儀器化沖擊試驗(yàn)機(jī)

JB-W500L儀器化沖擊試驗(yàn)機(jī)

一、項(xiàng)目簡介

    儀器化擺錘試驗(yàn)機(jī)通常又叫擺錘示波沖擊試驗(yàn)機(jī)或數(shù)字化擺錘試驗(yàn)機(jī)，是目前擺錘試驗(yàn)機(jī)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(yàn)機(jī)（數(shù)字化沖擊試驗(yàn)機(jī)），我單位開發(fā)的儀器化擺錘試驗(yàn)機(jī)沖擊能量測控系統(tǒng)采用*的虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)，功能完善、操作方便、測試精度高，是一套可以*替代進(jìn)口的系統(tǒng)。通過測試沖擊力值、采集與分析沖擊過程數(shù)據(jù)、繪制能量變化曲線，給出材料斷裂不同階段明確物理學(xué)意義與解釋，為研究、分析材料斷裂過程的行為，提供詳細(xì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

二、使用領(lǐng)域

  廣泛應(yīng)用于機(jī)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(fù)荷下的抗沖擊能力。

三、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

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(yàn)儀器化試驗(yàn)方法》；

GB/T3808-2002《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)》；

GB/T229-2007《金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法》；

GB/T18658《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)用夏比V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣》；

ASTME23

四、方案特點(diǎn)描述

該設(shè)備可完成以下功能：揚(yáng)擺；放擺；沖擊；

擺錘電磁離合器制動；

沖擊后自動掛擺；擺動揚(yáng)擺；

空打標(biāo)定；周期檢測；無效試驗(yàn)判別； 

報(bào)告自動生成；

簡單數(shù)據(jù)庫；揚(yáng)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(biāo)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(kuò)展能量，屈服力、zui大力、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始力、不穩(wěn)定擴(kuò)展終止力四個關(guān)鍵點(diǎn)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(yáng)擺信號，此時編碼器(安裝在擺錘轉(zhuǎn)軸上)開始測試揚(yáng)角，當(dāng)揚(yáng)角接近預(yù)揚(yáng)角時，再給一停擺信號，擺錘停在預(yù)揚(yáng)角位置；揚(yáng)好擺、放好試樣后即可做試驗(yàn)，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(yáng)角（α）與反揚(yáng)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(yáng)到一定高度(反揚(yáng)角β)，然后回?cái)[，當(dāng)回?cái)[的揚(yáng)角接近反揚(yáng)角大小時(動能接近0)，再給一揚(yáng)擺信號，使擺錘繼續(xù)上揚(yáng)，當(dāng)達(dá)到預(yù)揚(yáng)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(jìn)行下一試驗(yàn)，如果不做試驗(yàn)，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(yáng)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(yáng)角(α)和反揚(yáng)角(β)可以由公式(1)計(jì)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(yùn)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(diǎn)(屈服點(diǎn)、zui大值點(diǎn)、失穩(wěn)起始點(diǎn)、失穩(wěn)終止點(diǎn))的測試數(shù)據(jù)。

W =mgl(cosβ—cosα  )(1)

式中：W--試樣的吸收能量(J) 

m--擺錘的質(zhì)量(kg)

g--試驗(yàn)地的重力加速度(m／s2)

α--擺錘的揚(yáng)角(°)

β--擺錘打擊完試樣后的反揚(yáng)角(°)。

六、技術(shù)指標(biāo)

• 沖擊能量：                        500J
• 擺錘力矩                          267.9492NM  401.9238NM
• 標(biāo)度盤刻度范圍：                  0～500J
• 沖擊刀刃圓弧半徑：                2～2.5mm；
• 擺錘中心至沖擊點(diǎn)(試驗(yàn)中心)距離:   800 mm
• 擺錘預(yù)揚(yáng)角:                       150°
• 沖擊速度:                         5.4~5.5 m/S
• 試樣支座跨距:                     40 mm
• 試樣支座端部圓弧半徑:             1-1.5 mm
• 試樣支座支撐面傾角:               0° 
• 沖擊刀圓弧半徑:                   2-2.5 mm  
• 沖擊刀兩斜面夾角:                 30°
• 沖擊刀刃厚度:                     16 mm
• 試樣規(guī)格:                         10×10×55 mm、10×7.5×55 mm  

10×5×55 mm

15．計(jì)算機(jī)顯示zui小分辨值             0.1J

16.試驗(yàn)機(jī)重量:                      約1500KG

17.試驗(yàn)機(jī)外形尺寸:                  2300*600*1400 mm

18.電源:                          三相四線制50HZ、380V、550W(主電機(jī))

19.載荷傳感器：量程50kN，精度優(yōu)于1%； 

20.沖擊力傳感器：精度優(yōu)于1%； 

21.角度分辨率：  0.025°

22. 沖擊力傳感器響應(yīng)頻率：≥100KHz

23、誤差：±10%Ak(標(biāo)準(zhǔn)能量值，Ak ≥40J)

23.數(shù)據(jù)采集卡：國外進(jìn)口的高性能數(shù)據(jù)采集卡，采樣率≥1．25M，優(yōu)于1MHz

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(biāo)題為“擺錘示波沖擊能量測控系統(tǒng)。

界面左上角為功能菜單操作區(qū)，可以進(jìn)行各功能操作，依次為：調(diào)零、揚(yáng)擺、空打標(biāo)定、試驗(yàn)、放擺、擺動場擺、檢測報(bào)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(yáng)擺、檢測報(bào)告、周期檢測可以單獨(dú)執(zhí)行；空打標(biāo)定、試驗(yàn)、放擺、能量損耗測試四項(xiàng)操作需在揚(yáng)擺后方可操作；擺動揚(yáng)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(yùn)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(yàn)機(jī)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(yàn)完后直接顯示，波形及數(shù)據(jù)顯示為三個層疊式的框，點(diǎn)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(biāo)示值"，指的是波形圖中光標(biāo)處的坐標(biāo)值，光標(biāo)既可以鎖定到益線上，顯示曲線上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值，也可以不鎖定到曲線上，顯示圖中任意一點(diǎn)的坐標(biāo)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(yàn)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(yáng)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(diǎn)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：

1、主機(jī)                                             1臺

• 沖擊力傳感器（時代集團(tuán)自主知識產(chǎn)權(quán)）           1只
• 編碼器                                        1只
• 動態(tài)變送器                                     1臺
• 數(shù)據(jù)采集卡     美國進(jìn)口                        1塊
• 數(shù)據(jù)電纜   美國進(jìn)口                        1根
• 信號電纜                                       7根
• 測控軟件（時代集團(tuán)自主知識產(chǎn)權(quán)）           1套
• 聯(lián)想品牌電腦 （Core2 2.0/2G/250G/DVD±RW/19′LCD）1套
• HP1007激光打印機(jī)                               1臺
• 減速機(jī)                                      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(hù)罩                                  1套

5、廢樣自動收集裝置                                  1套

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(jī)上）                1付

10、其它：試驗(yàn)機(jī)使用說明書、合格證,裝箱單,           各1套

九、質(zhì)量保證

（1）時代集團(tuán)自主知識產(chǎn)權(quán)，便于維護(hù)升級。

（2）對所有實(shí)現(xiàn)銷售的用戶建立客戶檔案，每月回訪。

（3）每月對所有用戶進(jìn)行回訪一次,并記錄電子信息卡。

（4）國內(nèi)所在四個區(qū)域部的地區(qū)享受4小時響應(yīng)/4小時維修服務(wù);在中國的19城市享受2小時響應(yīng)/24小時維修服務(wù)(見地區(qū)名單).

（5）、提供增值服務(wù)

a、設(shè)備軟件硬件升級

b、提供各種安裝服務(wù),并收取一定的費(fèi)用

c、說明書、常用易損易耗產(chǎn)品的銷售

d、過保修期按公司制度收取服務(wù)費(fèi)用

（6）、公司服務(wù)承諾

設(shè)備三包期為正式交貨之日起一年。在三包期內(nèi)，供貨方對設(shè)備出現(xiàn)各類故障及時免費(fèi)維修服務(wù)。對非人為造成的各類零件損壞，及時免費(fèi)更換。保修期外設(shè)備在使用過程中發(fā)生故障，供貨方及時到訂貨方服務(wù)，積極協(xié)助訂貨方完成維修任務(wù)。

十、其他：本技術(shù)方案未描述之處雙方協(xié)商確定。