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    對于試驗機楔型鉗口與平推鉗口的技術分析

    日期:2010-05-31  1419人瀏覽
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    本公司一直以幫用戶選擇ZUI適合的機型為目的,提倡ZUI大性價比,同時在機器本身技術方面加大科研力度,使試驗機能在各種環境下順利工作,因此深受廣大客戶喜愛。近期有客戶反饋試驗機鉗口的選擇問題,現在我們簡略整理匯總,以便引起各方面同仁們對這一問題的關注。具體詳情歡迎來電來函與我們探討。
    1、楔型鉗口與平推鉗口試驗機機型。
    圖示為目前國內市場上普遍使用的試驗機產品。其鉗口采用楔型鉗口,屬自鎖型,試樣在拉伸過程中,靠自鎖力實現可靠夾持,提供的液壓舉升裝置僅提供動作需要的油壓即可。。
    此類產品一般為雙空間機型,下圖中的產品為我公司WAW-600C電液伺服試驗機,上拉下壓,拉伸壓縮在兩個空間實現(該類產品以下稱楔型)。位置
          平推鉗口試驗機的典型產品如下圖。目前在歐洲比較流行,一般用于單空間機型。其對試樣的夾持,靠平推鉗口的夾持力強迫進行,因此,其結構上通常采用高壓同步油缸實現,需要泵站系統提供高壓油(通常為30MPa,國外的一般為70MPa)。實現這一技術,諸如液壓缸同步技術、高壓技術等有一定制作難度,因此這種機型通常造價較高。(該類產品以下稱平推型。)位置
          2、  兩種機型比較。
    l         楔型:是亞洲地區(中國、日本等)、美國普遍使用的結構,效率高,施力合理,充分利用了楔型的自鎖幾何原理,是試驗機行業被普遍采用的技術。這些公司包括美國MTS,INSTRON,日本島津等國際知名公司。
    l         平推型:主要流行于歐洲國家,以zwick為代表。其ZUI大的優點是可以利用鉗口的強迫夾持能力進行材料的雙向過零拉壓試驗。
    l         平推型的試驗效率比較高,缺點是整體結構比較大。而楔型,可以造的很小巧,其小型鉗口,利用氣動等技術,在電子拉力試驗機上應用非常多。
    l         楔型一般為雙空間結構,但也可以作成單空間。如下圖是我公司的WAW系列微機控制電液伺服萬能試驗機 位置
     
    l         而平推型機一般用于單空間機。其壓縮部分的設計與考慮一般不充分,特別適合于以拉伸為主要試驗對象的領域。
    l         楔型:以自鎖原理實現夾緊,加之工藝路線簡單,通常整機造價低。平推型,由于還要為其提供獨立的高壓油,油缸的同步技術也耗費成本,因此整機造價高。
    l         兩種機型的優缺點可以探討的內容非常多,與行業的關系也很密切,此處不多敘述了。
          3、  幾個誤區與爭論的探討。
          1)  誤區一:平推鉗口代表者技術的先進性。
    提出此觀點的,一般為產品用戶。但試驗機業界從來不贊同此觀點。國際上ZUI大的試驗機制造商是美國MTS和美國的INSTRON,他們的試驗設備多年來一直在推廣楔型鉗口,對平推鉗口技術一直不感興趣,如INSTRON公司近幾年推出的SATEC萬能機,繼續沿用楔型鉗口。
          2)  誤區二:平推嵌口,對中性好,對試件不會施加初始應力。
    此觀點前半部分理論上就站不住腳。須知,楔型鉗口,幾何學上具有天然的對中性,其對中性能只與設備的加工精度相關。而平推式,夾持試樣后,對中性要靠兩個平推缸的同步性保證。而初始應力問題,平推型的確有著理論上支持,但實際使用中情況并不理想。
          3)爭論一:平推鉗口,是發展趨勢。
    試驗機界,爭論很大。以平推鉗口的過零拉壓性能而言,自從MTS的動態試驗機解決了楔型鉗口強迫夾持后,平推式劣勢凸顯(尺寸大,造價高,效率慢)。
          4)爭論二:平推鉗口,特別適合于帶機器人的全自動試驗機。
    這種試驗機通常指自動上下料、自動引伸計夾持的無人工參與全自動試驗機。Zwick公司是這個機種的大力推廣者。
    本公司支持這一觀點。日本島津公司對此不以為然,它們推出的楔型鉗口全自動試驗機,充分證明了楔型鉗口的靈活性。不過島津主要用在電子萬能試驗機上,據本公司觀察,其效率確實不如平推式。
     
          4、  總結。
          1)  平推式,是目前國內剛剛起步的新型鉗口結構,技術成熟度有待提高。
          2)  楔型與平推型,不存在兩者那個更先進的問題,各有千秋,各有特點。
          3)  平推式,主要是單空間機,楔型既可單空間,也可雙空間,這個結論是成立的。
          4)  某些爭論一直存在不確定性,發展終會解決這一問題。
     
          5、  建議:
          1)  購國產設備,建議楔型。
          2)  購德國設備,建議平推型。
          3)  購美國、日本設備,建議楔性。
          4)  購液壓萬能機,建議楔型。
          5)  購電子萬能試驗機(伺服電機加載)建議平推型。
     
     
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