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简支梁冲击试验方法

时间:2012-05-24      阅读:532

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ISO179GB/T1043GB/T2611JB/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:

           

              

 

TH-6051

TH-6050

冲击速度

2.9m/s

3.8m/s

冲击能量

0.51.02.04.05.0J

7.515.02550J

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

230mm

395mm

冲击刀刃圆角半径

2±0.5mm

冲击刀刃夹角

30±1)°

钳口圆角半径

1.0±0.1mm

钳口支撑线间距离

40606270mm

60706295mm

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

    a=                 ×103

            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

     ak =             ×103

           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

     ak =             ×103

           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#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。

 

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