Đây là một vấn đề rất phổ biến và cổ điển trong thử nghiệm tính chất cơ học của vật liệu. Dây thép trong thử nghiệm kéo bị gián đoạn trong hàm, phần lớn các trường hợp không phải là dây thép không đủ sức mạnh, nhưng bởi"Phá vỡ bất thường" do "tập trung căng thẳng" và "chấn thương kẹp".

Nói một cách đơn giản, đó là dây thép ở khu vực gần hàm."Sớm" đã bị phá hủy. Dưới đây là các nguyên nhân và giải pháp chi tiết gây ra vấn đề này:

Lý do chính: Tập trung căng thẳng

Trong một thử nghiệm kéo lý tưởng, ứng suất của phần khoảng cách mẫu (phần đồng nhất ở giữa) được phân bố đều. Nhưng gần hàm, tình hình trở nên phức tạp:

1.Đột biến hình học: Dây thép từ trạng thái tự do đột nhiên bị hàm cắn chặt, điểm kẹp này là điểm đột biến của hình dạng hình học và điều kiện ràng buộc.

2.Tập trung căng thẳng: Tất cả các lực bên ngoài được truyền qua điểm kẹp này, dẫn đến căng thẳng cục bộ trên các cạnh của hàm cao hơn nhiều so với ứng suất trung bình trên phần còn lại của mẫu. Ngay cả khi ứng suất trung bình không đạt đến độ bền kéo của dây thép, ứng suất đỉnh trên các cạnh của hàm có thể đã vượt quá giới hạn vật liệu, dẫn đến các vết nứt nảy sinh ở đây và phá vỡ nhanh chóng.

Phân tích nguyên nhân cụ thể và giải pháp

1. Vấn đề với hàm chính nó

Hàm loại không phù hợp:

Vấn đề: Sử dụng hàm sai. Ví dụ, hàm phẳng được sử dụng để thử nghiệm mẫu phẳng để kẹp dây thép tròn, sẽ tạo thành tiếp xúc dây, áp suất rất lớn, rất dễ bị tổn thương và cắt dây.

Giải pháp: Phải sử dụng mẫu phù hợp với hình dạng mẫuVHàm kiểu.VLoại hàm có thể bọc dây tròn tốt hơn, đặt điểm/Tiếp xúc dây trở thành tiếp xúc bề mặt, làm cho phân phối ứng suất đồng đều hơn.

Hàm bị mòn hoặc hư hỏng:

Vấn đề: Sau khi hàm được sử dụng trong một thời gian dài, các vết răng được mài mòn, xuất hiện các vết lõm, góc nứt hoặc rỉ sét. Điều này dẫn đến giảm lực kẹp, đòi hỏi lực kẹp lớn hơn để ngăn chặn trượt, do đó làm trầm trọng thêm thiệt hại cho dây; Đồng thời, hàm bị hỏng tự tạo ra rất nhiều điểm tập trung căng thẳng.

Giải pháp: Thường xuyên kiểm tra và thay thế hàm bị mòn. Đảm bảo hoa văn hàm rõ ràng, hoàn hảo.

2. Vấn đề với hoạt động kẹp

Lực kẹp không đúng cách:

Vấn đề: Với lực kẹp quá nhỏ, dây sẽ trượt bên trong hàm, một khi trượt sẽ gây ra vết trầy xước và bóp nghiêm trọng trên bề mặt, tạo thành một nguồn vết nứt. Lực kẹp quá lớn có thể trực tiếp làm phẳng hoặc nhấn dây thép, gây ra thiệt hại cơ học nghiêm trọng và tập trung căng thẳng ở hàm.

Giải pháp: Áp dụng một lực kẹp thích hợp và đồng đều chỉ để ngăn chặn trượt. Đối với thiết bị kẹp thủy lực hoặc khí nén, áp suất thích hợp có thể được đặt theo tiêu chuẩn hoặc kinh nghiệm.

Đối với trung bình xấu:

Vấn đề: Mẫu vật không được gắn trên đường trung tâm của kẹp và có sự lệch tâm. Điều này làm cho mẫu vật phải chịu áp lực uốn bổ sung ngoài ứng suất kéo. Ứng suất uốn là tối đa ở các cạnh của hàm, thúc đẩy rất nhiều việc tạo ra các vết nứt.

Giải pháp: Cài đặt mẫu cẩn thận để đảm bảo nó phù hợp. Đối với các thiết bị tự động điều chỉnh, phải để nó tự do điều chỉnh đúng chỗ.

Không đủ chiều dài kẹp:

Vấn đề: chiều dài kẹp của dây trong hàm là quá ngắn. Điều này có thể làm cho hàm không đủ ràng buộc dây thép, dễ dàng trượt và căng thẳng không thể được chuyển một cách trơn tru từ hàm đến phần khoảng cách, dẫn đến sự tập trung cao độ của ứng suất tại lối ra hàm.

Giải pháp: Đảm bảo có đủ chiều dài kẹp, thường yêu cầu chiều dài kẹp không nhỏ hơn đường kính dây3-5Gấp đôi, hoặc tuân theo quy định của các tiêu chuẩn kiểm tra liên quan.

3.Vấn đề chuẩn bị mẫu thử

Hàm thiệt hại:

Vấn đề: Trong quá trình kẹp, các đường răng hàm đã gây ra các vết lõm, lõm hoặc trầy xước có thể nhìn thấy bằng mắt thường trên bề mặt dây thép. Những tổn thương này chính là những vết nứt nhỏ, sẽ trực tiếp trở thành điểm khởi đầu của sự đứt gãy.

Giải pháp:

Sử dụng hàm mịn hơn và dày đặc hơn (đối với dây thép cường độ cao).

Thêm đệm vào vị trí kẹp dây thép, là phương pháp rất hiệu quả. Vật liệu đệm thường được sử dụng bao gồm:

Da đồng mỏng, da nhôm: độ dẻo tốt, có thể lấp đầy khoảng trống giữa hàm và dây thép, phân tán áp suất.

Giấy nhám: hướng mặt cát về phía dây thép, vừa có thể tăng ma sát để ngăn chặn trượt, vừa có thể đóng vai trò đệm và phân tán áp lực.

Miếng đệm nhựa đặc biệt.

Bản thân mẫu thử bị lỗi:

Vấn đề: Nếu dây có vết trầy xước, vết nứt nhỏ hoặc rỉ sét và các khuyết tật ban đầu khác gần hàm, thì đây tự nhiên là liên kết yếu nhất.

Giải pháp: Kiểm tra chất lượng bề mặt mẫu khi lấy mẫu và tránh sử dụng các phần bị lỗi rõ ràng làm vị trí kẹp.

Tổng kết và kiểm tra các bước

Khi gặp phải dây thép luôn luôn phá vỡ hàm, nó được khuyến khích để kiểm tra theo thứ tự sau:

1.Kiểm tra hàm đầu tiên: nếu nó tương ứngVHàm răng? Vết răng có bị mòn không? Sạch hay không?

2.Kiểm tra phần kẹp mẫu: Có vết lõm hoặc chấn thương đáng chú ý trên bề mặt không? Nếu có, chỉ ra rằng lực kẹp quá lớn hoặc hàm không phù hợp.

3.Hãy thử sử dụng miếng đệm: Đây là giải pháp đơn giản, ít tốn kém và thường hiệu quả. Dùng miếng đồng mỏng hoặc giấy nhám (mặt cát dán dây thép) bọc bộ phận kẹp rồi kẹp lại.

4.Kiểm tra hoạt động: lực kẹp có vừa phải không? Mẫu thử có đúng không? Chiều dài kẹp có đủ không?

5.Quan sát vị trí phá vỡ: Nếu phá vỡ luôn luôn ở một bên của cạnh hàm, nó có thể là một vấn đề xấu trong cặp. Nếu nó là bên trong hàm, nó có nhiều khả năng là kết quả của lực kẹp quá mức hoặc thiệt hại hàm.

Hầu hết các yếu tố trên về cơ bản có thể được giải quyết bằng cách phân tích và điều chỉnh một cách có hệ thống các yếu tố trên.Vấn đề "phá vỡ hàm" để có được kết quả thử nghiệm phản ánh thực tế các tính chất của vật liệu.