衝擊試驗機:衝擊試驗機（英文名稱：impact testing mach -百科知識中文網

概念

衝擊是指一個結構系統受到瞬時的載荷，也可以看成能量從外界傳遞到一個結構系統的短暫過程。

衝擊試驗法分成三種：

1、規定脈衝試驗方法，採用正弦波進行試驗；

2、衝擊普試驗方法；

3、規定試驗機試驗方法。前兩種屬於無損檢測，後一種屬於破壞性檢測。我們經常使用的就是第三種試驗方法，而它採用的就是我們的衝擊試驗機。

功的概念

功，也叫機械功，是物理學中表示力對距離的累積的物理量。與機械能相似的是，功也是標量，國際單位制單位為焦耳。

套用範圍

1、選材及新材料研製
2、冶金產品檢查控制
3、工藝質量監督
4、各種條件下韌性評定
5、冶金產品交貨重要指標之一
很多機器零件在工作時要受到衝擊載荷（衝擊力）的作用，比如說沖床、鍛錘、鑿岩機、鉚釘槍等都是在衝擊載荷下工作的，日常生活中也很常見，比如汽車在啟動、剎車以及速度突然改變的情況下都要受到衝擊。另一方面國家需要對某些特殊設備進行強檢比如：壓力鍋爐、壓力容器等，必須要用到衝擊試驗機，另外也用到萬能試驗機和硬度計。

發展歷史

衝擊試驗自1905年左右問世以來發展很快，已經成為材料性能不可缺少的檢查項目，最初的試驗方法各種各樣，但是隨著時代的發展：夏比鎖形衝擊試驗、夏比V型衝擊試驗和夏比梅氏衝擊試驗得到重視。1968年之前美國都是採用夏比鎖形衝擊試驗方法，但是這種試驗方法有個缺點：由於鎖形缺口過鈍，由此來確定脆性轉變溫度低於結構的脆性斷裂溫度，因此68年以後，在ASTM規範中就改用採用標準夏比V型試樣，所以採用V型式樣和梅氏衝擊試樣的比較多。總體來說歐美採用夏比V型缺口較多，而俄羅斯則採用夏比梅氏試樣。

我國的衝擊試驗，解放前幾乎沒有，解放以後全面學習蘇聯，直到1963年才出現第一個衝擊試驗標準GB229-1963，我們現在是用的最新的標準是GB/T229-2007《金屬材料夏比擺錘試驗方法》，這個標準也適用於美標和歐標。
衝擊試驗機的原理就是能量守恆定律，按照擺錘打斷衝擊試樣後損失多少計算衝擊功。但是這種試驗方法天生就有一個缺點，不能像拉伸試驗機那樣直接顯示里和位移的曲線，因為我們測量出來的結果只能是衝擊功，衝擊功是能量單位，他的單位是焦耳，而能量的公式是：
W =FS 即衝擊功=力*位移，所以這兩個變數無論哪一個發生變化都回引起衝擊功的變化，尤其是位移。所以衝擊功這一數值不能直接說明材料的韌性如何，不能描述材料在打擊過程中產生的變化，只能作為一個參考。為了解決這個問題人們發明了儀器化衝擊試驗方法.

工作原理

衝擊試驗機被衝擊的試樣在受錘衝擊的瞬間，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，數顯半自動衝擊試驗機，微機控制衝擊試驗機。
數顯全自動衝擊試驗機通過高速負荷測量感測器產生信號，經高速放大器放大後，由A/D快速轉換成數位訊號送給計算機進行數據處理，同時通過檢測角位移信號送給計算機進行數據處理，精確度高。加裝高速角位移監控系統和力檢測感測器和放大器，經計算機高速採樣，數據處理，可顯示N-T和J-T曲線，數據存檔，數據報告列印等，能瞬時測定和記錄材料在受衝擊過程中的特性曲線，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。

分類

一、分類
凱銳生產的衝擊試驗機齊全分為全自動超低溫衝擊試驗機、數顯式超低溫衝擊試驗機、半自動衝擊試驗機、微機控制衝擊試驗機、手動衝擊試驗機、衝擊試驗低溫槽、衝擊試樣缺口拉床、衝擊試驗低溫儀。
從做試驗的材料上分：　

金屬試驗機	主要是各種金屬的衝擊性能測試，通常衝擊功比較大
非金屬試驗機	各種塑膠、橡膠的衝擊性能測試，通常衝擊功較小

從試驗方式上分
擺錘衝擊試驗機和落棰衝擊試驗機
從結構上分
簡支梁衝擊試驗機和懸臂樑衝擊試驗機
從顯示方式上分
度盤顯示、液晶顯示、微機屏顯
從自動化程度上分
手動、半自動、全自動衝擊試驗機
我們平常接觸最多、使用最多的就是度盤顯示半自動金屬衝擊試驗機，型號是：JB-300B。
從衝擊能量上分
金屬擺錘的一般是300J、500J、800J
金屬落錘的要到幾萬焦耳的能量
橡膠塑膠的不只不過幾焦耳 5.、10
木材的一般的是100J二、組成部分
JB-300B擺錘式衝擊試驗機由以下部分組成：主機身、取擺機構、掛脫擺機構、自動揚擺訊號裝置、標度盤、擺錘、防護裝置、電氣部分組成。
該機最大衝擊能量為300J，並帶有150J擺錘一個。所用試樣斷面為10×10mm.主要對衝擊韌性較大的黑色金屬,特別是鋼鐵及其合金進行試驗。
該的產品的試驗原理是利用擺錘衝擊前位能與衝擊後所剩位能之差在度盤上顯示出來的方式，得到所試驗試樣的吸收功。
三、試驗的步驟
1 取擺
按動取擺按鈕，通過繼電器和離合器、接觸器的動作，擺錘揚至最高位置後，碰到微動開關，電機停轉，其他電器線路復位，保險銷伸出。
2 退銷
按動退銷按鈕，保險銷退回。
3 衝擊
按動衝擊按鈕，電磁鐵工作、實現落擺衝擊。
4 放擺
按下放擺按鈕，試驗工作結束，把擺放下來。
5 讀數
通過刻度盤的刻度讀數，刻度都是事先標好的，越靠近零刻度每個刻度間的距離越大，越靠近最大刻度，刻度值之間的距離越小。

常見故障診斷

試驗機作為控制產品質量必須的設備，在使用過程中如何排除故障、保證機器良好運轉，操作人員應學會發現問題並能排除。
常見故障一：度盤指針靈敏性差，卸荷後有中途停止現象，或者零點位置經常變動。此種現象的產生原因是多方面的。
1.齒桿上的滑輪及其道軌灰塵過多、鏽蝕。此時需要卸下清洗乾淨，再加少許鐘錶油。
2.指針轉動軸髒，應清洗。
3.齒桿壓片和齒桿之間有接觸，應調松。
4.緩衝器回油情況不良，應加以調整或清洗。
5.測力活塞上的皮帶脫落或太松(使活塞不能勻速運轉)。
6.測力活塞在油缸內摩擦力增大或卡死現象，套用氧化鉻研磨膏對研，直至正常為止。
7.擺錘在揚起過程中有阻礙物，或者擺軸太髒或鏽蝕，使指針回零變動大。
常見故障二：
做拉伸試驗時，試樣斷口總是在兩邊斷。造成這種現象的原因，首先應考慮試驗機主體部分安裝是不是垂直，如排除了這種原因，再從以下3個方面進行排除。
1.鉗口裝夾時沒放正，應按要求使鉗口對稱的夾好試樣。
2.鉗口質量低劣，牙齒損壞，除了影響鉗口不同心外，還使試驗過程中試樣打滑，使屈服點很難辨認。這時應更換鉗口。
3.升降導輪調節不正，使上下鉗口不同心。應加工一個檢驗棒，上下鉗口拉緊後，以兩根力柱為依據用百分表測量，直到調節合格為止。
常見故障三：
擺錘位置不正常，擺桿對不準垂直標記。
原因主要是油的黏度過大或油太髒。排除方法：更換黏度合適的油。
測力活塞轉動有較大摩擦或不轉動。排除方法：檢查衝擊試驗機是否水平，排除測力活塞故障。
存在不穩定摩擦力。排除方法：清洗擺軸軸承、齒桿、指針、線輪，調整好試驗機水平，減少存在的不穩定摩擦力。
常見故障四：
錘回位不正常，時快時慢。
通常情況下，將緩衝器鏇到恰當位置即可。但是，如果緩衝器的油孔被堵塞，或緩衝閥的鋼球與進口接觸部分有贓物或間隙過大，都會使緩衝器失靈。解決方法是清洗緩衝閥，調整鋼球與閥座間隙在0.5mm左右。放置油針鏇鈕，使油針與閥體之間的間隙減小，並重新列出A.B.C砣的標誌。還有，當溫度影響較大時，可適當更換油。
常見故障五：
被動針不能很好的停在任意位置，並且和主針不重合。
排除方法是卸下錶盤玻璃，調整被動針壓簧螺絲，並調整指針，使之與主針重合。
常見故障六：
加荷時，油路系統漏油嚴重或油管破裂。
首先，檢查油路系統接頭處是否擰緊，如有需要更換墊圈的，要及時更換。如果是油管破裂，那么，需要更換強度更高的油管，另外，還要觀察送油閥，溢流閥活塞是否頂死或裝反。
常見故障七：
試樣斷裂後，擺錘快速回落，造成衝擊。
主要是緩衝器失靈，除了按照常規調整外，還應考慮用油是否太稀、太髒等。
要經常注意試驗機的在使用過程中發現的問題，及時排除，以免您測試結果產生錯誤。在就是對試驗機定期檢查校正，保證試驗機的正常使用。
常見故障八：
衝擊試驗機示值誤差
衝擊試驗機的示值偏高或偏低：其原因是指示表的表桿與沖頭相對初始位置不對，或因指針鬆動位移所造成的。若示值偏高，可將零位調節螺釘向上調，調至指針順時針轉動量等於示值偏高量之後，再將指針鬆開並恢復到零位，然後緊固。若示值偏低，則與上述調節螺釘時方向相反。另外，試樣在衝擊試驗機上所受的壓緊力過大時，示值會偏高；反之，則示值偏低，其壓緊力為20至30公斤力為宜。

常見類型

手動衝擊試驗機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。手動衝擊試驗機適用於測定金屬材料的抗動荷衝擊性能，從而判斷材料在動負荷作用下的質量狀況。
手動衝擊試驗機性能特點：手動衝擊試驗機套用於測定金屬材料在動負荷狀態下抵抗衝擊的性能，從而判斷材料在動負荷作用下的質量狀況。手動衝擊試驗機為手控型，掛擺、衝擊、制動為人工手動控制。手動衝擊試驗機適用於衝擊韌性較大的黑色金屬，如鋼鐵及其合金材料的衝擊性能試驗等，可供各科研單位、大專院校、冶金及機械製造等行業的材料試驗室用來進行金屬材料的衝擊試驗。

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、角度準確度：±0.1°
10、標準試樣尺寸：10×10×55mm
11、外形尺寸：2124 mm×600 mm×1340 mm
12、試驗機淨重：450Kg
13、電源：交流三相 380V±10% 50HZ 5A
14、環境條件：周圍環境中無腐蝕介質，無震動，無強電磁場干擾。
衝擊試樣配套低溫槽：
1、控溫範圍：+30℃～—60℃ (室溫≤25℃)
2、恆溫精度：<±0.5℃
3、降溫速度：+30℃～0℃ 約2.0℃/min

0℃～－20℃ 約1.5℃/min
－20℃～－40℃ 約1.0℃/min
－40℃～—60℃ 約0.7℃/min
4、最大外形尺寸：900×505×850mm
5、有效工作空間：120×120×70mm
6、可裝試樣數量：>60（衝擊試樣尺寸：10×10×55mm）
7、數顯計時器：1分～99分，解析度1分
8、冷卻介質：乙醇或其它不凍液
9、攪拌電機：16W
10、工作電源：220V～240V，50HZ，3KW
11、試樣筐三個。　
衝擊試樣配套低溫槽操作步驟：
1、向低溫槽的冷卻槽中加入適量的冷卻介質
2、將清潔乾淨的試樣按順序整齊擺放在盛樣筐中；然後放進低溫槽冷槽內。
3、在確認電源在規定的電壓下及接地安全，插上電源。
4、按下電源開關，電源指示燈亮。
5、設定低溫溫度：見《TCC智慧型溫控儀使用說明書》
6、當溫度接近設定溫度時，電控系統自動調節冷卻流量，減緩降溫速度。當溫度到達設定溫度時，電控系統自動啟動保溫記時，當保溫時間達到八分鐘時，蜂鳴器鳴響報警。
7、按操作記時器上“RESET”鍵，可關閉蜂鳴器。
8、試驗完畢，按操作面板上“製冷”鍵，關閉壓縮機；按下電源開關，關閉電源，電源指示燈滅；拔下電源插座，試驗完畢。

操作規程

1、做低溫衝擊試驗之前，必須先檢查整機（電源接線方式、擺錘轉動方向等）工作是否正常。
2、主機及電控箱必須良好接地，製冷槽內必須按要求加夠無水乙醇。
試驗操作步驟
1. 將清潔乾淨的試樣按順序整齊裝入試樣盒後，將試樣盒放進冷卻槽內。
2. 在確認電源在規定的電壓下及接地安全後，且設備各部分正常情況下打開電源開關。
3. 按下溫度設定鍵可進入溫度設定狀態，按加數鍵或減數鍵和移動鍵可對溫度進行設定。設定好所需溫度後按設定鍵0.5秒即可返回正常運行狀態並記憶參數值，此時設備開始工作。
4. 按下攪拌開關，檢查冷卻槽內的冷卻介質流動性是否良好。
5. 最後按製冷開關。
6. 當冷卻槽中介質接近設定溫度時，恆溫加熱裝置工作，指示燈閃動；當達到設定溫度時，自動報警裝置發出聲響，恆溫記時器開始記時，顯示恆溫時間，操作人員聞訊，可關閉報警開關，當恆溫記時器顯示到所需恆溫時間時，即可取出試樣進行試驗。
7. 按下移動鍵便可清除溫度設定值顯示視窗上的時間值。
8. 試驗完畢後，關掉製冷開關、攪拌開關和電源開關。
試驗注意事項
1. 試驗時，操作及參觀人員必須處在安全警示線以外。
2. 卸擺時，先卸下正面的防護網，鬆開緊固螺母，用取擺器將擺推出，右手提住擺桿接頭，緩慢將擺往操作人員左手方向移動，移離試樣支座，輕輕放在試驗機底座上，然後將擺取出。
3. 裝擺時，將擺輕放在試驗機底座上，右手提擺桿接頭，緩慢將擺移入試樣支座，左手調整刻度盤中央緊固螺桿上鍵的位置，使鍵對準擺頭圓孔內的鍵槽，將擺推入，擰緊緊固螺母，裝好試驗機正面防護網。注意不能讓擺磕碰到試樣支座上的銜鐵。
4. 實驗前將跨距校準試塊放入試樣支座，校準跨距。
5. 製冷槽內必須加夠無水乙醇，無水乙醇的濃度不低於99.5%。
6. 升溫時，溫度不宜超過30oC，以防酒精自燃。
7. 壓入試樣盒中的試樣要求乾淨，無鐵屑，倒角無毛刺，冷室內試樣衝擊完畢要及時添加試樣。
8. 開動試驗機，點動“放擺”按鈕，擺錘順時針轉動，若方向不對，應立即切斷電源，改變電源相序。
9. 試驗時，為保證試驗數據的準確性，第一個試樣不進行衝擊，而是從第二個試樣開始衝擊。
10. 在每個試樣的兩端做好標記，確保衝擊完成後能將斷後的兩截試樣與其他斷後試樣區分開來；如果沒及時做好標記，則需要每衝擊一件將斷後的試樣撿起放好。
11. 當保險銷退離後，人員必須停止擺錘範圍內的一切操作活動，進入安全範圍。
日常維護要求
1. 保持設備清潔，嚴禁劇烈振動、碰撞，不得隨意拆卸，搬運時傾斜不得大於45°。
2. 如遇停電或故障造成停機時，再次啟動間隔時間必須大於30分鐘；室溫超過25℃時，再次啟動時間間隔必須大於60分鐘。
3. 裝入試樣盒的試樣要擦洗乾淨，避免鐵屑等遺物帶入冷卻槽中，以免堵塞循環管路。
4. 每次使用後，應放出冷卻介質。
5. 冷卻介質要及時更換，儘量降低雜質含量和含水量，否則循環欠佳而影響製冷效果及溫度精度。
設備應按相關要求定期保養，並做好保養記錄。

國家標準

本標準規定了擺錘式衝擊試驗機的檢驗方法。本標準適用於配有2mm或8mm衝擊刀並按照諸如GB/T229規定的試驗方法進行擺錘式衝擊試驗機（以下簡稱試驗機）
工業上、普通試驗室或研究實驗室進行金屬材料試驗所使用的且符合本標準規定的試驗機稱為工作試驗機。要求比較嚴格的試驗機稱為標準衝擊試驗，有關標準衝擊試驗機的檢驗在GB/T18658中規定。
本標準描述了兩種檢驗方法。
a）直接方法。該方法實際上是靜態檢驗方法，即通過對試驗機關鍵部件的測量，以確保其滿足本標準的要求。所用檢驗儀器應證明可溯源到我國法定計量單位的國家基準。當試驗機安裝、修理時或者間接方法給出不正確結果時應使用直接方法對其進行檢驗；
b）間接方法。該方法實際上是動態檢驗方法，即用標準試樣檢驗指示裝置上的示值。
一、試驗機型號和對應的試驗標準：
試驗機型號
對應試驗標準代號
QJL—1型
GB1732——79
QJL—2型
ASTM·D2749——82
QJL—3型
ASTM·G14——83
QJL—4型
IEC·15C·139·2——7
QJL型
GB1732——79
IEC·15C·139·2——7

使用注意事項

1.於操作當中，除非有絕對必要，請不要打開箱門，否則可能導致
下列不良的後果：
若高溫測試時，高溫熱氣衝出箱外，十分危險
若低溫測試時，導致冷凍系統容易結霜，影響測試效果
箱門內側仍然保持高溫，造成傷害
高溫空氣可能觸發火災警報，產生誤動作
2.請注意本機必須安全確實的接地，以免產生靜電感應
3.避免於三分鐘內關閉再開啟冷凍機組
4.若水冷時，請使用自來水或經處理過之軟水，以保持散熱系統迴路順暢
5.如果箱內放置發熱試料時，試料電源控制請使用外加電源，不要直接使用本機電源。