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(zhǎng)度與夾具齒面長(zhǎng)度相同時(shí)，先借助外力推動(dòng)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(dòng)對(duì)試樣加載，摩擦力拉動(dòng)鉗口（楔形口）時(shí)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(gè)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(zhǎng)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（如圖所示），

試樣夾持過短時(shí)的工作狀態(tài)

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。

1．2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(duì)不同的試樣采用不同的夾頭，有些操作人員在試驗(yàn)時(shí)，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)到大靜摩擦力時(shí)，試樣就會(huì)打滑，從面產(chǎn)生虛假屈服現(xiàn)象。

2．設(shè)備原因

設(shè)備原因主要有拉力機(jī)在拉試樣時(shí)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(huì)落入到楔形塊與夾具相的斜面中，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(dòng)不靈活，在拉力不斷增加時(shí)，楔形塊沿燕尾斜面的滑動(dòng)中產(chǎn)生爬行（跳躍行進(jìn)）。拉伸加載過程中時(shí)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。

3．夾具打滑的對(duì)策

針對(duì)以上由于人為因素和設(shè)備因素引起的打滑原因，制定了以下幾點(diǎn)對(duì)策，通過對(duì)策的施行可以減少或消除拉力機(jī)打滑現(xiàn)象。

3．1規(guī)范試驗(yàn)機(jī)的操作規(guī)程

針對(duì)試樣夾持長(zhǎng)度較短和夾具的鉗口選擇不當(dāng)，在拉力試驗(yàn)機(jī)的操作規(guī)程中，必須規(guī)定：“拉伸試樣的夾持長(zhǎng)度，不得小于夾具齒面的長(zhǎng)度”和“不準(zhǔn)使用用于大截面的鉗口夾持小截面試樣或使用平夾頭夾持大試樣”。操作人員必須按操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。

3．2對(duì)楔形斜面進(jìn)行修復(fù)

對(duì)楔形塊產(chǎn)生塑性變形、嚴(yán)重外翻，使楔形塊斜面塌陷或磨損的應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)一般可以采取以下兩種方法

3．2．1補(bǔ)焊

對(duì)楔形塊斜面塌陷或磨損部分行補(bǔ)焊，然后用插床進(jìn)行復(fù)原（如果機(jī)加工達(dá)不到粗糙度要求，還應(yīng)進(jìn)行刮研）。補(bǔ)焊部位的硬度、強(qiáng)度一般會(huì)有所提高，以后注意正確使用夾具就可以了。

3．2．2鑲嵌

對(duì)楔形塊斜面按原設(shè)計(jì)角度用插床去除10毫米，然后在此部位鑲嵌一塊磨光的淬火鋼板（如圖所示）。

在夾具體上加裝墊板

這種方式對(duì)夾具本體的設(shè)計(jì)強(qiáng)度略有削弱，但長(zhǎng)期使用效果較好。

3．3楔形塊上方加上防層裝置

為了防止金屬試樣在拉伸過程中氧化鐵皮落入楔形塊斜面，可以在楔形上方安上兩塊橡皮塊，如圖所示，

這樣就可以有效的減少氧化鐵皮落入斜面，另外可以在楔形塊斜面涂上黃油或潤(rùn)滑脂，并且定期對(duì)夾具進(jìn)行擦洗和換油。

4．結(jié)論

拉力試驗(yàn)機(jī)在進(jìn)行拉力試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)打滑的機(jī)率還是比較高的，主要表現(xiàn)為試樣夾持部分打滑或試驗(yàn)機(jī)某些力值傳遞環(huán)節(jié)間存在較大的間隙等因素，如果以前使用該試驗(yàn)機(jī)所作試驗(yàn)屈服值正常，而現(xiàn)在所作試驗(yàn)屈服值將明顯偏低，且在某些較硬或者較脆的材料試驗(yàn)時(shí)現(xiàn)象尤為明顯，則一般應(yīng)首先考慮是試驗(yàn)機(jī)打滑這一原因。這時(shí)需及時(shí)分析引起打滑的原因，并針對(duì)原因采取對(duì)應(yīng)的措施，才能確保我們的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

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淺談拉力試驗(yàn)機(jī)夾具打滑的原因分析

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