Čeljusti in preskusna orodja za preskušanje materialov

Pri pnevmatskih čeljustih je poudarek na hitrem, obnovljivem in, kar je najpomembnejše, vzporednem prijemu. Polna vpenjalna sila je na voljo že od samega začetka, tako da stacionarni vložki prenesejo preskusno hitrost neposredno na vzorec. Pri čeljustih iz ponudbe body over wedge ostane položaj vložkov v preskusni smeri konstanten, ko vzorec vpnete. To pomeni, da razdalja med čeljustmi ni odvisna od debeline vzorca.

V kombinaciji s temperaturnimi komorami se uporabljajo preprosti raztezki. Pnevmatski pogon je nameščen zunaj komore.

Prednosti body over wedge pred pnevmatskimi čeljustmi:

• Ne glede na to, ali preskušate občutljive vzorce ali vzorce s kratko vpenjalno dolžino, te simetrično zasnovane čeljusti zagotavljajo optimalno vpenjanje.
• Pri določanju natančne nazivne napetosti razdalja med čeljustmi ni odvisna od premera vzorca. Čas nastavitve je minimaliziran.
• Zmanjšana teža in kompaktna zasnova poenostavijo rokovanje, zagotovijo kratke čase ogrevanja in hlajenja v temperaturni komori ter omogočajo dolge hode.
• Popolnoma varno oprijemanje že od začetka preskusa za vzorce, nagnjene k lahkem zdrsu.

Hidravlične čeljusti se uporabljajo predvsem, ko so potrebne preskusne sile 50 kN ali več in visoke prijemalne sile (Fmax od 10 kN do 2000 kN je možno). Kontaktni tlak je natančno obnovljiv.

Načelo delovanja hidravličnih čeljusti

Tlak olja se nastavi na hidravličnem agregatu glede na zahtevani tlak zapiranja za čeljusti. Krmilna enota nadzoruje postopek zapiranja in odpiranja ločeno za zgornje in spodnje čeljusti.

Poleg tega je postopek zapiranja razdeljen na fazo zapiranja in fazo prijema, kadar se uporablja univerzalni hidravlični agregat. V zaključni fazi se vzorec iz varnostnih razlogov sprva zadrži na zgornjem koncu. Med prijemanjem se uporabi celotna sila prijema. Vrednost sile temelji na pričakovani natezni sili.

Dvostranski aktuatorji
Vse hidravlične čeljusti so opremljene z dvostranskimi pogoni. To pomeni, da se oprijem vzorca odpre hidravlično in ne s pomočjo mehanizma za vrnitev vzmeti. Tlak zapiranja in odpiranja lahko nastavite.

V nasprotju z enojno delujočimi pogoni, ki se odpirajo s pomočjo vzmetnega povratnega mehanizma, dvostranski pogoni zagotavljajo, da se čeljusti vedno varno odpirajo. To velja tudi, če je vzorec ukrivljen ali zagozden. Poleg tega ni potreben celoten hod odpiranja, ker lahko postopek odpiranja kadar koli prekinete s tipko Stop. Hod odpiranja lahko prilagodite glede na debelino. Zlasti pri tankih vzorcih se čas preskusa skrajša in tveganje stiskanja delov telesa je čim manjše.

Hidravlične čeljusti z enim aktuatorjem se lahko uporabljajo za simetrično in asimetrično prijemanje vzorcev (na primer za strižne preskuse). Debelina vzorca se nastavi z vretensko enoto.

Na voljo so tudi hidravlične čeljusti z enim pogonom s tandemskim cilindrom, ki omogoča enakomerno delovanje sile na vzorec (še posebej primeren za preskuse na tkaninah, tekstilu in geotekstilu).

Prednosti in lastnosti hidravličnih čeljusti z enim pogonom

• Hidravlične čeljusti imajo ekscentrično obliko bata z dolgim hodom, kar omogoča globok položaj vpenjalne površine in veliko širino odpiranja.
• Poravnava čeljusti, vložkov in bata olajša oprijem tudi kratkih vzorcev.
• Določena sila deluje tako, da zagotavlja optimalno prijemanje občutljivih materialov.
• Natančno obnovljiva kontaktna sila.
• V preskusne sisteme je mogoče namestiti čeljusti pod tremi različnimi nastavitvami kota (0°, 45° in 90°).
• T-reže v spodnjem delu osnovnega telesa služijo kot nosilec za sistem T-rež, ki omogoča namestitev manjših silomerov, čeljusti, preskusnih orodij in naprav (razen hidravličnih čeljusti, tip 8392, Fmax 10 kN)
• Prizmatični vložki (z V-režami) se lahko zasukajo in imajo dvojno uporabo: Za okrogle in ravne vzorce ali za okrogle vzorce z različnimi premeri (vložki s križno nameščenimi V-režami)
• Zgornje in spodnje čeljusti lahko odprete in zaprete posamezno ali skupaj prek daljinskega upravljalnika ali osebnega računalnika.
• Razmerje med vpenjalnimi in nateznimi silami lahko prilagodite posamezno, s čimer zagotovite, da je vzorec varno pritrjen (pri največji natezni sili je potrebna približna dvojna vpenjalna sila).
• Hidravlične čeljusti so zasnovane tako, da omogočajo optimalno podajanje vzorcev.
• Nastavljiv, pomanjšan omejevalnik zagotavlja natančno navpično prijemanje vzorca za ročno posebno podajanje.
• Za lažje centriranje vzorca lahko uporabimo centrirno zaporo.
• Iz varnostnih razlogov lahko za vstavljanje vzorca uporabite klešče za vzorce.
  

Hidravlične čeljusti z dvojnim pogonom se vedno zaprejo simetrično glede na natezno os. To pomeni, da se vzorec prime v natančnem aksialnem položaju, s čimer se odpravi potreba po prilagoditvi debeline.

• Stalna sila prijema omogoča ponovljive rezultate preskusov.
• Zanesljivi rezultati preskusov so zagotovljeni z optimalno interakcijo med hidravličnim agregatom, elektroniko in preskusno programsko opremo. Krmiljenje ničelne sile preprečuje neželene sile na vzorec med postopkom prijema.
• Čas je prihranjen zaradi hitre in enostavne prilagoditve majhnih čeljusti in preskusnih vpenjal na velikih čeljustih prek sistema s T-režami. Natančna poravnava zagotavlja zanesljive rezultate preskusov.
• Simetrično zapiralne čeljusti prihranijo čas, potreben za prilagajanje različnim debelinam vzorca, in zagotovijo, da se vzorec drži točno na preskusni osi.
• Zaradi posebne zasnove oprijema vzorca je mogoče prijeti tudi kratke vzorce.
• Hitro in enostavno vstavljanje vzorca je doseženo z ergonomsko in odprto zasnovo
• Prilagodljiv centrirni omejevalnik zagotavlja natančne rezultate preskusov, tudi pri visokih stopnjah pretoka vzorca.

Hidravlične čeljusti body over wedge so dvojno delujoče in se uporabljajo za simetrično prijemanje. Pozitivno gnani vložki omogočajo ponovljiv oprijem vzorca. Zaradi simetrične zasnove in visoke stopnje togosti glavnega dela čeljusti so idealni za preskuse, pri katerih se postavljajo stroge zahteve glede poravnave vzorca na preskusno os.

Čeljusti so simetrično zapiralno klinaste čeljusti, ki se odpirajo in zapirajo hidravlično. Preko hidravlike se navpično premika samo zunanje ohišje. Premik ohišja povzroči, da se klinasti vložki potiskajo vzporedno ena z drugo v vodoravni ravnini.

Prednosti hidravličnih čeljusti body over wedge

• Stalna sila prijema omogoča ponovljive rezultate preskusov.
• Zanesljivi rezultati preskusov so zagotovljeni z optimalno interakcijo med hidravličnim agregatom, elektroniko in preskusno programsko opremo. Krmiljenje ničelne sile preprečuje neželene sile na vzorec med postopkom prijema.
• Čeljusti so primerne za aplikacije, ki so kritične za poravnavo, kot so vzorci, občutljivi na prečne natezne sile.
• Pri vzporednem prijemu (brez diferencialnega premikanja vložkov) se preskusna hitrost prenese neposredno na vzorec.
• Hitro in enostavno vstavljanje vzorca je doseženo z ergonomsko in odprto zasnovo
• Prilagodljiv centrirni omejevalnik zagotavlja natančne rezultate preskusov, tudi pri visokih stopnjah pretoka vzorca.
• Pri preskušanju sestavljenih vzorcev, na primer, imajo čeljusti prednosti zaradi enostavnega čiščenja.
• Hidravlične čeljusti body over wedge so primerne tudi za servohidravlične preskusne stroje in jih odlikuje enostavna uporaba. Pri uporabi s servohidravličnimi preskusnimi stroji so povezani z obstoječo oskrbo z oljem pod pritiskom. Za uporabo v strojih za statično preskušanje materialov je potreben majhen napajalnik.

Klinasto vijačne čeljusti združujejo mehanske lastnosti vijačnih in klinastih čeljusti. Debelina se prilagodi in z vijačnim delovanjem se ustvari prednapetostna sila, ki pomaga preprečiti zdrs vzorca na začetku preskusa.

Značilnosti klinasto vijačne čeljusti:

• Glavno silo vpenjanja ustvarja klinasti učinek.
• Vpenjalna sila je sorazmerna z dejansko natezno silo (samodejno vpenjanje), kar zagotavlja varen oprijem najrazličnejših materialov.
• Velika razdalja med čeljustmi omogoča ohranjanje nizkega površinskega tlaka, s čimer se prepreči zlom vložkov.
• Brez odstranjevanja čeljusti je mogoče majhne silomere, čeljusti, orodja in preskusne naprave prilagoditi velikim čeljustim (od Fmax 50 kN) na način, ki prihrani čas z uporabo izbirne montažne enote
• Enostavna zamenjava čeljustnih vložkov brez uporabe orodja
• Klinasto vijačne čeljusti s Fmax 50 kN in več se lahko upravljajo s pnevmatskim motorjem. Te čeljusti odpira in zapira pnevmatski motor; aktivacijska enota je nameščena neposredno na čeljustih
• Nizka skupna višina.
• pnevmatskim motorjem; pnevmatski pogon je nameščen neposredno na čeljusti
• Nadzor hitrosti deformacije v skladu s standardi DIN EN ISO 6892-1: 2009 in ASTM E8 - 09.

Poudarjeno:

Preklopna sinhronizacija omogoča, da se zagozdno vijačne čeljusti (Fmax 10 kN in več) oprimejo simetrično in asimetrično. Raven asimetrije je enostavno nastavljiva in se zanesljivo vzdržuje tudi s ponovnim prijemanjem. Enoročno upravljanje s katerokoli roko, tudi z asimetričnimi vzorci, zagotavlja, da je točka pritrditve vzorca vedno v preskusni osi.

Kleščne čeljusti so dvojno aktuatorske čeljusti. Čeljusti se odprejo in zaprejo prek vpenjalne ročice. Prednapeta vzmet drži čeljusti odprte za vstavljanje vzorca. Če so čeljusti zaprte, prednapeta vzmet ustvari zahtevano silo oprijema. S povečevanjem natezne sile se oprijemna sila sorazmerno poveča s kleščnim načelom. To zagotavlja samodejno privijanje vzorcev, nagnjenih h krčenju.

Kleščne čeljusti se uporabljajo predvsem za preskušanje visoko duktilne plastike in elastomerov. Kleščno načelo med preskusom močno poveča oprijemno silo.

Prednosti in lastnosti kleščnih čeljusti:

• Prijemalna sila je sorazmerna natezni sili (samonapenjanje)
• Zaradi bočnega premikanja kleščnih čeljusti so vzorci vedno obremenjeni sredinsko na natezno os
• Hitro in enostavno vstavljanje vzorca je doseženo z ergonomsko in odprto zasnovo
• Zaradi visoke temperaturne odpornosti in nizke višine so kleščne čeljusti zelo primerne za uporabo v temperaturnih komorah. So enostavne za uporabo in zaradi majhne mase hitro dosežejo preskusno temperaturo

Preklopne čeljusti so samovpenjalne čeljusti. Vpenjanje poteka z delovanjem preklopne ročice. Vzorec se vstavi z dvigom preklopne ročice. Vzorec se lahko namesti okoli preklopne ročice ali vpne brez odklona. Preklopne čeljusti so posebej primerne za plastiko v skoraj vseh temperaturnih okoljih.

Značilnosti preklopnih čeljusti:

• Zaradi nizke višine in temperaturnega območja -15 ... +80 °C, oprijem vzorca je primeren tudi za uporabo v temperaturnih komorah
• Zasnova zagotavlja hiter in enostaven prijem vzorca

Za čeljusti z odklonom se uporablja krivulja zmanjšanja sile. Sila v vzorcu se med krivuljo zmanjšanja obremenitve zmanjša. Potrebne sile oprijema se lahko zmanjšajo v pnevmatski krmilni enoti. Največja preskusna obremenitev je od 500 N do 20 kN

Prednosti razbremenilnih čeljusti:

• S pnevmatskim končnim vpenjanjem ostane vpenjalna sila konstantna in podpira visoko pretočnost vzorca
• Samodejno centriranje vzorca preko vodilnih utorov v krivulji zmanjšanja obremenitve.
• Zaradi simetrične porazdelitve teže je težišče čeljusti blizu natezne osi
• Preko čeljusti se na silomer ne prenašajo prečne sile.

Dvojno razbremenilne čeljusti se lahko uporabljajo za oprijem nitastih, nateznih vzorcev z velikim raztezkom Pri tem načelu odklona pride do razlike sil v dveh stopnjah, kar omogoča odpoved vzorca znotraj merilne dolžine brez prelomov vložkov. Po odklonu dvojne niti je pritrjena utež za pred napetost (ki ni vključena v obseg dobave). V tej fazi se premikajo vsi trije valji, da uravnotežijo raztezke, ki nastanejo s pritrditvijo prednapetostne uteži. Tri dolžine so prilagojene preskušanemu materialu. Na koncu je dvojna nit vpeta v višinsko nastavljive čeljusti.

Ko se čeljusti zaprejo, so preusmerjevalni valji zaklenjeni. Posledica tega so torne sile med valji in vzorcem, ki nežno zmanjšajo natezno silo pred končnim vpenjanjem (prijem vzorca), kar zagotavlja varen prijem vzorca in preprečuje, da bi se vložki zlomili. Za pritrditev dvojne niti se uporabljajo čeljusti s konstantno silo prijema, ker vzorec lahko pogosto zdrsne med območji prijema.

Dvojno razbremenilne čeljusti se uporablja predvsem za materiale, kot so gumijaste niti in elastična vlakna

Prednosti dvojno razbremenilnih čeljusti:

• Ovijanje vzorca okoli valjev za zmanjšanje obremenitve zagotavlja nežen oprijem brez lomljenja vložkov.
• Čeljusti zagotavljajo natančne meritve deformacij na zelo raztegljivih nitih
• Izogibanje prelomom vpenjanja dodatno prihrani čas, porabljen za preskušanje

Valjčne čeljusti se uporablja za preskušanje nateznih vzorcev v obliki traku. Sila prijema se ustvari s samoprijemanjem, tako da se vzorec večkrat zavije in uporabi natezna sila. Za natančno merjenje deformacij se uporabljajo optični ekstenziometri.

Prednosti valjčnih čeljusti

• Čeljusti so na voljo z največjim obsegom merilne sile od 2,5 kN do 250 kN.
• Zahvaljujoč ergonomski zasnovi je mogoče vzorec hitro in enostavno vstaviti v vpenjalno območje (najv. vpenjalna širina: 220 mm), ki je prosto dostopen s sprednje strani
• Čeljusti so idealne za vzorce, ki so občutljivi na vpenjanje
• in za preskuse v temperaturnih komorah (temperaturno območje: -70 ... +250 °C
• Zaradi nizke višine čeljusti je mogoče preskušati vzorce z velikim raztezkom

Oblikovan prenos sile prek ramenske, vijačne ali navojne glave. Vzorec se skupaj s pripadajočim držalom vstavi v čeljusti, ki so prosto dostopne s sprednje strani, in se samodejno centrira v natezno os. Čeljusti so na voljo s Fmax 50 kN, 250 kN, 600 kN in 1200 kN. Preskuse lahko izvajamo na jeklu, barvnih kovinah in umetni masi v skladu s standardi DIN 50125, DIN EN ISO 6892-1, DIN EN ISO 4762, ISO 4017, DIN 6912, DIN EN ISO 898, ASTM E8 in drugimi.

Različne konstrukcijske podrobnosti zagotavljajo popolnoma simetričen tok sile:

• Možnost proti zračnosti nosilca vzorca zagotavlja, da je vzorec varno držan, kar zmanjšuje odboj držala ob zlomu vzorca.
• vsa držala popolnoma obdajo vzorec. Podporni tulec je nameščen okoli držala vzorca z razcepljeno ramensko glavo, da prepreči, da bi se držala razprla.
• Simetrično naležne površine v čeljustih: držala vzorca se opirajo na dve simetrični kontaktni površini v čeljustih.
• Nizka višina prihrani prostor v preskusni sobi
• Čista mehanska rešitev: ne potrebujejo niti pnevmatske krmilne enote niti hidravlične enote.

Čeljusti so primerne za preskušanje elastomernih obročev po DIN 53 504, standardni obroč 1 in 2. Čeljusti imajo vodoravno nameščene valje. Vzmetni tečaj ustvarja avtonomno rotacijsko gibanje. To rotacijsko gibanje olajša prenos sile prilagajanja oblike. Vzmetni tečaj se zaskoči iz položaja, če je presežen največji dovoljeni gib.

Prednosti čeljusti za obroče

• Valji se med preskusom vrtijo neodvisno s pomočjo zobatih jermenov ali valjčnega vzmetnega jermena in spiralne pogonske vzmeti
• Enostavno vstavljanje vzorca na prosto dostopne valje (do največ 80 mm širine vzorca)
• Zaščitna naprava za zaščito pred letečimi ali odbijajočimi se ostanki vzorcev je na voljo kot opcija
• Fmax: 2,5 kN
• Temperaturno območje: -40 ... +150 °C
• Prosto dostopni valji zagotavljajo enostavno vstavljanje vzorcev

Čeljusti za natezne vzmeti so na voljo v dveh različicah, tip I s Fmax 50 N za fine vzmetne žice in tip II s Fmax 10 kN. Sila se prenaša preko horizontalnih obešalnih vijakov, ki so na voljo v različnih premerih (za največji premer vzmetne žice do 6 mm).

Prednosti čeljusti za natezne vzmeti

• Enostavna montaža vzorca na pritrdilne vijake, ki so prosto dostopni s sprednje strani
• Primerno za temperaturo okolja od -70 do +250 °C