金属冲击试验机电气控制原理

1、取摆：按动1 AN按钮，通过继电器1J、2J、3J和离合器CH、1C的动作，接通电机LD，摆锤扬至最高位置后，碰到微动开关1WK，电机停转，其他电气线路复位，保险销伸出。

2、退销：按动2AN按钮，保险销退回。

3、冲击：按下4 AN按钮，接通阀用电磁铁DT、实现落摆冲击，并能使全部电气线路复位。

4、自动扬摆：在接通电源后，伺服电机DS一直反时针旋转，这样它所拖动的接点Kb一直处于断开状态，当摆锤处于停止或落下方向转动时，Kb接点亦不能接通，当摆锤向扬摆方向转动时，并且当它的转动角速度大于伺服电机的转动角速度时，Kb接点接通,并使继电器1J、2J接通，当摆锤角速度逐渐下降至小于伺服电机角速度时，Kb接点断开，并使继电器3J动作，这时接通离合器CH和接触器1C，使拖动电机转动，进行扬摆。保证了摆锤在回摆后的最高位置处，启动拖动电机，将摆扬起。

5、开关K2为安全开关，按钮3 AN为放摆按钮。

1、 300焦耳主机一台；2、 150J、300J 摆锤各一个3、 电机一台（装在主机上）；4、 取摆传动装置一套（装在主机上）；5、 自动挂摆装置一套（装在主机上）；6、 安全防护装置一套；7、 支座调校器一只；8、 试样对中器一只；9、 光电传感器一只；10、 专用测量软件一套。 11、 地 脚 螺 钉 4个；12、 调整斜铁 4块；13、 微机 1套14、 A4喷墨打印机 1台

1、冲击能量： 150J、300J

2、摆锤预扬角： 150°

3、摆轴中心至冲击点距离： 750mm

4、冲击速度： 5.2m/s

5、试样支座跨距： 40mm

6、钳口圆角： R1-1.5mm

7、冲击刀刃圆角： R2-2.5mm

8、冲击刀厚度： 16mm

9、试样尺寸： 10×10×55mm

10、外形尺寸： 1500 mm×850 mm×1340 mm

11、试验机净重： 450Kg

12、电源：交流三相 380V±10% 50HZ 5A

13、环境条件： 周围无腐蚀介质，无震动，无强电磁场.

JB-300W微机控制半自动冲击试验机，是用来对金属材料在动负荷下抵抗冲击的性能进行检验，是冶金机械制造等单位必备的检测仪器，也是科研单位进行新材料研究不可缺少的测试仪器。本机为微机屏显式半自动冲击试验机，采用PC微机控制，电动扬摆、冲击、微机测量、运算、屏幕显示结果并可打印等，工作效率高、测试精度高。在冲击试样后可利用剩余能量自动扬摆，做好下次试验准备，操作简便，工作效率高。在连续做冲击试验的试验室和大量做冲击试验的冶金、机械制造等行业更能体现其优越性。PC机可显示材料冲击吸收功、冲击韧性、摆锤扬角及试验平均值，并可打印当次试验数据及试验的平均值,满足金属夏比冲击试验方法的要求。

JB-300W

微机控制半自动冲击试验机

1、拆箱清洗后，将试验机移到预先做好的基础上，见（图四），用水平仪调整机座水平至1000：0.2以内，紧固地脚螺钉。

2、检查各部零件是否完整无损，转动零件应灵活。

3、接上三相四线制50赫兹，380伏电源。

4、将按钮盒的插销插入插座。

5、接通电源开关，指示灯应亮，讯号装置的伺服电机（17）应反时针转动（从工作位置看）。

6、按钮盒上的钮子开关拔到“开”的位置，按动“取摆”按钮，主电机（21）应转动（此时若发现摆锤顺时针转动，应停车，改变电源相位），电磁离合器（7）应吸合，动力传至摆轴扬摆，当挂钩（8）碰压并越过挂摆脱机构（1）后撞压阻尼杆（22），微动开关（11）应处于放松状态，此时主电机（21）应停转，电磁离合器（7）应脱开，摆锤靠自重挂于挂脱摆机构（1）上；需要冲击时，首先按动“退销”按钮，然后再按动“冲击”按钮。当按动“冲击”按钮时，阀用电磁铁（12）通电，顶动挂脱摆机构（1）脱摆，摆锤就落摆冲击→自动扬摆→挂摆，保险销（23）伸出。当需要放摆时，按住“放摆”按钮，保险销（23）退回，阀用电磁铁（12）通电，顶动挂脱摆机构（1）向下转动，电磁离合器（7）吸合，主电机转动，摆锤顺时针方向回转，当转至铅垂位置时，放开按钮即可停摆。

7、能量损失的检查

此为摩擦所致的能量损失的检查。指针（4）、拔针（5）位置调好后，先按“取摆”按钮，取摆→挂摆，再按“退销”按钮，然后按住“冲击”按钮（或钮子开关拔向“关” ），使摆锤来回空摆。当第一次摆到最高位置时，用手迅速地将指针（4）拔回到度盘（3）的左极限位置（注意不要触及拔针和摆锤），待摆锤（10）第二次重新将指针推到度盘的右边后，即可记下此时指针所指的数值，两次之差（第一次应为零）除以2，即为冲击摆在一次摆动过程中消耗于摩擦阻力的能量。对于300焦摆锤能量损失应不大于1.5焦耳，对于150焦耳摆锤能量损失不大于0.75焦耳。

8、支座跨距及其与刀刃的相对位置调整，按（图二）进行。

1、开机使用时需经空转运行，（方法应严格按“安装与试车” 中的5～8条款进行），以检查机子是否正常。如果保险销不复位，需按动“退销”按钮，使保险销复位。

2、根据能量要求可选用300焦耳摆锤或150焦耳摆锤。换摆时先拧出压紧螺母（6）、用拆卸器插入摆杆接头两侧的槽内，拧动丝杆，顶住摆轴端面即可退出，换上需要的摆锤。

3、使用时应经常注意钳口支座、摆锤等是否可靠的紧固住，以防止试验结果失准并发生意外事故。

4、摆锤挂钩与挂摆机构接触长应为3—4毫米左右为宜，（出厂时已调好，用户不必再调），若需调整，则需移动挂钩（8）的位置。

5、扬摆过程中尚未挂于挂摆机构上时，工作人员不得在摆锤摆动范围内活动或工作，以免偶然断电而发生危险。

6、摆轴两端轴承出厂时已加油，使用单位不必加油。如经修理清洗后可加1、2滴缝纫机油或钟表油，其余动力轴承加凡士林或黄油。

7、电磁离合器（7）衔铁与磁轭之间距离以2～3毫米为宜，出厂时已调整好，使用单位不必再调整。如需调整时，先打开侧盖（13），拧松调整螺母（14）上的内三角螺钉（15），然后用一圆钉插入调整螺母上的圆孔内，搬动调整螺母或转动皮带轮，使衔铁端面上三个钢球不接触磁轭端面即可。如断电情况下钢球擦着磁轭端面，会产生过大的能量损失。间隙调好后必须拧紧调整套上的螺钉。

8.试验完毕后，按住“放摆”按钮，摆锤转到铅垂位置时，松开“放摆”按钮，切断电源。

九、读数与计算

指示机构的作用是将试验的试样所吸收的功的大小指示出来，摆锤对试样所作功的数值是按下面公式计算的：

AK=M（COSα－COSβ）

式中：M 摆锤力矩

α 冲击前摆锤扬角

β 冲断试样后摆锤的升起角

如果不计算摩擦损失及空气阻力等因素，那消耗于冲断试样的功的数值就等于冲击前摆锤所具有的位能减去冲击后摆锤所剩余的位能之差值。

由于摆锤的力矩M和冲击前摆锤的扬角α均为常数，因而只要知道冲断试样后摆锤的升起角β，即可根据上式算出消耗与冲断试样的功的数值来。本试验机已经预先根据上述公式将相当于各升起角β的功的数值算出来直接刻好在度盘上，因此冲击后可以直接读出消耗于冲断试样的功的数值，不必另行计算。

由于一般试样有切槽，试样切槽处的横截面积并不等于100毫米²，因而冲击后度盘上所读取的数值并不是材料的单位冲击韧性，为了求出材料的单位冲击韧性ak值，需要把试验后得到的数据除以试样在切槽处的断面积，即：

ak=AK/F（焦耳/厘米²）

在做标准试样试验时：F=0.8厘米²。

冲击试验缺口：一般金属冲击试验的试样缺口为标准的V型和U型缺口，现在试验中取试样缺口最多的还是V型缺口，U型缺口作为备用试块，具体的还要看材料的试验标准。根据新国标一般取V型缺口做冲击试验。U型V型试块及缺口形状见附图：

金属冲击试验机为摆锤式主机结构，通过测量摆锤冲击前位能和冲击后所剩余位能之差来计算显示冲击试样的吸收功；试样支承为简支梁式；机座、机身为铸造加工件，整体刚性好，稳定不变形；主机装有安全防护销，并且配备了安全防护网；冲击刀采用螺钉安装固定，更换简单方便；试验机为半自动控制，扬摆、挂摆、冲击、放摆均为电气控制，并能利用冲断试样后的剩余能量自动扬摆做好下次试验准备，特别适用于连续做冲击试验的试验室和大量做冲击试验的冶金、机械制造、计量检测等部门。有度盘显示、数显式、微机屏显等多种机型供选。

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。