沖擊試驗(yàn)機(jī)的工作原理

沖擊概念：

沖擊是指一個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)受到瞬時(shí)的載荷，也可以看成能量從外界傳遞到一個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的短暫過(guò)程。沖擊試驗(yàn)法分成三種：1、規(guī)定脈沖試驗(yàn)方法，采用正弦波進(jìn)行試驗(yàn)；2、沖擊普試驗(yàn)方法；3、規(guī)定試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)方法。前兩種屬于無(wú)損檢測(cè)，后一種屬于破壞性檢測(cè)。我們經(jīng)常使用的就是第三種試驗(yàn)方法，而它采用的就是我們的沖擊試驗(yàn)機(jī)。

擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)是沖擊試驗(yàn)機(jī)的一種，是用于測(cè)定金屬材料在動(dòng)負(fù)荷下抵抗沖擊的性能，從而判斷材料在動(dòng)負(fù)荷作用下的質(zhì)量狀況的檢測(cè)全自動(dòng)儀。半自動(dòng)擺錘沖擊機(jī)，*GB/T229-2007《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》中對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求，只需按動(dòng)按鈕即可完成“取擺”、“送料”、“退銷(xiāo)”、“沖擊”等一系列動(dòng)作，并得出試驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成整個(gè)沖擊試驗(yàn)。當(dāng)沖擊試驗(yàn)完成后可自動(dòng)取擺為下一次沖擊試驗(yàn)做準(zhǔn)備，操作方便、性能可靠。該設(shè)備大大提高了擺錘沖擊試驗(yàn)的效率和安全性。落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T6803-2008《鐵素體鋼的無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度落錘試驗(yàn)方法》。

沖擊試驗(yàn)機(jī)的工作原理：

沖擊試驗(yàn)機(jī)的原理就是能量守恒定律，按照擺錘打斷沖擊試樣后損失多少計(jì)算沖擊功。但是這種試驗(yàn)方法天生就有一個(gè)缺點(diǎn)，不能像拉伸試驗(yàn)機(jī)那樣直接顯示里和位移的曲線(xiàn)，因?yàn)槲覀儨y(cè)量出來(lái)的結(jié)果只能是沖擊功，沖擊功是能量單位，他的單位是焦耳，而能量的公式是：W =FS  即  沖擊功=力*位移

所以這兩個(gè)變量無(wú)論哪一個(gè)發(fā)生變化都回引起沖擊功的變化，尤其是位移。所以沖擊功這一數(shù)值不能直接說(shuō)明材料的韌性如何，不能描述材料在打擊過(guò)程中產(chǎn)生的變化，只能作為一個(gè)參考。為了解決這個(gè)問(wèn)題人們發(fā)明了儀器化沖擊試驗(yàn)方法。

沖擊試驗(yàn)機(jī)被沖擊的試樣在受錘沖擊的瞬間，分為手動(dòng)擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，半自動(dòng)沖擊試驗(yàn)機(jī)，非金屬?zèng)_擊試驗(yàn)機(jī)，數(shù)顯半自動(dòng)沖擊試驗(yàn)機(jī)，微機(jī)控制沖擊試驗(yàn)機(jī)。

數(shù)顯全自動(dòng)沖擊試驗(yàn)機(jī)通過(guò)高速負(fù)荷測(cè)量傳感器產(chǎn)生信號(hào)，經(jīng)高速放大器放大后，由A/D快速轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)通過(guò)檢測(cè)角位移信號(hào)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，度高。加裝高速角位移監(jiān)控系統(tǒng)和力檢測(cè)傳感器和放大器，經(jīng)計(jì)算機(jī)高速采樣，數(shù)據(jù)處理，可顯示N-T和J-T曲線(xiàn)，數(shù)據(jù)存盤(pán)，數(shù)據(jù)報(bào)告打印等，能瞬時(shí)測(cè)定和記錄材料在受沖擊過(guò)程中的特性曲線(xiàn)，通過(guò)更換擺錘和試樣底座，可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)支梁和懸臂梁兩種形式的試驗(yàn)。

沖擊試驗(yàn)機(jī)的用途：

適用于對(duì)塑料、尼龍、橡膠、玻璃鋼、復(fù)合塑料管材、電氣絕緣材料等非金屬材料在動(dòng)負(fù)荷下抵抗沖擊性能進(jìn)行檢驗(yàn)的檢測(cè)儀器。由計(jì)算機(jī)顯示被測(cè)材料在受沖過(guò)程中的特性曲線(xiàn)，可滿(mǎn)足ISO179、GB1043,ISO180、GB1843及JB8761、JB8762等標(biāo)準(zhǔn)要求。

沖擊試驗(yàn)機(jī)是在各種條件、環(huán)境下測(cè)定金屬材料、非金屬材料、機(jī)械零件、工程結(jié)構(gòu)等的機(jī)械性能、工藝性能、內(nèi)部缺陷和校驗(yàn)旋轉(zhuǎn)零部件動(dòng)態(tài)不平衡量的精密測(cè)試儀器。在研究探索新材料、新工藝、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，試驗(yàn)機(jī)是一種*的重要測(cè)試儀器。廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通運(yùn)輸、等工業(yè)部門(mén)以及大專(zhuān)院校、科研院所的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。對(duì)有效使用材料、改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、保證產(chǎn)品安全可靠等都具有重要作用。

用能支撐電池的所有安裝表面的剛性安裝件將電池緊固在試驗(yàn)設(shè)備上，每個(gè)電池應(yīng)承受總共三次的等量級(jí)沖擊。沖擊應(yīng)在三個(gè)互相垂直的每個(gè)方向上施加，除非電池僅有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)軸，在這種情況下僅在兩個(gè)方向上進(jìn)行試驗(yàn)。每次沖擊要施加在電池表面的法線(xiàn)方向上，每次沖擊電池要獲得這樣的加速，即在初始3ms,zui小平均加速為75g(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。峰值加速度應(yīng)在125g至175g之間。電池應(yīng)要20±5℃(68±9°F)下進(jìn)行試驗(yàn)。

沖擊試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用范圍：

1、選材及新材料研制

2、冶金產(chǎn)品檢查控制

3、工藝質(zhì)量監(jiān)督

4、各種條件下韌性評(píng)定

5、冶金產(chǎn)品交貨重要指標(biāo)之一

在檢測(cè)樣品中，材料的機(jī)械性能試驗(yàn)有拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)、沖擊、疲勞、蠕變、持久、松弛、磨損、硬度等試驗(yàn)。拉伸試驗(yàn)又稱(chēng)拉力試驗(yàn)，一般采用的儀器是材料試驗(yàn)機(jī)和拉力試驗(yàn)機(jī)，主要是緩慢地在試樣兩端施加負(fù)荷，使試樣的工作部分受軸向拉力，引起試樣沿軸向伸長(zhǎng)，一般進(jìn)行到拉斷為止。通過(guò)拉伸試驗(yàn)可測(cè)定材料的抗拉強(qiáng)度和塑性特性等。拉伸試樣要符合相關(guān)的國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同材料的拉伸試驗(yàn)要求。拉伸試驗(yàn)曲線(xiàn)應(yīng)力—應(yīng)變拉伸曲線(xiàn)。

很多機(jī)器零件在工作時(shí)要受到?jīng)_擊載荷(沖擊力)的作用，比如說(shuō)沖床、鍛錘、鑿巖機(jī)等都是在沖擊載荷下工作的，日常生活中也很常見(jiàn)，比如汽車(chē)在啟動(dòng)、剎車(chē)以及速度突然改變的情況下都要受到?jīng)_擊。另一方面國(guó)家需要對(duì)某些特殊設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)檢比如：壓力鍋爐、壓力容器等，必須要用到沖擊試驗(yàn)機(jī)，另外也用到試驗(yàn)機(jī)和硬度計(jì)。