塑料簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)

1、塑料簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)(一) 試驗(yàn)?zāi)康陌盐账芰虾?jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)方法理和基本結(jié)構(gòu)。(二)試驗(yàn)原理本方法的原理是將試樣安放在簡(jiǎn)支梁沖擊機(jī)的規(guī)定位置上，然后利用擺錘自由落下，對(duì)試樣施加沖擊彎曲負(fù)荷、使試樣裂開(kāi)。用試樣單位截面積所消耗的沖擊功來(lái)評(píng)價(jià)材料的耐沖擊韌性。圖 1 所示為擺錘式簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)的工作原理。(三)試驗(yàn)儀器及試祥 1 試驗(yàn)儀器 以國(guó)產(chǎn) XJJ 5 擺錘式簡(jiǎn)支梁沖擊機(jī)為例。 該機(jī)主要技術(shù)參數(shù)符臺(tái) GB1043 93 和 ISO179 1982 標(biāo)準(zhǔn)的要求。 圖擺錘式簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)原理示意圖 (1) 機(jī)體結(jié)構(gòu)及性能 見(jiàn)圖 1 ，本試驗(yàn)機(jī)由機(jī)體、試樣安放架、沖擊錘、操縱機(jī)構(gòu)及讀數(shù)裝置等五個(gè)部

2、分組成。 機(jī)體部分包括機(jī)體、操縱機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、擺軸和試樣安放架組成，為確保安裝平穩(wěn)、精確，在機(jī)體上面設(shè)有水準(zhǔn)泡 17 ，便利調(diào)試。 試樣安放架一由固定支座 1 、緊固螺釘 2 、活動(dòng)試樣支座 3 、支承刀刃 4 組成。試驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)整好活動(dòng)試樣支座間的距離，將試樣緊靠在支座刀刃的支承面上。 沖擊錘由擺軸 8 、上連接套 12 、擺桿 13 、調(diào)整套 14 、擺體 15 、沖擊刀刃 16 等件組成。該機(jī)共有五種能量擺錘供選用，其沖擊儲(chǔ)能分別為 2 7J 、 7 5J 、 15J 、 25J 、 50J 。 操縱機(jī)構(gòu)由手柄 9 、掛鉤 l 等件組成。當(dāng)沖擊擺揚(yáng)起所需角度 (160 ° )

3、 時(shí)，掛鉤將擺上的調(diào)整套鉤住。搬動(dòng)手柄時(shí)，掛鉤脫開(kāi)，沖擊擺自由落下，對(duì)試樣進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。 測(cè)量裝置一其作用是將試樣受沖擊后所消耗的能量指示出來(lái)，試樣所消耗的沖擊功數(shù)值按下式計(jì)算。式中 P d 一沖擊擺的沖擊常數(shù) 沖擊前擺錘揚(yáng)角 一一沖擊后擺錘升角 該機(jī)由于沖擊擺常數(shù)和揚(yáng)角均為常數(shù)，因此，只要測(cè)出試樣沖斷后擺錘的升角，就可計(jì)算出試樣沖斷時(shí)所消耗的能量。該機(jī)讀數(shù)刻度盤(pán)就是依據(jù)此原理來(lái)設(shè)計(jì)刻度的。試驗(yàn)時(shí)，可以直接從度盤(pán)上讀取沖斷功，度盤(pán)上有五種能量范圍的刻度。 2 試驗(yàn)試樣 圖簡(jiǎn)支梁沖擊試樣外形 (a) 無(wú)缺口試樣 (b) 缺口試樣 試樣的外形如圖 2 ，其尺寸見(jiàn)表 1 。 表簡(jiǎn)支梁沖擊試樣尺寸單位

4、： mm 試樣、擺錘刀、支座支座三者的相互關(guān)系如圖 3 。 圖試樣擺錘刀、支座三者的相互關(guān)系 (四)試驗(yàn)步驟 1. 按 GBl039 92 規(guī)定調(diào)整試驗(yàn)環(huán)境并處理試樣。 2. 測(cè)量試樣尺寸。試驗(yàn)前對(duì)每個(gè)試樣的尺寸要進(jìn)行認(rèn)真測(cè)量，帶缺口的試樣要測(cè)量缺口處的剩余厚度，精確至 0 05mm ，每個(gè)試樣的寬度、厚度尺寸各測(cè)量三點(diǎn)，取其算術(shù)平均值，每三個(gè)試樣為一組。 3. 依據(jù)試樣的抗沖擊韌性，選用適當(dāng)?shù)哪芰繑[錘，所選的擺捶應(yīng)使試樣斷裂所消耗的能量在擺錘總儲(chǔ)量的 10 一 80 范圍內(nèi)。 4. 安裝沖擊擺桿并調(diào)整好指針 ( 如圖 1) 。安裝好擺錘后，為使沖擊后指針能正確指示，應(yīng)使擺錘處于鉛垂位置，檢查

5、指針被動(dòng)針 5 是否與主動(dòng)針 6 靠緊，被動(dòng)針?biāo)甘镜奈恢檬欠裼谧畲竽芰刻?。如不重合則需松開(kāi)緊固螺母 7 ，將被動(dòng)指針指在最大能量處，然后將螺母 7 擰緊。 5. 空擊試驗(yàn)。托起沖擊擺，使其固定在 160 °揚(yáng)角位置，調(diào)整被動(dòng)指針與主動(dòng)指針重合，搬動(dòng)手柄，讓沖擊擺自由落下，此時(shí)，被動(dòng)指針應(yīng)被撥到“零”位置，若超過(guò)誤差范圍，則應(yīng)調(diào)整機(jī)件間的摩擦力，始終至指針示值在誤差范圍之內(nèi)。 6. 依據(jù)試樣規(guī)格，調(diào)整活動(dòng)支座 3 間的距離 ( 如圖 1) ，可使用機(jī)中配套的對(duì)中板來(lái)調(diào)整，其方法是：松開(kāi)緊固螺針 2 ，將對(duì)中樣板放在兩活動(dòng)支座的平面上，使對(duì)中樣板的兩側(cè)面與支承刀刃相接觸，擺錘沖擊刀刃對(duì)

6、準(zhǔn)樣板中心的 V 型缺口，保證上述條件到位后擰緊螺釘 2 、通過(guò)固定座 1 將活動(dòng)支座 3 固定在正確位置上。該機(jī)對(duì)中樣板跨度的規(guī)格有四種，分別為： 40mm 、 60mm 、 70mm 和 95mm 。 7. 放置試樣。試樣應(yīng)放置在兩活動(dòng)支座的上平面上，其測(cè)面與支撐承刀刃靠緊，測(cè)試帶有缺口的試樣，把沖錘放下，讓沖擊刀刃對(duì)正缺口的背面，再把沖錘回復(fù)到揚(yáng)角位置掛住。 8. 沖擊試驗(yàn)。完成上述預(yù)備工作后，便可以進(jìn)行正式?jīng)_擊試驗(yàn)。首先檢查沖擊擺是否處于所需的揚(yáng)角位置，調(diào)整好廢盤(pán)上的被動(dòng)指針與主動(dòng)指針相互接觸。然后搬動(dòng)手柄 9 ，擺錘即自由落下，沖斷試樣。當(dāng)擺錘在空中瞬時(shí)靜止時(shí)應(yīng)準(zhǔn)時(shí)接住，使其止動(dòng)并讀

7、取度盤(pán)上被動(dòng)指針的指示數(shù)值。 9. 能量損失的修正。當(dāng)擺錘最大沖擊能量小于或等于 4J 時(shí)，能量損失除達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的規(guī)定外，還必需進(jìn)行修正。修正后的能量值壓 ( 即試樣斷裂所吸取的能量 ) 按下式計(jì)算：式中 F 擺錘力距， N · m 擺錘預(yù)揚(yáng)角實(shí)測(cè)值 ( ° ) ' 擺錘空擊后的升角 ( ° ) 試樣斷裂后擺錘的升角 ( ° ) 為了計(jì)算便利，該儀器這一檔的修正值已制成表格。試驗(yàn)時(shí)，只需從度盤(pán)上讀取試樣斷裂后的數(shù)值，就可以從能量損失修正表中查修正后的能量值。 當(dāng)擺錘沖擊能量大于 4J 時(shí)，能量值從讀數(shù)盤(pán)上直接讀取。 (五)試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理

8、 1. 無(wú)缺口試樣簡(jiǎn)支粱沖擊強(qiáng)度 n (KJ m 2 ) 由下式求得： 式中 E 一一試樣吸取的沖擊能， J a 試樣的厚度尺寸， mm b 一一試樣的寬度尺寸， mm 2. 缺口試樣簡(jiǎn)文梁沖擊強(qiáng)度 k (KJ m 2 ) 由下式求得：式中 一一缺口試樣吸取的沖擊能， J a k 一一試樣缺口處剩余厚度尺寸， mm b 試樣的寬度尺寸， mm 3. 計(jì)算強(qiáng)度值的算術(shù)平均值 ，標(biāo)準(zhǔn)偏差，由下式求得： 式中 單位測(cè)定值 一一組測(cè)定值的算術(shù)平均值 n 一一測(cè)定值個(gè)數(shù) (六)試驗(yàn)報(bào)告或試驗(yàn)記錄的內(nèi)容   被測(cè)試材料的名稱、規(guī)格、來(lái)源、制造廠家   試樣的制備及缺口加工方法，取樣方向

9、。   試樣的外形、尺寸。   試樣的預(yù)處理。   試驗(yàn)環(huán)境：溫度、濕度。 試驗(yàn)機(jī)的型號(hào)，所用擺錘最大能量值。   試驗(yàn)速度。   試樣的數(shù)量、裂開(kāi)個(gè)數(shù)。   沖擊強(qiáng)度值的算術(shù)平均值、   試驗(yàn)日期、人員。 (七)試驗(yàn)留意事項(xiàng)   因試驗(yàn)機(jī)的安裝正確與否直接影響其精度，因此，試驗(yàn)前對(duì)儀器的狀態(tài)要進(jìn)行檢查，觀看水泥臺(tái)是否牢固，機(jī)座水平度是否到位，地腳螺釘有沒(méi)有擰緊，發(fā)覺(jué)問(wèn)題準(zhǔn)時(shí)訂正。   對(duì)注射成型試樣，有的可能由于冷卻或定型處理不當(dāng)而有稍微收縮或變形，測(cè)量尺寸時(shí)特殊要留意試詳邊緣相中間之差異，誤差超過(guò)規(guī)定范圍的必需剔除。   試驗(yàn)機(jī)上被動(dòng)指針壓緊鋼珠的松緊程度影響著指示能量消耗的精確性，試驗(yàn)前要調(diào)整適當(dāng)，以免位能量損失超值。   為避開(kāi)沖斷試樣飛出傷