微機(jī)控制擺錘式液氮制冷自動(dòng)沖擊試驗(yàn)機(jī)主機(jī)與附具參數(shù)：              

大沖擊能量（J）  300

有效使用范圍  20%-80%FS

擺錘預(yù)揚(yáng)角  150°

擺軸軸線至打擊中心的距離  750mm

◆  附具參數(shù)

擺錘錘重N  214.3594

擺錘力矩N·m  160.7696

沖擊速度  5.24m/s

砧座跨距  40mm

砧座圓角半徑  R1-1.5mm

砧座斜度角  11°±1° 

沖擊刃角  30°±1°

沖擊刃曲

率

半徑

2mm沖擊刃  2mm-2.5mm

8mm沖擊刃  8mm±0.05mm

8mm沖擊刃肩角半

徑

0.1mm-1mm

8mm沖擊刃寬度  4mm  ±0.05mm

沖擊刃寬度  10mm-18mm

沖擊刀厚度  16mm

滿足試樣規(guī)格（mm）

  10×10×55mm，10×7.5×55mm，

10×5×55mm，  10×2.5×55mm

◆  測(cè)量參數(shù)：

角度測(cè)量方式  光電編碼器

角度準(zhǔn)確度  0.06°

數(shù)顯角度分辨力  0.015°

數(shù)顯能量分辨力  0.12J 

刻度盤小分辨力  ≥0.5J

能量顯示方式  刻度盤，微機(jī)顯示,PLC液晶顯示屏

◆  低溫及送樣定位機(jī)構(gòu)參數(shù)： 

制冷方式  液氮

制冷介質(zhì)  液氮

控溫范圍(室溫≤25℃)  ＋30℃～-196℃

恒溫精度  ±1℃

降溫速度  ＋30℃～-196℃，不大于60分鐘

加熱方式  電熱板

控溫方式  PID

數(shù)顯計(jì)時(shí)器  1 分-999 分鐘，分辨率1分

有效工作空間  冷室空間：250×56×11（長(zhǎng)×寬×高）mm

冷卻室試樣容量  20只（多可擴(kuò)展到40只）

送樣方式  氣動(dòng) 

送樣定位時(shí)間  ≤5S

定位方式  氣動(dòng)

定位精度  0.1mm

氣動(dòng)壓力  0.6～0.7MPa

◆  整機(jī)參數(shù)：

外形尺寸

主機(jī)  裝防護(hù)網(wǎng)  2220×900  ×2220（長(zhǎng)×寬×高）mm

電氣柜  960×620×830(長(zhǎng)×寬×高）mm

制冷部分  700×260×460(長(zhǎng)×寬×高）mm

重量

主機(jī)  約 1500kg

電氣柜  約 100kg

低溫系統(tǒng)  ≈70kg

電機(jī)功率  主機(jī)電機(jī)  0.55kW

制冷  1.5kW

供電電源  三相五線制，380V±10％，50Hz 

使用環(huán)境  無震動(dòng)、無粉塵；室溫（15-25℃）；濕度<70%

?  適用標(biāo)準(zhǔn)：

?  GB/T 2611-2007 《試驗(yàn)機(jī)  通用技術(shù)要求》

?  JB/T 7406.1-1994 《試驗(yàn)機(jī)術(shù)語(yǔ)  材料試驗(yàn)機(jī)》

?  GB/T 3808-2010《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)》

?  GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》

?  JJG 145-2007《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)》

?  ISO 148:1998《Metallic materials-Charpy pendulum impact test》

?  ASTM  E23-07a《Standard  Test Methods  for Notched  Bar  Impact  Testing of Metallic

Materials》

?  GB/T 18658-2002《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)用夏比V 型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣》

?  JB/T 6147-2007 《試驗(yàn)機(jī)包裝、包裝標(biāo)志、儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)要求》

微機(jī)控制擺錘式液氮制冷自動(dòng)沖擊試驗(yàn)機(jī) 功能與用途：

?  該系列沖擊試驗(yàn)機(jī)為高剛度主機(jī)、微機(jī)控制、自動(dòng)控溫、自動(dòng)送樣定位、自動(dòng)測(cè)量記錄的試驗(yàn)

機(jī)，是目前國(guó)內(nèi)技術(shù)水平的擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)。

?  該系列沖擊試驗(yàn)機(jī)根據(jù) ISO 148:1998、GB/T 3808-2010《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)》等設(shè)計(jì)

與制造。*國(guó)內(nèi)和金屬材料沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

?  該系列沖擊試驗(yàn)機(jī)功能強(qiáng)大，穩(wěn)定可靠，測(cè)試，操作方便。是測(cè)試金屬材料在動(dòng)負(fù)荷下抗

沖擊性能、判斷材料韌脆性的理想試驗(yàn)設(shè)備。

?  該系列沖擊試驗(yàn)機(jī)既可以測(cè)試金屬材料在常溫、低溫狀態(tài)下的抗沖擊性能，也可以測(cè)試材料的

韌脆轉(zhuǎn)換溫度。

?  該系列沖擊試驗(yàn)機(jī)可廣泛適用于科研院所、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、大專院校、航空航天、軍工、冶金、機(jī)

械制造、壓力容器、船舶、車輛、橋梁、風(fēng)電等各行業(yè)進(jìn)行精密性的材料研究、材料分析、材

料開發(fā)、材料選擇、工藝改進(jìn)和質(zhì)量控制。

?  該系列沖擊試驗(yàn)機(jī)也是目前我公司生產(chǎn)的拳頭產(chǎn)品之一，是市場(chǎng)銷售的主流機(jī)型。已累計(jì)生產(chǎn)

銷售 600 多臺(tái)，經(jīng)過了大量的實(shí)用性檢驗(yàn)和持續(xù)的改進(jìn)完善，技術(shù)和工藝成熟，可靠性高，故

障率低，深受市場(chǎng)和用戶的好評(píng)與歡迎。

?  技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：

?  主機(jī)機(jī)架與底座一體化設(shè)計(jì)、整體鑄造加工，克服了機(jī)身機(jī)座分體連接處的薄弱環(huán)節(jié)，整體剛性和

穩(wěn)定性大大提高，提高了試驗(yàn)的穩(wěn)定性。機(jī)體吸收能量小，測(cè)量結(jié)果更接近于試樣真實(shí)吸收功。更

適合高能量沖擊；

?  一體化的構(gòu)造，避免了分體式結(jié)構(gòu)機(jī)架底座連接裝配的誤差；  

?  主機(jī)采用高剛度設(shè)計(jì)，每個(gè)受力部件經(jīng)有限元分析、設(shè)計(jì)，經(jīng)過精密加工與測(cè)試；

?  加工中心一次性加工前后軸承孔和砧座安裝位等，確保前后軸承孔對(duì)稱，確保擺軸軸線到打擊點(diǎn)的

距離準(zhǔn)確；

?  雙支承機(jī)架結(jié)構(gòu)，擺錘主軸采用簡(jiǎn)支梁支承，載荷分布合理，降低沖擊時(shí)擺錘的側(cè)向顫動(dòng)；  

?  擺軸前后軸承受力均衡，減小了摩擦，也降低對(duì)軸承的沖擊破壞；

?  進(jìn)口高精度軸承，摩擦小，抗沖擊，壽命長(zhǎng)；

?  擺桿為厚壁無縫管，剛度高、不變形，降低能量的吸收；

?  擺錘圓形錘體三維軟件設(shè)計(jì)，重心；圓形結(jié)構(gòu)，有效降低沖擊時(shí)的空氣阻力能量損失；

?  特種材料制作沖擊刀刃，高硬度，變形小，抗沖擊；

?  配置2mm、8mm兩種規(guī)格沖擊刀刃，采取螺釘壓緊式固定沖擊刀刃，更換簡(jiǎn)單方便；  

?  特種材料和特殊工藝加工試樣砧座（試樣支承鉗口），確保刃角堅(jiān)固圓潤(rùn)，平面和圓弧切線過渡，

抗沖擊耐磨損；

?  采用雙級(jí)減速電機(jī)為提錘動(dòng)力，力矩大，不滑移，噪音小。減速電機(jī)引進(jìn)*制造，性能可靠

經(jīng)久耐用；

?  采用引進(jìn)*技術(shù)生產(chǎn)的電磁離合器，吸合、分離迅速，不滑移；  

?  通過 PLC 系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行控制，自動(dòng)控制揚(yáng)擺、掛擺、沖擊、放擺整個(gè)試驗(yàn)過程，運(yùn)行可靠，并大大

降低電氣故障率；

?  掛擺由PLC 按預(yù)設(shè)角度控制，定位準(zhǔn)確，不改變，保證初始沖擊能量恒定不變；

?  掛擺裝置采用液壓緩沖機(jī)構(gòu)，掛擺平穩(wěn)無抖動(dòng)，避免對(duì)掛脫擺機(jī)構(gòu)的沖擊及損傷；

?  電氣驅(qū)動(dòng)脫擺沖擊，干凈利索，確保初始沖擊能量和初始速度不受影響；

?  沖擊完成后，利用剩余能量自動(dòng)再次掛擺，做好下次沖擊準(zhǔn)備，提高了工作效率；

?  可通過更換擺錘調(diào)整初始能量級(jí)別，擴(kuò)展使用范圍；

?  低溫系統(tǒng)：

?  JBW-300CD：采用液氮制冷降溫，降溫速度快，溫度可達(dá)-196℃。自動(dòng)控溫，控溫精度可

達(dá)±1℃。自動(dòng)保溫，自動(dòng)報(bào)警。采用氣泵外加壓液氮罐，安全、可控；

?  低溫室采用特殊的上下電加熱板與制冷裝置組成溫控系統(tǒng)，通過 PID 調(diào)節(jié)可以地控制低溫

溫度（在溫度范圍內(nèi)可以任意設(shè)定溫度值進(jìn)行控制）； 

?  試驗(yàn)開始前，通過持續(xù)電加熱板加熱，可以先烘干冷卻室水汽，避免試樣凍住；

?  低溫室內(nèi)部采用耐氧化、溫度傳導(dǎo)快、經(jīng)久耐用的銅試樣盒；

?  冷卻室一次多可放置20只試樣（根據(jù)要求，可擴(kuò)展到多放置40 只試樣）；

?  *設(shè)計(jì)的冷室和送樣結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)滿足10mm、7.5mm和5mm三種規(guī)格試樣。更換附件

后，可以滿足2.5mm小試樣；

?  采用加厚的保溫層，既有利于降溫和保溫、也節(jié)省能源；

?  低溫系統(tǒng)外殼采用不銹鋼制造，防蝕、美觀。

?  采用氣動(dòng)方式送樣。試樣冷卻到設(shè)定溫度后，啟動(dòng)送樣，強(qiáng)大的氣動(dòng)送樣裝置迅速送出試樣，進(jìn)行

沖擊試驗(yàn)。快速準(zhǔn)確；

?  試樣室*設(shè)計(jì)，送樣裝置推力大，無論試樣怎樣冷凍，都能夠順利送出、不會(huì)卡住；

?  在試樣經(jīng)過處采用特殊結(jié)構(gòu)，做到試樣在低溫室內(nèi)動(dòng)作可靠、不卡試樣；

?  采用氣動(dòng)方式自動(dòng)二次定位；

?  主機(jī)和送樣系統(tǒng)動(dòng)作可以通過微機(jī)界面操作，也可以通過觸摸屏操作；  

?  通過高精度光電編碼器測(cè)試角度，PLC系統(tǒng)沖擊吸收能量，大大提高了沖擊能量的測(cè)試精度；

?  三種能量顯示方式：微機(jī)顯示、刻度盤、液晶屏，結(jié)果可以相互比對(duì)；  

?  軟件設(shè)計(jì)有自動(dòng)標(biāo)定功能，可以測(cè)試摩擦能量損失和空氣阻力能量損失；

?  配置試樣自動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)。沖擊完成后，根據(jù)預(yù)設(shè)判據(jù)，測(cè)控系統(tǒng)可以自動(dòng)判斷是否合格，并自動(dòng)分

別揀出；  

?  獨(dú)立的電器控制柜，強(qiáng)弱電*隔離，降低干擾；

?  設(shè)有安全銷，擺錘升到預(yù)定位置后安全銷自動(dòng)彈出，防止擺錘意外下落造成事故；  

?  整機(jī)配備分體組合式可開啟全封閉防護(hù)罩，鋁合金鋼化玻璃結(jié)構(gòu)，安全、美觀；設(shè)置了門禁開關(guān)，

只有把門關(guān)好才能進(jìn)行沖擊，起到安全作用；

?  結(jié)構(gòu)與性能 

本試驗(yàn)機(jī)由主機(jī)部分、低溫制冷系統(tǒng)、式樣室與送樣定位系統(tǒng)、運(yùn)行控制系統(tǒng)、測(cè)量顯示系統(tǒng)、試

驗(yàn)附具、安全防護(hù)裝置七部分構(gòu)成。

◆  主機(jī)部分：

?  采用大底座和寬厚雙支承機(jī)架結(jié)構(gòu)。機(jī)架底座鑄為一體，雙支承機(jī)身上部鑄造連接，減速機(jī)安

裝固定架與機(jī)架鑄為一體。整臺(tái)機(jī)器為一個(gè)剛性整體，經(jīng)過自然時(shí)效加人工時(shí)效處理后，具有

非常高的穩(wěn)定性。整體加工，機(jī)架底座間沒有裝配的誤差，確保了擺軸軸線到打擊中心的距離

。當(dāng)砧座受到?jīng)_擊時(shí)，原來分體式主機(jī)會(huì)因螺栓連接部位彈性變形吸收能量而影響沖擊測(cè)

量，一體化主機(jī)從根本上避免了這個(gè)問題。立柱前后對(duì)稱，擺錘主軸采用簡(jiǎn)支梁方式

支承，能有效避免擺錘沖擊時(shí)的側(cè)向顫動(dòng)，降低對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

◆  低溫制冷系統(tǒng)：

液氮制冷 

整機(jī)圖

?  液氮制冷原理：液體狀態(tài)的氮的溫度為-196℃，高于此溫度，液氮就會(huì)氣化，而氣化就會(huì)吸收熱量，

因此，通過液氮制冷就是把液氮噴淋在試樣上，液氮?dú)饣臀赵嚇拥臒崃浚瑥亩档土嗽嚇拥臏?/span>

度，持續(xù)噴淋和氣化，試樣溫度就不斷降低，直至需要的溫度。

 液氮制冷示意圖

?  該制冷低溫裝置由液氮罐、加壓泵、輸液管、液氮輸入流量控制電磁閥、蒸發(fā)器（低溫室）、

溫度調(diào)節(jié)控制器等組成。

?  液氮制冷流程：氣泵加壓→液氮輸出→控制流量→液氮噴淋→液氮蒸發(fā)吸收熱量→試樣降溫→溫度

測(cè)量控制。

?  液氮制冷具有降溫速度快、易于實(shí)施的特點(diǎn)，但又有溫度難以控制，液氮持續(xù)消耗無法回收等缺點(diǎn)。

我們經(jīng)過反復(fù)論證與試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了*的毛細(xì)管針孔液氮細(xì)密均勻噴淋裝置（鼠籠式結(jié)構(gòu)），并通

過實(shí)時(shí)溫度測(cè)試反饋，通過控制流量閥的液氮流量和電熱板的溫度調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的控制

和低溫室的均勻噴淋降溫。

                                                                   液氮噴灑結(jié)構(gòu)與控制圖

?  結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由液氮罐輸出的氣液混合體，通過流量控制閥后，分流進(jìn)分布于試樣盒周遭的10 個(gè)

細(xì)流銅管，每根管上面向試樣盒方向均勻分布 10個(gè)針孔，通過液氮罐提供的壓力，氣液混合體

會(huì)通過針孔向試樣噴淋，液氮蒸發(fā)吸熱，達(dá)到降溫的目的。熱電偶實(shí)時(shí)測(cè)試溫度，當(dāng)接近所需

溫度時(shí)，計(jì)算機(jī)通過流量閥控制流量，減少噴淋液氮的供給量，直至設(shè)定溫度。降溫快，溫度

均勻，控溫，可達(dá)±1℃，溫度可達(dá)-196℃。并且降低了液氮的浪費(fèi)。

                                                               液氮制冷降溫曲線圖

?  試樣室和送樣定位系統(tǒng) 

?  試樣室結(jié)構(gòu)：

標(biāo)準(zhǔn)夏比沖擊試樣的尺寸是 10×10×55mm，但標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)材料厚度無法做成標(biāo)準(zhǔn)試樣時(shí)，允許

做成10×7.5×55mm、10×5×55mm和10×2.5×55mm的薄試樣。由于低溫自動(dòng)沖擊試驗(yàn)機(jī)的試樣室

都是按照 10×10×55mm 的標(biāo)準(zhǔn)試樣設(shè)計(jì)制造的，無法同時(shí)滿足薄試樣的試驗(yàn)，給用戶試驗(yàn)造成很大麻

煩。

我們經(jīng)過反復(fù)論證和試驗(yàn)，終設(shè)計(jì)出了一種多用途試樣室：該試樣室經(jīng)過*的設(shè)計(jì)，內(nèi)部采用

耐氧化、溫度傳導(dǎo)快、經(jīng)久耐用的銅試樣盒，適應(yīng)兩種制冷方式和加熱的需要，在試樣經(jīng)過處采用特殊

結(jié)構(gòu)，做到試樣在低溫室內(nèi)動(dòng)作可靠、不卡試樣。更換試樣盒可以適合所有四種規(guī)格的試樣，但每爐必

須是同種規(guī)格試樣。真正實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)可完成所有沖擊試驗(yàn)。