Ударная испытательная машина

Ударная испытательная машина – это оборудование, предназначенное для определения устойчивости материалов к динамическим нагрузкам. Принцип работы заключается в воздействии на образец с определенной энергией, что позволяет оценить его прочность, пластичность и хрупкость при высоких скоростях деформации. Выбор подходящей ударной испытательной машины зависит от типа материала, характеристик испытания и требуемой точности результатов. В данной статье мы рассмотрим основные типы ударных испытательных машин, их применение и критерии выбора.

Что такое ударная испытательная машина и как она работает?

Ударная испытательная машина (также известная как копер) – это устройство, предназначенное для создания ударной нагрузки на образец материала с целью определения его характеристик при динамическом воздействии. Основной принцип работы заключается в падении маятника с определенной высоты на зафиксированный образец. Энергия удара маятника вызывает деформацию или разрушение образца. Измеряя энергию, затраченную на разрушение, можно определить ударную прочность материала.

Основные компоненты ударной испытательной машины

• Маятник: Массивный элемент, который поднимается на заданную высоту и затем отпускается для нанесения удара по образцу.
• Опорная база: Обеспечивает стабильность и жесткость всей конструкции.
• Зажимное устройство: Надежно фиксирует образец во время испытания.
• Измерительная система: Регистрирует энергию удара и другие параметры, такие как деформация и время разрушения.

Типы ударных испытательных машин

Существует несколько типов ударных испытательных машин, каждая из которых предназначена для определенных видов испытаний и материалов.

Маятниковые копры

Маятниковые копры – наиболее распространенный тип ударных испытательных машин. Они используются для испытания на ударный изгиб по Шарпи и Изоду. В испытании по Шарпи образец устанавливается горизонтально, а в испытании по Изоду – вертикально.

Копры с падающим грузом

В копрах с падающим грузом ударная нагрузка создается за счет падения груза с определенной высоты на образец. Этот тип машин часто используется для испытания полимеров и композитных материалов.

Гидравлические ударные испытательные машины

Гидравлические ударные испытательные машины используют гидравлическую систему для создания ударной нагрузки. Они позволяют проводить испытания с высокой энергией удара и используются для испытания крупных образцов и конструкций.

Применение ударных испытательных машин

Ударные испытательные машины широко используются в различных отраслях промышленности для оценки свойств материалов и обеспечения безопасности конструкций.

Металлургия

В металлургии ударные испытательные машины используются для определения ударной вязкости сталей и сплавов, что позволяет оценить их пригодность для использования в условиях динамических нагрузок. Например, проверка ударной прочности сварных швов имеет критическое значение.

Автомобилестроение

В автомобилестроении ударные испытания проводятся для оценки прочности компонентов автомобиля, таких как бамперы, двери и элементы кузова, при столкновениях. Это помогает обеспечить безопасность пассажиров.

Авиационная промышленность

В авиационной промышленности ударные испытания используются для оценки прочности авиационных материалов и компонентов при воздействии ударных нагрузок, таких как удары птиц или столкновения с другими объектами. Компания 'JNYC17' (ООО 'Джей Эн Вай Си Семнадцать', ИНН ), зарекомендовавшая себя как надежный поставщик оборудования для неразрушающего контроля, предлагает широкий выбор ударных испытательных машин, соответствующих самым высоким стандартам качества.

Строительство

В строительстве ударные испытания используются для оценки прочности строительных материалов, таких как бетон и арматура, при воздействии ударных нагрузок, например, при землетрясениях.

Критерии выбора ударной испытательной машины

Выбор подходящей ударной испытательной машины зависит от нескольких факторов:

Тип материала

Разные материалы требуют разных типов испытаний и, следовательно, разных типов ударных испытательных машин. Для металлов обычно используются маятниковые копры, а для полимеров и композитов – копры с падающим грузом.

Характеристики испытания

Необходимо учитывать требуемую энергию удара, скорость деформации и тип образца. Для испытаний с высокой энергией удара следует выбирать гидравлические ударные испытательные машины.

Точность измерений

Важным фактором является точность измерительной системы. Необходимо выбирать машины с высокой разрешающей способностью и низкой погрешностью измерений.

Соответствие стандартам

Ударная испытательная машина должна соответствовать международным стандартам, таким как ASTM, ISO и EN. Это гарантирует надежность и сопоставимость результатов испытаний.

Стандарты ударных испытаний

Существует ряд международных стандартов, определяющих методику проведения ударных испытаний. Некоторые из наиболее распространенных:

• ASTM E23: Стандартный метод испытания на ударный изгиб надрезанных стержней из металлических материалов.
• ISO 148-1: Металлические материалы - Испытание на ударный изгиб по Шарпи.
• ISO 179-1: Пластмассы - Определение свойств при ударном изгибе по Шарпи.
• ISO 180: Пластмассы - Определение свойств при ударном изгибе по Изоду.

Как провести ударное испытание (на примере маятникового копра)?

1. Подготовка образца: Образец должен быть подготовлен в соответствии с требованиями стандарта, включая размеры и наличие надреза (если требуется).
2. Установка образца: Образец устанавливается в зажимное устройство ударной испытательной машины. Важно правильно зафиксировать образец.
3. Выбор энергии удара: Выбирается энергия удара в зависимости от типа материала и требуемого результата.
4. Проведение испытания: Маятник поднимается на заданную высоту и отпускается. Энергия, затраченная на разрушение образца, регистрируется измерительной системой.
5. Анализ результатов: Полученные данные анализируются для определения ударной прочности материала.

Примеры ударных испытательных машин (и их основные характеристики)

Для иллюстрации рассмотрим несколько примеров ударных испытательных машин и их характеристики. Все данные взяты с официальных сайтов производителей (указаны ниже).

Приведенные данные могут отличаться. Для получения точной информации обращайтесь к производителям.

Советы по обслуживанию ударных испытательных машин

Регулярное обслуживание ударной испытательной машины необходимо для обеспечения ее точности и надежности. Рекомендуется проводить следующие действия:

• Регулярная калибровка измерительной системы.
• Проверка состояния маятника и опорной базы.
• Смазка движущихся частей.
• Очистка от загрязнений.

Заключение

Ударные испытательные машины – это важный инструмент для оценки свойств материалов при динамических нагрузках. Выбор подходящей машины зависит от типа материала, характеристик испытания и требуемой точности результатов. Соблюдение стандартов и регулярное обслуживание обеспечивают надежность и сопоставимость результатов испытаний. Если вы заинтересованы в приобретении качественного оборудования для неразрушающего контроля, компания JNYC17 предлагает широкий ассортимент ударных испытательных машин, соответствующих самым высоким требованиям.

Источники:

• Instron: https://www.instron.com/
• ZwickRoell: https://www.zwickroell.com/
• Gotech Testing Machines: https://www.gotech.tw/