微機控制低溫自動沖擊試驗機

微機控制低溫自動沖擊試驗機用于測定金屬材料在動負荷下抵抗沖擊的性能，以便判斷材料在動負荷下的性質。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，所用試樣斷面為（10×10）mm。本機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。

本機為低溫試驗和沖擊試驗一體機，配備氣動專用送樣裝置自動送樣，采用氣動端面定位的方法使試樣對中，確保試樣完成低溫試驗后，出爐至沖擊時間不超過4秒，提高試驗精度及工作效率。試樣冷卻、恒溫、溫度調節、取擺、掛擺、送樣、定位、沖擊均為電氣自動控制，自動完成。在沖斷試樣后利用剩余能量即自動揚擺，準備做下次沖擊試驗，所以在連續做低溫沖擊試驗的試驗室和大量做低溫沖擊試驗的冶金、機械制造廠等部門更能體現其性。

本機配有電腦和打印機，具有雙控雙顯功能。本機采用PLC自動控制和測量，并根據旋編測出的沖斷試樣后擺錘的反揚角進行運算，自動顯示反揚角β值和擺錘對試樣所做的吸收功，及沖擊韌性ak值，并可通過電腦和專用數據處理與控制軟件進行數據編輯和生成試驗報告，亦可儲存和打印試驗數據、三次試驗的平均功、及試驗時間和序號等內容，還可實現數據遠程傳輸。計算機屏幕實時顯示制冷降溫曲線，方便掌握試樣冷卻時間。

本機沖擊主體采用鑄鋼材料，使其在整個試驗過程中剛性穩定，抗沖擊能力強，不易變形，試驗結果準確，使用年限長。采用大扭力離合器和大功率電機，使其在取擺及放擺時更加平穩無振動。低溫部分采用復疊式壓縮機制冷技術，利用熱平衡原理及循環攪拌方式，達到對試樣的自動均勻冷卻、恒溫和溫度調節。

本機按照國家標準GB/T 3808-2002《擺錘式沖擊試驗機的檢驗》開發生產，按照國標GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘試驗方法》對金屬材料進行沖擊試驗，并符合JJG 145-2007《擺錘式沖擊試驗機檢定規程》。如果改變結構形式及更換相關零件，可同時滿足美標、歐標ASTM E23，EN 10045，ISO 148，ISO 83等國際相關標準的要求。

一、主要技術規格：

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.擺錘預揚角：                          150°

5.擺軸旋轉中心至沖擊點（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.測角范圍：                           0-360°

14.角度分辨率：                         ≤0.06°

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

16.試樣盒容量：                         21個

17.制冷方式：                           壓縮機制冷

18.低溫范圍：                           室溫～-60℃

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

20.數顯計時器：                         1分～999分，分辨率1分

22.送料速度:                            ≤4S

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

24.主機重量：                           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；

2）相對濕度不大于85%；

3）周圍無腐蝕性介質、無震動、無強電磁場干擾的環境中；

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

5）機座上安裝基準面的水平度調至2/1000內。

二、結構簡介：

本機的主要組成部分有：

主機、低溫裝置、送料機構、定位機構、電控箱、微機等。

1.主機：由機身、傳動機構、掛脫擺機構、指示機構、擺錘、自動揚擺訊號裝置等組成。

1）機械掛脫擺部分：

按“取擺”按鈕后，擺錘揚起掛好，保險銷伸出。按“自動送料”按鈕，試驗機將實現：送樣→定位→夾緊→試樣到位，接著按“退銷”按鈕，然后按“沖擊”即進行一次沖擊試驗，沖斷試樣后擺錘自動揚擺掛起，保險銷自動伸出，準備做下一次沖擊試驗。

2）指示機構：

指示機構的作用是將試驗時試樣吸收功顯示出來，由標度盤、指針、撥針等組成。本機為微機控制，含有兩套讀數系統，試驗結果同時在電腦上顯示。

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的擺錘，隨機帶有拆卸器。

2.低溫裝置：主要由制冷系統和低溫槽兩部分組成。

        打開電源和制冷開關后，高溫壓縮機開始工作，當達到低溫壓縮機啟動條件時（約5

        分鐘），低溫壓縮機會自動啟動，制冷系統進入正式制冷工作狀態。制冷壓縮機連

        續不斷地工作，當槽內溫度接近設定溫度時，冷卻槽中的加熱裝置開始按PID調節方

        式提供熱量，用以平衡制冷系統生產的多余冷量，以達到恒溫的目的。

3.送料機構：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構完成的。

 氣動送料機構主要有氣缸、送料裝置兩部分組成。送料機構的運動是由壓縮空氣進

 入氣缸推動活塞帶動送料桿迅速向前送料及向后復位的直線運動。

送料桿前進、后退、停止等是由送料氣缸氣動換向閥、磁性開關發出的電氣信號，控制氣缸前進、后退實現的。調節磁性開關的位置，可以微調送料桿的位置和緩沖速度

4.定位機構：試樣必須緊貼砧座側面，使試樣缺口正確地位于擺錘軸線中心。試樣緊貼砧座側面，是由定位機構保證的。試樣由送料桿送至前砧座時，由于固定彈簧片的作用，使試樣緊貼砧座側面往前運動，當試樣后端還沒有脫離固定彈簧片，前端進入后砧座面（2mm～3mm）時，氣動送料機構中的氣缸上的磁性開關發出信號，定位氣缸動作，隨即定位機構動作，定位機構的定位桿到工作位置，定位機構側面彈性頂柱緊壓試樣，直至試樣前端緊貼定位機構定位面，完成試樣定位工作。

 當送料氣缸返回后，電磁鐵再獲信號后復位，定位氣缸機構遠離試樣定位面，以便

 進行沖擊。

5.電氣控制系統：

本機的電氣控制系統為我公司自主研制開發的西門子PLC微處理器控制系統。

三、設備主要配置：

1）300J主機                          一臺

2）150J、300J擺錘                    各一個

3）試樣盒                             一個

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

5）自動送料、定位裝置                一套（裝在主機上）

6）取擺傳動裝置                       一套（裝在主機上）

7）自動掛擺裝置                       一套（裝在主機上）

8）品牌電腦                           一臺

9）品牌A4打印機                      一臺

10）專用數據處理與控制軟件            一套

11）拆卸器                            一個（換擺用）

12）地腳螺絲                          四個

  13）安全防護裝置                      一套

14)無油氣泵                             一臺

15）控制柜                             一臺

試驗過程簡介：

1取擺：按取擺按鈕電機帶動渦輪蝸桿，電磁離合器通電吸合后帶動擺錘逆時針轉動，當擺錘到達位置后，光電接近開關接收信號，安全保險銷到位，電磁離合器斷電分離，擺錘掛到位置。

2制冷：采用進口壓縮機復疊技術實現試驗降溫，試樣放入試樣箱插入制冷箱中，制冷箱內部環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，當冷卻到設定溫度時加熱板用以控制制冷溫度，利用熱平衡原理達到所需設定溫度。

3送料：送料系統采用氣動原理，利用氣缸抽拉動作實現把試樣從制冷箱中推出到試樣鉗口，同時定位氣缸動作，把試樣固定在試樣打擊支座的標準位置。送料機構的運動是由壓縮空氣進入氣缸推動活塞帶動送料桿迅速向前送料及向后復位的直線運動。送料桿前進、后退、停止等是由送料氣缸氣動換向閥、磁性開關發出的電氣信號，控制氣缸前進、后退實現的。調節磁性開關的位置，可以微調送料桿的位置和緩沖速度。

4沖擊：試樣到打擊位置后，按動退銷按鈕，保險銷收回，按動沖擊按鈕，擺錘脫鉤以自由落體打擊試樣，系統自動記錄數據，利用沖擊后勢能，控制系統采集信號，電機轉動渦輪蝸桿，電磁離合器工作，擺錘回到掛擺位置，準備下一個試驗。

5電器：整機電器控制系統采用日本松下PLC工業控制器。