用于材料测试的试样夹具和试验工具

气动试样夹具强调的是快速、可再现的夹持，最重要是平行夹持。从测试一开始就提供了全部夹持力，因此固定夹面将试验速度直接传递给试样。使用倒楔形产品组合的气动夹具，当夹持试样时，夹面的位置一直保持在试验方向上。这就意味着夹具间距与试样厚度无关。

简单拉伸件与环境试验箱配合使用，气动作动缸被安装在试验箱外面。

倒楔形气动夹具的优势：

• 无论测试敏感试样，还是测试短夹持长度的试样，这些对称设计夹具保证最适合的夹持。
• 当探测精确的额定应变时，夹具间距与试样直径无关。设置时间降至最低。
• 降低重量辅以紧凑设计简化了处理，在环境试验箱中保证较短时间的加热和降温，同时也保证长行程。
• 针对有轻微收缩的试样，从试验开始就完全安全地夹持。

液压夹具最初用于50 kN或以上的试验力，需要结合高夹持力（Fmax 10 kN到2,000 kN）。接触压力可精确再现。

液压夹具的工作原理

按照需要的试样夹具的闭合压力，在液压源单元中设置油压， 控制单元控制上部和下部试样夹具的各自闭合和开启过程，

进一步而言，当使用一台通用液压源单元时，闭合过程分为闭合阶段和夹持阶段。 在闭合阶段，为了安全原因，最初将试样保持在上部夹具中， 在夹持过程中，将施加全部夹持力， 该夹持力是基于所希望的拉伸力。

双面平推作动缸
所有液压夹具都配备双面平推作动缸，这意味着试样夹具采用液压开启，而不是采用弹簧复位。可以调节闭合和开启压力。

相比单面平推作动缸，单面平推由弹簧机械回程，双面平推作动缸确保试样夹具的开启安全。 如果试样为弯曲的或不易夹持的，同样可以采用双面平推夹持。 另外，在不需要完全开启作动缸行程，就可以按下停止按钮将夹具开启中断在所需要的位置。 按照试样厚度，调整开启行程， 对于特别薄的试样，降低测试时间，以及降低测试人员被夹的风险。

单作动缸液压夹具可以用于对称和非对称试样夹持（例如，剪切试验）。使用主轴单元调整试样的厚度。

单作动缸液压夹具的串联式气缸同样可以均匀施加试验力到试样上（特别适用于纤维织物、纺织品和土工织物的测试）。

单作动缸液压夹具的优势及特点

• 液压夹具配备一套偏心活塞，同时为长行程活塞，能够深入试样表面位置和大的开口尺寸。
• 夹面的对中、试样夹具和活塞也可以夹持短试样。
• 规定的试验力施加保证了对于敏感性材料最好的夹持效果。
• 准确地可再现的接触力
• 试样夹具可以以不同的额角度 (0°, 45°, 及 90°)装配在试验系统中。
• 位于试验机下部的T-形槽服务于安装T-形槽系统，确保适用于较小的力传感器、试样夹具、试验工装和弯曲工装的安装(除了液压夹具，型号8392, Fmax 10 kN)。
• 棱锥夹面(夹面配备V-形槽)可以被上下交换使用从而达到二倍使用寿命。 用于圆棒和平板试样或适用于不同直径的圆棒试样(夹面交叉形状，中间V形槽适用于不同直径试样)
• 通过遥控器或PC，上部和下部夹具可以分别开启或闭合，或者同时开启和闭合。
• 夹持力和拉伸力的比率可以单独调整，保证试样被安全地夹持住（在最大拉伸力时，大约需要两倍的夹持力）。
• 所设计的液压夹具提供优化的试样上样。
• 针对手动特殊上样，一套可调节的、刻度定位保证精确试样垂直夹持。
• 为了更容易试样对中，可使用一套中心定位挡块。
• 为了安全原因，可以采用试样钳将试样放入。
  

双作动缸液压夹具总是对称闭合，其中心与拉伸轴线重合，这就意味着试样在轴线位置精确地夹持，因此并不需要进行厚度调节。

• 恒定的夹持力允许获得可重复的测试结果。
• 通过液压泵、电子控制系统和测试软件之间的最佳交互，可确保获得可靠的测试结果。试验力零位控制防止试样在夹持过程中受到不希望的力的作用。
• 由于通过T型槽系统很容易快速地调整小试样夹具和试验工装以适合大试样夹具，因此节省了时间。 精确对中确保获得可靠的测试结果。
• 双面平推夹面节省了调节各种试样厚度所需的时间，同时确保试样沿轴线保持在正确位置。
• 因为试样夹具的特殊设计，也可以夹持短试样。
• 采用人机工程学和开放式设计，试样插入既快速又轻松
• 可调对中档块能够确保测试结果精确，即使在高试样测试效率的情况下也是如此。

倒楔形液压夹具为双作动式，用于对称夹持。正向驱动夹面可再现试样的夹持操作。夹具主体的对称设计和高刚度使其非常适合于严格要求试样与试验轴对中的试验。

试样夹具为对称闭合楔形夹具，通过液压方式打开和闭合。 只有外壳通过液压装置垂直移动。 外壳的移动使楔形夹面在水平板上相互平行推进。

倒楔形液压夹具的优势

• 恒定的夹持力允许获得可重复的测试结果。
• 通过液压泵、电子控制系统和测试软件之间的最佳交互，可确保获得可靠的测试结果。试验力零位控制防止试样在夹持过程中受到不希望的力的作用。
• 试样夹具适用于严格要求对中的应用，例如对横向拉伸力敏感的试样。
• 通过平行夹持操作（夹面无差动），试验速度直接传递给试样。
• 采用人机工程学和开放式设计，试样插入既快速又轻松
• 可调对中档块能够确保测试结果精确，即使在高试样测试效率的情况下也是如此。
• 例如，在测试复合材料试样时，试样夹具因易于清洁而颇具优势。
• 倒楔形液压夹具还适用于电液伺服疲劳试验机，其特点是易于使用。当用于电液伺服疲劳试验机时，它们与现场压力油源连接。对于静态试验机，需要一台小型液压泵。

螺纹楔形夹具结合了螺纹夹具和楔形夹具的机械性能。厚度已调节并通过螺纹作用产生了预置力，这有助于在试验开始时防止试样滑动。

螺纹楔形夹具的特点：

• 主要的夹持力由楔形作用产生。
• 夹持力与实际拉伸力（自夹持）成正比，确保大部分材料的安全夹持。
• 夹具与夹具间的大间距让表面压力维持在最低，避免夹面破裂。
• 在不拆卸试样夹具的情况下，可以使用选配的固定装置将小型力传感器、试样夹具、工具和试验工装快速改装为大试样夹具（Fmax 50 kN起始）
• 无需使用工具即可轻松更换夹面嵌件
• Fmax 50 kN及以上的螺纹楔形夹具可以通过一个气动马达操作，这些试样夹具的开启和闭合均由气动马达控制；气动马达直接安装在试样夹具上。
• 下部总高度
• 气动马达控制；气动马达直接安装在试样夹具上。
• 按照试验标准DIN EN ISO 6892-1:2009和ASTM E8 – 09的应变控制。

亮点：

可切换同步功能允许螺纹楔形夹具（Fmax 10 kN或者更高）进行对称和非对称夹持。 非对称杠杆容易调节和可靠定位，甚至再次夹持。 可以单手替代双手操作，包括非对称试样的夹持，确保了试样的夹持点一直处于试验轴线上。

钳式夹具是双作动缸试样夹具。夹具通过夹持杠杆开启和闭合。预应力弹簧保持试样夹具处于开启状态，以插入试样。如果试样夹具闭合，则预应力弹簧产生所需的夹持力。根据钳式夹具原理，夹持力随着拉伸力的增加成比例增加。这可确保容易收缩的试样自动重新紧固。

钳式夹具主要用于测试高延展性塑料和弹性体。钳式夹具原理是在测试期间产生一个急速增加的夹持力。

钳式夹具的优势及特点：

• 夹持力与拉伸力成比例（自夹紧）
• 由于钳式夹具横向移动，因此试样一直被加载在拉伸试轴的中心。
• 采用人机工程学和开放式设计，试样插入既快速又轻松
• 钳式夹具耐高温且高度较低，因此非常适合在环境试验箱中使用。它们易于操作，而且质量较低，可以快速达到试验温度

套环夹具是自夹紧试样夹具，通过套环插销动作实现夹持。插入试样时，抬起套环插销即可。试样可以放置在套环插销周围，也可以无偏移地夹紧。套环夹具特别适用于塑料，几乎可以在任何温度环境中使用。

套环夹具的特点：

• 由于高度较低，且温度范围为-15 ...+80 °C，所以试样夹具还适合在环境试验箱中使用
• 该设计可确保快速、轻松地夹持试样

试验力降低曲面用于采用偏移的试样夹具。随着载荷降低曲面的作用，作用在试样上的力也会降低。气动控制单元可以降低所需要的夹持力。最大试验载荷范围从500 N到20 kN

绞盘式夹具的优势：

• 采用气动末端固定，夹持力保持恒定，并支持高测试效率
• 通过载荷降低曲面内的导向沟槽自动对中试样
• 由于重量对称分布，试样夹具的重心靠近拉伸轴
• 所使用的试样夹具不会传递横向载荷至力传感器。

双绞盘式夹具可用于夹持高延伸性纤维拉伸试样。根据该偏移原理，在两个阶段发生力差，这允许试样在标距长度内失效，而不会出现夹面断裂。双螺纹偏移后，会附加预应力重量（不包括在供货范围内）。在这个过程中，三个滚柱都移动以平衡由自负重量连接产生的伸长。三段长度都可根据被测材料调整，最终，双螺柱夹持于高度可调的试样夹具中。

试样夹具闭合后，偏转辊锁定，这导致滚轮和试样之间产生摩擦力，可在端部夹紧（试样夹具）之前缓慢地减小拉伸力，从而确保试样被牢固夹持并防止夹面断裂。因为被测试的试样可能频繁地滑出夹持区域，采用恒定夹持力的试样夹具用于夹持双螺纹。

双绞盘式夹具主要用于橡胶丝和弹性纤维等材料

双绞盘式夹具的优势：

• 将试样缠绕在负降低荷滚轮上可确保轻柔的夹持操作，而不会造成夹面断裂。
• 试样夹具确保对高延伸性螺纹进行精确的应变测量
• 避免夹紧断裂，还可以节省测试时间

滚筒夹具用于测试条形拉伸试样。通过多次缠绕试样并施加拉伸力进行自夹紧，从而产生夹持力。为了精确测量应变，使用的是光学引伸计。

滚筒夹具的优势

• 试样夹具适用于2.5 kN至250 kN的最大力测量范围
• 采用人机工程学设计，试样可以快速轻松地插入夹持区域（最大夹持宽度：220 mm），可从正面随意取放试样
• 此试样夹具非常适合对夹持敏感的试样，
• 以及在环境试验箱中的试验（温度范围：-70 ...+250 °C
• 由于试样夹具的高度较低，因此可以测试伸长率较大的试样

通过螺钉肩、螺钉头或者螺纹头实现合适的力传递。试验时，试样连同相应的试样螺纹夹具一起插入夹具中，夹具的正面可随意取放试样，保证试样在拉伸轴上自动居中。提供Fmax 50 kN、250 kN、600 kN和1200 kN的试样夹具。根据DIN 50125、DIN EN ISO 6892-1、DIN EN ISO 4762、ISO 4017、DIN 6912、DIN EN ISO 898、ASTM E8以及其他标准对钢、有色金属和塑料进行测试。

各种设计细节确保了力的流动绝对对称：

• 消除间隙的试样夹具选件保证试样被紧密地夹持，在试样断裂时最小化夹具后退。
• 全部试样螺纹夹具完整地围住试样。支撑套筒放置在分体式肩头试样螺纹夹具周围，以防止试样螺纹夹具散开。
• 试样夹具中的对称承载表面：试样螺纹夹具放在试样夹具的两个对称接触表面上。
• 高度较低，节省了试验空间
• 纯机械解决方案：其既不需要气动控制单元，也不需要液压单元。

试样夹具适用于按照DIN 53 504标准环形1 & 2的弹性体材料环形试样测试。试样夹具备有水平安装的滚轮。铰链弹簧产生自动旋转运动。该旋转运动促使试验力的传递。如果超出最大允许行程范围，铰链弹簧会移出正确位置。

环形试样夹具的优势

• 在试验过程中，滚轮通过齿形带或滚轮弹簧带以及卷曲驱动弹簧独立旋转
• 试样可轻松插入到无障碍进入滚轮上（试样宽度最大为80 mm）
• 防止试样废料飞溅或弹起的防护装置作为选件提供
• Fmax：2.5 kN
• 温度范围： -40 ... +150°C
• 无障碍进入滚轮保证方便地插入试样

拉伸弹簧试样夹具有两个型号，I型Fmax 50 N（用于细弹簧丝），II型Fmax 10 kN。试验力通过水平悬挂螺栓传递，螺栓有各种直径供选择（适用于最大直径高达6 mm的弹簧丝）。

用于拉伸弹簧的试样夹具的优势

• 容易把试样安装在前部的安装螺栓上
• 适用于温度环境范围-70 至 +250 C°