简支梁冲击试验方法
时间:2012-05-24 阅读:529
简支梁冲击试验机
冲击试验机主要用于硬质塑料(包括板材、管材、塑料异型材)、增强尼龙、玻璃钢、陶瓷、铸石、电绝缘材料等非金属材料冲击韧性的测定。本试验机是化工行业、科研单位、大专院校质量检测等部门理想的试验设备。
特点
该系列冲击试验机主要技术参数*符合ISO179、GB/T1043、GB/T2611、JB/T8762标准的要求。是一种结构简单、操作方便、数据准确可靠的冲击试验机。
技术规格
1、见表:
值 号 规 格 | TH-6051 | TH-6050 | ||
冲击速度 | | | ||
冲击能量 | 0.5、1.0、2.0、4.0、5.0J | 7.5、15.0、25、50J | ||
冲击摆力矩 | Pd0.5=0.26795Nm Pd1=0.53590Nm Pd2=1.07180Nm Pd4=2.14359Nm Pd5=2.67949Nm | Pd7.5=4.01924Nm Pd15=8.03848Nm Pd25=13.39746Nm Pd50=26.79492Nm | ||
刻度盘分度 | 能量范围(J) | 分度值(J) | 能量范围(J) | 分度值(J) |
0-0.5 0-1.0 0-2.0 0-4.0 0-5.0 | 0.005 0.010 0.020 0.040 0.050 | 0-7.50 0-15.0 0-25.0 0-50.0 | 0.075 0.150 0.250 0.500 | |
摆锤预扬角 | 150° | |||
冲击中心距 | | | ||
冲击刀刃圆角半径 | (2± | |||
冲击刀刃夹角 | (30±1)° | |||
钳口圆角半径 | (1.0±0.1)mm | |||
钳口支撑线间距离 | 40,60,62, | 60,70,62, |
2、使用温度:(15-35)℃
3、试样类型、尺寸、支撑线间距离(单位:mm)
试样 类型 | 长度(l) | 宽度(b) | 厚度(d) | 支撑线间距离L |
1 | 80±2 | 10±0.5 | 4±0.2 | 60 |
2 | 50±1 | 6±0.2 | 4±0.2 | 40 |
3 | 120±2 | 15±0.5 | 10±0.5 | 70 |
4 | 125±2 | 13±0.5 | 13±0.5 | 95 |
5 | 80±2 | 10±0.2 | (2.5) | 62 |
结构与性能
本试验机由机身、冲击摆、试样支座、测量装置、操纵机构等部分组成。
1、机身一由摆轴、冲击摆定位机构、水准泡等组成。试验前应根据水准泡找正水平。
2、冲击摆一由上连接套、摆杆、摆锤、定位块、冲击刀刃等组成。用户可根据需要选择规格与型号。选择1J时,随机配置一把冲击摆,两种冲击能量(二对砝码);选用5J时,随机配置一把冲击摆,三种冲击能量(四对砝码);50J时,随机配置一把冲击摆,二种冲击能量(二对砝码)。
3、试样支座一由钳口支座和钳口组成。试验前可根据试样要求(试验类型)选定相应跨距的钳口,随机配备四对钳口。
4、操纵机构一由放摆开关、手柄组成。该机构是把冲击摆固定在150°位置上,并自动落锤冲击。
5、测量装置一由刻度盘、指针组成。它是将试样受冲击后所消耗的能量指示出来。
当zui大冲击能量大于5J时,试样所消耗冲击能量按下式计算:
E=Pd(cosβ-cosα)
其中:Pd——冲击摆力矩(常数)
α——冲击摆预扬角实测值(常数)
β——冲击后击摆升角。
本试验中,只要测出β可计算出E值。本试验机刻度盘的刻度线是根据上述原理进行计算刻度的,因此试验时可以直接从刻度盘中读出冲击能量。
当zui大冲击能量小于等于5J时可用下述方法:
在试验过程中,冲击摆消耗的能量包括试样断裂所吸收的能量及磨擦和空气阻力影
响而损失的能量,为提高数据的准确性,对磨擦及空气阻力造成的能量损失必须进行修正,修正后的能量值E(即试样断裂所吸收的能量)按下式计算:
E=Pd[(cosβ-cosα)-(cosa’-cosα)(a+β/α+α’)]
式中:Pd——冲击摆力矩(常数)
α——冲击摆预扬角实测值(常数)
α`——冲击摆空击后的升角(常数)
β——试样断裂后冲击摆升角
本试验中,由于冲击摆力矩、预扬角实测值、冲击摆空击后的升角均为常数,因此只要测出试样断裂后冲击摆升角β,即可根据上述公式计算出试样断裂所吸收的能量。
操作方法
1、冲击摆的选择
根据试样的冲击韧性,选用适当能量的冲击摆,并使试样所吸收的能量在冲击摆总能量的10%-80%范围内。试验前在不知试样冲击强度的条件下,应选择zui大冲击能量的冲击摆冲击试样,得出试样数值后,根据上述原则选择冲击摆。
2、冲击摆及砝码的安装
更换或安装冲击摆时,先将冲击摆上压盖的紧固螺钉松下,取下冲击摆将其全部零件放入附件箱中。再将所选用冲击摆上连接套内的定位销插入摆轴上的定位孔,然后压上上压盖,并使其与连接套对齐,锁紧紧固螺钉。
当使用同一个冲击摆的另一级能量时(小量程),松开砝码紧定螺钉,并将螺钉及砝码放入附件箱中,以免丢失。当再使用冲击摆的zui大能量时(大量程),将其上、下砝码分别以下、上凸台为基准,找正、对齐后用原紧定螺钉固定在摆锤上(上、下砝码不能调换位置)。
3、对中样板的选用及钳口的安装
根据试样类型,选择相应跨距的钳口及对中样板。更换或安装钳口时,先松开钳口紧固螺钉,并交拆下的钳口放入附件箱中,换上选择相应跨距的钳口。首先将对中样板平放在两钳口平面上,便对中样板的两侧面与支承刀刃相接触,使冲击摆上的冲击刀刃对准对中样板的V型缺口,调整完毕后,拧紧钳口螺钉。
4、试样的放置
试样放在两钳口的上平面上,其侧面与支承刀刃靠紧。如果使用缺口试样,应
使试样缺口位置处于两支承刀刃的中心。
5、试验及数据处理
首先按动放摆开关,检查冲击摆定位机构(8)动作是否灵活可靠。如工作正常,方可进行试验。首先将冲击摆扬起150°至定位机构(8),当使用冲击摆的冲击能量小于等于5J时,被动指针应与主动指针相接触,当使用冲击摆的冲击能量大于5J时,被动指针应指在接近冲击能量处。按动放摆开关(1),冲击摆即可自由落下,进行冲击试验,冲击后刻度盘上记录冲断能量值。
A、无缺口试样冲击强度a(KJ/m2)按下式计算:
E
b×d
式中:E——试样吸收的冲击能量,J;
b——试样宽度,mm;
d——试样厚度,mm。
B、缺口试样冲击强度ak(KJ/m2)按下式计算:
Ek
b×dk
式中:Ek——缺口试样吸收的冲击能量,J;
b——试样宽度,mm;
dk——缺口试样缺口处剩余厚度,mm
C、侧向缺口试样的冲击强度ak(KJ/m2)按下式计算:
Ek
bk×d
式中:Ek——侧向缺口试样冲击能量,mm;
d——侧向缺口试样厚度,mm;
bk——侧向缺口试样缺口处剩余宽度,mm
注意事项
1、当摆动轴承长期未清洗摆动不灵活时,造成能量损失超差,这样应用120#以上的汽油清洗摆轴轴承,清洗后注入适量5#或7#高速机油或钟表油均可。
2、当冲击试样长期磨损引起刀刃钳口变形时,应更换其磨损件。
3、在试验中经常出现打死现象,摆杆容易出现弯曲变形,影响测试精度,故对测定材料冲击能量的大小选用相应能量等级的冲击摆,尽量避免打死现象。
保养
1、试验机的搬运过程中,应将冲击摆卸下,以免冲击摆来回摆动而使有关零件遭到破坏。
2、冲击摆不用时应涂防锈油,并放置于附件箱中。
3、严禁拆卸或更换冲击摆上面有关零件,以免冲击摆的冲击常数和打击中心距发生变化。
4、使用前应检查摆杆、摆锤等连接螺丝是否松动,电源是否接通,冲击摆定位机构及放摆开关工作是否正常。
5、为保证轴承的摩擦力小,应定期往轴孔中加高速机械油,但加油不宜过多,否则会增加摩擦力。