三、仪器安装

1、机体安装

①仪器开箱后，将机体及各部件的防锈油清除，并用棉纱擦净灰尘。
②将机体固定在基础上，基础质量至少是使用摆锤质量的40倍。
③根据仪器底座水准泡的指示，调整仪器水平位置，水平度不低于5/1000。

2、摆锤安装

选择适当的摆锤，将摆锤安装到摆轴上，并拧紧摆锤紧固螺钉。选择摆锤时，要使试样断裂所吸收能量在摆锤总能量的10%~90%以内。在试验前不知试样冲击强度的条件下，应选择最大冲击能量的冲击摆冲击，得出试验数值后，再根据以上原则选用冲击摆。更换摆锤时，要将取下的摆锤及附件放入摆锤盒中。

3、试样安装

对中样板的选用及支承钳口的安装：
根据试样的类型，选择相应的支承钳口，再根据所选支承钳口对应使用对中样板（附件）。本机备有与四种跨距相对应的两块对中样板。（在每对支承钳口上刻有与跨距相对应的数字）。
选好支承钳口后，松开压紧螺钉使压紧块松开，取下原来的支承钳口，将所选支承钳口安装在拆下钳口的位置（注意：支承钳口上的支承刃向中间），把对中样板放于两钳口中间，将冲击摆的摆锤刀刃对正对中样板的V型缺口后，轻轻地把两块支承钳口推向中间，靠在对中样板两侧（不可靠得过紧，否则紧固后拿不下来），分别拧紧两压紧块上的压紧螺钉，最后拿下对中样板。
放置试样
试样放在两支承钳口的上平面上，其侧面与支承钳口的支承刀刃靠紧。如果使用缺口试样，应使试样缺口位置处于两支承刀刃的中间并背对摆锤冲击方向。

四、操作方法

1、试验参数的设定

仪器安装完毕，接通电源（注意电源要有良好接地）并打开电源开关。屏幕显示如图 2所示的工作界面。按下设定键，进入如图 3所示的设定界面。

该界面各项含义如下：
1、          宽度：试样的宽度，单位为毫米。该数据会影响到冲击强度的计算结果，必须输入。
2、          厚度：试样的实际厚度，如果是缺口试样为试样所剩余厚度，即试样总厚度-缺口深度，单位为毫米。该数据会影响到冲击强度的计算结果，必须输入。
3、          跨距：试验时两钳口之间的实际距离。不影响计算结果，参考输入。
4、          缺口类型：试样的缺口形式。不影响计算结果，参考输入。
5、          层压冲击方向：如果是层压材料，其冲击方向相对于层压方向是水平（平行）还是垂直方向。不影响计算结果，参考输入。
6、          试样冲击方向：试样宽度与冲击方向的关系，是侧向冲击还是贯层冲击。不影响计算结果，参考输入。
参数输入方法：
进入参数设置状态后，宽度数值闪烁，可以按【上移】、【下移】键改变数值。改变数值时单次按下这两个键，将累计改变该数字最低一位数，如果按住该键不放，将累计改变其高一位数字，根据需要选择使用。
一个数字设定完毕，按下【保存】键将跳到下一项参数。全部设定完毕按【设定/返回】键回到正常工作界面，完成设定。
在带有打印机的机型中所有参数都会在打印的报告中显示出来，供以后参考。

2、空击操作方法

空击的目的是测量摆锤在摆动过程中由于轴承摩擦和空气阻力造成的能量损失，在进行试样冲击强度计算时要扣除该能量损失，得到正确的结果。
一般在仪器安装、移动、更换摆锤、长期使用后要进行空击测试。
测试步骤：
1)接通电源，让摆锤静止于铅锤状态，此时如果角度不为零，请按下【归零】键，角度值变成零值。
2) 按【选锤】键选择，使显示的摆锤与实际安装的摆锤能量一致。
3) 扬起摆锤，将摆锤挂在挂锤销上。
4) 观察仪器周围是否有阻碍摆锤运动的物体，并确保人体远离摆锤运动路径，然后按下【空击】键，摆锤释放，仪器会自动检测能量损失并显示如图 4所示的结果。
 
5) 该操作可以连续进行3次，仪器会求取平均值。空击完成后，请按下【保存】键保存该值，再次开机或选锤时会自动调用该值。

3、试验操作方法

在试验之前要准备好试样，试样制作可选用本公司的万能制样机来制备。然后按照试样的尺寸设定试验参数，参数中试样的宽度和厚度是必须输入的，对于有缺口试样，要输入试样实际剩余的尺寸。
试验具体步骤如下：
1) 打开仪器电源，让摆锤处于铅锤状态，按下【归零】键，让显示器显示的角度值为0。
2) 检查显示器显示的摆锤能量与实际安装的是否一致，如果不一致按【选锤】键选择使其一致。
3) 如果是新安装的摆锤，请按上述步骤进行空冲击操作。
4)扬起摆锤，安装试样，确保在摆锤摆动路径上没有障碍物，并确保人体安全的情况下，按下【试验】键，摆锤释放，冲击试样，并显示当前吸收能量、冲击强度及平均冲击强度。
5)重复步骤4，冲击下一个试样，如果某次冲击试验失败，请按【选锤/取消】键取消当次试验结果。
6)试样全部冲击完成，记录试验结果。如果需要保存试验结果，按下【保存】键，该组试样的所有设置参数、冲击结果都将被保存，可以供以后查阅。

4、记录的读取与打印

按下【查询/打印】键，屏幕显示如图 5所示的画面。

该画面中显示试验编号（仪器自动编号）、冲击次数、摆锤能量、试样的宽度、厚度及冲击方向，下侧的数据是每次冲击试样的冲击强度。
按下【上移】、【下移】键可以显示另一组试样的冲击记录。
对于带有打印机的机型，按下【查询/打印】键可以打印更详细的记录信息，包括详细的试验参数设定、每一个样条的冲击强度及平均冲击强度等数据。
按下【设定/返回】键返回到正常工作状态。

五、试验原理说明

本仪器在试验时，将冲击摆锤置预扬角位置，给出预置势能，当冲击摆锤落下时，冲击摆锤的势能变为动能E0=1/2mV2=mgh，试样在此动能的作用下断裂，吸收了一部分动能E，另外冲击摆在运动过程中，由于空气阻力及转轴摩擦阻力的作用也将损失一部分能量△E，冲击摆的剩余动能将变为势能e。由此可知试样的吸收能量：
　　　E＝E0—（△E十e）                                   （1）
　　  E0＝1/2mv2＝mgh＝mgL（1—cosα）
　    e＝mgL（1-cosβ）
设：mgL＝PL
则，E＝PL（cosβ- cosα）-△E，                            （2）
其中：E：试样断裂后吸收的能量。
　　　e：冲击摆剩余能量。
　　  △E：风阻和摩擦所带来的能量损失。
　　  m：冲击摆质量。
　　  L：实际摆长
α：预扬角
β：冲击后的冲击摆升角
g：重力加速度
PL：冲击摆力矩
试样断裂处摆锤的能量损失
△E=PL（cosα’–cosα）（a+β/α’+α）                    （3）
注：α’为空冲击时的摆锤升角。
由（2）、（3）式得出试样断裂所吸收的能量计算公式如下：
E = pL〔（cosβ-cosα）-（cosα＇- cosα）（ a+β/α＇+α）〕    （4）

六、运输维护及注意事项

1、本仪器在搬动过程中，要把摆锤取下，以免损坏精密机件。
2、摆锤长期不用时要涂防锈油，并放置到附件箱中。
3、严禁随意拆卸和更换机器及摆锤零部件，以免影响测试精度。
4、使用前要检查摆杆、摆锤等连接螺丝是否松动。
5、为保证轴承摩擦力小，应定期往轴孔中加少量仪表润滑油，但不宜过多。否则反会增加摩擦力。
6、仪器操作过程中要特别注意安全，在释放摆锤前确保不会因摆锤释放、试样破碎造成人身伤害。

承德金和仪器制造有限公司
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XCJD-5数显式简支梁冲击试验机使用手册（2）