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技術文章
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微機/液晶控制儀器化低溫金屬擺錘沖擊試驗機是對金屬材料在動負荷下抵抗沖擊性能進行檢測的儀器，能連續和大量地做金屬沖擊試驗，并顯示沖擊吸收功、沖擊韌性、擺錘的旋轉角度及打印試驗報告等。本機配備了防護網，為用戶的安全操作提供了條件。是金屬材料生產廠家、質檢部門的檢測儀器，也是科研單位進行新材料研究的測試儀器。
1.2.1 采用全自動化控制，點擊功能按鈕即可完成程序的輸入，操作簡便。
1.2.2 沖擊試樣后自動揚擺并自鎖。
1.2.3 所配的專用控制面板和顯示屏能滿足用戶試驗所需的操作和顯示要求，如顯示沖擊吸收功、沖擊韌性、擺錘的移動角度、能量損失以及打印試驗報告等。
1.2.4 所適用試樣橫截面為10mm×10mm、7.5mm×10mm、5mm×10mm、2.5×10mm。
1.2.5 具有較大的沖擊能量，主要供試驗沖擊韌性較大的黑色金屬，如鋼鐵及合金之用。
1.3.1 GB/T 2611-2007 《試驗機 通用技術要求》
1.3.2 GB 2016-80 《金屬夏比（V型缺口）沖擊試驗方法》
1.3.3 GB/T 229-2020 《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法》
1.3.4 GB/T 3808-2018 《擺錘式沖擊試驗機的檢驗》
1.3.5 ISO R83 《鋼的卻貝（CHARPY）試驗（U型缺口）對金屬材料進行沖擊試驗》
1.3.6 JJG 145-2007《擺錘式沖擊試驗機》
1.3.7 GB/T19748-2019《鋼材夏比V 型缺口擺錘沖擊試驗（儀器化）方法》
1.3.8 ISO 14556 : 2000（E）《鋼材—夏比V型缺口彎曲沖擊試驗—儀器化試驗方法》
1.3.9 ASTM E23 《鋼材夏比V 型缺口擺錘沖擊試驗儀器化方法》
1.4.1 ISO 148:1998《Metallic materials-Charpy pendulum impact test》
1.4.2 GB/T 18658-2002《擺錘式沖擊試驗機檢驗用夏比V型缺口標準試樣》
1.4.5 JB/T 6147-2007 《試驗機包裝、包裝標志、儲運技術要求》
1.4.1 最大沖擊能量： 450J
1.4.2 擺錘預揚角： 150°
1.4.3 擺錘力矩：
序號 | 型號 | 最大沖擊能量 | |
1 | 450 | 450J |
1.4.4 擺錘中心至沖擊點(試樣中心)距離： 750mm
1.4.5 沖擊速度： 5.24m/s
1.4.6 試樣支座跨距： 40mm
1.4.7 試樣支座端部圓弧半徑： 1～1.5mm
1.4.8 試樣支座支承面傾角： 11°
1.4.9 沖擊刀圓弧半徑： 2～2.5mm
1.4.10 沖擊刀夾角： 30°
1.4.11 沖擊刀厚度： 16 mm
1.4.12 試樣規格： 10mm（7.5mm/5mm）×10mm×55mm
1.4.13 試驗機外形尺寸： 960mm× 735mm× 1500mm
1.4.14 試驗機凈重： 約900 kg
1.5.1 室溫控制范圍：10℃～35℃，相對濕度≤80%
1.5.2 設備牢固地安裝在堅固的基礎上，該基礎的質量應至少為所用擺錘質量的40倍，其水平度為0.2:1000。
1.5.3 周圍環境中無震動，無腐蝕性介質，無強電磁干擾。
1.5.4 電源： 交流三相380V±10% 50HZ 5A
本機主要由以下部分組成：1、機身；2、擺錘； 3、掛/脫擺機構4、測量角度裝置；5、顯示系統（包括液晶控制盒和控制面板）；6、控制按鈕； 7、防護裝置；8、電氣部分；9、力值傳感器。主機部分見圖2.1所示：
圖2.1 產品結構圖
【機身】：支承設備的零部件并固定設備的位置
【擺錘】：直接對試樣進行沖擊
【擺桿】：連接擺錘與轉軸，且起到力臂的作用。擺桿的長度對擺錘力矩以及對沖擊能量都產生正比例的影響。
【掛/脫擺機構】：掛擺或脫開擺。
【安全防護網】：區別擺錘的活動范圍，為非操作人員的誤進入設備工作區提供了安全保障。
【顯示系統】：包括液晶顯示器和控制面板。液晶顯示器用于顯示試驗參數和相關信息，控制面板用于參數設置、結果查看和數據打印等功能。
【控制按鈕】：取擺、準備、沖擊放擺、等執行命令功能按鈕的組合。
【電器柜】： 安裝電器板、控制器等電器有關硬件。在通常情況下該柜是關閉狀態。如有必要，則打開后面門鎖即可打開。
本設備采用的可編程控制器，具有可靠性高，抗干擾能力強，通用性、適應性、擴展性強，維護工作量小等優點。下面將分別介紹觸摸屏上各按鍵的相應功能：
此按鍵的功能是將擺桿提升至預定的角度，使擺錘吸收初始勢能，操作前首先務必確保角度處于0°，可通過微機/觸控屏操作角度清零。
點擊“取擺"按鈕，離合器吸合，并接通電機。電機通過減速機構帶動擺錘逆時針上揚，當擺錘的掛鉤越過掛/脫錘機構，并與接近開關的距離小于5mm時，接近開關被觸發掛擺到位信號，電機停轉，離合器脫開，擺錘靠自重掛于掛脫擺機構上，液壓緩沖缸吸收擺錘落下來的能量，擺錘平穩的掛在掛/脫錘機構上。此時擺錘位于沖擊位置，“取擺"動作完成。
點擊“準備"按鍵，擺錘的沖擊釋放前的鎖閉功能。在執行沖擊前必須按下此功能后沖擊才會得到釋放。
“沖擊"按鍵的功能是使擺錘完成沖擊試樣的過程。
“自動揚擺"即擺錘沖擊試樣后又自動提升至“取擺"位置的動作過程。
點擊 “沖擊 "按鍵，掛/脫錘機構動作，擺錘靠自重繞軸開始進行沖擊。當擺錘完成沖
此按鍵的功能是將擺桿放下至鉛垂位置，放擺后，擺錘角度為“0"。
點擊“放擺"按鍵，離合器吸合，并接通電機，電機通過減速機構帶動擺錘沿順時針下擺，當擺錘下擺至接近鉛垂位置時，電機停轉，離合器脫開，此時放擺動作完成。
擊后，利用剩余能量自動揚擺，當擺錘向揚擺方向擺動并越過鉛垂點時，角速度由快變慢，當角速度小到接近零時，系統發出一個取擺的觸發信號，使離合器再度吸合，并接通電機，帶動擺錘上揚，直到“取擺"動作完成。
3.1.1.按下電源按鈕，開機后，待屏幕啟動完畢后，點擊“進入"進入試驗操作界面；
3.1.2.擺桿在操作之前先找好機器水平。擺錘自由下垂，處于靜止狀態，且無任何動作執行的前提下，點擊“清零"按建，將擺錘初始角度值清零。
3.1.3. 點擊“取擺"按建取擺，掛擺后顯示的角度即為此擺錘的預揚角。在不放試樣的情況下，點擊“沖擊"按建，進行一次空擺沖擊，之后自動取擺、掛擺。此時吸收功一項顯示的值即為當次的空擺能量損失。
3.2.1.按下電源按鈕，使設備上電，啟動面板的界面會顯示如下：
試驗模式: 試驗操作的時候進入此界面進行試驗操作；
測試模式:專業人員或經過培訓的人員進入此操作界面進行空耗測試和擺長測試；
3.2.2.點擊“進入"按鍵，會進入試驗操作界面：
在試驗操作界面，帶自動送樣時，可以設置待裝數量可以進行裝樣沖擊試驗操作及試驗參數的相關設置；不帶自動送樣時，可以直接放樣進行沖擊試驗；
3.2.3.點擊“循環啟動"按鍵：
主要是維持低溫環境內的均勻度，
3.2.5.點擊“參數設置"按鍵，進入參數設置界面：
在參數設置界面可以對試驗參數進行相應的設置；
確保空氣壓力/電源電壓都滿足具備條件，在確認儀表的電源連線和信號連線連接無誤后，打開控制盒下側的電源開關使系統上電，上電后約2秒鐘，微機/觸控顯示屏內顯示應正常，否則應檢查系統是否有故障。
4.2.1 取擺: 按 【取擺】鍵，擺錘應逆時針轉動。
*注意：若發現擺錘順時針轉動，應立即關電源，改變電源相位。
4.2.2 準備: 按 準備 鍵，沖擊前的解鎖。
4.2.3 沖擊: 按 沖擊 鍵，掛/脫擺機構 動作，擺錘靠自重繞軸開始進行沖擊。
4.2.4 放擺: 按 放擺 鍵，保險銷自動退銷。當擺錘轉至接近垂直位置時，便自動停擺。
*注意：必須在擺錘處于鉛垂靜止狀態下執行此動作，尤其不能在其它動作執行中按下清零鍵。此點尤其重要。
4.2.5 檢查回和能量損失。
在支座上不放試樣的情況下進行沖擊動作，當完成一次沖擊試驗后，顯示屏上通吸收功一項顯示的數值N1（空打沖擊吸收功）即為回。此值經校正后應不大于此擺錘標稱能量值的0.1%。
繼續讓擺錘擺動五個周期，記下第六次的空打沖擊吸收功N6，此時擺錘在擺動中由空氣和摩擦阻力所造成的能量損失為：
此值應不大于此擺錘標稱能量值的0.5%。
測試時將空擺沖擊次數設置為6，擺錘在擺動結束時會自動將計算值顯示在空擺能損補償欄。測試結束后請務必將空擺沖擊次數設置為1。
4.2.6自動沖擊模式
在“自動試驗"模式下，使送樣機構“分步/自動"處于自動狀態，點擊“送樣"按鍵，試驗進入自動送樣沖擊狀態，直到試樣盒內無樣或堵樣時，結束自動送樣沖擊。
*注意：此功能只有帶自動送樣機型才有。
6.2.8 裝樣與送樣
如下圖所示，自動送樣裝置由7個氣缸，3個試樣支架，1個冷卻室組成。
1 -- 裝樣氣缸，2 -- 送樣氣缸，3 -- 壓緊氣缸，4 -- 雙聯氣缸，5 -- 上旋轉氣缸， 6 -- 下旋轉氣缸，7 -- 定位氣缸 8 -- 試樣架 9 -- 冷卻室
裝樣：
1、 人工將試樣往試樣架上填充。
2、 填充完畢，由觸摸屏控制時，先在“待裝數量"中輸入需要裝入的試樣數量，點擊“備樣"按鍵，開始自動裝樣，直到待裝數量到達設定值。裝樣過程是由1氣缸將試樣推進低溫盒，等1氣缸返回后，開始準備下一根試樣的裝樣過程。
送樣：
1、 由觸摸屏控制時，當“待裝數量"大于零，點擊“送樣"按鍵有效，送樣過程是由2號氣缸將試樣送到頂部，然后返回原位，3氣缸伸出進行定位，4氣缸將試樣壓緊貼住鉗口。
2、 送樣需擺錘掛擺狀態方有效，同時為主機操作過程。
*注意：此功能只有帶自動送樣機型才有。
*注意：此自動送樣裝置只適用于規格為10mm（7.5mm/5mm/2.5）×10mm×55mm的試樣，如若使用其它規格的試樣，請及時與我們聯系！
在設備抵達用戶試驗室后，請仔細閱讀本說明書。并按照如下步驟安裝、調試本產品。
當您接收到設備并拆箱后，首先應該根據《訂貨合同》、《技術協議書》和裝箱單對設備及附件是否完整進行清點、檢查，如發現短缺或損壞請在最短的時間內通知本公司，以便我們及時處理。
★ 提示：經與客戶協商暫緩發貨或需補發的部件不在此列。
*注意：請妥善保管有關隨機資料。
主機安裝時，將主機移至預先做好的地基上，按附錄1 （地基圖）所示。用水平儀調整機座水平至1000：0.2，緊固地腳螺釘。
根據能量要求可選用750J、600J、500J、450J、300J、150J擺錘。
將擺錘的擺軸安裝端上的四個M12螺釘擰下，取下半圓形壓塊。將擺錘擺軸安裝端上的鍵槽對準擺軸上的鍵安裝上去，然后將壓塊，對準擺軸上的另一個鍵安裝上，最后擰上帶彈簧墊圈的四個M12內六角螺釘。最后一定要查看擺錘是否安裝正確，如查看擺錘螺釘是否安裝牢固，用手撥動擺錘是否可順利通過試樣支座，目測擺錘是否與擺軸垂直，壓塊是否與擺軸結合緊密等。一般情況下更換擺錘需要要跨距找正器驗證跨距是否準確，如果不準確需要進行下一節所示的跨距調整的工作。
取下擺錘的方式按照裝擺方式逆向進行即可。
★ 注意：安裝擺錘后務必要查看擺錘是否安裝正確，否則可能產生嚴重后果。
★ 注意：設備點檢時注意檢查擺錘擺軸安裝端上的M12內六角螺釘是否松動。
跨距調整，跨距找正塊(附件)按規定放置，附圖兩鉗口內側面之間尺寸正好為跨距找正塊長度尺寸，沖擊刀（擺錘的沖擊刀）正好與跨距找正塊中間右側缺口相吻合(出公司時已調好)，如果不相吻合，松開螺釘，調整鉗口前后位置達到上述擺錘沖擊刀與跨距找正塊缺口相吻合，緊固螺釘。
第一步插接上主機與控制箱的電纜，各接線端口都印有相應得端口名稱。第二步插接電源線 （三相四線制50Hz 380V電源）。插接前判明有無地線，如電源插座上無地線，應在室外做正規的接地線并引入電源插座上。檢查無誤后方可開機試驗。
本設備可以連接微機使用，控制箱與微機以RS232接口通訊，每臺控制箱有相應得編號，連接到微機上得RS232口也有相應得編號，如果連接錯誤，微機將無法正確與控制箱通訊。
★ 提示：地線的連接很重要，如果沒有合格的地線連接，將會對設備的電氣控制系統產
生較大的影響，所以設備安裝之前一定要連接好地線。
夾鉗式試樣對中器、跨距找正塊等附件應放置于試驗機附近，以取放容易、使用方便為原則，并注意小件零部件的保管，避免丟失。
試驗操作請參考第4章。
6.1 經常保持設備和控制系統的清潔、衛生。
6.2 預防高溫、過濕、灰塵、腐蝕性介質、水等浸入機器或液晶控制系統內部。
6.3 定期檢查，保持零件、部件的完整性。
6.4 注意對易銹件，涂上防銹油。
6.5 注意對滑動機件、轉動機件加潤滑油。
7.1 開機使用時先空轉運行，（方法按電源、清零、取擺、沖擊、放擺條款進行），以檢查機器是否正常。
7.2 擺錘掛鉤與掛擺機構接觸長應為3～4mm左右為宜，（出公司時已調好，用戶不必再調整）。若需調整，則需移動掛釣的位置。
7.3 當擺錘在揚擺過程中尚未掛于掛擺機構上時，工作人員不得在擺錘擺動范圍內活動或工作，以免偶然斷電后發生危險。
7.4 擺軸兩端軸承出公司時已加油，使用單位不必加油，如摩擦阻力吸收功超差，則需將擺軸兩端軸承拆下用煤油清洗，清洗后可加1、2滴縫紉機油或鐘表油，其余軸承加黃油。
7.5 擺錘刀刃、鉗口屬于易損易耗件，使用時出現磨損屬于正常情況，該部件不在產品保修范圍內。
7.6 試驗完畢后，擺錘要停放在鉛垂位置，并切斷所有電源。
放擺時按“放擺"按鈕，擺錘順時針回轉，轉到約鉛垂位置時，自動停擺。
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