沖擊試驗機

　　沖擊概念

　　沖擊是指一個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)受到瞬時的載荷，也可以看成能量從外界傳遞到一個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的短暫過程。

　　沖擊試驗法分成三種：1、規(guī)定脈沖試驗方法，采用正弦波進行試驗；2、沖擊普試驗方法；3、規(guī)定試驗機試驗方法。前兩種屬于無損檢測，后一種屬于破壞性檢測。我們經(jīng)常使用的就是第三種試驗方法，而它采用的就是我們的沖擊試驗機。

　　擺錘式?jīng)_擊試驗機是沖擊試驗機的一種，是用于測定金屬材料在動負(fù)荷下抵抗沖擊的性能，從而判斷材料在動負(fù)荷作用下的質(zhì)量狀況的檢測全自動儀。半自動擺錘沖擊機，完全滿足GB/T229-2007《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法》中對試驗設(shè)備的要求，只需按動按鈕即可完成“取擺”、“送料”、“退銷”、“沖擊”等一系列動作，并得出試驗數(shù)據(jù)，完成整個沖擊試驗。當(dāng)沖擊試驗完成后可自動取擺為下一次沖擊試驗做準(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的效率和安全性。[1] 落錘沖擊試驗機試驗標(biāo)準(zhǔn)：GB/T6803-2008《鐵素體鋼的無塑性轉(zhuǎn)變溫度落錘試驗方法》。

　　功的概念

　　功，也叫機械功，是物理學(xué)中表示力對距離的累積的物理量。與機械能相似的是，功也是標(biāo)量，國際單位制單位為焦耳。

　　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、各種條件下韌性評定

　　5、冶金產(chǎn)品交貨重要指標(biāo)之一

　　很多機器零件在工作時要受到?jīng)_擊載荷（沖擊力）的作用，比如說沖床、鍛錘、鑿巖機、鉚釘槍等都是在沖擊載荷下工作的，日常生活中也很常見，比如汽車在啟動、剎車以及速度突然改變的情況下都要受到?jīng)_擊。另一方面國家需要對某些特殊設(shè)備進行強檢比如：壓力鍋爐、壓力容器等，必須要用到?jīng)_擊試驗機，另外也用到萬能試驗機和硬度計。

　　發(fā)展歷史

　　沖擊試驗自1905年左右問世以來發(fā)展很快，已經(jīng)成為材料性能不可缺少的檢查項目，最初的試驗方法各種各樣，但是隨著時代的發(fā)展：夏比鎖形沖擊試驗、夏比V型沖擊試驗和夏比梅氏沖擊試驗得到重視。1968年之前美國都是采用夏比鎖形沖擊試驗方法，但是這種試驗方法有個缺點：由于鎖形缺口過鈍，由此來確定脆性轉(zhuǎn)變溫度低于結(jié)構(gòu)的脆性斷裂溫度，因此68年以后，在ASTM規(guī)范中就改用采用標(biāo)準(zhǔn)夏比V型試樣，所以采用V型式樣和梅氏沖擊試樣的比較多。總體來說歐美采用夏比V型缺口較多，而俄羅斯則采用夏比梅氏試樣。

　　我國的沖擊試驗，解放前幾乎沒有，解放以后全面學(xué)習(xí)蘇聯(lián)，直到1963年才出現(xiàn)第一個沖擊試驗標(biāo)準(zhǔn)GB229-1963，我們現(xiàn)在是用的最新的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T229-2007《金屬材料夏比擺錘試驗方法》，這個標(biāo)準(zhǔn)也適用于美標(biāo)和歐標(biāo)。

　　沖擊試驗機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算沖擊功。但是這種試驗方法天生就有一個缺點，不能像拉伸試驗機那樣直接顯示里和位移的曲線，因為我們測量出來的結(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，所以這兩個變量無論哪一個發(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)值不能直接說明材料的韌性如何，不能描述材料在打擊過程中產(chǎn)生的變化，只能作為一個參考。為了解決這個問題人們發(fā)明了儀器化沖擊試驗方法.

　　工作原理

　　沖擊試驗機被沖擊的試樣在受錘沖擊的瞬間，分為手動擺錘式?jīng)_擊試驗機，半自動沖擊試驗機，非金屬沖擊試驗機，數(shù)顯半自動沖擊試驗機，微機控制沖擊試驗機。

　　數(shù)顯全自動沖擊試驗機通過高速負(fù)荷測量傳感器產(chǎn)生信號，經(jīng)高速放大器放大后，由A/D快速轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送給計算機進行數(shù)據(jù)處理，同時通過檢測角位移信號送給計算機進行數(shù)據(jù)處理，精確度高。加裝高速角位移監(jiān)控系統(tǒng)和力檢測傳感器和放大器，經(jīng)計算機高速采樣，數(shù)據(jù)處理，可顯示N-T和J-T曲線，數(shù)據(jù)存盤，數(shù)據(jù)報告打印等，能瞬時測定和記錄材料在受沖擊過程中的特性曲線，通過更換擺錘和試樣底座，可實現(xiàn)簡支梁和懸臂梁兩種形式的試驗。

　　主要分類

　　從做試驗的材料上分

　　金屬試驗機：主要是各種金屬的沖擊性能測試，通常沖擊功比較大；

　　非金屬試驗機：各種塑料、橡膠的沖擊性能測試，通常沖擊功較小

　　從試驗方式上分

　　擺錘沖擊試驗機和落錘沖擊試驗機

　　擺錘沖擊試驗機又分為：半自動擺錘沖擊試驗機，微機屏顯擺錘沖擊試驗機，常溫全自動擺錘沖擊試驗機，低溫全自動擺錘沖擊試驗機，高低溫全自動擺錘沖擊試驗機。[1]

　　全自動擺錘沖擊機：由沖擊機主機、控制系統(tǒng)、試樣盒、送料機構(gòu)、定位機構(gòu)等部分組成，按動按鈕就可完成一系列動作并得出試驗數(shù)據(jù)，完成整個沖擊試驗。

　　低溫全自動擺錘沖擊機：由沖擊機主機，控制系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、試樣盒、送料機構(gòu)、定位機構(gòu)等部分，到達(dá)設(shè)定溫度后只需按動按鈕即可完成一系列動作，并得出試驗數(shù)據(jù)，完成整個沖擊試驗，操作方便、性能可靠。該設(shè)備大大縮短了試樣從出低溫箱到?jīng)_擊試驗完成的時間，提高了試驗的準(zhǔn)確性、擺錘沖擊試驗的效率和安全性。低溫范圍：室溫~196℃

　　高低溫全自動擺錘沖擊機：由沖擊機主機、控制系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、高溫箱、試樣盒、送料機構(gòu)、定位機構(gòu)等部分，到達(dá)設(shè)定溫度后只需按動按鈕等一系列動作，并得出試驗數(shù)據(jù)，完成整個沖擊試驗，操作方便、性能可靠。該設(shè)備大大縮短了試樣從出環(huán)境箱到?jīng)_擊試驗完成的時間，提高了試驗的準(zhǔn)確性、擺錘沖擊試驗的效率和安全性。

　　低溫范圍：室溫~196℃，

　　高溫范圍：100~900℃。

　　屏顯擺錘沖擊機：由電腦軟件控制沖擊機動作，直觀顯示擺錘角度和沖擊能量值等，并可記錄試驗數(shù)據(jù)并生成報表儲存和打印，大大減少了操作人員的工作量，提高了工作效率。該控制系統(tǒng)可任意裝備于半自動擺錘沖擊機、低溫全自動擺錘沖擊機，高低溫全自動擺錘沖擊機等，是試驗機行業(yè)高端的試驗設(shè)備。