塑料簡支梁沖擊試驗

1、塑料簡支梁沖擊試驗(一) 試驗?zāi)康陌盐账芰虾喼Я簺_擊試驗方法理和基本結(jié)構(gòu)。(二)試驗原理本方法的原理是將試樣安放在簡支梁沖擊機的規(guī)定位置上，然后利用擺錘自由落下，對試樣施加沖擊彎曲負荷、使試樣裂開。用試樣單位截面積所消耗的沖擊功來評價材料的耐沖擊韌性。圖 1 所示為擺錘式簡支梁沖擊試驗機的工作原理。(三)試驗儀器及試祥 1 試驗儀器 以國產(chǎn) XJJ 5 擺錘式簡支梁沖擊機為例。 該機主要技術(shù)參數(shù)符臺 GB1043 93 和 ISO179 1982 標準的要求。 圖擺錘式簡支梁沖擊試驗機原理示意圖 (1) 機體結(jié)構(gòu)及性能 見圖 1 ，本試驗機由機體、試樣安放架、沖擊錘、操縱機構(gòu)及讀數(shù)裝置等五個部

2、分組成。 機體部分包括機體、操縱機構(gòu)、測量機構(gòu)、擺軸和試樣安放架組成，為確保安裝平穩(wěn)、精確，在機體上面設(shè)有水準泡 17 ，便利調(diào)試。 試樣安放架一由固定支座 1 、緊固螺釘 2 、活動試樣支座 3 、支承刀刃 4 組成。試驗前，應(yīng)調(diào)整好活動試樣支座間的距離，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。該機共有五種能量擺錘供選用，其沖擊儲能分別為 2 7J 、 7 5J 、 15J 、 25J 、 50J 。 操縱機構(gòu)由手柄 9 、掛鉤 l 等件組成。當沖擊擺揚起所需角度 (160 ° )

3、 時，掛鉤將擺上的調(diào)整套鉤住。搬動手柄時，掛鉤脫開，沖擊擺自由落下，對試樣進行沖擊試驗。 測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，試樣所消耗的沖擊功數(shù)值按下式計算。式中 P d 一沖擊擺的沖擊常數(shù) 沖擊前擺錘揚角 一一沖擊后擺錘升角 該機由于沖擊擺常數(shù)和揚角均為常數(shù)，因此，只要測出試樣沖斷后擺錘的升角，就可計算出試樣沖斷時所消耗的能量。該機讀數(shù)刻度盤就是依據(jù)此原理來設(shè)計刻度的。試驗時，可以直接從度盤上讀取沖斷功，度盤上有五種能量范圍的刻度。 2 試驗試樣 圖簡支梁沖擊試樣外形 (a) 無缺口試樣 (b) 缺口試樣 試樣的外形如圖 2 ，其尺寸見表 1 。 表簡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)試驗步驟 1. 按 GBl039 92 規(guī)定調(diào)整試驗環(huán)境并處理試樣。 2. 測量試樣尺寸。試驗前對每個試樣的尺寸要進行認真測量，帶缺口的試樣要測量缺口處的剩余厚度，精確至 0 05mm ，每個試樣的寬度、厚度尺寸各測量三點，取其算術(shù)平均值，每三個試樣為一組。 3. 依據(jù)試樣的抗沖擊韌性，選用適當?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、指針被動針 5 是否與主動針 6 靠緊，被動針所指示的位置是否于最大能量處。如不重合則需松開緊固螺母 7 ，將被動指針指在最大能量處，然后將螺母 7 擰緊。 5. 空擊試驗。托起沖擊擺，使其固定在 160 °揚角位置，調(diào)整被動指針與主動指針重合，搬動手柄，讓沖擊擺自由落下，此時，被動指針應(yīng)被撥到“零”位置，若超過誤差范圍，則應(yīng)調(diào)整機件間的摩擦力，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)整活動支座 3 間的距離 ( 如圖 1) ，可使用機中配套的對中板來調(diào)整，其方法是：松開緊固螺針 2 ，將對中樣板放在兩活動支座的平面上，使對中樣板的兩側(cè)面與支承刀刃相接觸，擺錘沖擊刀刃對

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

7、取度盤上被動指針的指示數(shù)值。 9. 能量損失的修正。當擺錘最大沖擊能量小于或等于 4J 時，能量損失除達到有關(guān)標準要求的規(guī)定外，還必需進行修正。修正后的能量值壓 ( 即試樣斷裂所吸取的能量 ) 按下式計算：式中 F 擺錘力距， N · m 擺錘預(yù)揚角實測值 ( ° ) ' 擺錘空擊后的升角 ( ° ) 試樣斷裂后擺錘的升角 ( ° ) 為了計算便利，該儀器這一檔的修正值已制成表格。試驗時，只需從度盤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。 當擺錘沖擊能量大于 4J 時，能量值從讀數(shù)盤上直接讀取。 (五)試驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理

8、 1. 無缺口試樣簡支粱沖擊強度 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. 缺口試樣簡文梁沖擊強度 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. 計算強度值的算術(shù)平均值 ，標準偏差，由下式求得： 式中 單位測定值 一一組測定值的算術(shù)平均值 n 一一測定值個數(shù) (六)試驗報告或試驗記錄的內(nèi)容   被測試材料的名稱、規(guī)格、來源、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。   試驗環(huán)境：溫度、濕度。 試驗機的型號，所用擺錘最大能量值。   試驗速度。   試樣的數(shù)量、裂開個數(shù)。   沖擊強度值的算術(shù)平均值、   試驗日期、人員。 (七)試驗留意事項   因試驗機的安裝正確與否直接影響其精度，因此，試驗前對儀器的狀態(tài)要進行檢查，觀看水泥臺是否牢固，機座水平度是否到位，地腳螺釘有沒有擰緊，發(fā)覺問題準時訂正。   對注射成型試樣，有的可能由于冷卻或定型處理不當而有稍微收縮或變形，測量尺寸時特殊要留意試詳邊緣相中間之差異，誤差超過規(guī)定范圍的必需剔除。   試驗機上被動指針壓緊鋼珠的松緊程度影響著指示能量消耗的精確性，試驗前要調(diào)整適當，以免位能量損失超值。   為避開沖斷試樣飛出傷