微机控制低温自动冲击试验机

微机控制低温自动冲击试验机

微机控制低温自动冲击试验机用于测定金属材料在动负荷下抵抗冲击的性能，以便判断材料在动负荷下的性质。利用摆锤冲击前位能与冲击后所剩余位能之差在度盘上显示出来的方式，得到试样的吸收功。冲击能量为300J，并附带150J摆锤一个，所用试样断面为（10×10）mm。本机具有较大的冲击能量，适用于冲击韧性较大的黑色金属，如钢铁及其合金。

本机为低温试验和冲击试验一体机，配备气动专用送样装置自动送样，采用气动端面定位的方法使试样对中，确保试样完成低温试验后，出炉至冲击时间不超过4秒，提高试验精度及工作效率。试样冷却、恒温、温度调节、取摆、挂摆、送样、定位、冲击均为电气自动控制，自动完成。在冲断试样后利用剩余能量即自动扬摆，准备做下次冲击试验，所以在连续做低温冲击试验的试验室和大量做低温冲击试验的冶金、机械制造厂等部门更能体现其优越性。

本机配有电脑和打印机，具有双控双显功能。本机采用PLC自动控制和测量，并根据旋编测出的冲断试样后摆锤的反扬角进行运算，自动显示反扬角β值和摆锤对试样所做的吸收功，及冲击韧性ak值，并可通过电脑和专用数据处理与控制软件进行数据编辑和生成试验报告，亦可储存和打印试验数据、三次试验的平均功、及试验时间和序号等内容，还可实现数据远程传输。计算机屏幕实时显示制冷降温曲线，方便掌握试样冷却时间。

本机冲击主体采用铸钢材料，使其在整个试验过程中刚性稳定，抗冲击能力强，不易变形，试验结果准确，使用年限长。采用大扭力离合器和大功率电机，使其在取摆及放摆时更加平稳无振动。低温部分采用复叠式压缩机制冷技术，利用热平衡原理及循环搅拌方式，达到对试样的自动均匀冷却、恒温和温度调节。

本机按照国家标准GB/T 3808-2002《摆锤式冲击试验机的检验》开发生产，按照国标GB/T 229-2007《金属材料 夏比摆锤试验方法》对金属材料进行冲击试验，并符合JJG 145-2007《摆锤式冲击试验机检定规程》。如果改变结构形式及更换相关零件，可同时满足美标、欧标ASTM E23，EN 10045，ISO 148，ISO 83等国际相关标准的要求。

一、主要技术规格：

1.冲击能量：                            300J      150J

2.度盘刻度范围及分度值：

能量范围：　　                        0-300J    0-150J

每小格分度值：                        2J        1J

3.摆锤力矩：                            0-300J    M=160.7695N.m

0-150J    M=80.3848N.m

4.摆锤预扬角：                          150°

5.摆轴旋转中心至冲击点（试样中心）距离：750mm

6.冲击速度：                            5.2m/s

7.试样支座跨距：                        40mm

8.支座钳口圆角：                        R（1.0～1.5）mm

9.刀刃曲率半径：                        R（2.0～2.5）mm

10.试样支座支撑面倾角：　　　　　　     11°

11.冲击刀刃夹角：                       30°

12.冲击刀刃厚度：                       16mm

13.测角范围：                           0-360°

14.角度分辨率：                         ≤0.06°

15.试样规格：                           10×10（7.5或5）×55 mm

16.试样盒容量：                         21个

17.制冷方式：                           压缩机制冷

18.低温范围：                           室温～-60℃

19.控温精度：                           波动±0.5℃，梯度2℃

20.数显计时器：                         1分～999分，分辨率1分

22.送料速度:                            ≤4S

23.主机外形尺寸（长×宽×高）：         1500mm×850mm×1340mm

24.主机重量：                           650Kg

25.电源：                               三相四线制380V 50Hz 2.6KW

26.工作条件：

1）室温20°C±5°C范围内；

2）相对湿度不大于85%；

3）周围无腐蚀性介质、无震动、无强电磁场干扰的环境中；

4）安装在厚度不小于200mm的混凝土地基上或固定在大于1400Kg的基础上；

5）机座上安装基准面的水平度调至2/1000内。

二、结构简介：

本机的主要组成部分有：

主机、低温装置、送料机构、定位机构、电控箱、微机等。

1.主机：由机身、传动机构、挂脱摆机构、指示机构、摆锤、自动扬摆讯号装置等组成。

1）机械挂脱摆部分：

按“取摆”按钮后，摆锤扬起挂好，保险销伸出。按“自动送料”按钮，试验机将实现：送样→定位→夹紧→试样到位，接着按“退销”按钮，然后按“冲击”即进行一次冲击试验，冲断试样后摆锤自动扬摆挂起，保险销自动伸出，准备做下一次冲击试验。

2）指示机构：

指示机构的作用是将试验时试样吸收功显示出来，由标度盘、指针、拨针等组成。本机为微机控制，含有两套读数系统，试验结果同时在电脑上显示。

3）摆锤部分：

摆锤是由摆体、刀刃、摆杆、接头、插头、挂钩等零件组成。为方便用户更换不同能量等级的摆锤，随机带有拆卸器。

2.低温装置：主要由制冷系统和低温槽两部分组成。

        打开电源和制冷开关后，高温压缩机开始工作，当达到低温压缩机启动条件时（约5

        分钟），低温压缩机会自动启动，制冷系统进入正式制冷工作状态。制冷压缩机连

        续不断地工作，当槽内温度接近设定温度时，冷却槽中的加热装置开始按PID调节方

        式提供热量，用以平衡制冷系统生产的多余冷量，以达到恒温的目的。

3.送料机构：试样在低温装置里冷却到所需温度后，迅速地送到砧座支承面上是此机构完成的。

 气动送料机构主要有气缸、送料装置两部分组成。送料机构的运动是由压缩空气进

 入气缸推动活塞带动送料杆迅速向前送料及向后复位的直线运动。

送料杆前进、后退、停止等是由送料气缸气动换向阀、磁性开关发出的电气信号，控制气缸前进、后退实现的。调节磁性开关的位置，可以微调送料杆的位置和缓冲速度

4.定位机构：试样必须紧贴砧座侧面，使试样缺口正确地位于摆锤轴线中心。试样紧贴砧座侧面，是由定位机构保证的。试样由送料杆送至前砧座时，由于固定弹簧片的作用，使试样紧贴砧座侧面往前运动，当试样后端还没有脱离固定弹簧片，前端进入后砧座面（2mm～3mm）时，气动送料机构中的气缸上的磁性开关发出信号，定位气缸动作，随即定位机构动作，定位机构的定位杆到工作位置，定位机构侧面弹性顶柱紧压试样，直至试样前端紧贴定位机构定位面，完成试样定位工作。

 当送料气缸返回后，电磁铁再获信号后复位，定位气缸机构远离试样定位面，以便

 进行冲击。

5.电气控制系统：

本机的电气控制系统为我公司自主研制开发的西门子PLC微处理器控制系统。

三、设备主要配置：

1）300J主机                          一台

2）150J、300J摆锤                    各一个

3）试样盒                             一个

4）制冷温控装置                       一套（装在主机上）

5）自动送料、定位装置                一套（装在主机上）

6）取摆传动装置                       一套（装在主机上）

7）自动挂摆装置                       一套（装在主机上）

8）品牌电脑                           一台

9）品牌A4打印机                      一台

10）专用数据处理与控制软件            一套

11）拆卸器                            一个（换摆用）

12）地脚螺丝                          四个

  13）安全防护装置                      一套

14)无油气泵                             一台

15）控制柜                             一台

试验过程简介：

1取摆：按取摆按钮电机带动涡轮蜗杆，电磁离合器通电吸合后带动摆锤逆时针转动，当摆锤到达位置后，光电接近开关接收信号，安全保险销到位，电磁离合器断电分离，摆锤挂到位置。

2制冷：采用进口压缩机复叠技术实现试验降温，试样放入试样箱插入制冷箱中，制冷箱内部环绕冷却铜管包围试样箱，冷却铜管外部是加热板用以控制制冷温度，当冷却到设定温度时加热板用以控制制冷温度，利用热平衡原理达到所需设定温度。

3送料：送料系统采用气动原理，利用气缸抽拉动作实现把试样从制冷箱中推出到试样钳口，同时定位气缸动作，把试样固定在试样打击支座的标准位置。送料机构的运动是由压缩空气进入气缸推动活塞带动送料杆迅速向前送料及向后复位的直线运动。送料杆前进、后退、停止等是由送料气缸气动换向阀、磁性开关发出的电气信号，控制气缸前进、后退实现的。调节磁性开关的位置，可以微调送料杆的位置和缓冲速度。

4冲击：试样到打击位置后，按动退销按钮，保险销收回，按动冲击按钮，摆锤脱钩以自由落体打击试样，系统自动记录数据，利用冲击后势能，控制系统采集信号，电机转动涡轮蜗杆，电磁离合器工作，摆锤回到挂摆位置，准备下一个试验。

5电器：整机电器控制系统采用日本松下PLC工业控制器。