衝擊試驗機（英文名稱：impact testing machine）是指施加對試樣衝擊試驗力，進行衝擊試驗的材料試驗機。衝擊試驗機分為手動擺錘式衝擊試驗機，半自動衝擊試驗機，非金屬衝擊試驗機等。它是一種能瞬時測定和記錄材料在受衝擊過程中的特性曲線的一種新型衝擊試驗機。通過更換擺錘和試樣底座，可實現簡支梁和懸臂樑兩種形式的試驗。它通過檢測角位移信號送給計算機進行數據處理，精確度高。
基本介紹
- 中文名：金屬衝擊試驗機
- 外文名：impact testing machine
- 定義：對試樣衝擊試驗力，進行衝擊試驗
- 衝擊能量：150J、300J
- 衝擊速度：5.2m/s
- 型號：JB-300W
設備名稱,型號,性能說明,主要技術指標,設備主要配置,電氣控制原理,安裝與試車,維護與使用,
設備名稱
微機控制半自動衝擊試驗機
型號
JB-300W
性能說明
JB-300W微機控制半自動衝擊試驗機，是用來對金屬材料在動負荷下抵抗衝擊的性能進行檢驗，是冶金機械製造等單位必備的檢測儀器，也是科研單位進行新材料研究不可缺少的測試儀器。本機為微機屏顯式半自動衝擊試驗機，採用PC微機控制，電動揚擺、衝擊、微機測量、運算、螢幕顯示結果並可列印等，工作效率高、測試精度高。在衝擊試樣後可利用剩餘能量自動揚擺，做好下次試驗準備，操作簡便，工作效率高。在連續做衝擊試驗的試驗室和大量做衝擊試驗的冶金、機械製造等行業更能體現其優越性。PC機可顯示材料衝擊吸收功、衝擊韌性、擺錘揚角及試驗平均值，並可列印當次試驗數據及試驗的平均值,滿足金屬夏比衝擊試驗方法的要求。
主要技術指標
1、衝擊能量： 150J、300J
2、擺錘預揚角： 150°
3、擺軸中心至衝擊點距離： 750mm
4、衝擊速度： 5.2m/s
5、試樣支座跨距： 40mm
6、鉗口圓角： R1-1.5mm
7、衝擊刀刃圓角： R2-2.5mm
8、衝擊刀厚度： 16mm
9、試樣尺寸： 10×10×55mm
10、外形尺寸： 1500 mm×850 mm×1340 mm
11、試驗機淨重： 450Kg
12、電源：交流三相 380V±10% 50HZ 5A
13、環境條件： 周圍無腐蝕介質，無震動，無強電磁場.
設備主要配置
1、 300焦耳主機一台；2、 150J、300J 擺錘各一個3、 電機一台（裝在主機上）；4、 取擺傳動裝置一套（裝在主機上）；5、 自動掛擺裝置一套（裝在主機上）；6、 安全防護裝置一套；7、 支座調校器一隻；8、 試樣對中器一隻；9、 光電感測器一隻；10、 專用測量軟體一套。 11、 地 腳 螺 釘 4個；12、 調整斜鐵 4塊；13、 微機 1套14、 A4噴墨印表機 1台
電氣控制原理
1、取擺：按動1 AN按鈕，通過繼電器1J、2J、3J和離合器CH、1C的動作，接通電機LD，擺錘揚至最高位置後，碰到微動開關1WK，電機停轉，其他電氣線路復位，保險銷伸出。
2、退銷：按動2AN按鈕，保險銷退回。
3、衝擊：按下4 AN按鈕，接通閥用電磁鐵DT、實現落擺衝擊，並能使全部電氣線路復位。
4、自動揚擺：在接通電源後，伺服電機DS一直反時針旋轉，這樣它所拖動的接點Kb一直處於斷開狀態，當擺錘處於停止或落下方向轉動時，Kb接點亦不能接通，當擺錘向揚擺方向轉動時，並且當它的轉動角速度大於伺服電機的轉動角速度時，Kb接點接通,並使繼電器1J、2J接通，當擺錘角速度逐漸下降至小於伺服電機角速度時，Kb接點斷開，並使繼電器3J動作，這時接通離合器CH和接觸器1C，使拖動電機轉動，進行揚擺。保證了擺錘在回擺後的最高位置處，啟動拖動電機，將擺揚起。
5、開關K2為安全開關，按鈕3 AN為放擺按鈕。
安裝與試車
1、拆箱清洗後，將試驗機移到預先做好的基礎上，見（圖四），用水平儀調整機座水平至1000：0.2以內，緊固地腳螺釘。
2、檢查各部零件是否完整無損，轉動零件應靈活。
3、接上三相四線制50赫茲，380伏電源。
4、將按鈕盒的插銷插入插座。
5、接通電源開關，指示燈應亮，訊號裝置的伺服電機（17）應反時針轉動（從工作位置看）。
6、按鈕盒上的鈕子開關拔到“開”的位置，按動“取擺”按鈕，主電機（21）應轉動（此時若發現擺錘順時針轉動，應停車，改變電源相位），電磁離合器（7）應吸合，動力傳至擺軸揚擺，當掛鈎（8）碰壓並越過掛擺脫機構（1）後撞壓阻尼桿（22），微動開關（11）應處於放鬆狀態，此時主電機（21）應停轉，電磁離合器（7）應脫開，擺錘靠自重掛於掛脫擺機構（1）上；需要衝擊時，首先按動“退銷”按鈕，然後再按動“衝擊”按鈕。當按動“衝擊”按鈕時，閥用電磁鐵（12）通電，頂動掛脫擺機構（1）脫擺，擺錘就落擺衝擊→自動揚擺→掛擺，保險銷（23）伸出。當需要放擺時，按住“放擺”按鈕，保險銷（23）退回，閥用電磁鐵（12）通電，頂動掛脫擺機構（1）向下轉動，電磁離合器（7）吸合，主電機轉動，擺錘順時針方向迴轉，當轉至鉛垂位置時，放開按鈕即可停擺。
7、能量損失的檢查
此為摩擦所致的能量損失的檢查。指針（4）、拔針（5）位置調好後，先按“取擺”按鈕，取擺→掛擺，再按“退銷”按鈕，然後按住“衝擊”按鈕（或鈕子開關拔向“關” ），使擺錘來回空擺。當第一次擺到最高位置時，用手迅速地將指針（4）拔回到度盤（3）的左極限位置（注意不要觸及拔針和擺錘），待擺錘（10）第二次重新將指針推到度盤的右邊後，即可記下此時指針所指的數值，兩次之差（第一次應為零）除以2，即為衝擊擺在一次擺動過程中消耗於摩擦阻力的能量。對於300焦擺錘能量損失應不大於1.5焦耳，對於150焦耳擺錘能量損失不大於0.75焦耳。
8、支座跨距及其與刀刃的相對位置調整，按（圖二）進行。
維護與使用
1、開機使用時需經空轉運行，（方法應嚴格按“安裝與試車” 中的5～8條款進行），以檢查機子是否正常。如果保險銷不復位，需按動“退銷”按鈕，使保險銷復位。
2、根據能量要求可選用300焦耳擺錘或150焦耳擺錘。換擺時先擰出壓緊螺母（6）、用拆卸器插入擺桿接頭兩側的槽內，擰動絲桿，頂住擺軸端面即可退出，換上需要的擺錘。
3、使用時應經常注意鉗口支座、擺錘等是否可靠的緊固住，以防止試驗結果失準並發生意外事故。
4、擺錘掛鈎與掛擺機構接觸長應為3—4毫米左右為宜，（出廠時已調好，用戶不必再調），若需調整，則需移動掛鈎（8）的位置。
5、揚擺過程中尚未掛於掛擺機構上時，工作人員不得在擺錘擺動範圍內活動或工作，以免偶然斷電而發生危險。
6、擺軸兩端軸承出廠時已加油，使用單位不必加油。如經修理清洗後可加1、2滴縫紉機油或鐘錶油，其餘動力軸承加凡士林或黃油。
7、電磁離合器（7）銜鐵與磁軛之間距離以2～3毫米為宜，出廠時已調整好，使用單位不必再調整。如需調整時，先打開側蓋（13），擰松調整螺母（14）上的內三角螺釘（15），然後用一圓釘插入調整螺母上的圓孔內，搬動調整螺母或轉動皮帶輪，使銜鐵端面上三個鋼球不接觸磁軛端面即可。如斷電情況下鋼球擦著磁軛端面，會產生過大的能量損失。間隙調好後必須擰緊調整套上的螺釘。
8.試驗完畢後，按住“放擺”按鈕，擺錘轉到鉛垂位置時，鬆開“放擺”按鈕，切斷電源。
九、讀數與計算
指示機構的作用是將試驗的試樣所吸收的功的大小指示出來，擺錘對試樣所作功的數值是按下面公式計算的：
AK=M（COSα－COSβ）
式中：M 擺錘力矩
α 衝擊前擺錘揚角
β 沖斷試樣後擺錘的升起角
如果不計算摩擦損失及空氣阻力等因素，那消耗於沖斷試樣的功的數值就等於衝擊前擺錘所具有的位能減去衝擊後擺錘所剩餘的位能之差值。
由於擺錘的力矩M和衝擊前擺錘的揚角α均為常數，因而只要知道沖斷試樣後擺錘的升起角β，即可根據上式算出消耗與沖斷試樣的功的數值來。本試驗機已經預先根據上述公式將相當於各升起角β的功的數值算出來直接刻好在度盤上，因此衝擊後可以直接讀出消耗於沖斷試樣的功的數值，不必另行計算。
由於一般試樣有切槽，試樣切槽處的橫截面積並不等於100毫米²，因而衝擊後度盤上所讀取的數值並不是材料的單位衝擊韌性，為了求出材料的單位衝擊韌性ak值，需要把試驗後得到的數據除以試樣在切槽處的斷面積，即：
ak=AK/F（焦耳/厘米²）
在做標準試樣試驗時：F=0.8厘米²。
衝擊試驗缺口：一般金屬衝擊試驗的試樣缺口為標準的V型和U型缺口，現在試驗中取試樣缺口最多的還是V型缺口，U型缺口作為備用試塊，具體的還要看材料的試驗標準。根據新國標一般取V型缺口做衝擊試驗。U型V型試塊及缺口形狀見附圖：
