高能量落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)技術(shù)參數(shù) 一、 用途 落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)能用于金屬、非金屬、復(fù)合材料及產(chǎn)品零件或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的儀器化和非儀器化沖擊試 驗(yàn),測量材料的抗沖擊能力和材料沖擊時(shí)的斷裂過程,分析在各種溫度、沖擊速度、沖擊質(zhì)量條件下塑 料、彈性體、金屬材料、復(fù)合材料等的應(yīng)力應(yīng)變曲線、沖擊能量、沖擊形態(tài)變化。 二、 沖擊試驗(yàn)機(jī)技術(shù)指標(biāo)及配置 1、 工作條件: 1) 電氣要求:220V,50Hz,單相; 2) 壓縮空氣:最小 5bar; 3) 使用濕度范圍:10%~90%,無冷凝。 2、 系統(tǒng)功能: 1) *高速電動(dòng)橫梁定位系統(tǒng)采用光電編碼器定位位移,精度 :±1mm,設(shè)定值的可重復(fù)性:± 0.5mm,讀數(shù)分辨率:0.1mm ; 2) *光學(xué)測速傳感器監(jiān)測測量沖擊速度及反彈速度,精度 :±1%,設(shè)定值的可重復(fù)性:±2%,讀數(shù) 分辨率:0.01m/s; 3) *完全自動(dòng)的沖擊試驗(yàn)功能; 4) *寬基座帶可移防護(hù)罩,適合各種沖擊夾具及環(huán)境箱; 5) 底座防震動(dòng)地腳采用液壓減震器減震; 6) *有試驗(yàn)過程實(shí)時(shí)再現(xiàn)功能; 7) *配備自動(dòng)控制的氣動(dòng)防二次沖擊裝置,防止對(duì)樣件產(chǎn)生二次沖擊,最小回彈高度:25mm; 8) 帶微處理器控制的氣動(dòng)夾持裝置,包括夾持片,最大可達(dá) 3 kN; 3、 技術(shù)指標(biāo): 1) 落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)主機(jī) ① *設(shè)備總高度不超過 3.2 米 ② 配置高能量、高沖擊速度裝置各 1 套; ③ *沖擊速度 0.8~24.0m/s;2Kg 落錘的最大速度可以達(dá)到 24 m/s;30Kg 落錘的最大速度可達(dá) 9.4 m/s; 70Kg 落錘的最大速度可以達(dá)到 7 m/s ④ *落高:30 ~ 1100 mm; ⑤ *沖擊勢(shì)能:0.59~ 1800J; ⑥ *可以匹配最大沖擊頭尺寸:120×180 mm,最小沖擊頭直徑 10mm,穿刺試驗(yàn)時(shí)可以匹配最小沖頭 直徑 20mm ⑦ 采用彈簧加速裝置,光電編碼器控制彈簧壓縮 ⑧ 采用光電編碼器精確進(jìn)行橫梁定位及測量; ⑨ 帶透明聚酯材質(zhì)四面防護(hù)罩,防止試樣碎片外濺; 1 ⑩ 帶安全電子互鎖,緊急停止按鈕; 2) 沖擊控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ① 具有高速?zèng)_擊信號(hào)采集單元; ② 具有速度測量及數(shù)據(jù)采集控制單元; ③ 帶全套必要的錘頭電纜、標(biāo)記、速度探測器及底座; 3) 沖擊數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng) ① 32 位的沖擊處理軟件,能在 WIN7 環(huán)境下運(yùn)行; ② 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示; ③ 用戶自定義曲線坐標(biāo)軸和縮放比例; ④ 可進(jìn)行多種計(jì)算,包括總能量、最大力、速度、試驗(yàn)時(shí)間等; ⑤ 帶數(shù)據(jù)探測器,可用于數(shù)據(jù)修補(bǔ)和管理; ⑥ 可編程數(shù)字化控制數(shù)據(jù)采集頻率,觸發(fā)水平等; ⑦ *配置到四個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集通道用于應(yīng)變片式?jīng)_擊頭、壓電式?jīng)_擊頭、載荷傳感器、加速度計(jì)和其 它傳感器,每通道 14 位分辨率,2 MHz 采集速率 a/d 轉(zhuǎn)換; ⑧ *四個(gè)載荷測量通道,可用于應(yīng)變片式傳感器,14 位分辨率,每通道 4MHz 采集速率;帶寬 700 kHz; 4) *寬基座帶防護(hù)罩適合各種沖擊夾具及環(huán)境箱,對(duì)于特大工件防護(hù)罩可移走; 5) *能在環(huán)境箱內(nèi)完成沖擊試驗(yàn)境箱溫度范圍:-70° ~ 150°C;環(huán)境箱內(nèi)部尺寸:550 x 550 x 500 mm (w x d x h)液氮冷卻;配備 50L 液氮杜瓦瓶 1 個(gè),輸出軟管末端必須配備卸壓閥; 6) 落錘入口自動(dòng)關(guān)閉控制功能,避免溫度波動(dòng); 7) *帶 80-100KN 應(yīng)變片式儀器化傳感器,精度 :±1%(范圍:10% FS ~ 100% FS); 8) 半球型沖頭,25mm 直徑。 9) V 型沖頭,用于金屬簡支梁沖擊試驗(yàn)。滿足 ISO 148, EN 10045, DIN 50115 測試標(biāo)準(zhǔn)。 10) 帶可調(diào)高度樣品座或夾具,用于試樣支撐,可調(diào)行程:100mm。 三、 售后服務(wù)、質(zhì)量保證及其他 1、 運(yùn)輸、包裝要求 :運(yùn)輸及包裝由供應(yīng)商負(fù)責(zé),包裝箱必須牢固,滿足設(shè)備的長途運(yùn)輸、防震、防水,保 證設(shè)備運(yùn)輸途中的安全性和穩(wěn)定性,完好無損到達(dá)目的地,如因包裝不當(dāng)或運(yùn)輸引起的責(zé)任事故,由供應(yīng) 商承擔(dān)全部責(zé)任及經(jīng)濟(jì)損失。 2、 安裝、調(diào)試、培訓(xùn): 1) 開箱檢驗(yàn):設(shè)備到達(dá)目的地后,由雙方共同開箱檢驗(yàn),檢查設(shè)備(包括主機(jī)、輔助設(shè)備等)及隨機(jī)備 件、附件是否完整無損,型號(hào)、數(shù)量以及技術(shù)資料是否與用戶要求相符,如有損壞或與要求不符等情 況,供應(yīng)商應(yīng)負(fù)責(zé)補(bǔ)齊、賠償或更換;所供設(shè)備及隨機(jī)備件、附件必須是全新的,任何使用過的產(chǎn) 品、有制造缺陷和質(zhì)量問題的產(chǎn)品等均將被拒絕。 2) 設(shè)備的安裝調(diào)試:設(shè)備到貨檢驗(yàn)完成后,由供應(yīng)商人員在用戶現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備的安裝調(diào)試工作,用戶配 合。安裝調(diào)試所用的特殊儀器、設(shè)備由供應(yīng)商全部負(fù)責(zé)。 2 3) 技術(shù)培訓(xùn):供應(yīng)商在用戶現(xiàn)場免費(fèi)對(duì)操作人員(至少 2 人)、計(jì)量人員(1 人)進(jìn)行不少于 1 個(gè)工作日 的技術(shù)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括:設(shè)備使用和操作、軟件的應(yīng)用、安全防護(hù)、一般故障的排除和日常維 護(hù)、保養(yǎng)要求,以及計(jì)量等,使用戶掌握設(shè)備的使用、保養(yǎng)、一般故障的排除和日常維護(hù)。 3、 最終驗(yàn)收 1) 技術(shù)資料:供應(yīng)商交貨時(shí)應(yīng)提供的設(shè)備技術(shù)資料包括:設(shè)備操作手冊(cè)、出廠合格證及設(shè)備裝箱單等。 2) 驗(yàn)收依據(jù):按設(shè)備的技術(shù)參數(shù)和要求中所列的內(nèi)容以及使用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。 3) 驗(yàn)收方式:在用戶現(xiàn)場,采用實(shí)際操作(或事先預(yù)定)的方式進(jìn)行。 4、 售后服務(wù) 1) 自驗(yàn)收合格之日起,提供一年免費(fèi)保修;在不改變硬件的前提下,軟件版本終生免費(fèi)更新。 2) 如果設(shè)備出現(xiàn)故障,供應(yīng)商應(yīng)提供 24 小時(shí)響應(yīng)服務(wù),如需上門維修的,需在 3 個(gè)工作日內(nèi)抵達(dá)用戶 現(xiàn)場進(jìn)行維修。 四、 其他要求 1、 *產(chǎn)品成熟度:投標(biāo)方投標(biāo)產(chǎn)品應(yīng)為成熟產(chǎn)品而非試制品或定制品,產(chǎn)品技術(shù)成熟度根據(jù)同型號(hào)產(chǎn)品在市 場上容量評(píng)價(jià),要求市場同型號(hào)產(chǎn)品容量不低于 10 臺(tái),投標(biāo)方投標(biāo)標(biāo)書中必需要有同型號(hào)產(chǎn)品用戶購買 合同復(fù)印件。 2、 參數(shù)依據(jù):投標(biāo)方投標(biāo)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)以公開發(fā)行的產(chǎn)品樣本或制造方提供的產(chǎn)品說明書上的技術(shù)指標(biāo)為 依據(jù),投標(biāo)方投標(biāo)標(biāo)書中必需要有公開發(fā)行的產(chǎn)品樣本或產(chǎn)品說明書。 (說明:帶“*”號(hào)的指標(biāo)為核心指標(biāo),任意一個(gè)出現(xiàn)負(fù)偏離將被視為未實(shí)質(zhì)響應(yīng),做無效投標(biāo)認(rèn)定。) 3
擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)_專業(yè)資料。擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 在實(shí)際工程機(jī)械中, 有許多構(gòu)件常受到?jīng)_擊載荷的作用,機(jī)器設(shè)計(jì)中應(yīng)力求避免沖擊波負(fù)荷,但由于結(jié)構(gòu)或運(yùn)行的特點(diǎn), 沖擊負(fù)荷難以完全避免,例如內(nèi)燃機(jī)膨脹沖程中氣體爆炸推動(dòng)活塞和連擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 在實(shí)際工程機(jī)械中, 有許多構(gòu)件常受到?jīng)_擊載荷的作用,機(jī)器設(shè)計(jì)中應(yīng)力求避免沖擊波負(fù)荷,但由于結(jié)構(gòu)或運(yùn)行的特點(diǎn), 沖擊負(fù)荷難以完全避免,例如內(nèi)燃機(jī)膨脹沖程中氣體爆炸推動(dòng)活塞和連桿,使活塞和連桿之間發(fā)生沖擊,火車開車、 停車時(shí),車輛之間的掛鉤也產(chǎn)生沖擊,在一些工具機(jī)中,卻利用沖擊負(fù)荷實(shí)現(xiàn)靜負(fù)荷難以達(dá)到的效果,例如鍛錘、沖 擊、鑿巖機(jī)等,為了了解材料在沖擊載荷下的性能,我們必須作沖擊實(shí)驗(yàn)。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解沖擊實(shí)驗(yàn)的意義,材料在沖擊載荷作用下所表現(xiàn)的性能 2.測定低碳鋼和鑄鐵的沖擊韌度值 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器 數(shù)顯擺式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)、游標(biāo)卡尺等 三、基本原理 1.沖擊實(shí)驗(yàn)是研究材料對(duì)于動(dòng)荷抗力的一種實(shí)驗(yàn),和靜載荷作用不同,由于加載速度快,使材料內(nèi)的應(yīng)力驟然提高, 變形速度影響了材料的機(jī)構(gòu)性質(zhì), 所以材料對(duì)動(dòng)載荷作用表現(xiàn)出另一種反應(yīng)。 往往在靜荷下具有很好塑性性能的材料, 在沖擊載荷下會(huì)呈現(xiàn)出脆性的性質(zhì)。 2.此外在金屬材料的沖擊實(shí)驗(yàn)中,還可以揭示了靜載荷時(shí),不易發(fā)現(xiàn)的某結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作條件對(duì)機(jī)械性能的影響(如 應(yīng)力集中,材料內(nèi)部缺陷,化學(xué)成分和加荷時(shí)溫度,受力狀態(tài)以及熱處理情況等),因此它在工藝分析比較和科學(xué)研 究中都具有一定的意義 四、沖擊試件 工程上常用金屬材料的沖擊試件一般在帶缺口槽的矩形試件, 做成制品的目的是為了便于揭露各因素對(duì)材料在高速變 形時(shí)的沖擊抗力的影響。并了解試件的破壞方式是塑性滑移還是脆性斷裂。但缺口形狀和試件尺寸對(duì)材料的沖擊韌度 值的影響極大,要保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果能進(jìn)行比較,試件必須嚴(yán)格按照冶金工業(yè)部的部頒布標(biāo)準(zhǔn)制作。故測定 擊實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)上是一種比較性實(shí)驗(yàn),其沖擊試件形狀如圖所示。 值的沖 圖 7-2 五、沖擊實(shí)驗(yàn)形式 1.簡梁式彎曲沖擊實(shí)驗(yàn) 2.肱梁式彎曲沖擊實(shí)驗(yàn) 3.拉伸沖擊實(shí)驗(yàn) 簡梁式彎曲沖擊實(shí)驗(yàn)工程中常用 六、實(shí)驗(yàn)方法與步驟 1.測量試件尺寸,要測量缺口處的試件尺寸。 2.首先了解擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造原理和操作方法,掌握沖擊試驗(yàn)機(jī)的操作規(guī)程,一定要注意安全。 3.調(diào)整沖擊試驗(yàn)機(jī)指針調(diào)到“零點(diǎn)”根據(jù)試件材料估計(jì)所需破壞能量,先空打一次,測定機(jī)件間的摩擦消耗功。 4.將試件裝入在沖擊試驗(yàn)機(jī)上, 簡梁式?jīng)_擊實(shí)驗(yàn)應(yīng)使沒有缺口的面朝向擺錘沖擊的一邊, 缺口的位置應(yīng)在兩支座中間, 要使缺口和擺錘沖刃對(duì)準(zhǔn)。將擺錘舉起同空打時(shí)的位置,打開鎖桿。使擺錘落下,沖斷試件,然后剎車,讀出試件沖 斷時(shí)消耗的功,以下式可計(jì)算出材料的沖擊韌度值 ——沖斷試件時(shí)所消耗的功 ——試件缺口橫截面積 圖 7-3 七、注意事項(xiàng): 在實(shí)驗(yàn)過程中要特別注意安全,絕對(duì)禁止把擺錘舉高后安放試件,當(dāng)擺錘舉高后,人就離開擺錘擺動(dòng)的范圍,在放下 擺錘之前,應(yīng)先檢查一下有沒有人還未離開,以免發(fā)生危險(xiǎn)。 八、討論題 低碳鋼和鑄鐵在沖擊作用下所呈現(xiàn)的性能是怎樣的? 材料沖擊實(shí)驗(yàn)在工程實(shí)際中的作用如何? GB/T3808-2002 代替 GB/T3808-1995 1.范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于配有 2mm 或 8mm 沖擊刀并按照諸如 GB/T229 規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)(以下簡稱試驗(yàn)機(jī)) 。 其他容量和不同結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)機(jī)也可參照使用本標(biāo)準(zhǔn)。 工業(yè)上、普通試驗(yàn)室或研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行金屬材料試驗(yàn)所使用的且符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)機(jī)稱為工作試 驗(yàn)機(jī)。要求比較嚴(yán)格的試驗(yàn)機(jī)稱為標(biāo)準(zhǔn)沖擊試驗(yàn),有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)沖擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)在 GB/T18658 中規(guī)定。 本標(biāo)準(zhǔn)描述了兩種檢驗(yàn)方法。 a)直接方法。該方法實(shí)際上是靜態(tài)檢驗(yàn)方法,即通過對(duì)試驗(yàn)機(jī)關(guān)鍵部件的測量,以確保其滿足本標(biāo) 準(zhǔn)的要求。所用檢驗(yàn)儀器應(yīng)證明可溯源到我國法定計(jì)量單位的國家基準(zhǔn)。當(dāng)試驗(yàn)機(jī)安裝、修理時(shí)或者間接 方法給出不正確結(jié)果時(shí)應(yīng)使用直接方法對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn); b)間接方法。該方法實(shí)際上是動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)方法,即用標(biāo)準(zhǔn)試樣檢驗(yàn)指示裝置上的示值。 本標(biāo)準(zhǔn)要求采用直接和間接兩種方法檢驗(yàn)試驗(yàn)機(jī)。 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)試樣的技術(shù)要求在 GB/T18658 中規(guī)定。 注:本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的間接方法只考慮試樣斷裂所吸收的總能量。該總能量包括: 1) 使試樣本身斷裂所需要的能量; 2) 試驗(yàn)機(jī)的擺錘從初始位置開始擺動(dòng),完成第一個(gè)半周期的內(nèi)部能量損失。內(nèi)部能量損失是由于: a) 空氣阻力、擺軸軸承的摩擦和指針的摩擦,這些能量損失可采用直接方法測定 b) 基礎(chǔ)的沖擊、機(jī)架和擺錘的振動(dòng),測定這些能量損失還沒有適當(dāng)?shù)臏y量方法和測量儀器。 2.規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修 改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的務(wù)方研究是否 可使用這些文件的較新版本。凡是不注日期的引用文件,其較新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 GB/T229 金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法(ISO148:1983,Steel-Charpy impact test (V-notch),NEQ) GB/T18658 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)用夏比 V 型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣(ISO148-3:1998,metallic materials— Charpy pendulum impact test—Part 3:Preparation and characterization of Charpy V reference test pieces for verification of test machines ,MOD) 3.術(shù)語和定義 下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 3.1 有關(guān)試驗(yàn)機(jī)的術(shù)語和定義 3.1.1 砧座 anvil 試驗(yàn)機(jī)底座上加工成垂直支承面而用以阻擋被擺錘打擊試樣的部分,該支承面垂直于試樣支座的支承 面。 3.1.2 底座 base 試驗(yàn)機(jī)機(jī)架上試樣支座水平支承面以下的部分。 3.1.3 打擊中心 center of percussion 擺錘上的一點(diǎn),在該點(diǎn)對(duì)試樣進(jìn)行打擊所產(chǎn)生的效應(yīng)和擺錘的全部質(zhì)量如果均集中在該點(diǎn)對(duì)試樣進(jìn)行 打擊所產(chǎn)生的效應(yīng)是相同的 注:當(dāng)單擺沿水平線通過打擊中心做一次打擊,擺軸不產(chǎn)生水平方向的反作用力。 3.1.4 打擊點(diǎn) center of strike 將高度為標(biāo)準(zhǔn)高度一半(即 5mm)的試樣或等值量規(guī)放在試樣支座上,擺錘在自由懸掛位置時(shí),沖擊 刀刀刃上與該試樣或量規(guī)的上水平面相接觸的點(diǎn) 3.1.5 工作試驗(yàn) industrial machine 工業(yè)上、普通試驗(yàn)室或大多數(shù)研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行金屬材料試驗(yàn)用的試驗(yàn)機(jī)。這些試驗(yàn)機(jī)不用于給出標(biāo)準(zhǔn) 值。工作試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)按照本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行。 3.1.6 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī) reference machine 用 于測定標(biāo) 準(zhǔn)試樣標(biāo)準(zhǔn) 能量的試 驗(yàn)機(jī)。該類試 驗(yàn)機(jī)的檢 驗(yàn)要求嚴(yán)于工 作試驗(yàn)機(jī) ,這些要求 在 GB/T18658 中規(guī)定。 3.1.7 沖擊刀 striket 錘體接觸試樣的部分。 實(shí)際接觸試樣的刀刃可有 2mm 曲率半徑 (2mm 沖擊刀) 或 8mm 曲率半徑 (8mm 沖擊刀) 3.1.8 試樣支座 test pidece supports 試驗(yàn)機(jī)底座上加工成水平支承面而用于預(yù)先放置被擺錘打擊試樣的部分,該支承面垂直于砧座的支承 面。 3.2 有關(guān)能量的定義 3.2.1 實(shí)際吸收能量(吸收能量)AV actual absorbed energy (absorbed energy) 用試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),沖斷試樣所需要的總能量。它等于擺錘在初始位置的勢(shì)能與試樣斷裂后完成第 一個(gè)半周期時(shí)的勢(shì)能之差 3.2.2 實(shí)際初始勢(shì)能(勢(shì)能)AP actual initial potential energy (potential energy) 直接檢驗(yàn)所測定的值 3.2.3 吸收能量示值(指示能量)AS indicated absorbed energy (indicated energy) 由試驗(yàn)機(jī)指針或其他指示裝置指示的能量值。 3.2.4 初始勢(shì)能標(biāo)稱值(標(biāo)稱能量)AN nominal initial potential energy (nominal energy) 試驗(yàn)機(jī)制造者給出的能量值。 3.2.5 標(biāo)準(zhǔn)能量 AR reference energy 標(biāo)準(zhǔn)試樣的吸收能量值,該能量值使用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)測定。 3.3 標(biāo)準(zhǔn)試樣 reference test pieces 把試驗(yàn)機(jī)測得的指示能量與該試樣標(biāo)出的標(biāo)準(zhǔn)能量值進(jìn)行比較,以檢驗(yàn)工作試驗(yàn)機(jī)的適合性而使用的 沖擊試樣。標(biāo)準(zhǔn)試樣 GB/T18658 的要求制備。 3.4 有關(guān)試樣(放置在試驗(yàn)機(jī)支座上的試驗(yàn)位置)的定義 3.4.1 高度 height 帶有缺口的面和與之相對(duì)的面之間的距離。 3.4.2 寬度 width 與缺口平行且垂直于高度方向的尺寸。 3.4.3 長度 length 與缺口方向垂直的最大尺寸。