摆锤式冲击试验机的原理
摆锤式冲击试验机的原理基于能量守恒定律,具体如下:能量转换与计算[*]能量转换:将含有缺口的试样以简支梁状态安放在样品台上,根据所需的冲击量确定摆锤的质量和高度,摆锤从相应高度自由下摆。在摆锤下摆时,其势能转化为动能,撞击试样后,摆锤剩余的动能又转化为势能。
[*]能量计算:通过计算摆锤前后的势能差,即能得到样品在断裂时吸收的总能量。按照摆锤打断冲击试样后损失多少计算冲击功,公式为Kv=M(cosβ−cosα),其中M为摆锤力矩(单位:Nm),α为摆锤高度h初始位置的预扬角,β为摆锤冲击试样后摆锤高度h1位置扬角。
冲击过程与数据记录
[*]冲击过程:摆锤冲击试验机主要由冲击试验机机架、冲击摆锤、试样砧座与支座组成。在试验过程中,锤头自定高度释放,受限于重力能量和自身高度,锤头将以一定速度撞击待测试的材料或产品。
[*]数据记录:数显摆锤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,精度高。
仪器化改进
[*]现代冲击试验机的改进:为了弥补传统冲击试验机不能直接显示力和位移曲线的缺点,人们发明了仪器化冲击试验方法。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。
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