塑料简支梁冲击试验

1、塑料简支梁冲击试验(一) 试验目的把握塑料简支梁冲击试验方法理和基本结构。(二)试验原理本方法的原理是将试样安放在简支梁冲击机的规定位置上，然后利用摆锤自由落下，对试样施加冲击弯曲负荷、使试样裂开。用试样单位截面积所消耗的冲击功来评价材料的耐冲击韧性。图 1 所示为摆锤式简支梁冲击试验机的工作原理。(三)试验仪器及试祥 1 试验仪器 以国产 XJJ 5 摆锤式简支梁冲击机为例。 该机主要技术参数符台 GB1043 93 和 ISO179 1982 标准的要求。 图摆锤式简支梁冲击试验机原理示意图 (1) 机体结构及性能 见图 1 ，本试验机由机体、试样安放架、冲击锤、操纵机构及读数装置等五个部

2、分组成。 机体部分包括机体、操纵机构、测量机构、摆轴和试样安放架组成，为确保安装平稳、精确，在机体上面设有水准泡 17 ，便利调试。 试样安放架一由固定支座 1 、紧固螺钉 2 、活动试样支座 3 、支承刀刃 4 组成。试验前，应调整好活动试样支座间的距离，将试样紧靠在支座刀刃的支承面上。 冲击锤由摆轴 8 、上连接套 12 、摆杆 13 、调整套 14 、摆体 15 、冲击刀刃 16 等件组成。该机共有五种能量摆锤供选用，其冲击储能分别为 2 7J 、 7 5J 、 15J 、 25J 、 50J 。 操纵机构由手柄 9 、挂钩 l 等件组成。当冲击摆扬起所需角度 (160 ° )

3、 时，挂钩将摆上的调整套钩住。搬动手柄时，挂钩脱开，冲击摆自由落下，对试样进行冲击试验。 测量装置一其作用是将试样受冲击后所消耗的能量指示出来，试样所消耗的冲击功数值按下式计算。式中 P d 一冲击摆的冲击常数 冲击前摆锤扬角 一一冲击后摆锤升角 该机由于冲击摆常数和扬角均为常数，因此，只要测出试样冲断后摆锤的升角，就可计算出试样冲断时所消耗的能量。该机读数刻度盘就是依据此原理来设计刻度的。试验时，可以直接从度盘上读取冲断功，度盘上有五种能量范围的刻度。 2 试验试样 图简支梁冲击试样外形 (a) 无缺口试样 (b) 缺口试样 试样的外形如图 2 ，其尺寸见表 1 。 表简支梁冲击试样尺寸单位

4、： mm 试样、摆锤刀、支座支座三者的相互关系如图 3 。 图试样摆锤刀、支座三者的相互关系 (四)试验步骤 1. 按 GBl039 92 规定调整试验环境并处理试样。 2. 测量试样尺寸。试验前对每个试样的尺寸要进行认真测量，带缺口的试样要测量缺口处的剩余厚度，精确至 0 05mm ，每个试样的宽度、厚度尺寸各测量三点，取其算术平均值，每三个试样为一组。 3. 依据试样的抗冲击韧性，选用适当的能量摆锤，所选的摆捶应使试样断裂所消耗的能量在摆锤总储量的 10 一 80 范围内。 4. 安装冲击摆杆并调整好指针 ( 如图 1) 。安装好摆锤后，为使冲击后指针能正确指示，应使摆锤处于铅垂位置，检查

5、指针被动针 5 是否与主动针 6 靠紧，被动针所指示的位置是否于最大能量处。如不重合则需松开紧固螺母 7 ，将被动指针指在最大能量处，然后将螺母 7 拧紧。 5. 空击试验。托起冲击摆，使其固定在 160 °扬角位置，调整被动指针与主动指针重合，搬动手柄，让冲击摆自由落下，此时，被动指针应被拨到“零”位置，若超过误差范围，则应调整机件间的摩擦力，始终至指针示值在误差范围之内。 6. 依据试样规格，调整活动支座 3 间的距离 ( 如图 1) ，可使用机中配套的对中板来调整，其方法是：松开紧固螺针 2 ，将对中样板放在两活动支座的平面上，使对中样板的两侧面与支承刀刃相接触，摆锤冲击刀刃对

6、准样板中心的 V 型缺口，保证上述条件到位后拧紧螺钉 2 、通过固定座 1 将活动支座 3 固定在正确位置上。该机对中样板跨度的规格有四种，分别为： 40mm 、 60mm 、 70mm 和 95mm 。 7. 放置试样。试样应放置在两活动支座的上平面上，其测面与支撑承刀刃靠紧，测试带有缺口的试样，把冲锤放下，让冲击刀刃对正缺口的背面，再把冲锤回复到扬角位置挂住。 8. 冲击试验。完成上述预备工作后，便可以进行正式冲击试验。首先检查冲击摆是否处于所需的扬角位置，调整好废盘上的被动指针与主动指针相互接触。然后搬动手柄 9 ，摆锤即自由落下，冲断试样。当摆锤在空中瞬时静止时应准时接住，使其止动并读

7、取度盘上被动指针的指示数值。 9. 能量损失的修正。当摆锤最大冲击能量小于或等于 4J 时，能量损失除达到有关标准要求的规定外，还必需进行修正。修正后的能量值压 ( 即试样断裂所吸取的能量 ) 按下式计算：式中 F 摆锤力距， N · m 摆锤预扬角实测值 ( ° ) ' 摆锤空击后的升角 ( ° ) 试样断裂后摆锤的升角 ( ° ) 为了计算便利，该仪器这一档的修正值已制成表格。试验时，只需从度盘上读取试样断裂后的数值，就可以从能量损失修正表中查修正后的能量值。 当摆锤冲击能量大于 4J 时，能量值从读数盘上直接读取。 (五)试验结果与数据处理

8、 1. 无缺口试样简支粱冲击强度 n (KJ m 2 ) 由下式求得： 式中 E 一一试样吸取的冲击能， J a 试样的厚度尺寸， mm b 一一试样的宽度尺寸， mm 2. 缺口试样简文梁冲击强度 k (KJ m 2 ) 由下式求得：式中 一一缺口试样吸取的冲击能， J a k 一一试样缺口处剩余厚度尺寸， mm b 试样的宽度尺寸， mm 3. 计算强度值的算术平均值 ，标准偏差，由下式求得： 式中 单位测定值 一一组测定值的算术平均值 n 一一测定值个数 (六)试验报告或试验记录的内容   被测试材料的名称、规格、来源、制造厂家   试样的制备及缺口加工方法，取样方向

9、。   试样的外形、尺寸。   试样的预处理。   试验环境：温度、湿度。 试验机的型号，所用摆锤最大能量值。   试验速度。   试样的数量、裂开个数。   冲击强度值的算术平均值、   试验日期、人员。 (七)试验留意事项   因试验机的安装正确与否直接影响其精度，因此，试验前对仪器的状态要进行检查，观看水泥台是否牢固，机座水平度是否到位，地脚螺钉有没有拧紧，发觉问题准时订正。   对注射成型试样，有的可能由于冷却或定型处理不当而有稍微收缩或变形，测量尺寸时特殊要留意试详边缘相中间之差异，误差超过规定范围的必需剔除。   试验机上被动指针压紧钢珠的松紧程度影响着指示能量消耗的精确性，试验前要调整适当，以免位能量损失超值。   为避开冲断试样飞出伤