冲击试验机

概述

冲击试验机(英文名称:impact testing machine)是指对试样施加冲击试验力,进行冲击试验的材料试验机。冲击试验机分为手动摆锤式冲击试验机、半自动冲击试验机、数显冲击试验机、微机控制冲击试验机、落锤冲击试验机以及非金属冲击试验机等。可以通过更换摆锤和试样底座,可实现简支梁和悬臂梁两种形式的试验。

摆锤式冲击试验机是冲击试验机的一种,是用于测定金属材料在动负荷下抵抗冲击的性能,从而判断材料在动负荷作用下的质量状况的检测仪。 落锤冲击试验机是冲击试验机的另一种,适用于铁素体钢(尤其是各种管线钢)的落锤冲击试验。


工作原理

冲击试验机被冲击的试样在受锤冲击的瞬间,分为手动摆锤式冲击试验机,半自动冲击试验机,非金属冲击试验机,数显半自动冲击试验机,微机控制冲击试验机。

数显全自动冲击试验机通过高速负荷测量传感器产生信号,经高速放大器放大后,由A/D快速转换成数字信号送给计算机进行数据处理,同时通过检测角位移信号送给计算机进行数据处理,精确度高。加装高速角位移监控系统和力检测传感器和放大器,经计算机高速采样,数据处理,可显示N-T和J-T曲线,数据存盘,数据报告打印等,能瞬时测定和记录材料在受冲击过程中的特性曲线,通过更换摆锤和试样底座,可实现简支梁和悬臂梁两种形式的试验。

应用

冲击试验机的主要用途:

1)评价材料对大能量一次冲击载荷下破坏的缺口敏感性。

零部件截面的急剧变化。在广义上都可视作缺口,缺口造成应变集中。使材料的应力状态变硬,承受冲击能量的能力变差,由于不同材料对缺口敏感程度不同。用拉伸试验中测定的强度和塑性指标往往不能评定材料对缺口是否敏感,因此,设计选材和研制新材料时,往往提出冲击韧度的要求。

2)检验和控制材料的冶金质量和热加工质量,通过测量吸收能量和对冲击试样进行断口分析,可揭示材料的夹渣,偏析,白点,裂纹以及非金属夹杂物超标等冶金缺陷;检查过热过烧回火脆性等锻造焊接热处理等加工缺陷。

3)评定材料在高低温条件下的韧脆转变特性。用系列冲击试验可以测定材料的韧脆转变温度,供选材时参考,使材料不在冷脆状态下工作保证安全。而高温冲击试验是用来评定材料在某些温度范围内如蓝脆,重结晶等条件下的脆性特性。

4)评估构件的寿命和可靠性。

可通过夏比冲击试验来评估承受大能量冲击的金属构件发生脆断的倾向。国外20世纪40年代曾对船用焊接钢板脆断事故做过分析,发现V型缺口夏比冲击试样的吸收能量小于10ft·1bf(英尺·磅力)时,焊接钢板容易脆断,由此将确定钢板冷脆转变温度的冲击功提高到15ft·1bf以防止脆断事故的发生,这就是很多钢材产品标准中吸收能量不小于21J的由来。

分类

从做试验的材料上分:金属试验机和非金属试验机。

金属试验机:主要是各种金属的冲击性能测试,通常冲击功比较大;

非金属试验机:各种塑料、橡胶的冲击性能测试,通常冲击功较小

从试验方式上分:摆锤冲击试验机和落锤冲击试验机。

摆锤冲击试验机又分为:半自动摆锤冲击试验机,微机屏显摆锤冲击试验机,常温全自动摆锤冲击试验机,低温全自动摆锤冲击试验机,高低温全自动摆锤冲击试验机。

选型指南

落球冲击试验机的选择根据国家标准需要从以下几个方面来综合考虑设备的主要技术指标:

第一、落球的质量,不同材料试验的国家标准对落球质量的规定不同;

第二、落球的体积,也就是指落球的直径;

第三、落球的冲击高度,高度直接关系到冲击能量的大小;

第四、试验过程中是否会出现二次冲击现象,是否会出现二次冲击取决于材料的弹性大小。

冷热冲击试验机测试或复合材料结构,在瞬间的极高温度和低温忍受持续的环境下,测试样品在最短的时间内为热胀冷缩引起的化学或物理伤害。和选择的基础主要是测试产品的测试标准和测试标准和原则,主要应当遵守以下四个规则:

一、每次执行可靠性测试环境或冷热冲击试验机的类别、数量和宽容的环境因素有严格的规定,除非所需的测试环境因素渗透肩并肩,这样的测试或测试产品故障和故障模式的判断和分析,提供准确的基础;

二、可重复性:冷热冲击试验机可用于同一类型产品多次测试,还可以对样品进行测试在不同的环境试验设备、冷热冲击试验机测试压力(如热应力、振动应力、电应力、等等)应该是一致的,相同的测试规范的要求;

三、安全性和可靠性:机器的各种保护措施,报警和安全联锁装置应完善可靠,确保测试人员,测试样品的安全性和可靠性和设备本身。测试人员必须安全操作,操作方便、使用可靠、寿命长等;

四、可以测量和控制,任何环境条件必须由测试人员提供可观察到的和可控的,各种各样的测试规范通常要求的精度参数测试不应少于1/3的测试条件允许的误差。

维护保养

冲击试验机日常维护要求

一、试验步骤要如下

1 取摆:按动取摆按钮,通过继电器和离合器、接触器的动作,摆锤扬至最高位置后,碰到微动开关,电机停转,其他电器线路复位,保险销伸出。

2 退销:按动退销按钮,保险销退回。

3 冲击:按动冲击按钮,电磁铁工作、实现落摆冲击。

4 放摆:按下放摆按钮,试验工作结束,把摆放下来。

5 读数:通过刻度盘的刻度读数,刻度都是事先标好的,越靠近零刻度每个刻度间的距离越大,越靠近最大刻度,刻度值之间的距离越小。  

二、其他日常维护要求

1. 保持设备清洁,严禁剧烈振动、碰撞,不得随意拆卸,搬运时倾斜不得大于45°。

2. 如遇停电或故障造成停机时,再次启动间隔时间必须大于30分钟;室温超过25℃时,再次启动时间间隔必须大于60分钟。

3. 装入试样盒的试样要擦洗干净,避免铁屑等遗物带入冷却槽中,以免堵塞循环管路。

4. 每次使用后,应放出冷却介质。

5. 冷却介质要及时更换,尽量降低杂质含量和含水量,否则循环欠佳而影响制冷效果及温度精度。

设备应按相关要求定期保养,并做好保养记录。

注意事项

1.于操作当中,除非有绝对必要,请不要打开箱门,否则可能导致下列不良的后果:

若高温测试时,高温热气冲出箱外,十分危险 。

若低温测试时,导致冷冻系统容易结霜,影响测试效果 箱门内侧仍然保持高温,造成伤害 。

高温空气可能触发火灾警报,产生误动作 。

2.请注意本机必须安全确实的接地,以免产生静电感应 。

3.避免于三分钟内关闭再开启冷冻机组 。

4.若水冷时,请使用自来水或经处理过之软水,以保持散热系统回路顺畅 。

5.如果箱内放置发热试料时,试料电源控制请使用外加电源,不要直接使用本机电源。

故障排除

常见故障一:

冲击试验机的度盘指针灵敏性差,卸荷后有中途停止现象,或者零点位置经常变动。此种现象的产生原因是多方面的。

1.齿杆上的滑轮及其道轨灰尘过多、锈蚀。此时需要卸下清洗干净,再加少许钟表油。

2.指针转动轴脏,应清洗。

3.齿杆压片和齿杆之间有接触,应调松。

4.缓冲器回油情况不良,应加以调整或清洗。

5.测力活塞上的皮带脱落或太松(使活塞不能匀速运转)。

6.测力活塞在油缸内摩擦力增大或卡死现象,应用氧化铬研磨膏对研,直至正常为止。

7.摆锤在扬起过程中有阻碍物,或者摆轴太脏或锈蚀,使指针回零变动大。

常见故障二:

冲击试验机在做拉伸试验时,试样断口总是在两边断。造成这种现象的原因,首先应考虑试验机主体部分安装是不是垂直,如排除了这种原因,再从以下3个方面进行排除。

1.钳口装夹时没放正,应按要求使钳口对称的夹好试样。

2.钳口质量低劣,牙齿损坏,除了影响钳口不同心外,还使试验过程中试样打滑,使屈服点很难辨认。这时应更换钳口。

3.升降导轮调节不正,使上下钳口不同心。应加工一个检验棒,上下钳口拉紧后,以两根力柱为依据用百分表测量,直到调节合格为止。

常见故障三:

冲击试验机的摆锤位置不正常,摆杆对不准垂直标记。

原因主要是油的黏度过大或油太脏。排除方法:更换黏度合适的油。

测力活塞转动有较大摩擦或不转动。排除方法:检查冲击试验机是否水平,排除测力活塞故障。

存在不稳定摩擦力。

排除方法:清洗摆轴轴承、齿杆、指针、线轮,调整好试验机水平,减少存在的不稳定摩擦力。

常见故障四:

冲击试验机的锤回位不正常,时快时慢。

排除方法:通常情况下,将缓冲器旋到恰当位置即可。但是,如果缓冲器的油孔被堵塞,或缓冲阀的钢球与进口接触部分有赃物或间隙过大,都会使缓冲器失灵。解决方法是清洗缓冲阀,调整钢球与阀座间隙在0.5mm左右。放置油针旋钮,使油针与阀体之间的间隙减小,并重新列出A.B.C砣的标志。还有,当温度影响较大时,可适当更换油。

常见故障五:

冲击试验机的被动针不能很好的停在任意位置,并且和主针不重合。

排除方法:是卸下表盘玻璃,调整被动针压簧螺丝,并调整指针,使之与主针重合。

常见故障六:

冲击试验机在加荷时,油路系统漏油严重或油管破裂。

排除方法:首先,检查油路系统接头处是否拧紧,如有需要更换垫圈的,要及时更换。如果是油管破裂,那么,需要更换强度更高的油管,另外,还要观察送油阀,溢流阀活塞是否顶死或装反。


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