微機控制擺錘式液氮制冷自動沖擊試驗機主機與附具參數(shù)：              

大沖擊能量（J）  300

有效使用范圍  20%-80%FS

擺錘預揚角  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

◆  測量參數(shù)：

角度測量方式  光電編碼器

角度準確度  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,，微機顯示,PLC液晶顯示屏

◆  低溫及送樣定位機構參數(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)顯計時器  1 分-999 分鐘，分辨率1分

有效工作空間  冷室空間：250×56×11（長×寬×高）mm

冷卻室試樣容量  20只（多可擴展到40只）

送樣方式  氣動 

送樣定位時間  ≤5S

定位方式  氣動

定位精度  0.1mm

氣動壓力  0.6～0.7MPa

◆  整機參數(shù)：

外形尺寸

主機  裝防護網(wǎng)  2220×900  ×2220（長×寬×高）mm

電氣柜  960×620×830(長×寬×高）mm

制冷部分  700×260×460(長×寬×高）mm

重量

主機  約 1500kg

電氣柜  約 100kg

低溫系統(tǒng)  ≈70kg

電機功率  主機電機  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、無粉塵,；室溫（15-25℃）,；濕度<70%

?  適用標準：

?  GB/T 2611-2007 《試驗機  通用技術要求》

?  JB/T 7406.1-1994 《試驗機術語  材料試驗機》

?  GB/T 3808-2010《擺錘式?jīng)_擊試驗機的檢驗》

?  GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法》

?  JJG 145-2007《擺錘式?jīng)_擊試驗機》

?  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)_擊試驗機檢驗用夏比V 型缺口標準試樣》

?  JB/T 6147-2007 《試驗機包裝、包裝標志,、儲運技術要求》

微機控制擺錘式液氮制冷自動沖擊試驗機 功能與用途：

?  該系列沖擊試驗機為高剛度主機,、微機控制、自動控溫,、自動送樣定位,、自動測量記錄的試驗

機，是目前國內(nèi)技術水平的擺錘式?jīng)_擊試驗機,。

?  該系列沖擊試驗機根據(jù) ISO 148:1998,、GB/T 3808-2010《擺錘式?jīng)_擊試驗機的檢驗》等設計

與制造。*國內(nèi)和金屬材料沖擊試驗標準的要求,。

?  該系列沖擊試驗機功能強大,，穩(wěn)定可靠，測試,，操作方便,。是測試金屬材料在動負荷下抗

沖擊性能、判斷材料韌脆性的理想試驗設備,。

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

韌脆轉(zhuǎn)換溫度,。

?  該系列沖擊試驗機可廣泛適用于科研院所,、檢測機構、大專院校,、航空航天,、軍工、冶金,、機

械制造、壓力容器、船舶,、車輛,、橋梁、風電等各行業(yè)進行精密性的材料研究,、材料分析,、材

料開發(fā)、材料選擇,、工藝改進和質(zhì)量控制,。

?  該系列沖擊試驗機也是目前我公司生產(chǎn)的拳頭產(chǎn)品之一，是市場銷售的主流機型,。已累計生產(chǎn)

銷售 600 多臺,，經(jīng)過了大量的實用性檢驗和持續(xù)的改進完善，技術和工藝成熟,，可靠性高,，故

障率低，深受市場和用戶的好評與歡迎,。

?  技術特點與優(yōu)勢：

?  主機機架與底座一體化設計,、整體鑄造加工，克服了機身機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,，提高了試驗的穩(wěn)定性。機體吸收能量小,，測量結(jié)果更接近于試樣真實吸收功,。更

適合高能量沖擊；

?  一體化的構造,，避免了分體式結(jié)構機架底座連接裝配的誤差,；  

?  主機采用高剛度設計，每個受力部件經(jīng)有限元分析,、設計,，經(jīng)過精密加工與測試；

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

距離準確；

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

?  擺軸前后軸承受力均衡,，減小了摩擦,，也降低對軸承的沖擊破壞；

?  進口高精度軸承,，摩擦小,，抗沖擊，壽命長,；

?  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計，重心,；圓形結(jié)構,，有效降低沖擊時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），確保刃角堅固圓潤,，平面和圓弧切線過渡,，

抗沖擊耐磨損；

?  采用雙級減速電機為提錘動力,，力矩大,，不滑移，噪音小,。減速電機引進*制造,，性能可靠

經(jīng)久耐用；

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

?  通過 PLC 系統(tǒng)進行運行控制,，自動控制揚擺、掛擺,、沖擊,、放擺整個試驗過程,，運行可靠，并大大

降低電氣故障率,；

?  掛擺由PLC 按預設角度控制,，定位準確,，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構,，掛擺平穩(wěn)無抖動,，避免對掛脫擺機構的沖擊及損傷；

?  電氣驅(qū)動脫擺沖擊,，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,，利用剩余能量自動再次掛擺,，做好下次沖擊準備，提高了工作效率,；

?  可通過更換擺錘調(diào)整初始能量級別,，擴展使用范圍；

?  低溫系統(tǒng)：

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

達±1℃,。自動保溫，自動報警,。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)可以任意設定溫度值進行控制）； 

?  試驗開始前,，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??；

?  低溫室內(nèi)部采用耐氧化、溫度傳導快,、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,，可擴展到多放置40 只試樣）；

?  *設計的冷室和送樣結(jié)構,，可以同時滿足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,。

?  采用氣動方式送樣。試樣冷卻到設定溫度后,，啟動送樣,，強大的氣動送樣裝置迅速送出試樣，進行

沖擊試驗,?？焖贉蚀_；

?  試樣室*設計,，送樣裝置推力大,，無論試樣怎樣冷凍，都能夠順利送出,、不會卡?。?/span>

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

?  采用氣動方式自動二次定位,；

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

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

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

?  軟件設計有自動標定功能,，可以測試摩擦能量損失和空氣阻力能量損失,；

?  配置試樣自動輸出機構。沖擊完成后,，根據(jù)預設判據(jù),，測控系統(tǒng)可以自動判斷是否合格，并自動分

別揀出,；  

?  獨立的電器控制柜,，強弱電*隔離，降低干擾,；

?  設有安全銷,，擺錘升到預定位置后安全銷自動彈出,，防止擺錘意外下落造成事故,；  

?  整機配備分體組合式可開啟全封閉防護罩，鋁合金鋼化玻璃結(jié)構,，安全,、美觀；設置了門禁開關,，

只有把門關好才能進行沖擊,，起到安全作用；

?  結(jié)構與性能 

本試驗機由主機部分,、低溫制冷系統(tǒng),、式樣室與送樣定位系統(tǒng)、運行控制系統(tǒng),、測量顯示系統(tǒng),、試

驗附具、安全防護裝置七部分構成,。

◆  主機部分：

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

裝固定架與機架鑄為一體,。整臺機器為一個剛性整體，經(jīng)過自然時效加人工時效處理后,，具有

非常高的穩(wěn)定性,。整體加工，機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

,。當砧座受到?jīng)_擊時，原來分體式主機會因螺栓連接部位彈性變形吸收能量而影響沖擊測

量,，一體化主機從根本上避免了這個問題,。立柱前后對稱,，擺錘主軸采用簡支梁方式

支承，能有效避免擺錘沖擊時的側(cè)向顫動,，降低對測試結(jié)果的影響,。

◆  低溫制冷系統(tǒng)：

液氮制冷 

整機圖

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

因此,，通過液氮制冷就是把液氮噴淋在試樣上,，液氮氣化就吸收試樣的熱量，從而降低了試樣的溫

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

測量控制,。

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

我們經(jīng)過反復論證與試驗,，設計了*的毛細管針孔液氮細密均勻噴淋裝置（鼠籠式結(jié)構）,，并通

過實時溫度測試反饋，通過控制流量閥的液氮流量和電熱板的溫度調(diào)節(jié),，實現(xiàn)了對溫度的控制

和低溫室的均勻噴淋降溫,。

                                                                   液氮噴灑結(jié)構與控制圖

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

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

會通過針孔向試樣噴淋,，液氮蒸發(fā)吸熱，達到降溫的目的。熱電偶實時測試溫度,，當接近所需

溫度時,，計算機通過流量閥控制流量，減少噴淋液氮的供給量,，直至設定溫度,。降溫快，溫度

均勻,，控溫,，可達±1℃，溫度可達-196℃,。并且降低了液氮的浪費,。

                                                               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：

標準夏比沖擊試樣的尺寸是 10×10×55mm，但標準規(guī)定,，當材料厚度無法做成標準試樣時,，允許

做成10×7.5×55mm、10×5×55mm和10×2.5×55mm的薄試樣,。由于低溫自動沖擊試驗機的試樣室

都是按照 10×10×55mm 的標準試樣設計制造的,，無法同時滿足薄試樣的試驗，給用戶試驗造成很大麻

煩,。

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

耐氧化,、溫度傳導快、經(jīng)久耐用的銅試樣盒,，適應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，做到試樣在低溫室內(nèi)動作可靠,、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,。真正實現(xiàn)了一臺試驗機可完成所有沖擊試驗,。