拉力試驗(yàn)機(jī)試樣夾持打滑原因分析

拉力試驗(yàn)機(jī)又名萬能材料試驗(yàn)機(jī)是用來針對各種材料進(jìn)行靜載、拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離等力學(xué)性能試驗(yàn)用的機(jī)械加力的試驗(yàn)機(jī)，適用于塑料板材、管材、異型材，塑料薄膜及橡膠、電線電纜等材料的各種物理機(jī)械性能測試為材料開發(fā)，為物性試驗(yàn)、教學(xué)研究、質(zhì)量控制等不可缺少的檢測設(shè)備，拉力機(jī)夾具作為儀器的重要組成部分，不同的材料需要不同的夾具，也是試驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行及試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度高低的一個重要因素。拉力試驗(yàn)機(jī)在使用過程中會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，主要有下面幾個原因。

一、人為因素致使拉力試驗(yàn)機(jī)打滑

造成拉力試驗(yàn)機(jī)打滑的人為因素是由于操作人員在進(jìn)行試驗(yàn)時沒有按試驗(yàn)的正確方法進(jìn)行操作而造成的，主要有兩方面的因素：試樣夾持長度較短和夾具的鉗口選擇不當(dāng)。

1、試驗(yàn)夾持長度較短

試驗(yàn)機(jī)夾具的正確使用方式應(yīng)該是，在試件的夾持長度與夾具齒面長度相同時，先借助外力推動鉗口，使其在夾持面上產(chǎn)生初始摩擦力，再通過試驗(yàn)機(jī)橫梁的移動對試樣加載，摩擦力拉動鉗口（楔形口）時由于斜面的作用，軸向拉力越大，產(chǎn)生的夾持力也越大，試驗(yàn)機(jī)夾具體上有兩個斜面的楔形口正是依據(jù)上述夾持方式，按照接受均勻壓應(yīng)力設(shè)計(jì)的。

但是，有些操作人員并沒有按照試驗(yàn)機(jī)的使用要求進(jìn)行操作，試樣夾持長度較短，或者是試樣加工的就太短，造成楔形口斜面受力不均，楔形口局部應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過材料的屈服強(qiáng)度，從而使楔形口產(chǎn)生塑性變形、嚴(yán)重外翻，使楔形口斜面塌陷或磨損。夾具在這種情況下繼續(xù)使用，減小了楔形口的角度，使夾具本體受力狀態(tài)惡化而出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。

2、夾具的鉗口選擇不當(dāng)

拉力試驗(yàn)機(jī)夾具有多種不同的規(guī)格和夾面，針對不同的試樣采用不同的夾頭，有些操作人員在試驗(yàn)時，使用大規(guī)格鉗口夾持小截面試樣，或使用平夾頭夾持大試樣，使得夾具與試樣接觸不緊密，摩擦系數(shù)明顯降低，直觀的表現(xiàn)為夾具的鱗狀尖峰被除數(shù)磨平，摩擦力大幅度的減小。當(dāng)試樣受力逐漸增大達(dá)到靜摩擦力時，試樣就會打滑，從面產(chǎn)生虛假屈服現(xiàn)象。

二、設(shè)備原因致使拉力試驗(yàn)機(jī)打滑

設(shè)備原因主要有拉力機(jī)在拉試樣時由于氧化鐵皮落入楔形塊斜面而引起打滑。金屬試樣在進(jìn)行拉拔過程中產(chǎn)生金屬氧化鐵皮，氧化鐵皮會落入到楔形塊與夾具相結(jié)合的斜面中，使得斜面的平整度被破壞、表面粗糙度嚴(yán)重下降，使楔形口（楔形塊）運(yùn)動不靈活，在拉力不斷增加時，楔形塊沿燕尾斜面的滑動中產(chǎn)生爬行（跳躍行進(jìn)）。拉伸加載過程中時常出現(xiàn)的叭、叭之聲，就是這樣產(chǎn)生的。這就是通常所說的打滑。