Čeljusti i alati za ispitivanje materijala

Kod pneumatskih čeljusti, naglasak je na brzom, reproduktivnom i, što je najvažnije, paralelnom hvatanju. Puna sila stezanja je dostupna od samog početka, tako da stacionarni umetci prenose brzinu ispitivanja direktno na uzorak. Sa pneumatskim čeljustima iz portfolija body over wedge, položaj umetaka ostaje konstantan u pravcu ispitivanja dok se uzorak hvata. To znači da rastojanje između čeljusti ne zavisi od debljine uzorka.

Jednostavni produžeci se koriste u kombinaciji sa temperaturnim komorama. Pneumatski aktuator je postavljen izvan komore.

Prednosti pneumatskih čeljusti "body over wedge":

• Bez obzira da li ispitujete osetljive uzorke ili uzorke sa kratkim dužinama stezanja, ove simetrično dizajnirane čeljusti garantuju optimalno stezanje.
• Prilikom određivanja tačnog nominalnog naprezanja, rastojanje između čeljusti ne zavisi od prečnika uzorka. Vreme podešavanja je minimizirano.
• Smanjena težina i kompaktan dizajn pojednostavljuju rukovanje, obezbeđuju kratko vreme zagrevanja i hlađenja u temperaturnoj komori i omogućavaju dugo kretanje.
• Apsolutno sigurno hvatanje od samog početka ispitivanja za uzorke sklone blagom klizanju.

Hidraulične čeljusti se prvenstveno koriste kada su potrebne sile ispitivanja od 50 kN ili više i kada su potrebne velike sile hvatanja (Fmax od 10 kN do 2.000 kN moguće). Kontaktni pritisak je precizno reproducibilan.

Princip rada čeljusti

Pritisak ulja se podešava na hidrauličnom agregatu u skladu sa potrebnim pritiskom zatvaranja čeljusti. Kontrolna jedinica kontroliše postupak zatvaranja i otvaranja odvojeno za gornjih i donjih čeljustima.

Štaviše, postupak zatvaranja je podeljen na fazu zatvaranja i fazu hvatanja kada se koristi univerzalni hidraulični agregat. U fazi zatvaranja, uzorak se prvobitno drži na gornjem kraju iz bezbednosnih razloga. Tokom hvatanja, primenjuje se puna sila hvatanja. Vrednost sile se zasniva na očekivanoj zateznoj sili.

Dvostrani aktuatori
Sve hidraulične čeljusti su opremljene dvostranim aktuatorima. To znači da se čeljusti otvaraju hidraulično, a ne pomoću mehanizma sa povratkom opruge. Pritisak zatvaranja i otvaranja se može podesiti.

Za razliku od jednodelnih aktuatora koji se otvaraju pomoću mehanizma sa povratnom oprugom, dvostrani aktuatori osiguravaju da se čeljusti uvek bezbedno otvaraju. Ovo važi i ako je uzorak iskrivljen ili zaglavljen. Pored toga, pun hod otvaranja nije neophodan jer se postupak otvaranja može prekinuti u bilo kom trenutku pomoću dugmeta Stop. Hod otvaranja može se podesiti u skladu sa debljinom. Posebno kod tankih uzoraka, vreme ispitivanja je smanjeno i rizik od pritiskanja delova tela je minimiziran.

Hidraulične čeljusti sa jednim aktuatorom mogu se koristiti za simetrično i asimetrično hvatanje uzoraka (na primer, za ispitivanja smicanja). Debljina uzorka se podešava pomoću vretena.

Hidraulične čeljusti sa jednim aktuatorom dostupne su i sa tandem cilindrom kako bi se omogućila ravnomerna primena sile na uzorak (posebno pogodno za ispitivanja na tkaninama, tekstilu i geotekstilu).

Prednosti i karakteristike hidrauličnih čeljusti sa jednim aktuatorom

• Hidraulične čeljusti imaju ekscentrični oblik klipa sa dugim hodom klipa, postižući duboku poziciju stezne površine i veliku širinu otvora.
• Poravnanje umetaka, čeljusti i klipa olakšava i hvatanje kratkih uzoraka.
• Definisana primena sile obezbeđuje optimalno hvatanje osetljivih materijala.
• Tačno reproducibilna kontaktna sila.
• Čeljusti mogu se instalirati u sistemima za ispitivanje pod tri različita ugla (0°, 45° i 90°).
• T-žlebovi u donjem delu osnovnog tela služe kao nosač za sistem T-žlebova, omogućavajući smeštaj manjih mernih ćelija, čeljusti, alata za ispitivanje i pričvršćivača (osim hidrauličnih čeljusti, tip 8392, Fmax 10 kN).
• Prizmatični umetci (umetci sa V-žlebovima) mogu se rotirati i imaju dvostruku upotrebu: Za okrugle i ravne uzorke ili za okrugle uzorke različitih prečnika (umetci sa unakrsnim V-žljebovima)
• Gornje i donje čeljusti mogu se otvarati i zatvarati pojedinačno ili zajedno pomoću daljinskog upravljača ili računara.
• Odnos između sila hvatanja i zatezanja može se pojedinačno podesiti, osiguravajući da se uzorak čvrsto drži (pri maksimalnoj sili zatezanja potrebna je približno dvostruka sila hvatanja).
• Hidraulične čeljusti su dizajnirane da omoguće optimalno dodavanje uzorka.
• Podesivi, skalirani graničnik obezbeđuje precizno vertikalno hvatanje uzorka za ručno posebno dodavanje.
• Za lakše centriranje uzorka, može se koristiti graničnik za centriranje.
• Iz bezbednosnih razloga, za umetanje uzorka mogu se koristiti klešta za uzorke.
  

Hidraulične čeljusti sa dvostrukim aktuatorom se uvek zatvaraju simetrično u odnosu na osu zatezanja. To znači da je uzorak stegnut u preciznom aksijalnom položaju, čime se eliminiše potreba za podešavanjem debljine.

• Konstantna sila hvatanja omogućava ponovljive rezultate ispitivanja.
• Pouzdani rezultati ispitivanja su zagarantovani optimalnom interakcijom između hidrauličnog agregata, elektronike i softvera za ispitivanje. Kontrola nulte sile sprečava neželjene sile na uzorku tokom procesa hvatanja.
• Ušteda vremena se vrši zahvaljujući brzom i jednostavnom prilagođavanju malih čeljusti i ispitnih uređaja velikim čeljustima putem sistema sa T-žlebovima. Precizno poravnanje obezbeđuje pouzdane rezultate ispitivanja.
• Simetrično zatvarajuće umetaka štedi vreme potrebno za podešavanje različitim debljinama uzorka i osiguravaju da se uzorak drži tačno u osi ispitivanja.
• Kratki uzorci se takođe mogu uhvatiti zahvaljujući posebnom dizajnu čeljusti.
• Brzo i jednostavno umetanje uzorka postiže se zahvaljujući ergonomskom i otvorenom dizajnu
• Podesivi graničnik za centriranje obezbeđuje precizne rezultate ispitivanja, čak i pri velikim brzinama protoka uzoraka.

Hidraulične čeljusti "body over wedge" su dvostruke i koristi se za simetrično hvatanje. Pozitivno pokretani umetci omogućavaju obnovljivo hvatanje uzorka. Simetričan dizajn i visok stepen krutosti glavnog dela čeljusti čine ih idealnim za ispitivanja u kojima se postavljaju strogi zahtevi za poravnanje uzorka sa osom ispitivanja.

Čeljusti su simetrično zatvarajući klinaste čeljusti, koje se otvaraju i zatvaraju hidraulično. Samo spoljašnje kućište se pomera vertikalno pomoću hidraulike. Pomeranje kućišta uzrokuje da se klinaste umetci pomeraju paralelno jedan drugom u horizontalnoj ravni.

Prednosti hidrauličnih čeljusti body over wedge

• Konstantna sila hvatanja omogućava ponovljive rezultate ispitivanja.
• Pouzdani rezultati ispitivanja su zagarantovani optimalnom interakcijom između hidrauličnog agregata, elektronike i softvera za ispitivanje. Kontrola nulte sile sprečava neželjene sile na uzorku tokom procesa hvatanja.
• Čeljusti su pogodne za primene gde je poravnanje kritično, kao što su uzorci osetljivi na poprečne zatezne sile.
• Paralelnim hvatanjem (bez diferencijalnog kretanja umetaka) brzina ispitivanja se direktno prenosi na uzorak.
• Brzo i jednostavno umetanje uzorka postiže se zahvaljujući ergonomskom i otvorenom dizajnu
• Podesivi graničnik za centriranje obezbeđuje precizne rezultate ispitivanja, čak i pri velikim brzinama protoka uzoraka.
• Na primer, prilikom ispitivanja kompozitnih uzoraka, čeljusti nude prednosti zbog lakog čišćenja.
• Hidraulične čeljusti "body over wedge" su takođe pogodne za servohidraulične mašine za ispitivanje i karakteriše ih jednostavnost upotrebe. Kada se koriste sa servohidrauličnim mašinama za ispitivanje, povezane su na postojeći dovod ulja pod pritiskom. Za upotrebu u mašinama za statičko ispitivanje materijala potreban je mali agregat.

Klinasto vijčane čeljusti kombinuju mehanička svojstva vijčanih i klinastih čeljusti. Debljina se podešava, a sila prednaprezanja se generiše pomoću zavrtnja, što pomaže u sprečavanju klizanja uzorka na početku ispitivanja.

Karakteristike klinasto vijčanih čeljusti:

• Glavna sila hvatanja generiše se delovanjem klina.
• Sila hvatanja je proporcionalna stvarnoj zateznoj sili (samostezanje), što obezbeđuje sigurno hvatanje širokog spektra materijala.
• Veliko rastojanje između čeljusti omogućava održavanje niskog pritiska na površinu, izbegavajući lomljenje umetaka.
• Bez skidanja čeljusti, male merne ćelije, čeljusti, alati i ispitni pribori mogu se prilagoditi velikim čeljustima (od Fmax 50 kN) na način koji štedi vreme koristeći opcionu jedinicu za montažu
• Jednostavna zamena umetaka bez potrebe za upotrebom alata
• Klinasto vijčane čeljusti sa Fmax 50 kN i više mogu se upravljati pomoću pneumatskog motora. Ove čeljusti se otvaraju i zatvaraju pneumatskim motorom; aktuator se nalazi direktno na čeljustima
• Mala ukupna visina.
• pneumatski motor; pneumatski aktuator se nalazi direktno na čeljustima
• Kontrola brzine deformacije u skladu sa standardima DIN EN ISO 6892-1:2009 i ASTM E8 – 09.

Najvažnije:

Preklopna sinhronizacija omogućava klinastio vijčanim čeljustima (Fmax 10 kN i više) da hvataju i simetrično i asimetrično. Nivo asimetrije se lako podešava i pouzdano održava, čak i uz ponovno hvatanje. Rukovanje jednom rukom je moguće bilo kojom rukom, uključujući i asimetrične uzorke, osiguravajući da je tačka pričvršćivanja uzorka uvek u osi ispitivanja.

Pincer čeljusti su čeljusti sa dvostrukim aktuatorom. Čeljusti se otvaraju i zatvaraju pomoću stezne poluge. Prednapregnuta opruga drži čeljust otvorenu za umetanje uzorka. Ako je čeljust zatvorena, prednapregnuta opruga stvara potrebnu silu hvatanja. Sila zahvata povećava se proporcionalno principom klješta sa povećanjem zatezne sile. Ovo osigurava automatsko zatezanje za uzorke koji su skloni skupljanju.

Pincer čeljusti se prvenstveno koriste za ispitivanje visoko duktilnih plastika i elastomera. Pincer princip proizvodi snažno povećanje sile hvatanja tokom ispitivanja.

Prednosti i karakteristike pincer čeljusti:

• Sila hvatanja je proporcionalna sili zatezanja (samostalno zatezanje)
• Zbog bočnog pomeranja pincer čeljusti, uzorci su uvek opterećeni centralno u odnosu na osu zatezanja
• Brzo i jednostavno umetanje uzorka postiže se zahvaljujući ergonomskom i otvorenom dizajnu
• Zbog svoje otpornosti na visoke temperature i male visine, pincer čeljusti su veoma pogodne za upotrebu u temperaturnim komorama. Lako se koriste i brzo dostižu temperaturu ispitivanja zbog male mase

Preklopne čeljusti su samostežuće čeljusti. Hvatanje se vrši dejstvom preklopne poluge. Uzorak se ubacuje podizanjem preklopne poluge. Uzorak se može postaviti oko preklopne poluge ili stegnuti bez otklona. Preklopne čeljusti su posebno pogodne za plastiku u skoro svim temperaturnim uslovima.

Karakteristike preklopnih čeljusti:

• Zbog male visine i temperaturnog opsega od -15 ... +80 °C, čeljusti su takođe pogodne za upotrebu u temperaturnim komorama
• Dizajn omogućava brzo i lako hvatanje uzorka

Kriva smanjenja sile se koristi za čeljusti sa otklonom. Sila u uzorku se smanjuje tokom krive smanjenja opterećenja. Potrebne sile hvatanja mogu se smanjiti u pneumatskoj upravljačkoj jedinici. Maksimalno ispitno opterećenje kreće se od 500 N do 20 kN

Prednosti capstan čeljusti:

• Sa pneumatskim stezanjem na kraju, sila stezanja ostaje konstantna i podržava visok protok uzorka
• Automatsko centriranje uzorka preko vođica u krivoj smanjenja opterećenja
• Zbog simetrične raspodele težine, težište čeljusti je blizu ose zatezanja
• Poprečne sile se ne prenose na mernu ćeliju preko čeljusti.

Dvostruke capstan čeljusti mogu se koristiti za hvatanje filamentnih uzoraka sa visokim istezanjem. Kod ovog principa otklona, razlika u sili se javlja u dve faze, što omogućava lom uzorka unutar dužine merača bez lomljenja uzoraka. Nakon skretanja dvostrukog navoja, pričvršćuje se teg za prednaprezanje (nije uključen u obim isporuke). Tokom ove faze sva tri valjka se kreću kako bi uravnotežila produžetke koji nastaju pričvršćivanjem tega za prethodno zatezanje. Tri dužine se podešavaju materijalu koji se ispituje. Konačno, dvostruki navoj se steže u čeljustima podesivnih po visini.

Nakon što se čeljusti zatvore, skretni valjci se zaključavaju. To rezultira silama trenja između valjaka i uzorka, koje nežno smanjuju silu zatezanja pre krajnjeg stezanja (čeljusti), osiguravajući da je uzorak čvrsto uhvaćen i sprečava lomljenje umetaka. Za stezanje dvostrukog navoja koriste se čeljusti sa konstantnom silom hvatanja, jer uzorak koji se ispituje često može da isklizne između područja hvatanja.

Dvostruke capstan čeljusti se uglavnom koriste za materijale kao što su gumene niti i elastofiberi.

Prednosti dvostrukih capstan čeljusti:

• Omotanje uzorka oko valjaka za smanjenje opterećenja obezbeđuje nežno hvatanje bez lomljenja umetaka.
• Čeljusti obezbeđuje precizna merenja naprezanja na visoko rastegljivim navojima
• Izbegavanje lomljenja stezanja dodatno štedi vreme provedeno na ispitivanju

Valjkaste čeljusti se koriste za ispitivanje uzoraka za zatezanje u obliku trake. Sila hvatanja se generiše samohvatanjem višestrukim uvijanjem uzorka i primenom zatezne sile. Za precizno merenje naprezanja koriste se optički ekstenziometri.

Prednosti valjkastih čeljusti

• Čeljusti su dostupne sa maksimalnim opsegom merenja sile od 2,5 kN do 250 kN
• Zahvaljujući ergonomskom dizajnu, uzorak se može brzo i lako umetnuti u područje stezanja (maksimalna širina stezanja: 220 mm), koje je slobodno dostupno sa prednje strane
• Čeljusti su idealne za uzorke koji su osetljivi na stezanje
• i za ispitivanja u temperaturnim komorama (temperaturni opseg: -70 ... +250 °C
• Zbog male visine čeljusti, mogu se ispitati uzorci sa velikim izduženjem

Prenos sile oblikovanjem preko glave sa ramenom, zavrtnjem ili navojem. Uzorak, zajedno sa odgovarajućim držačem, ubacuje se u čeljusti, kojima se slobodno može pristupiti sa prednje strane, i automatski se centrira u osi zatezanja. Čeljusti su dostupne sa Fmax 50 kN, 250 kN, 600 kN i 1200 kN. Ispitivanja se mogu sprovoditi na čeliku, obojenim metalima i plastici u skladu sa standardima DIN 50125, DIN EN ISO 6892-1, DIN EN ISO 4762, ISO 4017, DIN 6912, DIN EN ISO 898, ASTM E8 i drugima.

Različiti detalji dizajna obezbeđuju apsolutno simetričan tok sile:

• Opcija protiv zatvaranja držača uzorka osigurava da je uzorak čvrsto držan, minimizirajući trzaj držača pri lomljenju uzorka.
• Svi držači uzoraka potpuno okružuju uzorak. Oko držača uzorka sa podeljenim ramenom postavljena je potporna čaura kako bi se sprečilo širenje držača.
• Simetrične površine ležaja u čeljustima: držači uzoraka leže na dve simetrične kontaktne površine u držaču uzorka.
• Mala visina štedi prostor u prostoriji za ispitivanje
• Čisto mehaničko rešenje: ne zahtevaju ni pneumatsku upravljačku jedinicu ni hidrauličnu jedinicu.

Čeljusti su pogodne za ispitivanje uzoraka elastomernih prstenova prema DIN 53 504, standardni prsten 1 i 2. Čeljusti imaju horizontalno postavljene valjke. Opružna šarka generiše autonomno rotaciono kretanje. Ovo rotaciono kretanje olakšava prenos sile oblikovanja. Opružna šarka se izbacuje iz položaja ako se prekorači maksimalno dozvoljeni opseg kretanja.

Prednosti čeljusti za prstenaste uzorke

• Valjci se rotiraju nezavisno tokom ispitivanja pomoću zupčastih kaiševa ili valjkastog opružnog kaiša i spiralne pogonske opruge
• Lako umetanje uzorka na slobodno dostupne valjke (do maksimalne širine uzorka od 80 mm)
• Zaštitni uređaj za zaštitu od letećih ili odskočnih ostataka uzorka dostupan je kao opcija
• Fmax: 2,5 kN
• Temperaturni opseg: -40 ... +150 °C
• Slobodno dostupni valjci obezbeđuju lako umetanje uzorka

Čeljusti za zatezne opruge dostupne su u dve verzije, tip I sa Fmax 50 N za fine opružne žice i tip II sa Fmax 10 kN. Sila se prenosi preko horizontalnih vijka za vešanje, koji su dostupni u različitim prečnicima (za maksimalni prečnik opružne žice do 6 mm).

Prednosti čeljusti za zatezne opruge

• Jednostavno montiranje uzorka na montažne vijke, kojima je slobodno pristupačno sa prednje strane
• Pogodno za temperature od -70 do +250 C°