儀器化沖擊試驗機的應(yīng)用范圍介紹

JBW-300H型儀器化沖擊試驗機概述：

該儀器化沖擊試驗機是我公司借鑒國外技術(shù)，聯(lián)合中國工程物理研究院新開發(fā)完成的新產(chǎn)品。該機按照ISO14556：2000《Steeel-charpy V-notch pendnlum impact test-Instvumented test method》;GB/T19748-2005《金屬夏比V型缺口擺錘沖擊試驗儀器化試驗方法》；GB/T3808-2002《擺錘式?jīng)_擊試驗機的檢驗》中的有關(guān)要求研制。通過測試沖擊力值、采集與分析沖擊過程數(shù)據(jù)、繪制能量變化曲線，給出材料斷裂不同階段明確物理學(xué)意義與解釋，為研究、分析材料斷裂過程的行為，提供詳細準確的數(shù)據(jù)。該類沖擊試驗機將是現(xiàn)用普通沖擊試驗機的替代和發(fā)展方向。

JBW-300H型儀器化沖擊試驗機為自動控制試驗機，揚擺、掛擺、沖擊、制動均為電器操作控制，并能在沖斷試樣后自動揚擺,準備作下次沖擊試驗，通過變換沖擊擺錘，可提供兩種較大沖擊能量：300J。

該沖擊試驗機采用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，把電壓信號變成數(shù)字信號，增加了數(shù)據(jù)存儲器和計算機，把采集的信號繪制成沖擊力-時間、沖擊力-位移、位移-時間及能量-時間等曲線，形象地給出被沖斷試樣的受力及變形過程，把沖擊試驗全面向前推進了一大步，提高到了與目前電子拉伸試驗同等的水平，是沖擊試驗從原始落后的狀態(tài)一躍進入了試驗儀器數(shù)字化的先進行列。

測試數(shù)據(jù)的獲取，由測控系統(tǒng)自動記錄并輸出。標度盤的設(shè)置主要是方便試驗機調(diào)整時，用指針標定的數(shù)據(jù)與檢測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)相比較，以便驗證標度盤的讀數(shù)與能量測試系統(tǒng)讀數(shù)的精度偏差。規(guī)定：標度盤讀出的能量值與采集系統(tǒng)顯示的能量值偏差≤±5J。

二、技術(shù)特點：

1.主機架底座與立柱一體化設(shè)計、整體鑄造加工，剛性好，提高試驗的穩(wěn)定性；     

2.擺軸采用簡支梁方式支承，軸承徑向載荷分布合理，大大減小軸承摩擦帶來的能量損失；

3.采用雙級標準減速電機提錘，掛擺裝置采用液壓緩沖，掛擺平穩(wěn)；

4.擺錘圓形擺體設(shè)計，保證了打擊中心準確，擺錘力矩精確；

5.沖擊刀采用螺釘安裝固定，更換簡單方便；

6裝有安全防護銷，并且配備了全封閉防護罩；

7.微機控制，按指令完成取擺、沖擊、自動揚擺、再沖擊多次試驗的全過程。

8.試驗機安裝測力傳感器和角位移傳感器，具有高速采樣、存貯和運算功能；

9.微機通過數(shù)據(jù)分析及軟件處理，可以獲取：力-時間、位移-時間、能量-

時間、力-位移、能量-位移等曲線；

 10.可提供：沖擊速度、沖擊時間、沖擊能量、吸收能量、位移、裂紋形成能量、裂紋擴展能量、屈服力、屈服時間、屈服位移、屈服能量、最大力、最大力時的時間、最大力時的位移、最大力時的能量、不穩(wěn)定裂紋擴展起始力、不穩(wěn)定裂紋擴展終止力、不穩(wěn)定裂紋擴展終止位移、不穩(wěn)定裂紋擴展起始能量、不穩(wěn)定裂紋擴展終止能量等多個特征值。

引用標準

GB/T19748-2005《鋼材夏比V 型缺口擺錘沖擊試驗（儀器化）方法》

ISO 14556 : 2000（E）《鋼材—夏比V型缺口彎曲沖擊試驗—儀器化試驗方法》

ASTM E23《鋼材夏比V 型缺口擺錘沖擊試驗儀器化方法》

GB/T3808-2018《擺錘式?jīng)_擊試驗機》，

JJG145《擺錘式?jīng)_擊試驗機檢定規(guī)程》

 三、設(shè)備主要配置

1.300焦耳主機1臺；

2. 300J 擺錘1個

3. 電機1臺（裝在主機上）；

4. 取擺傳動裝置1套（裝在主機上）；

5. 自動掛擺裝置1套（裝在主機上）；

6. 保險機構(gòu)1套（裝在主機上）；

7. 全封閉安全防護裝置1套；

8. 支座調(diào)校器1只；

9. 試樣對中器1只；

10. 聯(lián)想微機系統(tǒng)1套；

11. A4幅面HP激光打印機1臺；

12.光電角度傳感器1只

13.信號變送器1只

14.數(shù)據(jù)采集卡1只

13. 測力傳感器R2、R8（量程：0-50KN、）各1只

14. 測控軟件1套

四、主要技術(shù)規(guī)格

1. 沖擊能量 ：                               300J

2. 標度盤刻度范圍及分度值：    0-300J  每小格分度值   2J         

3. 擺錘力矩：                     M300=175.7356 N.

4. 擺錘預(yù)揚角：                               150°

5. 擺軸軸線至打擊中心的距離：                 750 mm

6. 較大沖擊速度：                             5.2 m/s

7. 試樣支座跨距：                             40 mm

8. 試樣支座端部園弧半徑 ：GB/T3808-2002       R1-1.5                         

9. 沖擊刀刃園弧半徑：  GB/T3808-2002          R2-2.5mm R8mm       

10. 沖擊刀夾角：                               30°

11. 沖擊刀厚度：                               16mm

12. 試樣規(guī)格：                                 10×10×55mm

13. 測力傳感器精度：                           ≤±1﹪FS

14. 角位移傳感器分辨率                             0.1°                    

15. 使用電源：                      3相四線、380V、±10％、50Hz

16. 沖擊試驗自動完成，沖擊、舉擺自動完成；

17. 自動顯示沖擊負荷曲線、記錄試驗結(jié)果；

18. 曲線：載荷-時間、位移-時間、能量-時間等曲線圖形。

五、基本結(jié)構(gòu)：

儀器化沖擊試驗機由底座、機架、擺錘、標度盤指示機構(gòu)、傳動機構(gòu)、掛脫擺機構(gòu)、預(yù)揚角調(diào)整裝置，安全防護裝置、電器控制部分及能量測控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)成。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由聯(lián)想品牌計算機（CPU≥2.0G、內(nèi)存≥1G、硬盤≥160G、光驅(qū) DVD-ROM、軟驅(qū) 1.44M），打印機（A4惠普激光打印機），數(shù)據(jù)采集卡 進口高性能數(shù)據(jù)采集卡≥0.25M，載荷傳感器（擺錘試驗機專用傳感器，最大載荷 50kN，精度0.5%，角位移傳感器3600線，精度0.5%以及變送器、軟件等）

六、能量測控系統(tǒng)

儀器化沖擊試驗機沖擊能量測控系統(tǒng)由沖擊測力傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、動態(tài)變送器、數(shù)據(jù)采集及軟件分析系統(tǒng)組成

系統(tǒng)工作原理：由角位移傳感器測試出擺錘的予揚角和沖斷試樣后的反揚角，從而得到試驗機的沖擊能量和沖斷試樣后的剩余能量，并提供擺錘在沖擊過程中每個采樣點的速度參數(shù)；通過擺錘－次沖斷夏比試樣，測力傳感器測出沖擊過程中試樣所承受的力值變化，并繪制出力—時間曲線圖。通過軟件的分析處理得出力—位移曲線及其它相關(guān)的曲線與特征值，以此供用戶推斷試樣的變形及斷裂性質(zhì)。

七、功能簡介

1. 揚角測控：采用編碼器3600線、分辯率0.1°， 滿足揚角提升角度值精度的確定。在工作過程中可以改變不同的擺錘揚角，為研究不同速度下材料抵抗裂紋擴展的能力提供實驗數(shù)據(jù)。

2. 試樣承受力的測試：在力傳感器的量程為：0--50KN、精度： ≤±1％FS，響應(yīng)頻率： ≥100KHz的測量系統(tǒng)中，完成沖擊測力傳感器工作過程的測試，并記錄試樣承受載荷的變化歷程。

3. 數(shù)據(jù)采集：在測量放大器的頻帶寬為0—100KHz、采樣速率為：≥1.25MHz的范圍內(nèi)、完成測試工作過程的數(shù)據(jù)采集。實現(xiàn)力（能量、位移）—時間曲線的繪制。

4. 數(shù)據(jù)分析與處理：實現(xiàn)關(guān)鍵特征點的特征值及相關(guān)曲線的顯示與輸出（其中相關(guān)曲線4種、特征值24個）。根據(jù)所獲取的各種曲線，將沖擊功A_K值分成若干個相關(guān)特征值；為研究、分析材料斷裂過程的行為，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

5. 報告生成功能：包括測試環(huán)境、主要測試數(shù)據(jù)及相關(guān)曲線， 可以自動生成測試報告，還可按照用戶需要將相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Word文檔，自己做成測試報告。   

6. 數(shù)據(jù)的存儲功能：生成的測試報告可以保存到EXCEL中，方便用戶進行歷史查詢。

7. 控制功能：本系統(tǒng)可以對試驗機的動作流程進行自動控制，亦可分步操作。

8. 使用能量范圍的判斷：允許在標稱值的10％—90％范圍內(nèi)進行試驗，越界自動判斷為無效測試。

9. 空打標定：在無試樣的狀態(tài)下，測試沖擊試驗機的摩擦阻力及空氣阻力對標稱能量的影響，其檢定操作方式及能量誤差允許范圍應(yīng)按GB／T3808—2002標準第9.4項的規(guī)定執(zhí)行；全部能量損失：≤標稱能量的0.5％。

10. 試樣韌性斷面率的確定；分析軟件可以滿足ISO 14556標準附錄C中，4個計算韌性斷面率公式所需參數(shù)的要求。用戶可根據(jù)試樣的不同材質(zhì)及韌性范圍選擇使用。

標簽：儀器化沖擊試驗機