微機(jī)控制低溫自動(dòng)沖擊試驗(yàn)機(jī)

微機(jī)控制低溫自動(dòng)沖擊試驗(yàn)機(jī)用于測(cè)定金屬材料在動(dòng)負(fù)荷下抵抗沖擊的性能，以便判斷材料在動(dòng)負(fù)荷下的性質(zhì)。利用擺錘沖擊前位能與沖擊后所剩余位能之差在度盤上顯示出來(lái)的方式，得到試樣的吸收功。沖擊能量為300J，并附帶150J擺錘一個(gè)，所用試樣斷面為（10×10）mm。本機(jī)具有較大的沖擊能量，適用于沖擊韌性較大的黑色金屬，如鋼鐵及其合金。

本機(jī)為低溫試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)一體機(jī)，配備氣動(dòng)專用送樣裝置自動(dòng)送樣，采用氣動(dòng)端面定位的方法使試樣對(duì)中，確保試樣完成低溫試驗(yàn)后，出爐至沖擊時(shí)間不超過(guò)4秒，提高試驗(yàn)精度及工作效率。試樣冷卻、恒溫、溫度調(diào)節(jié)、取擺、掛擺、送樣、定位、沖擊均為電氣自動(dòng)控制，自動(dòng)完成。在沖斷試樣后利用剩余能量即自動(dòng)揚(yáng)擺，準(zhǔn)備做下次沖擊試驗(yàn)，所以在連續(xù)做低溫沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)室和大量做低溫沖擊試驗(yàn)的冶金、機(jī)械制造廠等部門更能體現(xiàn)其*性。

本機(jī)配有電腦和打印機(jī)，具有雙控雙顯功能。本機(jī)采用PLC自動(dòng)控制和測(cè)量，并根據(jù)旋編測(cè)出的沖斷試樣后擺錘的反揚(yáng)角進(jìn)行運(yùn)算，自動(dòng)顯示反揚(yáng)角β值和擺錘對(duì)試樣所做的吸收功，及沖擊韌性ak值，并可通過(guò)電腦和專用數(shù)據(jù)處理與控制軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯和生成試驗(yàn)報(bào)告，亦可儲(chǔ)存和打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)、三次試驗(yàn)的平均功、及試驗(yàn)時(shí)間和序號(hào)等內(nèi)容，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸。計(jì)算機(jī)屏幕實(shí)時(shí)顯示制冷降溫曲線，方便掌握試樣冷卻時(shí)間。

本機(jī)沖擊主體采用鑄鋼材料，使其在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中剛性穩(wěn)定，抗沖擊能力強(qiáng)，不易變形，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，使用年限長(zhǎng)。采用大扭力離合器和大功率電機(jī)，使其在取擺及放擺時(shí)更加平穩(wěn)無(wú)振動(dòng)。低溫部分采用復(fù)疊式壓縮機(jī)制冷技術(shù)，利用熱平衡原理及循環(huán)攪拌方式，達(dá)到對(duì)試樣的自動(dòng)均勻冷卻、恒溫和溫度調(diào)節(jié)。

本機(jī)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3808-2002《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)》開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，按照國(guó)標(biāo)GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘試驗(yàn)方法》對(duì)金屬材料進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，并符合JJG 145-2007《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程》。如果改變結(jié)構(gòu)形式及更換相關(guān)零件，可同時(shí)滿足美標(biāo)、歐標(biāo)ASTM E23，EN 10045，ISO 148，ISO 83等國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

一、主要技術(shù)規(guī)格：

1.沖擊能量：                            300J      150J

2.度盤刻度范圍及分度值：

能量范圍：　　                        0-300J    0-150J

每小格分度值：                        2J        1J

3.擺錘力矩：                            0-300J    M=160.7695N.m

0-150J    M=80.3848N.m

4.擺錘預(yù)揚(yáng)角：                          150°

5.擺軸旋轉(zhuǎn)中心至沖擊點(diǎn)（試樣中心）距離：750mm

6.沖擊速度：                            5.2m/s

7.試樣支座跨距：                        40mm

8.支座鉗口圓角：                        R（1.0～1.5）mm

9.刀刃曲率半徑：                        R（2.0～2.5）mm

10.試樣支座支撐面傾角：　　　　　　     11°

11.沖擊刀刃夾角：                       30°

12.沖擊刀刃厚度：                       16mm

13.測(cè)角范圍：                           0-360°

14.角度分辨率：                         ≤0.06°

15.試樣規(guī)格：                           10×10（7.5或5）×55 mm

16.試樣盒容量：                         21個(gè)

17.制冷方式：                           壓縮機(jī)制冷

18.低溫范圍：                           室溫～-60℃

19.控溫精度：                           波動(dòng)±0.5℃，梯度2℃

20.數(shù)顯計(jì)時(shí)器：                         1分～999分，分辨率1分

22.送料速度:                            ≤4S

23.主機(jī)外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：         1500mm×850mm×1340mm

24.主機(jī)重量：                           650Kg

25.電源：                               三相四線制380V 50Hz 2.6KW

26.工作條件：

1）室溫20°C±5°C范圍內(nèi)；

2）相對(duì)濕度不大于85%；

3）周圍無(wú)腐蝕性介質(zhì)、無(wú)震動(dòng)、無(wú)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾的環(huán)境中；

4）安裝在厚度不小于200mm的混凝土地基上或固定在大于1400Kg的基礎(chǔ)上；

5）機(jī)座上安裝基準(zhǔn)面的水平度調(diào)至2/1000內(nèi)。

二、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介：

本機(jī)的主要組成部分有：

主機(jī)、低溫裝置、送料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、電控箱、微機(jī)等。

1.主機(jī)：由機(jī)身、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、掛脫擺機(jī)構(gòu)、指示機(jī)構(gòu)、擺錘、自動(dòng)揚(yáng)擺訊號(hào)裝置等組成。

1）機(jī)械掛脫擺部分：

按“取擺"按鈕后，擺錘揚(yáng)起掛好，保險(xiǎn)銷伸出。按“自動(dòng)送料"按鈕，試驗(yàn)機(jī)將實(shí)現(xiàn)：送樣→定位→夾緊→試樣到位，接著按“退銷"按鈕，然后按“沖擊"即進(jìn)行一次沖擊試驗(yàn)，沖斷試樣后擺錘自動(dòng)揚(yáng)擺掛起，保險(xiǎn)銷自動(dòng)伸出，準(zhǔn)備做下一次沖擊試驗(yàn)。

2）指示機(jī)構(gòu)：

指示機(jī)構(gòu)的作用是將試驗(yàn)時(shí)試樣吸收功顯示出來(lái)，由標(biāo)度盤、指針、撥針等組成。本機(jī)為微機(jī)控制，含有兩套讀數(shù)系統(tǒng)，試驗(yàn)結(jié)果同時(shí)在電腦上顯示。

3）擺錘部分：

擺錘是由擺體、刀刃、擺桿、接頭、插頭、掛鉤等零件組成。為方便用戶更換不同能量等級(jí)的擺錘，隨機(jī)帶有拆卸器。

2.低溫裝置：主要由制冷系統(tǒng)和低溫槽兩部分組成。

        打開(kāi)電源和制冷開(kāi)關(guān)后，高溫壓縮機(jī)開(kāi)始工作，當(dāng)達(dá)到低溫壓縮機(jī)啟動(dòng)條件時(shí)（約5

        分鐘），低溫壓縮機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，制冷系統(tǒng)進(jìn)入正式制冷工作狀態(tài)。制冷壓縮機(jī)連

        續(xù)不斷地工作，當(dāng)槽內(nèi)溫度接近設(shè)定溫度時(shí)，冷卻槽中的加熱裝置開(kāi)始按PID調(diào)節(jié)方

        式提供熱量，用以平衡制冷系統(tǒng)生產(chǎn)的多余冷量，以達(dá)到恒溫的目的。

3.送料機(jī)構(gòu)：試樣在低溫裝置里冷卻到所需溫度后，迅速地送到砧座支承面上是此機(jī)構(gòu)完成的。

 氣動(dòng)送料機(jī)構(gòu)主要有氣缸、送料裝置兩部分組成。送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是由壓縮空氣進(jìn)

 入氣缸推動(dòng)活塞帶動(dòng)送料桿迅速向前送料及向后復(fù)位的直線運(yùn)動(dòng)。

送料桿前進(jìn)、后退、停止等是由送料氣缸氣動(dòng)換向閥、磁性開(kāi)關(guān)發(fā)出的電氣信號(hào)，控制氣缸前進(jìn)、后退實(shí)現(xiàn)的。調(diào)節(jié)磁性開(kāi)關(guān)的位置，可以微調(diào)送料桿的位置和緩沖速度

4.定位機(jī)構(gòu)：試樣必須緊貼砧座側(cè)面，使試樣缺口正確地位于擺錘軸線中心。試樣緊貼砧座側(cè)面，是由定位機(jī)構(gòu)保證的。試樣由送料桿送至前砧座時(shí)，由于固定彈簧片的作用，使試樣緊貼砧座側(cè)面往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)試樣后端還沒(méi)有脫離固定彈簧片，前端進(jìn)入后砧座面（2mm～3mm）時(shí)，氣動(dòng)送料機(jī)構(gòu)中的氣缸上的磁性開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)，定位氣缸動(dòng)作，隨即定位機(jī)構(gòu)動(dòng)作，定位機(jī)構(gòu)的定位桿到工作位置，定位機(jī)構(gòu)側(cè)面彈性頂柱緊壓試樣，直至試樣前端緊貼定位機(jī)構(gòu)定位面，完成試樣定位工作。

 當(dāng)送料氣缸返回后，電磁鐵再獲信號(hào)后復(fù)位，定位氣缸機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離試樣定位面，以便

 進(jìn)行沖擊。

5.電氣控制系統(tǒng)：

本機(jī)的電氣控制系統(tǒng)為我公司自主研制開(kāi)發(fā)的西門子PLC微處理器控制系統(tǒng)。

三、設(shè)備主要配置：

1）300J主機(jī)                          一臺(tái)

2）150J、300J擺錘                    各一個(gè)

3）試樣盒                             一個(gè)

4）制冷溫控裝置                       一套（裝在主機(jī)上）

5）自動(dòng)送料、定位裝置                一套（裝在主機(jī)上）

6）取擺傳動(dòng)裝置                       一套（裝在主機(jī)上）

7）自動(dòng)掛擺裝置                       一套（裝在主機(jī)上）

8）品牌電腦                           一臺(tái)

9）品牌A4打印機(jī)                      一臺(tái)

10）專用數(shù)據(jù)處理與控制軟件            一套

11）拆卸器                            一個(gè)（換擺用）

12）地腳螺絲                          四個(gè)

  13）安全防護(hù)裝置                      一套

14)無(wú)油氣泵                             一臺(tái)

15）控制柜                             一臺(tái)

試驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)介：

1取擺：按取擺按鈕電機(jī)帶動(dòng)渦輪蝸桿，電磁離合器通電吸合后帶動(dòng)擺錘逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)擺錘到達(dá)位置后，光電接近開(kāi)關(guān)接收信號(hào)，安全保險(xiǎn)銷到位，電磁離合器斷電分離，擺錘掛到位置。

2制冷：采用進(jìn)口壓縮機(jī)復(fù)疊技術(shù)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)降溫，試樣放入試樣箱插入制冷箱中，制冷箱內(nèi)部環(huán)繞冷卻銅管包圍試樣箱，冷卻銅管外部是加熱板用以控制制冷溫度，當(dāng)冷卻到設(shè)定溫度時(shí)加熱板用以控制制冷溫度，利用熱平衡原理達(dá)到所需設(shè)定溫度。

3送料：送料系統(tǒng)采用氣動(dòng)原理，利用氣缸抽拉動(dòng)作實(shí)現(xiàn)把試樣從制冷箱中推出到試樣鉗口，同時(shí)定位氣缸動(dòng)作，把試樣固定在試樣打擊支座的標(biāo)準(zhǔn)位置。送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是由壓縮空氣進(jìn)入氣缸推動(dòng)活塞帶動(dòng)送料桿迅速向前送料及向后復(fù)位的直線運(yùn)動(dòng)。送料桿前進(jìn)、后退、停止等是由送料氣缸氣動(dòng)換向閥、磁性開(kāi)關(guān)發(fā)出的電氣信號(hào)，控制氣缸前進(jìn)、后退實(shí)現(xiàn)的。調(diào)節(jié)磁性開(kāi)關(guān)的位置，可以微調(diào)送料桿的位置和緩沖速度。

4沖擊：試樣到打擊位置后，按動(dòng)退銷按鈕，保險(xiǎn)銷收回，按動(dòng)沖擊按鈕，擺錘脫鉤以自由落體打擊試樣，系統(tǒng)自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，利用沖擊后勢(shì)能，控制系統(tǒng)采集信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪蝸桿，電磁離合器工作，擺錘回到掛擺位置，準(zhǔn)備下一個(gè)試驗(yàn)。

5電器：整機(jī)電器控制系統(tǒng)采用日本松下PLC工業(yè)控制器。