簡支梁沖擊試驗方法

簡支梁沖擊試驗機

沖擊試驗機主要用于硬質塑料（包括板材、管材、塑料異型材）、增強尼龍、玻璃鋼、陶瓷、鑄石、電絕緣材料等非金屬材料沖擊韌性的測定。本試驗機是化工行業、科研單位、大專院校質量檢測等部門理想的試驗設備。

特點

該系列沖擊試驗機主要技術參數*符合ISO179、GB/T1043、GB/T2611、JB/T8762標準的要求。是一種結構簡單、操作方便、數據準確可靠的沖擊試驗機。

技術規格

    1、見表：

2、使用溫度：（15-35）℃

3、試樣類型、尺寸、支撐線間距離（單位：mm）

結構與性能

本試驗機由機身、沖擊擺、試樣支座、測量裝置、操縱機構等部分組成。

1、機身一由擺軸、沖擊擺定位機構、水準泡等組成。試驗前應根據水準泡找正水平。

2、沖擊擺一由上連接套、擺桿、擺錘、定位塊、沖擊刀刃等組成。用戶可根據需要選擇規格與型號。選擇1J時，隨機配置一把沖擊擺，兩種沖擊能量（二對砝碼）；選用5J時，隨機配置一把沖擊擺，三種沖擊能量（四對砝碼）；50J時，隨機配置一把沖擊擺，二種沖擊能量（二對砝碼）。

3、試樣支座一由鉗口支座和鉗口組成。試驗前可根據試樣要求（試驗類型）選定相應跨距的鉗口，隨機配備四對鉗口。

4、操縱機構一由放擺開關、手柄組成。該機構是把沖擊擺固定在150°位置上，并自動落錘沖擊。

5、測量裝置一由刻度盤、指針組成。它是將試樣受沖擊后所消耗的能量指示出來。

當zui大沖擊能量大于5J時，試樣所消耗沖擊能量按下式計算：

      E=Pd（cosβ-cosα）

其中：Pd——沖擊擺力矩（常數）

      α——沖擊擺預揚角實測值（常數）

      β——沖擊后擊擺升角。

本試驗中，只要測出β可計算出E值。本試驗機刻度盤的刻度線是根據上述原理進行計算刻度的，因此試驗時可以直接從刻度盤中讀出沖擊能量。

當zui大沖擊能量小于等于5J時可用下述方法：

在試驗過程中，沖擊擺消耗的能量包括試樣斷裂所吸收的能量及磨擦和空氣阻力影

響而損失的能量，為提高數據的準確性，對磨擦及空氣阻力造成的能量損失必須進行修正，修正后的能量值E（即試樣斷裂所吸收的能量）按下式計算：

E=Pd[（cosβ-cosα）-（cosa’-cosα）（a+β/α+α’）]

式中：Pd——沖擊擺力矩（常數）

      α——沖擊擺預揚角實測值（常數）

      α`——沖擊擺空擊后的升角（常數）

      β——試樣斷裂后沖擊擺升角

本試驗中，由于沖擊擺力矩、預揚角實測值、沖擊擺空擊后的升角均為常數，因此只要測出試樣斷裂后沖擊擺升角β，即可根據上述公式計算出試樣斷裂所吸收的能量。

操作方法

    1、沖擊擺的選擇

根據試樣的沖擊韌性，選用適當能量的沖擊擺，并使試樣所吸收的能量在沖擊擺總能量的10%-80%范圍內。試驗前在不知試樣沖擊強度的條件下，應選擇zui大沖擊能量的沖擊擺沖擊試樣，得出試樣數值后，根據上述原則選擇沖擊擺。

2、沖擊擺及砝碼的安裝

更換或安裝沖擊擺時，先將沖擊擺上壓蓋的緊固螺釘松下，取下沖擊擺將其全部零件放入附件箱中。再將所選用沖擊擺上連接套內的定位銷插入擺軸上的定位孔，然后壓上上壓蓋，并使其與連接套對齊，鎖緊緊固螺釘。

當使用同一個沖擊擺的另一級能量時（小量程），松開砝碼緊定螺釘，并將螺釘及砝碼放入附件箱中，以免丟失。當再使用沖擊擺的zui大能量時（大量程），將其上、下砝碼分別以下、上凸臺為基準，找正、對齊后用原緊定螺釘固定在擺錘上（上、下砝碼不能調換位置）。

3、對中樣板的選用及鉗口的安裝

根據試樣類型，選擇相應跨距的鉗口及對中樣板。更換或安裝鉗口時，先松開鉗口緊固螺釘，并交拆下的鉗口放入附件箱中，換上選擇相應跨距的鉗口。首先將對中樣板平放在兩鉗口平面上，便對中樣板的兩側面與支承刀刃相接觸，使沖擊擺上的沖擊刀刃對準對中樣板的V型缺口，調整完畢后，擰緊鉗口螺釘。

4、試樣的放置

試樣放在兩鉗口的上平面上，其側面與支承刀刃靠緊。如果使用缺口試樣，應

使試樣缺口位置處于兩支承刀刃的中心。

5、試驗及數據處理

首先按動放擺開關，檢查沖擊擺定位機構（8）動作是否靈活可靠。如工作正常，方可進行試驗。首先將沖擊擺揚起150°至定位機構（8），當使用沖擊擺的沖擊能量小于等于5J時，被動指針應與主動指針相接觸，當使用沖擊擺的沖擊能量大于5J時，被動指針應指在接近沖擊能量處。按動放擺開關（1），沖擊擺即可自由落下，進行沖擊試驗，沖擊后刻度盤上記錄沖斷能量值。

A、無缺口試樣沖擊強度a（KJ/m²）按下式計算：

             E

    a=                 ×10³

            b×d

式中：E——試樣吸收的沖擊能量，J；

      b——試樣寬度，mm；

      d——試樣厚度，mm。

B、缺口試樣沖擊強度ak（KJ/m2）按下式計算：

            E_k

     a_k =             ×10³

           b×d_k

式中：E_k——缺口試樣吸收的沖擊能量，J；

      b——試樣寬度，mm；

      dk——缺口試樣缺口處剩余厚度，mm

C、側向缺口試樣的沖擊強度a_k（KJ/m²）按下式計算：

             E_k

     a_k =             ×10³

           b_k×d

式中：E_k——側向缺口試樣沖擊能量，mm；

      d——側向缺口試樣厚度，mm；

      b_k——側向缺口試樣缺口處剩余寬度，mm

注意事項

    1、當擺動軸承長期未清洗擺動不靈活時，造成能量損失超差，這樣應用120#以上的汽油清洗擺軸軸承，清洗后注入適量5#或7#高速機油或鐘表油均可。

2、當沖擊試樣長期磨損引起刀刃鉗口變形時，應更換其磨損件。

3、在試驗中經常出現打死現象，擺桿容易出現彎曲變形，影響測試精度，故對測定材料沖擊能量的大小選用相應能量等級的沖擊擺，盡量避免打死現象。

保養

    1、試驗機的搬運過程中，應將沖擊擺卸下，以免沖擊擺來回擺動而使有關零件遭到破壞。

2、沖擊擺不用時應涂防銹油，并放置于附件箱中。

3、嚴禁拆卸或更換沖擊擺上面有關零件，以免沖擊擺的沖擊常數和打擊中心距發生變化。

4、使用前應檢查擺桿、擺錘等連接螺絲是否松動，電源是否接通，沖擊擺定位機構及放擺開關工作是否正常。

5、為保證軸承的摩擦力小，應定期往軸孔中加高速機械油，但加油不宜過多，否則會增加摩擦力。