沖擊實(shí)驗(yàn)方法與步驟
在實(shí)際工程機(jī)械中，有許多構(gòu)件常受到?jīng)_擊載荷的作用,機(jī)器設(shè)計(jì)中應(yīng)力求避免沖擊波負(fù)荷,但由于結(jié)構(gòu)或運(yùn)行的特點(diǎn),沖擊負(fù)荷難以*避免，例如內(nèi)燃機(jī)膨脹沖程中氣體爆炸推動(dòng)活塞和連桿，使活塞和連桿之間發(fā)生沖擊，火車開車、停車時(shí)，車輛之間的掛鉤也產(chǎn)生沖擊，在一些工具機(jī)中，卻利用沖擊負(fù)荷實(shí)現(xiàn)靜負(fù)荷難以達(dá)到的效果，例如鍛錘、沖擊、鑿巖機(jī)等，為了了解材料在沖擊載荷下的性能，我們必須作沖擊實(shí)驗(yàn)。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/font>
1.了解沖擊實(shí)驗(yàn)的意義，材料在沖擊載荷作用下所表現(xiàn)的性能
2.測(cè)定低碳鋼和鑄鐵的沖擊韌度值
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器
數(shù)顯擺式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)、游標(biāo)卡尺等
三、基本原理
1.沖擊實(shí)驗(yàn)是研究材料對(duì)于動(dòng)荷抗力的一種實(shí)驗(yàn)，和靜載荷作用不同，由于加載速度快，使材料內(nèi)的應(yīng)力驟然提高，變形速度影響了材料的機(jī)構(gòu)性質(zhì)，所以材料對(duì)動(dòng)載荷作用表現(xiàn)出另一種反應(yīng)。往往在靜荷下具有很好塑性性能的材料，在沖擊載荷下會(huì)呈現(xiàn)出脆性的性質(zhì)。
2.此外在金屬材料的沖擊實(shí)驗(yàn)中，還可以揭示了靜載荷時(shí)，不易發(fā)現(xiàn)的某結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作條件對(duì)機(jī)械性能的影響（如應(yīng)力集中，材料內(nèi)部缺陷，化學(xué)成分和加荷時(shí)溫度，受力狀態(tài)以及熱處理情況等），因此它在工藝分析比較和科學(xué)研究中都具有一定的意義
四、沖擊試件
工程上常用金屬材料的沖擊試件一般在帶缺口槽的矩形試件，做成制品的目的是為了便于揭露各因素對(duì)材料在高速變形時(shí)的沖擊抗力的影響。并了解試件的破壞方式是塑性滑移還是脆性斷裂。但缺口形狀和試件尺寸對(duì)材料的沖擊韌度值的影響極大，要保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果能進(jìn)行比較，試件必須嚴(yán)格按照冶金工業(yè)部的部頒布標(biāo)準(zhǔn)制作。故測(cè)定值的沖擊實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)上是一種比較性實(shí)驗(yàn)，其沖擊試件形狀如圖所示。
圖7-2
五、沖擊實(shí)驗(yàn)形式
1.簡(jiǎn)梁式彎曲沖擊實(shí)驗(yàn)
2.肱梁式彎曲沖擊實(shí)驗(yàn)
3.拉伸沖擊實(shí)驗(yàn)
簡(jiǎn)梁式彎曲沖擊實(shí)驗(yàn)工程中*常用
六、實(shí)驗(yàn)方法與步驟
1.測(cè)量試件尺寸，要測(cè)量缺口處的試件尺寸。
2.首先了解擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造原理和操作方法，掌握沖擊試驗(yàn)機(jī)的操作規(guī)程，一定要注意安全。
3.調(diào)整沖擊試驗(yàn)機(jī)指針調(diào)到“零點(diǎn)"根據(jù)試件材料估計(jì)所需破壞能量，先空打一次，測(cè)定機(jī)件間的摩擦消耗功。
4.將試件裝入在沖擊試驗(yàn)機(jī)上，簡(jiǎn)梁式?jīng)_擊實(shí)驗(yàn)應(yīng)使沒有缺口的面朝向擺錘沖擊的一邊，缺口的位置應(yīng)在兩支座中間，要使缺口和擺錘沖刃對(duì)準(zhǔn)。將擺錘舉起同空打時(shí)的位置，打開鎖桿。使擺錘落下，沖斷試件，然后剎車，讀出試件沖斷時(shí)消耗的功，以下式可計(jì)算出材料的沖擊韌度值
——沖斷試件時(shí)所消耗的功
——試件缺口橫截面積
圖7-3
七、注意事項(xiàng)：
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要特別注意安全，優(yōu)良禁止把擺錘舉高后安放試件，當(dāng)擺錘舉高后，人就離開擺錘擺動(dòng)的范圍，在放下擺錘之前，應(yīng)先檢查一下有沒有人還未離開，以免發(fā)生危險(xiǎn)。
八、討論題
低碳鋼和鑄鐵在沖擊作用下所呈現(xiàn)的性能是怎樣的？
材料沖擊實(shí)驗(yàn)在工程實(shí)際中的作用如何？
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