JB-W500L儀器化沖擊試驗機
一、項目簡介
儀器化擺錘試驗機通常又叫擺錘示波沖擊試驗機或數(shù)字化擺錘試驗機，是目前擺錘試驗機中zui高檔的一種產(chǎn)品。我單位經(jīng)過五年的努力，成功開發(fā)出了儀器化擺錘試驗機（數(shù)字化沖擊試驗機），我單位開發(fā)的儀器化擺錘試驗機沖擊能量測控系統(tǒng)采用*的虛擬儀器技術(shù)設(shè)計，功能完善、操作方便、測試精度高，是一套可以與國外同類產(chǎn)品媲美的系統(tǒng)。
二、使用領(lǐng)域
廣泛應(yīng)用于機械冶金，航空航天，大專院校、科研院所、核電等各領(lǐng)域用于測量金屬材料的沖擊韌性值和金屬材料在動負荷下的抗沖擊能力。
三、依據(jù)標準
該機采用標準：ISO14556:2000《Steel-Charpy V-notch pendulum impact test-Instrumented test method》；GB/T19748-2005《鋼材夏比V型缺口擺錘沖擊試驗儀器化試驗方法》；GB/T3808-2002《擺錘式?jīng)_擊試驗機的檢驗》；GB/T229《金屬夏比缺口沖擊試驗方法》；GB/T18658《擺錘式?jīng)_擊試驗機用夏比V型缺口標準試樣》及ASTME23
四、方案描述
該設(shè)備可完成以下功能：揚擺；放擺；沖擊；擺錘制動；沖擊后自動掛擺；擺動揚擺；空打標定；周期檢測；無效試驗判別；報告自動生成；簡單數(shù)據(jù)庫；揚角測試；能量損耗測試；數(shù)據(jù)、曲線的保存和再現(xiàn)、打印，波形光標讀數(shù)；
測試數(shù)據(jù)包括：沖擊速度，沖擊時間，沖擊能量，吸收能量，位移，信號上升時間，裂紋形成能量，裂紋擴展能量，屈服力、zui大力、不穩(wěn)定裂紋擴展起始力、不穩(wěn)定擴展終止力四個關(guān)鍵點以及對應(yīng)的時間、位移、能量等24個數(shù)據(jù)；
測試曲線包括：載荷－時間；載荷－位移；能量－時間；能量－位移；位移－時間五種。
五、工作原理
測控系統(tǒng)簡要工作過程如下：先通過軟件給一揚擺信號，此時編碼器（安裝在擺錘轉(zhuǎn)軸上）開始測試揚角，當(dāng)揚角接近預(yù)揚角時，再給一停擺信號，擺錘停在預(yù)揚角位置；揚好擺、放好試樣后即可做試驗，通過軟件給一沖擊信號，信號控制擺錘脫鉤裝置，擺錘脫鉤下擺打擊試樣，在打擊試樣過程中，沖擊力傳感器（由擺錘刀刃改制而成）測試試樣所承受的力--時間曲線，同時在整個擺錘動作過程中編碼器一直工作測試擺錘揚角α）與反揚角（β），擺錘沖擊完試樣后還具有一定的動能，擺錘會繼續(xù)揚到一定高度（反揚角β），然后回擺，當(dāng)回擺的揚角接近反揚角大小時（動能接近0），再給一揚擺信號，使擺錘繼續(xù)上揚，當(dāng)達到預(yù)揚角位置時，軟件再給一停擺信號，擺錘掛在掛鉤上。此時，放好試樣即可進行下一試驗，如果不做試驗，通過軟件給一放擺信號，擺錘緩慢放到zui低位置，放擺過程中編碼器測試放擺角度，當(dāng)接近揚角位置時，給一停擺信號，擺錘停在zui低位置。根據(jù)編碼器測得的沖擊過程中的揚角（α）和反揚角（β）可以由公式（1）計算出試樣的吸收能量。由沖擊力傳感器測得的力---時間曲線，通過運算可以得到能量---時間、能量---位移、力---位移曲線，并且通過對曲線上特征的分析可以給出四個特征值點（屈服點、zui大值點、失穩(wěn)起始點、失穩(wěn)終止點）的測試數(shù)據(jù)。
W =mgl（cosβ—cosα ）（1）
式中：Wα--擺錘的揚角（°）/β--擺錘打擊完試樣后的反揚角（°）。--試樣的吸收能量（J） /m--擺錘的質(zhì)量（kg）/g--試驗地的重力加速度（m／s2）/
六、技術(shù)指標
1. 沖擊能量： 500J
2. 標度盤刻度范圍：0～500J,每小格分度值5J；
3. 沖擊刀刃圓弧半徑： 2～2.5mm；
4. 擺錘中心至沖擊點（試驗中心）距離: 800 mm
5. 擺錘預(yù)揚角: 150°
6. 沖擊速度: 5.4 m/S
7. 試樣支座跨距: 40 mm
8. 試樣支座端部圓弧半徑: 1-1.5 mm
9. 試樣支座支撐面傾角: 0°
10. 沖擊刀圓弧半徑: 2-2.5 mm
11. 沖擊刀兩斜面夾角: 30°
12. 沖擊刀刃厚度: 16 mm
13. 試樣規(guī)格: 10*10*55 mm
14. 試驗機重量: 約550KG
15. 試驗機外形尺寸: 800*602*1438 mm
16. 電源: 三相四線制50HZ380V180W（主電機）
17. 載荷傳感器：量程50kN，精度優(yōu)于1%；
18. 角位移傳感器：精度0.1°；
19. 角度分辨率： 0.025°
20. 旋轉(zhuǎn)編碼器：3600線
21. 數(shù)據(jù)采集卡：國外進口的高性能數(shù)據(jù)采集卡，采樣率≥1．25M
七、測控軟件及操作說明
1、軟件主界面說明
測試界面如圖1所示，標題為“擺錘示波沖擊能量測控系
圖1能量測控主界面
界面左上角為功能菜單操作區(qū)，可以進行各功能操作，依次為：調(diào)零、揚擺、空打標定、試驗、放擺、擺動場擺、檢測報告、數(shù)據(jù)保存（excel）、參數(shù)修改、周期檢測、能量損耗測試、退出。其中調(diào)零、揚擺、檢測報告、周期檢測可以單獨執(zhí)行；空打標定、試驗、放擺、能量損耗測試四項操作需在揚擺后方可操作；擺動揚擺是擺錘在擺動狀態(tài)下?lián)P擺用；數(shù)據(jù)保存需在有測試數(shù)據(jù)后方可操作；參數(shù)修改只有在安裝該軟件后*次運行程序時和力傳感器重新檢定時才用；能量損耗測試用于自動測試擺錘試驗機10個半周期的能量損耗。
界面中間部分為波形和數(shù)據(jù)顯示區(qū)：中間的zui下方為幾個關(guān)鍵數(shù)據(jù)的測試結(jié)果，試驗完后直接顯示，波形及數(shù)據(jù)顯示為三個層疊式的框，點擊左上角相應(yīng)框的選擇可以看到：力（能量、位移）一時間波形、力（能量）一位移波形、測試數(shù)據(jù)，其中力（能量、位移）一時間波形為三個波形，需選擇切換分別顯示，選擇及刷新按鈕在界面的右下角，力（能量）一位移波形的選擇切換顯示相同。波形顯示區(qū)的下方有一行波形顯示操作功能區(qū)，從左到右依次為： “坐標示值"，指的是波形圖中光標處的坐標值，光標既可以鎖定到益線上，顯示曲線上任意一點的坐標值，也可以不鎖定到曲線上，顯示圖中任意一點的坐標值； “圖形放縮”，該框內(nèi)有幾個按鈕，既可以整個整個放縮圖形，也可以局部放縮圖形，既可以放大X軸，也可以放大Y軸。
界面波形顯示區(qū)的左右兩邊上部分為試驗信息框，包括：檢測日期、送檢單位等十個參數(shù)。左邊下部分為修正系數(shù)、重力加速度、阻力損耗系數(shù)、揚角顯示區(qū)。
波形顯示區(qū)的右邊下部為波形切換操作區(qū)，如波形顯示區(qū)選擇的是力能量、位移）一時間波形，當(dāng)要看力一時間波形時，先從時間波形切換中選擇力一時間波形，再點擊下面的波形刷新即可看到力一時間波形。力（能量）一位移波形操作相同。
八、主要配置：
八、主要配置：
1、主機 （包括防護網(wǎng)） 1臺
a） 沖擊力傳感器 1只
b） 日本歐姆龍編碼器 1只
c） 動態(tài)變送器 1臺
d） 數(shù)據(jù)采集卡 國外進口 1塊
e） 數(shù)據(jù)電纜 國外進口 1根
f） 信號電纜 7根
g） 測控軟件 1套
h） 國產(chǎn)聯(lián)想品牌電腦（Core2 2.0/2G/250G/DVD±RW/19′LCD）1套
i） HPA4激光打印機 1臺
2、500J擺錘 1個
3、跨距調(diào)整樣板、試樣對中塊 各1套
4、全封閉安全防護罩 1套
5、接料盤 1個
6、呆搬手：規(guī)格，S=30。、， 1個。
7、六角扳手：規(guī)格，S=14。 1個。
8、地角螺栓：規(guī)格，M16×300。 4套。
9、鉗口（包括支架）：（ 已裝在主機上） 1付。
10、其它：沖擊軟件,試驗機使用說明書、合格證,裝箱單, 各1套
孫顯光
