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擺錘VS落錘,到底哪個才是合適的選擇?

更新時間:2024-05-20點擊次數:1845

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材料在實際使用過程中,既會(hui) 受到拉伸、彎曲、壓縮等靜態力,也會(hui) 經曆跌落、撞擊等情況產(chan) 生的衝(chong) 擊力。衝(chong) 擊測試是評估材料/部件的耐衝(chong) 擊性能的重要方法之一。在實驗室級別的測試中,擺錘衝(chong) 擊和落錘衝(chong) 擊測試是兩(liang) 種較為(wei) 普遍的試驗方法。

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擺錘衝(chong) 擊

擺錘衝(chong) 擊測試是指錘頭以一定高度釋放,通過擺臂擺動後水平撞擊到樣品上,撞擊之後擺錘繼續升高,通過擺錘釋放與(yu) 最終位置的角度差,依據能量轉換以及能量守恒定律即可得到樣品受衝(chong) 擊的吸收能量,用於(yu) 評估樣品的耐衝(chong) 擊性能。


此外,如果在錘頭安裝力值傳(chuan) 感器,還可以記錄樣品受衝(chong) 擊過程中的力,通過力和位移曲線積分的方式計算樣品衝(chong) 擊強度,同時曲線形狀能用來評估樣品的韌性。


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落錘衝(chong) 擊

落錘衝(chong) 擊試驗則是錘頭以一定高度自由或加速落下,以自由狀態垂直衝(chong) 擊樣品;通過力值、試樣變形、破壞情況以及衝(chong) 擊曲線量化來評估材料的抗衝(chong) 擊性能或結構穩定性。


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落錘衝(chong) 擊與(yu) 擺錘衝(chong) 擊有何不同?

由於(yu) 結構及原理的區別,擺錘衝(chong) 擊測試衝(chong) 擊速度以及衝(chong) 擊能量範圍往往較小,更偏向於(yu) 原材料級別的性能研究


落錘衝(chong) 擊試驗機可通過添加高能係統,以高達 1800J 的衝(chong) 擊強度、24m/s 的衝(chong) 擊速度對零部件級別的樣品進行衝(chong) 擊測試,並實現測試區域的環境控製。因此,落錘衝(chong) 擊係統除了原材料級別的測試外,也可兼顧材料、產(chan) 品的整體(ti) 抗衝(chong) 擊能力的研究。


在衝(chong) 擊能量滿足測試需求的情況下,使用擺錘衝(chong) 擊和落錘衝(chong) 擊試驗機進行的測試推薦指數如下:


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如何選擇擺錘或落錘試驗係統?

01
看實驗目的

擺錘衝(chong) 擊測試效率高於(yu) 落錘衝(chong) 擊測試,但落錘衝(chong) 擊測試能獲得更多精細信息。


如果測試結果用於(yu) 類似石化行業(ye) 產(chan) 線質量控製擺錘則是很好的選擇。如果用於(yu) 科研或項目研發落錘往往更合適。


02

看執行標準

比如 ISO 179/180 等標準對擺錘角度、速度以及能量有明確要求,則建議首先選擇擺錘衝(chong) 擊試驗,以便更符合標準;如果已有落錘, 為(wei) 了拓展實驗能力,額外購置配件以完成相關(guan) 試驗的橫向對比則是一個(ge) 經濟的選擇。


但標準的起草有其曆史的局限性,比如 ISO 11343 全文示例圖一直沿用擺錘,但膠粘劑的衝(chong) 擊應用下往往需要在線低溫環境,所以用戶執行這一標準時通常會(hui) 選擇采購落錘。


在新的國家標準 GB/ T36877 中意識到這個(ge) 問題後改為(wei) 優(you) 選落錘,一方麵符合實際操作,另一方麵更便於(yu) 理解衝(chong) 擊過程。


03

看衝(chong) 擊條件

衝(chong) 擊測試往往有衝(chong) 擊速度和衝(chong) 擊能量要求


擺錘衝(chong) 擊測試結構簡單且操作方便,但衝(chong) 擊能量範圍較窄,並且衝(chong) 擊速度往往是固定的,在極個(ge) 別的設備中隻能做到有限的速度調節。


落錘衝(chong) 擊試驗機的速度可以做到無極設置,能量範圍比擺錘衝(chong) 擊試驗機更廣,更適用於(yu) 一些特殊的條件的測試。


04

看試樣幾何尺寸

實際應用中存在製樣或尺寸效益等因素,必須采用大尺寸樣品,落錘測試倉(cang) 往往可以容納更大尺寸的樣品,為(wei) 大尺寸樣品測試帶來更多可能性以及便捷性。


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汽車保險杠測試


05

看是否需要穩定的溫度環境

從(cong) 結構設計來看,擺錘由於(yu) 其扁窄型設計無法容納在測試過程中自動打開和關(guan) 閉的在線測試倉(cang) 。


而 Instron 落錘設計了一體(ti) 式環境測試倉(cang) ,可以在測試過程中自動關(guan) 閉和打開,實現精確的控溫和保溫。同時可以增加半自動或全自動係統,,提升了低溫測試的效率和減少頻繁開關(guan) 門導致的液氮或幹冰消耗,從(cong) 而節約成本。


Instron 落錘一體(ti) 式環境測試倉(cang)


Instron 應用解決(jue) 方案



Instron 9400 係列落錘試驗機具備高達 1800J 的能量和 24m/s 的衝(chong) 擊速度,可滿足各類材料的測試能力需求。此外,多樣的夾具以及衝(chong) 頭、優(you) 異的環境箱控製係統、高速攝像機、自動進樣係統和大尺寸底座,讓測試更加高效且應用廣泛。


Instron 擺錘試驗機采用一體(ti) 化鑄造成型的機架、底座,最大限度減少結構性震蕩導致的能量損失;經專(zhuan) 門設計的一體(ti) 化成型擺錘可減少能量損失及風阻造成的能量損失;在線式低溫冷卻係統,讓低溫測試數據更加精準;穩定的機架讓設備在滿足高達 50J 的擺錘衝(chong) 擊的同時,也讓小能量衝(chong) 擊結果更準確。



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