摆锤式冲击试验机的原理

鑫隆机械

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。