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冲击试验机摆锤的设计与检验

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  • 更新日期:2011-06-16
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详细介绍
【摘要】通过对硬质塑料简支梁、悬臂梁冲击试验机以及金属冲击试验机的研究,建立了摆轴轴线
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至打击中心距离与冲击能量、冲击速度以及摆锤的落角之间的计算公式;以打击点尽量靠近打击中心为
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目标函数,建立了摆锤优化设计数学模型,并采用 [\X]XRM语言编程进行了优化设计;
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关键词:摆锤;打击中心;冲击速度;设计;检验
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【 】
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’.5672 :0/ 9&82,5’2 863 $7,8&&5’ $8,7/58&2 97631&1$ 5$98’, ,72,56% $8’.5672; ,.7 ’8&’1&8,56% :0/$1&8 0: ,.7
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352,86’7 >7,?776 8@52 0: 97631&1$ 2.8:, 863 ’76,7/ 0: 97/’122506 52 72,8>&52.73; ?.5’. 52 /7&8,73 ?5,. 5$98’,
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[\X]XRM &86%18%7A
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中图分类号:]Q-J!" 7 文献标识码:R
! 摆轴轴线至打击中心距离的确定
式中# &—摆轴轴线至试样中心
!" ! 摆锤在初始时刻的位能 !
$ )
打击点 的距离。
摆锤在初始时刻的位能 ! 为#
!" 6 打击中心
$ ) $ )
! " #$%& ! %&’(! !

如图 ! 所示,当摆锤打击试
式中# $—摆锤的质量*
件时,如果打击点距摆轴轴线的
0
% —重力加速度+ 取值 ," -! . / ( *
距离为某一数值 &!,冲击力在摆
& —摆轴轴线至试样重心的距离。

轴轴线处不产生附加的水平约束
!" 0 冲击速度
力,此时的 *8点即为摆锤的打击
当摆锤由初始位置转到竖直位置时,设其角速度变为
"
9 :
7
中心。&! 的计算如下 :
(123 / (),如果忽略机械摩擦、风阻等消耗的能量,应用机械能守
设刚进入打击时,摆锤的角
恒定律,有
速度为 4,在 *8点受到试件给
"
!
0
$ )
( " 5 ! 0
4
+ +
0 摆锤的反作用力 设其大小为 , 图 ! 打击中心
&
!
式中# (4—摆锤对摆轴轴线的转动惯性 至摆轴轴线的距离为 ,在打击
" "
4
则 过程中角速度发生急剧改变,由 降低到 ,假定材料为刚
#
$ ) 体,应用质点系碰撞时的微分方程,有
6
$ )
( " % ( " 5 % & *+3, ;
4 4 4 !
因此,打击点处的冲击速度 ) 可表示为
根据质点系动量定理积分形式,有
 
 
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