該機(jī)是對金屬材料在動(dòng)負(fù)荷下抵沖擊性能進(jìn)行檢測的儀器,能連續(xù)大量地做金屬?zèng)_擊試驗(yàn),采用全自動(dòng)化控制,控制系統(tǒng)采用進(jìn)口可編程控制器(PLC),通過微機(jī)軟件程序控制取擺、沖擊試驗(yàn)的全過程。顯示沖擊吸收功、沖擊韌性、擺錘的旋轉(zhuǎn)角度及打印試驗(yàn)報(bào)告等。操作簡便、安全可靠,工作效率高。本機(jī)配備了全封閉防護(hù)網(wǎng)罩,為用戶的安全操作提供了保障。是金屬材料生產(chǎn)廠家、質(zhì)檢部門的檢測儀器,也是科研單位進(jìn)行新材料研究的測試儀器。
GB/T 3808-2002《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)》
GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》
JJG 145-2007《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)》
ASTM E23-07a《Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials》(配美標(biāo)刀刃時(shí)才滿足)
ISO 148:1998《Metallic materials– Charpy pendulum impact test》
沖擊能量:150J、300J、450J
擺錘力矩(沖擊常數(shù)):80.3848N·m、160.7695N·m、241.1543N·m
擺錘預(yù)揚(yáng)角:150°
角度最小分辨率:0.1°
擺錘中心至沖擊點(diǎn)(試樣中心)距離:750㎜
沖擊速度:5.24m/s
試樣支座跨距:40㎜
試樣支座端部圓弧半徑:1~1.5㎜
試樣支座支承面傾角: 11°±1°
沖擊刀圓弧半徑:2~2.5㎜
沖擊刀夾角:30°±1°
沖擊刀厚度:16㎜
試樣規(guī)格(長×寬×高):55㎜×10㎜×10㎜(厚度7.5、5mm為特殊定貨)
環(huán)境溫度:18~25℃
主機(jī)外形尺寸(長×寬×高):約2100㎜×835㎜×2100㎜
主機(jī)重量:約900㎏
主機(jī)電源:交流三相五線380V±10% 50Hz 1.5kW
環(huán)境條件:周圍環(huán)境中無腐蝕性介質(zhì),無震動(dòng),無強(qiáng)電磁場干擾。
注:設(shè)備地基施工由用戶負(fù)責(zé)。
設(shè)備主要由主機(jī)架、擺錘、掛擺裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、能量顯示裝置、試樣回收裝置、安全防護(hù)裝置、電器控制系統(tǒng)、全自動(dòng)送樣裝置等部分組成,各部分具有如下優(yōu)點(diǎn):
主機(jī)架:主機(jī)架和底座一體化設(shè)計(jì)鑄造加工,穩(wěn)定性高,剛性好,沒有裝配誤差。立柱前后對稱,擺軸采用簡支梁方式支承,結(jié)構(gòu)簡單可靠,加工精度高,能量損失小,擺錘擺動(dòng)時(shí)沒有顫抖,更適合于高能量沖擊。
擺錘:圓形擺體設(shè)計(jì),風(fēng)阻降到最小。沖擊刀采用螺釘緊固壓緊安裝,更換方便簡單。插頭及擺桿剛性高,防止擺錘在沖擊完試樣后在軸向和徑向上的抖動(dòng)。
掛擺裝置:掛擺裝置采用緩沖設(shè)計(jì),避免了掛擺時(shí)的沖擊及對它可能造成的損傷,有效的降低了掛擺時(shí)的噪音,延長了設(shè)備的使用壽命及提高了安全性,且擺錘預(yù)揚(yáng)角恒久不變。
傳動(dòng)系統(tǒng):采用標(biāo)準(zhǔn)雙級減速機(jī)替代老式擺錘復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單,裝配維修方便,使用壽命長,故障率低,免維護(hù)。解決了老式擺錘的主要故障點(diǎn)。
能量顯示裝置:有三種能量顯示方式,一種為刻度盤,另一種為文本顯示器,電腦軟件也可以顯示能量值。如果是單一的度盤式,則可能發(fā)生在試驗(yàn)前忘記把指針回零而造成試樣作廢。如果是單一的文本顯示器方式,則當(dāng)編碼器出錯(cuò)時(shí),無法對其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性進(jìn)行判斷。本機(jī)三種方式共同顯示,其結(jié)果又可以相互對比,可以有效的排除可能出現(xiàn)的問題。
試樣回收裝置:采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)優(yōu)質(zhì)橡膠皮帶作為試樣回收裝置。試驗(yàn)機(jī)配有全封閉的防護(hù)網(wǎng),試樣沖擊完成后,斷裂的試樣落在回收皮帶上,回收裝置在沖擊完成后會(huì)自動(dòng)運(yùn)行,將廢試樣帶出試驗(yàn)機(jī)外,避免試驗(yàn)人員進(jìn)入試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部回收廢試樣,即提高了工作效率,也提高了試驗(yàn)人員的安全性。
安全防護(hù)裝置:整個(gè)試驗(yàn)機(jī)設(shè)有全封閉的防護(hù)網(wǎng),可以有效防止斷裂試樣飛濺,也可以防止試驗(yàn)人員在試驗(yàn)時(shí)進(jìn)入試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部。防護(hù)網(wǎng)設(shè)有門限位開關(guān),在防護(hù)門打開的情況下,試驗(yàn)機(jī)會(huì)自鎖,主要操作無效,從而防止誤操作,保證試驗(yàn)人員的安全。
電器控制系統(tǒng):設(shè)備采用日本松下PLC來設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。采用高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器來獲取擺錘的實(shí)時(shí)位置。由于PLC的抗力,因而該系統(tǒng)具有可靠、穩(wěn)定,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。該控制系統(tǒng)集機(jī)、電、自動(dòng)控制技術(shù)于一體,實(shí)現(xiàn)了取擺、沖擊、斷裂試樣收集的全自動(dòng)化過程,大大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了工作效率及操作安全。
主機(jī)一臺(tái)(包括取擺傳動(dòng)裝置一套、掛脫擺機(jī)構(gòu)一套、全封閉式安全防護(hù)網(wǎng)一套)
主機(jī)配置刻度盤一套
控制柜一臺(tái)(包括PLC可編程序控制器、電氣控制系統(tǒng)一套)
簡支梁擺錘150J、300J、450J三只
簡支梁夾具一套(包括鉗口、砧座)
試樣回收裝置一套
聯(lián)想系列計(jì)算機(jī),惠普A4彩色噴墨打印機(jī)一臺(tái)
專用試驗(yàn)軟件一套(附光盤)
附件:跨距找正器一只、試樣對中器一只、鉗子式對中器一只、M17內(nèi)六角扳手一只(設(shè)備所配專用工具)、地腳螺栓四只(用于固定設(shè)備底座)、內(nèi)六角扳手一套。
七、設(shè)備附件配置
全自動(dòng)送樣裝置:
全自動(dòng)送樣裝置具有三個(gè)作用:
1) 自動(dòng)裝樣:在可拆卸式試樣架上,一次可以安裝40根U形或者V形試樣。啟動(dòng)裝樣,自動(dòng)送樣裝置的裝樣氣缸可以自動(dòng)將試樣架底部的試樣推入低溫室入口處,橫向送樣板將試樣推入低溫室中。裝樣的個(gè)數(shù)可在上位微機(jī)中輸入,由微機(jī)發(fā)出指令,自動(dòng)完成裝樣過程。
2) 冷卻試樣:對于配有低溫系統(tǒng)的全自動(dòng)送樣裝置,設(shè)定好冷卻溫度之后,啟動(dòng)低溫系統(tǒng),低溫系統(tǒng)會(huì)對低溫室中的試樣進(jìn)行冷卻,直到達(dá)到設(shè)定溫度后保溫。低溫室分為兩半,中間夾層為試樣空間,上下兩層均用熱傳導(dǎo)較快的鋁板制成,鋁板中開中蛇形管道,冷卻液通過蛇形管道時(shí)吸收熱量,從而達(dá)到冷卻低溫室中試樣的目的。低溫控制依據(jù)的溫控點(diǎn)位置在低溫室試樣出口的旁邊,距離最近的那個(gè)即將被自動(dòng)送出試樣的中心位置小于10㎜,可以保證溫度控制點(diǎn)的溫度與即將送出的試樣溫度的一致性。不做低溫試驗(yàn)時(shí)可以直接進(jìn)入第三步自動(dòng)送樣。
3) 自動(dòng)送樣:保溫達(dá)到設(shè)定時(shí)間后,可以選擇單次送樣沖擊,擺錘會(huì)自動(dòng)將低溫室中的試樣送到擺錘支座上,然后自動(dòng)沖擊試樣,沖擊完成后自動(dòng)掛擺,等待下次沖擊。也可以選擇連續(xù)沖擊,此時(shí)擺錘會(huì)自動(dòng)重復(fù)單次沖擊的全過程,直到低溫室中的試樣全部沖擊完成。還可以選擇達(dá)到設(shè)定溫度后試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)開始試驗(yàn)。
該自動(dòng)送樣裝置可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)送樣及沖擊過程,大大降低了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了試驗(yàn)效率,且試驗(yàn)人員不用進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行手動(dòng)送樣,大大提高了試驗(yàn)人員的安全性。試樣從低溫室中出來到?jīng)_擊完成時(shí)間約3~4S左右,單個(gè)試樣沖擊整個(gè)周期只需約10S左右,適合于試驗(yàn)量大的鋼廠、檢測機(jī)構(gòu)。
該自動(dòng)送樣裝置采用端面定位,定位時(shí)沒有直接接觸到試樣缺口,對缺口的溫度影響會(huì)較小。但由于是端面定位,因而對試樣的要求較高,除必須滿足標(biāo)準(zhǔn)對試樣的要求外,還應(yīng)保證試樣寬≤10.1㎜,試樣缺口到一個(gè)端面的距離為27.5±0.1㎜,加工完后應(yīng)去除毛刺。
下表為全自動(dòng)送樣裝置低溫系統(tǒng)的配置,如客戶試驗(yàn)室有氣源可不配空壓機(jī)(如配空壓機(jī)需要容量30L)。