论冲击试验机的改造

1论冲击试验机的改造作者朱大成摘要冲击试验机是我公司的最终产品检测的关键的实验设备，本文主要是利用原冲击试验机主要机械部分和电器原件，对电器控制部分进行改造，新的控制电路和设备在实验运用中，运行稳定，各项功能都良好运转，取得了满意效果。关键词冲击试验机存在问题改造控制电路图一、冲击试验机的用途简介冲击试验机是用于测定金属村料在动负荷下抵抗冲击的性能，以便判断材料在动负荷下的性质。试验机的扬摆、挂摆、送料、定位，冲击及温度控制均为电气控制，在冲断试样后利用剩余能量自动扬摆，准备做下次冲击试验。二、原冲击试验机的组成部分1、主机：机身、传动机构、挂脱摆机构、指示机构、摆锤、自动扬摆讯号装置等组成。2、低温浴：是将实验室试样冷却到所需温度。3、送料机构试样在低温装置冷却到所需温度后送到钳口支撑面上，由此机构完成。24、定位机构试样必须紧贴钳口侧面，使试样缺口正确地位于摆锤轴线中心，是由定位机构保证。保留主机的组成部分见（图一）二、改造前我公司冲击试验机的具体状况我公司原有冲击试验机是2000年出厂的产品共有三台，通过7年长进间的使用，试验机的使用者对该试验机的不足有了以下几点意见。1、送样机滑轨老化，间隙过大导至试样不能按原有位置摆放，厂家的这种机型已没有配件。2、原试验机试样是放在试样夹中，只能放置20个试样。一个3实验周期只能做试验夹中的20个试样，检测效率过低。3、对试验块加工精度要求很高不能有偏差，一旦有偏差就会导致卡样和试样摆放不到位等现象。4、如冷却酒精含有水份或空气湿度过大，试样会冻在试样夹中，导致实验不能进行。5、试验机的限位采用的是行程开关，由于开关的误差和机械的贯性，导致送样机送样不到位，或超过规定位置。试样位置不准确，第一影响试验结果；第二在实验过程中容易导致试验块飞出，给操作者带来危险；第三试验块作废率增加重新加工试样，增加了实验成本和实验周期。6、送样机送样时间过长，导致试样在传送过程中温度上升，会影响到最后的检测结果。7、送样机采用的是端面对中,对冲击试样的加工精度要求比较严格,若偏差较大,摆锤刀刃不能沿对称面打击试样缺口的背面,造成结果偏大。8、原冲击试验机是针对10.0mm标准试样设计，而我厂产品种类繁多，冲击宽度有10.0mm、7.5mm、5.0mm三种尺寸，对于7.5mm、5.0mm小尺寸试样，尤其是5.0mm试样，送样时易发生多送的情况。冲击试样的摆放示意图见（图二）：4图二冲击试样的摆放示意图基于这些问题，我查阅了有关实验机的资料，工艺流程，操作指南等，并与生产厂家取得联系沟通，总结了出现上述问题的原因，基本全部出在送样机和低温浴的试样夹上，自动送样装置不能满足我厂批量生产的需要。生产厂家在实际的销售过程中也已接到了不少用户此方面的反馈，早已对冲击试验机做出了相应的改造，取消送样机，增大低温浴容量独立放置，取消了低温浴和送样机与主机之间机械和电器联锁，生产厂家称：做了很多出样机的产品，结果都不是很理想，始终没有取带人工摆放试样的效率和准确性。基于上述问题和厂家的建议和为公司节省开支的原则，对冲击实验机做出了以下改造。四、具体实施方法1、机械部分：（1）拆除送样机和低温浴，与主机脱离。5（2）对主机底座加固，增加冲击的稳定性。（3）低温浴独立运行，跟主机没有联锁关系。（4）给主机增设放护网，放止飞样给操作者带来伤害。2、电器部分：利用原冲击机的主机的机械部分和原有的电器原件对控制电路进行了改造（详细原理请见图三）（图三）改造后的控制电路图下面对主机控制原理做一下简介：1、取摆6按动1N按钮，通过继电器1J、2J、3J和离和器CH、接触器1C的动作，接通电机LD，摆锤扬至最高位置后，碰动微动开关1WK电机停转。其它电器线路复位。保险销伸出。2、退销：按动2N按钮，保险销退回。3、冲击：按动4N按钮，接通阀用电磁铁DT，实现落摆冲击，并能使全部电气线路复位。4、自动扬摆：在接通电源后，伺服电机DS一直反时针旋转。这样它所拖动接点Kb一直处于断开状态，当摆锤向扬摆处于停止或下落方向转动时。Kb接点亦不能接通。当摆锤向扬摆方向转动时，并且当它的转动角速度大开伺服电机的转动角速度时，Kb接点接通，并使继电器1J、2J接通，当摆锤角速度逐渐下降至小于伺服电机角度时，Kb接点断开，并使断电器3J动作。这时接通离合器CH和接触器1C，使拖动电机转动，进行扬摆。5、开关K2为安全开关，按钮3AN为放摆按钮。四、改造后的效果改造方案自2007年实施后，我公司冲击试验机在检测量很大的情况下运行稳定，提高了检测效率，保证了产品发货的及时性，产生了良好的经济效益，主要效果如下：71、取消原有试样夹改成试样托盘，原试样夹只能放20个试样，现在能放至150个，增加了工作效率。2、取消低温浴与主机之间的机械和电器联锁，低温浴独立工作，这样需要降温的试样先降温，不需要降温的试样可以进行实验缩短了实验周期。3、取消送样机，改为人工摆放试样，虽然说原始了一点，但提高了工作效率，避免了卡样、飞样、位置不准确等事故的发生。4、改造后对试样的加工精度要求降低，即使出现偏差也不会影响实验结果。5、缩短了试样在低温浴外的停留时间，提高了检测的精确度。6、改造后试样平放在托盘内，不会因冷却酒精内含有水份或空气湿度大，试样冻结一起，影响实验。7、取消送样机，避免了因机械贯性和开关误差引起产生的费样，节约了实验成本。结束语虽然是一个不太复杂的控制电路，但涉及到按国家检测规程的实验设备的数值，微小的控制差错，都会影响到最后的检测数据和实验结果，在实际设计改造中，又变得很复杂，中间经过长时间反复的测试，通过操作者总结实验机的不足和改造工作中的实际问题我们积累了一定经验，为接下来实验机改进到PLC控8制、微机控制打下基础。参考文献1、《JJG145-2007摆锤式冲击试验机检定规程》中国计量出版社王春华等编著。2、《GBT3808-2002摆锤式冲击试验机的检验》中国国家标准出版社。3、《电工手册》上海科学技术出版社吕如良、沈汉昌等主编。