Микропроцессорный автоматический ударный испытательный станок для низких температур JB‑300WD

Описание продукта:

Микропроцессорный автоматический ударный испытатель низких температур модели JB‑300WD предназначен для определения стойкости металлических материалов к ударным нагрузкам, что позволяет оценить их механические свойства при динамическом воздействии. Поглощённая энергия образца определяется по разности потенциальной энергии маятника до удара и остаточной потенциальной энергии после удара, отображаемой на шкале. Максимальная энергия удара составляет 300 Дж; в комплекте поставляется маятник с энергией 150 Дж. Используемый образец имеет сечение 10×10 мм. Прибор обладает значительной энергией удара и применяется для испытаний чёрных металлов с высокой ударной вязкостью, таких как сталь и её сплавы.

Данный прибор представляет собой комплексный аппарат для проведения низкотемпературных и ударных испытаний, оснащённый специализированным пневматическим устройством подачи образцов с автоматической подачей. Для обеспечения центровки образца применяется пневматический метод фиксации торцевой поверхности, что гарантирует, что после завершения низкотемпературного испытания время от извлечения образца из камеры до начала удара не превышает 4 секунд, повышая точность испытаний и эффективность работы. Охлаждение образцов, выдержка при заданной температуре, регулирование температуры, подъём маятника, его установка, подача образца, позиционирование и удар — всё осуществляется посредством электрического автоматического управления и выполняется автоматически. После разрушения образца за счёт остаточной энергии маятник автоматически поднимается, готовясь к следующему ударному испытанию; поэтому данный прибор особенно выгодно проявляет свои преимущества в лабораториях, проводящих серийные низкотемпературные ударные испытания, а также на металлургических и машиностроительных предприятиях, где такие испытания выполняются в больших объёмах.

Данный прибор оснащён компьютером и принтером, а также обладает функциями двойного управления и двойной индикации. Он использует автоматическое управление и измерения на основе ПЛК; по данным, полученным с энкодера, вычисляется угол отскока маятника после разрушения образца, после чего автоматически отображаются значение угла отскока β, работа маятника, затраченная на разрушение образца, а также значение ударной вязкости ak. С помощью компьютера и специализированного программного обеспечения для обработки данных и управления можно редактировать результаты испытаний и формировать протоколы; также возможно сохранение и распечатка данных испытаний, среднего значения работы по трём испытаниям, времени проведения испытания и порядкового номера, а кроме того — осуществление удалённой передачи данных. На экране компьютера в режиме реального времени отображается кривая охлаждения, что позволяет удобно контролировать время остывания образца.

Основной ударный узел данного прибора выполнен из литой стали, что обеспечивает его высокую жёсткость и стабильность в течение всего испытания, высокую ударопрочность, малую склонность к деформации, точность результатов и длительный срок службы. Применение муфты большого крутящего момента и двигателя повышенной мощности гарантирует более плавное и вибрационно‑беззвучное выполнение операций подъёма и опускания маятника. В низкотемпературном блоке используется технология холодильного цикла на основе каскадного компрессора; за счёт принципа теплового равновесия и циркуляционного перемешивания достигается автоматическое равномерное охлаждение образцов, поддержание постоянной температуры и её регулирование.

Настоящее оборудование разработано и изготовлено в соответствии с национальным стандартом ГБ/Т 3808‑2002 «Проверка маятниковых ударных испытательных машин», а ударные испытания металлических материалов проводятся по государственному стандарту ГБ/Т 229‑2020 «Металлические материалы. Метод испытания по Шарпи с использованием маятника», при этом оно соответствует требованиям инструкции по поверке маятниковых ударных испытательных машин JJG 145‑2007. При изменении конструктивной схемы и замене соответствующих деталей, в том числе лезвия R8, данное оборудование может одновременно удовлетворять требованиям международных стандартов ASTM E23, EN 10045, ISO 148, ISO 83 и других.

Технические параметры:

Краткое описание структуры:

Основными компонентами данного устройства являются:

Основной блок, низкотемпературное устройство, механизм подачи материала, позиционирующий механизм, электрический шкаф управления, микроЭВМ и др.

1. Хост: Состоит из корпуса, механизма передачи, механизма подъёма и опускания маятника, индикаторного устройства, маятника и автоматического устройства подачи сигнала для подъёма маятника.

1) Механическая часть снятия и навешивания:

После нажатия кнопки «Поднять маятник» маятник поднимается и фиксируется, а предохранительный штифт выдвигается. Нажав кнопку «Автоматическая подача образца», испытательная машина выполнит следующие операции: подача образца → позиционирование → зажим → установка образца в рабочее положение; затем следует нажать кнопку «Выдвинуть штифт», после чего — кнопку «Удар», чтобы произвести очередное ударное испытание. После разрушения образца маятник автоматически поднимается и фиксируется, а предохранительный штифт автоматически выдвигается, готовя аппарат к следующему ударному испытанию.

2) Указывающий орган:

Роль индикаторного устройства заключается в отображении энергии удара, поглощённой образцом во время испытания; оно состоит из шкалы, стрелки и переключателя. Настоящий прибор управляется микропроцессором и оснащён двумя системами считывания показаний; результаты испытания одновременно отображаются на компьютере.

3) Часть маятника:

Маятник состоит из маятника‑тела, лезвия, маятниковой штанги, соединительного узла, вилки и крючка. Для удобства замены маятников с различными уровнями энергии в комплекте поставляется съёмник.

2. Низкотемпературное устройство: Состоит преимущественно из двух частей: холодильной системы и низкотемпературного резервуара.

После включения питания и переключателя охлаждения начинает работать высокотемпературный компрессор; при достижении условий запуска низкотемпературного компрессора (примерно через 5 минут) он автоматически включается, и система охлаждения переходит в режим штатной работы. Компрессоры охлаждения функционируют непрерывно; когда температура в ёмкости приближается к заданному значению, нагревательное устройство в охлаждающем резервуаре начинает подавать тепло в соответствии с ПИД‑регулированием, чтобы компенсировать избыточное охлаждение, создаваемое системой, и обеспечить поддержание постоянной температуры.

3. Устройство подачи материала: После охлаждения образца в низкотемпературном устройстве до заданной температуры он быстро и надёжно подаётся на опорную поверхность анвилла — именно это обеспечивает данный механизм. Пневматический механизм подачи состоит преимущественно из цилиндра и устройства подачи. Движение механизма подачи осуществляется за счёт поступления сжатого воздуха в цилиндр, который приводит поршень в движение; поршень, перемещая шток подачи, осуществляет быстрый поступательный ход вперёд и обратное возвратное движение. Передвижение штока вперёд, назад и его остановка управляются электрическими сигналами, подаваемыми пневмоклапаном переключения цилиндра и магнитными выключателями, которые, в свою очередь, обеспечивают выполнение хода вперёд и назад. Регулировка положения магнитных выключателей позволяет тонко настраивать положение штока подачи и скорость его демпфирования.

4. Устройство позиционирования: Испытательный образец должен плотно прилегать к боковой поверхности подставки, чтобы его надрез находился точно в центре оси маятника. Плотное прилегание образца к боковой поверхности подставки обеспечивается定位‑устройством. При подаче образца подающим стержнем к передней подставке, под действием фиксирующей пружинной пластинки образец продвигается вперёд, прижимаясь к боковой поверхности подставки. Когда задний конец образца ещё не отошёл от фиксирующей пружинной пластинки, а передний конец уже вошёл на поверхность задней подставки (на 2–3 мм), магнитный переключатель на пневматическом цилиндре системы подачи посылает сигнал; включается позиционирующий цилиндр, после чего срабатывает позиционирующее устройство: позиционирующий стержень перемещается в рабочее положение, а боковые упругие упорные столбики устройства плотно прижимают образец до тех пор, пока передний конец не примкнет к позиционирующей плоскости устройства, тем самым завершая процесс позиционирования образца.

После возврата подающего цилиндра, получив сигнал от электромагнита, механизм позиционирования цилиндра отводится в сторону от поверхности позиционирования образца, чтобы обеспечить возможность проведения удара.

5. Электрическая система управления:

Электрическая система управления данного оборудования представляет собой разработанную нашей компанией систему управления на базе микропроцессора PLC фирмы Panasonic.

Основные характеристики оборудования:

1) Один основной блок мощностью 300 Дж

2) По одному маятнику массой 150 Дж и 300 Дж

Лезвие по американскому стандарту R8, 2 штуки

3) Кассета для образцов — одна штука

4) Устройство терморегулирования охлаждения — один комплект (установлено на основном блоке)

5) Автоматическая система подачи и позиционирования — один комплект (установлен на основном оборудовании)

6) Комплект устройства поворотной передачи (установлен на основном агрегате)

7) Автоматическое устройство для подвешивания маятника — один комплект (устанавливается на основной станок)

8) Брендовый компьютер — один штук

9) Принтер марки A4 — один штук

10) Специализированное программное обеспечение для обработки данных и управления — один комплект

11) Съёмник — один штуки (для замены маятника)

12) Анкерные болты — четыре штуки

13) Устройство безопасности — один комплект (возможна установка полностью закрытой защитной сетки по индивидуальному заказу)

14) Безмасляный насос — один шт.

15) Шкаф управления — один штуки

Краткое описание хода эксперимента:

1. Выбор и расстановка: При нажатии кнопки качания электродвигатель приводит в действие червячную передачу; после подачи напряжения на электромагнитную муфту и её срабатывания маятник начинает вращаться против часовой стрелки. Когда маятник достигает заданного положения, фотоэлектрический датчик приближения фиксирует сигнал, предохранительный штифт занимает рабочее положение, электромагнитная муфта отключается, и маятник фиксируется в указанном положении.

2 Охлаждение: Для обеспечения охлаждения в ходе испытаний применяется импортная компрессорно‑контурная технология. Образец помещается в образцовый ящик, который затем вставляется в холодильную камеру; внутри камеры вокруг образцового ящика расположены охлаждающие медные трубки, а снаружи — нагревательные пластины, предназначенные для регулирования температуры охлаждения. При достижении заданной температуры охлаждения нагревательные пластины поддерживают её, благодаря чему за счёт принципа теплового равновесия удаётся достичь требуемой установленной температуры.

3 Подача материала: Система подачи материала основана на пневматическом принципе: с помощью возвратно‑выдвижного движения пневмоцилиндра образец выдвигается из холодильной камеры к зажиму, одновременно приводится в действие позиционирующий цилиндр, который фиксирует образец в заданном стандартном положении на опоре для ударного воздействия. Движение механизма подачи осуществляется за счёт подачи сжатого воздуха в цилиндр, который, перемещая поршень, приводит в поступательное движение шток подачи — вперёд для подачи и назад для возврата. Направление движения штока (вперёд, назад, остановка) управляется пневматическим переключателем цилиндра и электрическими сигналами магнитных датчиков, которые задают ход цилиндра. Регулировка положения магнитных датчиков позволяет точно настраивать положение штока и скорость амортизации.

4 удар: После установки образца в положение удара нажимают кнопку отвода фиксатора — предохранительный штифт возвращается на место; затем нажимают кнопку удара — маятник освобождается и, падая под действием силы тяжести, ударяет по образцу. Система автоматически регистрирует данные; используя потенциальную энергию после удара, система управления принимает сигналы, приводной двигатель вращает червячную передачу, электромагнитная муфта включается, маятник возвращается в исходное подвешенное положение, готовясь к следующему испытанию.

5 программное обеспечение : Интерфейс выглядит следующим образом (в реальном времени отображается кривая охлаждения, температура и время охлаждения представлены наглядно)