微机控制金属摆锤冲击试验机使用说明书
时间：2024-08-24 阅读：493
第 1 章. 产品信息
1.1. 概述
微机/液晶控制仪器化低温金属摆锤冲击试验机是对金属材料在动负荷下抵抗冲击性能进行检测的仪器，能连续和大量地做金属冲击试验，并显示冲击吸收功、冲击韧性、摆锤的旋转角度及打印试验报告等。本机配备了防护网，为用户的安全操作提供了条件。是金属材料生产厂家、质检部门的检测仪器，也是科研单位进行新材料研究的测试仪器。
1.2. 主要特点
1.2.1 采用全自动化控制，点击功能按钮即可完成程序的输入，操作简便。
1.2.2 冲击试样后自动扬摆并自锁。
1.2.3 所配的专用控制面板和显示屏能满足用户试验所需的操作和显示要求，如显示冲击吸收功、冲击韧性、摆锤的移动角度、能量损失以及打印试验报告等。
1.2.4 所适用试样横截面为10mm×10mm、7.5mm×10mm、5mm×10mm、2.5×10mm。
1.2.5 具有较大的冲击能量，主要供试验冲击韧性较大的黑色金属，如钢铁及合金之用。
1.3. 执行的标准
1.3.1 GB/T 2611-2007 《试验机 通用技术要求》
1.3.2 GB 2016-80 《金属夏比（V型缺口）冲击试验方法》
1.3.3 GB/T 229-2020 《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》
1.3.4 GB/T 3808-2018 《摆锤式冲击试验机的检验》
1.3.5 ISO R83 《钢的却贝（CHARPY）试验（U型缺口）对金属材料进行冲击试验》
1.3.6 JJG 145-2007《摆锤式冲击试验机》
1.3.7 GB/T19748-2019《钢材夏比V 型缺口摆锤冲击试验（仪器化）方法》
1.3.8 ISO 14556 : 2000（E）《钢材—夏比V型缺口弯曲冲击试验—仪器化试验方法》
1.3.9 ASTM E23 《钢材夏比V 型缺口摆锤冲击试验仪器化方法》
1.4.1 ISO 148:1998《Metallic materials-Charpy pendulum impact test》
1.4.2 GB/T 18658-2002《摆锤式冲击试验机检验用夏比V型缺口标准试样》
1.4.5 JB/T 6147-2007 《试验机包装、包装标志、储运技术要求》
1.4. 主要技术参数
1.4.1 最大冲击能量： 450J
1.4.2 摆锤预扬角： 150°
1.4.3 摆锤力矩：
序号 | 型号 | 最大冲击能量 | |
1 | 450 | 450J |
1.4.4 摆锤中心至冲击点(试样中心)距离： 750mm
1.4.5 冲击速度： 5.24m/s
1.4.6 试样支座跨距： 40mm
1.4.7 试样支座端部圆弧半径： 1～1.5mm
1.4.8 试样支座支承面倾角： 11°
1.4.9 冲击刀圆弧半径： 2～2.5mm
1.4.10 冲击刀夹角： 30°
1.4.11 冲击刀厚度： 16 mm
1.4.12 试样规格： 10mm（7.5mm/5mm）×10mm×55mm
1.4.13 试验机外形尺寸： 960mm× 735mm× 1500mm
1.4.14 试验机净重： 约900 kg
1.5. 工作环境及条件
1.5.1 室温控制范围：10℃～35℃，相对湿度≤80%
1.5.2 设备牢固地安装在坚固的基础上，该基础的质量应至少为所用摆锤质量的40倍，其水平度为0.2:1000。
1.5.3 周围环境中无震动，无腐蚀性介质，无强电磁干扰。
1.5.4 电源： 交流三相380V±10% 50HZ 5A
第 2 章. 结构和工作原理
2.1. 产品结构
本机主要由以下部分组成：1、机身；2、摆锤； 3、挂/脱摆机构4、测量角度装置；5、显示系统（包括液晶控制盒和控制面板）；6、控制按钮； 7、防护装置；8、电气部分；9、力值传感器。主机部分见图2.1所示：
图2.1 产品结构图
2.2. 组成部件的说明
【机身】：支承设备的零部件并固定设备的位置
【摆锤】：直接对试样进行冲击
【摆杆】：连接摆锤与转轴，且起到力臂的作用。摆杆的长度对摆锤力矩以及对冲击能量都产生正比例的影响。
【挂/脱摆机构】：挂摆或脱开摆。
【安全防护网】：区别摆锤的活动范围，为非操作人员的误进入设备工作区提供了安全保障。
【显示系统】：包括液晶显示器和控制面板。液晶显示器用于显示试验参数和相关信息，控制面板用于参数设置、结果查看和数据打印等功能。
【控制按钮】：取摆、准备、冲击放摆、等执行命令功能按钮的组合。
【电器柜】： 安装电器板、控制器等电器有关硬件。在通常情况下该柜是关闭状态。如有必要，则打开后面门锁即可打开。
2.3. 触摸屏控制按键说明 
本设备采用的可编程控制器，具有可靠性高，抗干扰能力强，通用性、适应性、扩展性强，维护工作量小等优点。下面将分别介绍触摸屏上各按键的相应功能：
此按键的功能是将摆杆提升至预定的角度，使摆锤吸收初始势能，操作前首先务必确保角度处于0°，可通过微机/触控屏操作角度清零。
点击“取摆”按钮，离合器吸合，并接通电机。电机通过减速机构带动摆锤逆时针上扬，当摆锤的挂钩越过挂/脱锤机构，并与接近开关的距离小于5mm时，接近开关被触发挂摆到位信号，电机停转，离合器脱开，摆锤靠自重挂于挂脱摆机构上，液压缓冲缸吸收摆锤落下来的能量，摆锤平稳的挂在挂/脱锤机构上。此时摆锤位于冲击位置，“取摆”动作完成。
点击“准备”按键，摆锤的冲击释放前的锁闭功能。在执行冲击前必须按下此功能后冲击才会得到释放。
“冲击”按键的功能是使摆锤完成冲击试样的过程。
“自动扬摆”即摆锤冲击试样后又自动提升至“取摆”位置的动作过程。
点击 “冲击 ”按键，挂/脱锤机构动作，摆锤靠自重绕轴开始进行冲击。当摆锤完成冲
此按键的功能是将摆杆放下至铅垂位置，放摆后，摆锤角度为“0”。
点击“放摆”按键，离合器吸合，并接通电机，电机通过减速机构带动摆锤沿顺时针下摆，当摆锤下摆至接近铅垂位置时，电机停转，离合器脱开，此时放摆动作完成。
击后，利用剩余能量自动扬摆，当摆锤向扬摆方向摆动并越过铅垂点时，角速度由快变慢，当角速度小到接近零时，系统发出一个取摆的触发信号，使离合器再度吸合，并接通电机，带动摆锤上扬，直到“取摆”动作完成。
第 3 章. 微机/触控显示屏按键操作
3.1. 试验前的准备工作
3.1.1.按下电源按钮，开机后，待屏幕启动完毕后，点击“进入”进入试验操作界面；
3.1.2.摆杆在操作之前先找好机器水平。摆锤自由下垂，处于静止状态，且无任何动作执行的前提下，点击“清零”按建，将摆锤初始角度值清零。
3.1.3. 点击“取摆”按建取摆，挂摆后显示的角度即为此摆锤的预扬角。在不放试样的情况下，点击“冲击”按建，进行一次空摆冲击，之后自动取摆、挂摆。此时吸收功一项显示的值即为当次的空摆能量损失。
3.2. 液晶控制面板及操作说明
3.2.1.按下电源按钮，使设备上电，启动面板的界面会显示如下：
试验模式: 试验操作的时候进入此界面进行试验操作；
测试模式:专业人员或经过培训的人员进入此操作界面进行空耗测试和摆长测试；
3.2.2.点击“进入”按键，会进入试验操作界面：
在试验操作界面，带自动送样时，可以设置待装数量可以进行装样冲击试验操作及试验参数的相关设置；不带自动送样时，可以直接放样进行冲击试验；
3.2.3.点击“循环启动”按键：
主要是维持低温环境内的均匀度，
3.2.5.点击“参数设置”按键，进入参数设置界面：
在参数设置界面可以对试验参数进行相应的设置；
第 4 章. 试验操作
4.1. 开机
确保空气压力/电源电压都满足具备条件，在确认仪表的电源连线和信号连线连接无误后，打开控制盒下侧的电源开关使系统上电，上电后约2秒钟，微机/触控显示屏内显示应正常，否则应检查系统是否有故障。
4.2. 测试
4.2.1 取摆: 按 【取摆】键，摆锤应逆时针转动。
*注意：若发现摆锤顺时针转动，应立即关电源，改变电源相位。
4.2.2 准备: 按 准备 键，冲击前的解锁。
4.2.3 冲击: 按 冲击 键，挂/脱摆机构 动作，摆锤靠自重绕轴开始进行冲击。
4.2.4 放摆: 按 放摆 键，保险销自动退销。当摆锤转至接近垂直位置时，便自动停摆。
*注意：必须在摆锤处于铅垂静止状态下执行此动作，尤其不能在其它动作执行中按下清零键。此点尤其重要。
4.2.5 检查回和能量损失。
在支座上不放试样的情况下进行冲击动作，当完成一次冲击试验后，显示屏上通吸收功一项显示的数值N1（空打冲击吸收功）即为回。此值经校正后应不大于此摆锤标称能量值的0.1%。
继续让摆锤摆动五个周期，记下第六次的空打冲击吸收功N6，此时摆锤在摆动中由空气和摩擦阻力所造成的能量损失为：
此值应不大于此摆锤标称能量值的0.5%。
测试时将空摆冲击次数设置为6，摆锤在摆动结束时会自动将计算值显示在空摆能损补偿栏。测试结束后请务必将空摆冲击次数设置为1。
4.2.6自动冲击模式
在“自动试验”模式下，使送样机构“分步/自动”处于自动状态，点击“送样”按键，试验进入自动送样冲击状态，直到试样盒内无样或堵样时，结束自动送样冲击。
*注意：此功能只有带自动送样机型才有。
6.2.8 装样与送样
如下图所示，自动送样装置由7个气缸，3个试样支架，1个冷却室组成。
1 -- 装样气缸，2 -- 送样气缸，3 -- 压紧气缸，4 -- 双联气缸，5 -- 上旋转气缸， 6 -- 下旋转气缸，7 -- 定位气缸 8 -- 试样架 9 -- 冷却室
装样：
1、 人工将试样往试样架上填充。
2、 填充完毕，由触摸屏控制时，先在“待装数量”中输入需要装入的试样数量，点击“备样”按键，开始自动装样，直到待装数量到达设定值。装样过程是由1气缸将试样推进低温盒，等1气缸返回后，开始准备下一根试样的装样过程。
送样：
1、 由触摸屏控制时，当“待装数量”大于零，点击“送样”按键有效，送样过程是由2号气缸将试样送到顶部，然后返回原位，3气缸伸出进行定位，4气缸将试样压紧贴住钳口。
2、 送样需摆锤挂摆状态方有效，同时为主机操作过程。
*注意：此功能只有带自动送样机型才有。
*注意：此自动送样装置只适用于规格为10mm（7.5mm/5mm/2.5）×10mm×55mm的试样，如若使用其它规格的试样，请及时与我们联系！
第 5 章. 设备安装与调试
在设备抵达用户试验室后，请仔细阅读本说明书。并按照如下步骤安装、调试本产品。
5.1. 设备接收
当您接收到设备并拆箱后，首先应该根据《订货合同》、《技术协议书》和装箱单对设备及附件是否完整进行清点、检查，如发现短缺或损坏请在最短的时间内通知本公司，以便我们及时处理。
★ 提示：经与客户协商暂缓发货或需补发的部件不在此列。
*注意：请妥善保管有关随机资料。
5.2. 主机安装
主机安装时，将主机移至预先做好的地基上，按附录1 （地基图）所示。用水平仪调整机座水平至1000：0.2，紧固地脚螺钉。
5.3. 摆锤的安装
根据能量要求可选用750J、600J、500J、450J、300J、150J摆锤。
将摆锤的摆轴安装端上的四个M12螺钉拧下，取下半圆形压块。将摆锤摆轴安装端上的键槽对准摆轴上的键安装上去，然后将压块，对准摆轴上的另一个键安装上，最后拧上带弹簧垫圈的四个M12内六角螺钉。最后一定要查看摆锤是否安装正确，如查看摆锤螺钉是否安装牢固，用手拨动摆锤是否可顺利通过试样支座，目测摆锤是否与摆轴垂直，压块是否与摆轴结合紧密等。一般情况下更换摆锤需要要跨距找正器验证跨距是否准确，如果不准确需要进行下一节所示的跨距调整的工作。
取下摆锤的方式按照装摆方式逆向进行即可。
★ 注意：安装摆锤后务必要查看摆锤是否安装正确，否则可能产生严重后果。
★ 注意：设备点检时注意检查摆锤摆轴安装端上的M12内六角螺钉是否松动。
5.4. 跨距调整
跨距调整，跨距找正块(附件)按规定放置，附图两钳口内侧面之间尺寸正好为跨距找正块长度尺寸，冲击刀（摆锤的冲击刀）正好与跨距找正块中间右侧缺口相吻合(出公司时已调好)，如果不相吻合，松开螺钉，调整钳口前后位置达到上述摆锤冲击刀与跨距找正块缺口相吻合，紧固螺钉。
5.5. 电气安装
第一步插接上主机与控制箱的电缆，各接线端口都印有相应得端口名称。第二步插接电源线 （三相四线制50Hz 380V电源）。插接前判明有无地线，如电源插座上无地线，应在室外做正规的接地线并引入电源插座上。检查无误后方可开机试验。
本设备可以连接微机使用，控制箱与微机以RS232接口通讯，每台控制箱有相应得编号，连接到微机上得RS232口也有相应得编号，如果连接错误，微机将无法正确与控制箱通讯。
★ 提示：地线的连接很重要，如果没有合格的地线连接，将会对设备的电气控制系统产
生较大的影响，所以设备安装之前一定要连接好地线。
5.6. 附件
夹钳式试样对中器、跨距找正块等附件应放置于试验机附近，以取放容易、使用方便为原则，并注意小件零部件的保管，避免丢失。
试验操作请参考第4章。
第 6 章. 设备的保养
6.1 经常保持设备和控制系统的清洁、卫生。
6.2 预防高温、过湿、灰尘、腐蚀性介质、水等浸入机器或液晶控制系统内部。
6.3 定期检查，保持零件、部件的完整性。
6.4 注意对易锈件，涂上防锈油。
6.5 注意对滑动机件、转动机件加润滑油。
第 7 章. 注意事项
7.1 开机使用时先空转运行，（方法按电源、清零、取摆、冲击、放摆条款进行），以检查机器是否正常。
7.2 摆锤挂钩与挂摆机构接触长应为3～4mm左右为宜，（出公司时已调好，用户不必再调整）。若需调整，则需移动挂钓的位置。
7.3 当摆锤在扬摆过程中尚未挂于挂摆机构上时，工作人员不得在摆锤摆动范围内活动或工作，以免偶然断电后发生危险。
7.4 摆轴两端轴承出公司时已加油，使用单位不必加油，如摩擦阻力吸收功超差，则需将摆轴两端轴承拆下用煤油清洗，清洗后可加1、2滴缝纫机油或钟表油，其余轴承加黄油。
7.5 摆锤刀刃、钳口属于易损易耗件，使用时出现磨损属于正常情况，该部件不在产品保修范围内。
7.6 试验完毕后，摆锤要停放在铅垂位置，并切断所有电源。
放摆时按“放摆”按钮，摆锤顺时针回转，转到约铅垂位置时，自动停摆。