛氏硬度還分為HRA、HRB、HRC三種,其中以HRC為最常用。洛氏硬度HRC與布氏硬度HB之間有如下換算關系:HRC≈0.1HB。除了最常用的洛氏硬度HRC與布氏硬度HB之外,還有維氏硬度(HV)、肖氏硬度(HS)、顯微硬度以及里氏硬度(HL)。這里特別要說明一下關於里氏硬度,這是目前最新穎的硬度表徵方法,利用里氏硬度計進行測量,其檢測原理是:里氏硬度計的沖擊裝置將沖頭從固定位置釋放,沖頭快速沖擊在試件表面上,通過線圈的電磁感應測量沖頭距離試件表面1毫米處的沖擊速度與反彈速度(感應為沖擊電壓和反彈電壓),里氏硬度值即以沖頭反彈速度和沖擊速度之比來表示:HL=(Vr/Vi)?1000式中:HL-里氏硬度值;Vr-沖頭反彈速度;Vi-沖頭沖擊速度(註:實際應用裝置中是以沖擊裝置中的閉合線圈感應的沖擊電壓和反彈電壓代表沖擊速度和反彈速度)。沖擊裝置的構造主要有內置彈簧(載入套管,不同型號的沖擊裝置有不同的沖擊能量)、導管、釋放按鈕、內置線圈與骨架、支撐環以及沖頭,沖頭主要採用金剛石、碳化鎢兩種極高硬度的球形(不同型號的沖擊裝置其沖頭直徑有不同)。優點:里氏硬度計的主機接收到沖擊裝置獲得的信號進行處理、計算,然後在屏幕上直接顯示出里氏硬度值,攜帶型里氏硬度計用里氏(HL)測量後可以轉化為:布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、肖氏(HS)硬度。或用里氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、里氏(HL)、肖氏(HS)測量硬度值,同時可折算出材料的抗拉強度σb,還可以將測量結果儲存、直接列印輸出或傳送給計算機作進一步的數據處理。
3.應用范圍:
里氏硬度計是一種便攜袖珍裝置,可應用於各種金屬材料、工件的表面硬度測量,特別是大型鍛鑄件的測量,其最大的特點是可以任意方向檢測,免去了普通硬度計對工件大小、測量位置等的限制。
4.韌性
金屬材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力稱為韌性。通常採用沖擊試驗,即用一定尺寸和形狀的金屬試樣在規定類型的沖擊試驗機上承受沖擊載荷而折斷時,斷口上單位橫截面積上所消耗的沖擊功表徵材料的韌性:αk=Ak/F單位J/cm2或Kg·m/cm2,1Kg·m/cm2=9.8J/cm2αk稱作金屬材料的沖擊韌性,Ak為沖擊功,F為斷口的原始截面積。5.疲勞強度極限金屬材料在長期的反復應力作用或交變應力作用下(應力一般均小於屈服極限強度σs),未經顯著變形就發生斷裂的現象稱為疲勞破壞或疲勞斷裂,這是由於多種原因使得零件表面的局部造成大於σs甚至大於σb的應力(應力集中),使該局部發生塑性變形或微裂紋,隨著反復交變應力作用次數的增加,使裂紋逐漸擴展加深(裂紋尖端處應力集中)導致該局部處承受應力的實際截面積減小,直至局部應力大於σb而產生斷裂。在實際應用中,一般把試樣在重復或交變應力(拉應力、壓應力、彎曲或扭轉應力等)作用下,在規定的周期數內(一般對鋼取106~107次,對有色金屬取108次)不發生斷裂所能承受的最大應力作為疲勞強度極限,用σ-1表示,單位MPa。除了上述五種最常用的力學性能指標外,對一些要求特別嚴格的材料,例如航空航天以及核工業、電廠等使用的金屬材料,還會要求下述一些力學性能指標:蠕變極限:在一定溫度和恆定拉伸載荷下,材料隨時間緩慢產生塑性變形的現象稱為蠕變。通常採用高溫拉伸蠕變試驗,即在恆定溫度和恆定拉伸載荷下,試樣在規定時間內的蠕變伸長率(總伸長或殘余伸長)或者在蠕變伸長速度相對恆定的階段,蠕變速度不超過某規定值時的最大應力,作為蠕變極限,以表示,單位MPa,式中τ為試驗持續時間,t為溫度,δ為伸長率,σ為應力;或者以表示,V為蠕變速度。高溫拉伸持久強度極限:試樣在恆定溫度和恆定拉伸載荷作用下,達到規定的持續時間而不斷裂的最大應力,以表示,單位MPa,式中τ為持續時間,t為溫度,σ為應力。金屬缺口敏感性系數:以Kτ表示在持續時間相同(高溫拉伸持久試驗)時,有缺口的試樣與無缺口的光滑試樣的應力之比:式中τ為試驗持續時間,為缺口試樣的應力,為光滑試樣的應力。或者用:表示,即在相同的應力σ作用下,缺口試樣持續時間與光滑試樣持續時間之比。抗熱性:在高溫下材料對機械載荷的抗力。
Ⅸ 萬能拉伸強度試驗機的夾具的選用
試驗機夾具
一、試驗機必須具備三個要素:
有加力裝置:有夾具;有力值顯示裝置和記錄。可見夾具在試驗機中的重要性,我們通過夾具夾持試樣(或產品),通過加力裝置,力值顯示裝置和記錄來判斷材料(或成品)是否合格和達到預定的性能指標,沒有可靠的夾具,這些就無法判斷。夾具是試驗機中根據材料試樣變化而一個經常變化的部分,不同的材料需要不同的夾具,它是試驗能否順利進行及試驗結果准確度高低的一個重要因素,合理正確的使用夾具有利於試驗順利的進行,隨著科學技術的發展,各行各業對材料的要求越來越高,致使新材料不斷的出現,對夾具的設計提出了更高的要求。
二、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,其中拉伸類夾具約占夾具總量的80%左右。
三、夾具的基本性能
1.夾具對強度要求:
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厘牛(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。夾具的設計主要依據材料的試驗標准及試樣(特指成品及半成品)的型狀及材質。以上所說的試驗標準是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等,還有企業標准、行業標准等,這些標准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。
四、夾具的結構
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致,可靠性較高,但價格較高,處在高端市場,而國內的,如SANS的夾具,由於涉足行業廣,在國內的市場分額大,在一定程度上可以取代國外的夾具,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。
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、杠桿等,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)、杠桿類夾具(指採用杠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
五、夾具適用性的判斷標准
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,但不能說沒有辦法,有以下幾點供參考:
◆夾具是否使用方便、安全。
◆夾持是否可靠,不能有打滑現象。
◆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)
六、夾具現狀及發展趨勢
◆試驗機的發展方向是由制樣檢測向製品(即成品、半成品)檢測方向發展,這就要求與之相適應的夾具由原用於標准試樣試驗的夾具向用於成品檢測的夾具發展。
◆夾具的使用向高效率,低勞動強度的方向發展,過去的夾具一般採用機械鎖緊,費時費力, 勞動強度大,效率低,隨著工作環境的改善,及大批量試驗生產流水線隨機抽檢的需要,夾具的夾緊方式由原來的機械夾緊向氣壓夾緊,液壓夾緊等方向發展。
◆全自動夾具
從試樣尺寸測量到裝夾,再到開始試驗,最後出測試報告一次完成。此類夾具成本很高,僅適用於大批量的相同試樣或成品的測試和檢驗。
◆環境試驗(高低溫試驗)的增多, 使用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准都有規定,圓試樣用螺紋,板試樣上有孔。由於連接方式固定,所以夾具的設計較為簡單,但高低溫試驗卻不同,它一般是在高低溫箱中做試驗,它的試樣一般標距短(一般為常溫試樣)。這樣一來夾具就必須裝在高低溫箱內,高低溫試驗一般由於試驗機行程受限制(試驗機在裝標准夾具時行程)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
比較難設計。
◆連續試驗夾具增多
由於過去一般是制樣檢測,試樣的拉伸、壓縮是分開進行的(即拉伸、壓縮是用不同的夾具進行的),而現在成品檢測越來越多,試樣在同一次試驗中又要受拉伸,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。
◆特殊行業用試驗夾具增多
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求,例如要求夾具結構小、無磁性,耐腐蝕(在溶液中做試驗)等等。
七、夾具設計中存在的難點
◆鋼絲、鋼絞線由於試樣硬度高,內部結構相對鬆散,在拉伸試驗過程中受力不均勻,夾持試樣的鉗口易磨損等原因,夾具一直未得到好的解決。
◆大試驗力、大直徑的尼龍繩,由於變形過大,夾持困難,夾具的設計也是一個難點。
由於試驗機夾具使用的特殊性,以及新材料的不斷出現,夾具的設計一直處在被動的局面,我們每天都會碰到新材料,需要設計新的夾具,總結過去成功的經驗。
Ⅹ 材料拉伸試驗機部件裝配圖
你是想用試驗機做試驗,還是生產試驗機呀?
如果做試驗,裝上與試樣匹配的夾具就可以了;
如果是生產,設計部門不可能沒有裝配圖的。