一、項目簡介

儀器化擺錘試驗機通常又叫擺錘示波沖擊試驗機或數(shù)字化擺錘試驗機，是目前擺錘試驗機中*的一種產(chǎn)品。我單位經(jīng)過五年的努力，*開發(fā)出了儀器化擺錘試驗機（數(shù)字化沖擊試驗機），我單位開發(fā)的儀器化擺錘試驗機沖擊能量測控系統(tǒng)采用*的虛擬儀器技術(shù)設(shè)計，功能完善、操作方便、測試精度高，是一套可以完全替代進口的系統(tǒng)。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(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

二、使用領(lǐng)域

所、核電等各領(lǐng)域用于測量金屬材料的沖擊韌性值和金屬材料在動負荷下的抗沖擊能力。

三、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

ISO14556:2000《Steel-Charpy V-notch pendulum impact test-Instrumented test method》；GB/T19748-2005《鋼材夏比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》；

GB/T229-2007《金屬夏比缺口沖擊試驗方法》；

GB/T18658《擺錘式?jīng)_擊試驗機用夏比V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣》；

ASTME23

四、方案特點描述

該設(shè)備可完成以下功能：揚擺；放擺；沖擊；

擺錘電磁離合器制動；

沖擊后自動掛擺；擺動揚擺；

空打；周期檢測；無效試驗判別；

報告自動生成；

簡單數(shù)據(jù)庫；揚角測試；能量損耗測試；

數(shù)據(jù)、曲線的保存和再現(xiàn)、打印，波形光標(biāo)讀數(shù)；

測試數(shù)據(jù)包括：沖擊速度，沖擊時間，沖擊能量，吸收能量，位移，信號上升時間，裂紋形成能量，裂紋擴展能量，屈服力、*力、不穩(wěn)定裂紋擴展起始力、不穩(wěn)定擴展終止力四個關(guān)鍵點以及對應(yīng)的時間、位移、能量等24個數(shù)據(jù)；

測試曲線包括：載荷－時間；載荷－位移；能量－時間；能量－位移；位移－時間五種。

五、工作原理

測控系統(tǒng)簡要工作過程如下：先通過軟件給一揚擺信號，此時編碼器(安裝在擺錘轉(zhuǎn)軸上)開始測試揚角，當(dāng)揚角接近預(yù)揚角時，再給一停擺信號，擺錘停在預(yù)揚角位置；揚好擺、放好試樣后即可做試驗，通過軟件給一沖擊信號，信號控制擺錘脫鉤裝置，擺錘脫鉤下擺打擊試樣，在打擊試樣過程中，沖擊力傳感器(由擺錘刀刃改制而成)測試試樣所承受的力--時間曲線，同時在整個擺錘動作過程中編碼器一直工作測試擺錘揚角（α）與反揚角(β)，擺錘沖擊完試樣后還具有一定的動能，擺錘會繼續(xù)揚到一定高度(反揚角β)，然后回擺，當(dāng)回擺的揚角接近反揚角大小時(動能接近0)，再給一揚擺信號，使擺錘繼續(xù)上揚，當(dāng)達到預(yù)揚角位置時，軟件再給一停擺信號，擺錘掛在掛鉤上。此時，放好試樣即可進行下一試驗，如果不做試驗，通過軟件給一放擺信號，擺錘緩慢放到*低位置，放擺過程中編碼器測試放擺角度，當(dāng)接近揚角位置時，給一停擺信號，擺錘停在*低位置。根據(jù)編碼器測得的沖擊過程中的揚角(α)和反揚角(β)可以由公式(1)計算出試樣的吸收能量。由沖擊力傳感器測得的力---時間曲線，通過運算可以得到能量---時間、能量---位移、力---位移曲線，并且通過對曲線上特征的分析可以給出四個特征值點(屈服點、*值點、失穩(wěn)起始點、失穩(wěn)終止點)的測試數(shù)據(jù)。

W =mgl(cosβ—cosα  )(1)

式中：W--試樣的吸收能量(J)

m--擺錘的質(zhì)量(kg)

g--試驗地的重力加速度(m／s²⁾

α--擺錘的揚角(°)

β--擺錘打擊完試樣后的反揚角(°)。

六、技術(shù)指標(biāo)

1.   沖擊能量：                        450J/300J/150J

2.   擺錘力矩                          267.9492NM 

3.        標(biāo)度盤刻度范圍：                  0～500J

4.   沖擊刀刃圓弧半徑：                2～2.5mm；

5.   擺錘中心至沖擊點(試驗中心)距離:   750 mm

6.   擺錘預(yù)揚角:                       150°

7.   沖擊速度:                         5.4~5.5 m/S

8.   試樣支座跨距:                     40 mm

9.        試樣支座端部圓弧半徑:             1-1.5 mm

10.    試樣支座支撐面傾角:               0°

11.    沖擊刀圓弧半徑:                   2-2.5 mm 

12.    沖擊刀兩斜面夾角:                 30°

13.    沖擊刀刃厚度:                     16 mm

14.    試樣規(guī)格:                         10×10×55 mm、10×7.5×55 mm 

10×5×55 mm

15．計算機顯示*小分辨值             0.1J