您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
拉力機與沖擊試驗機的結(jié)構(gòu)原理
(1)拉力機,沖擊試驗機的功能原理
根據(jù)理論力學(xué)的原理，我們知道勢力場中，有勢力的功等于質(zhì)點（系）始末兩位置勢能之差。由功能原理，有勢力的功等于質(zhì)點（系）始末兩位置動能之差。因此，無論是落錘沖擊試驗機還是擺錘沖擊試驗機，下式恒成立：
m一沖擊錘質(zhì)量；
g一試驗機工作當(dāng)?shù)刂亓铀俣?br />LA一沖擊錘在4點位置高度；
LB一沖擊錘在S點位置高度；
VA一沖擊錘在4點位置速度；
VR一沖擊錘在B點位置速度。
式（2-43)中，系統(tǒng)內(nèi)的勢能和動能（地球的動能看著不變）是可以相互轉(zhuǎn)換的：勢能的增加等于動能的減少，而動能的增加等于勢能的減少。上式也可寫成：
式（2-44)左邊表示沖擊錘質(zhì)心在位置/I時的系統(tǒng)的機械能，公式右邊表示沖擊錘質(zhì)心在位置A時的系統(tǒng)的機械能。公式右邊表明，在系統(tǒng)內(nèi)的勢能和動能相互轉(zhuǎn)換過程中，系統(tǒng)的總機械能保持不變。因此有機械能守恒定律：
如果一個系統(tǒng)內(nèi)只有保守力（如果重力、彈性力）作功，其他內(nèi)力和一切外力都不做功 (或其他內(nèi)力和一切外力的總功為零），那么，系統(tǒng)內(nèi)各物體的動能和勢能（重力勢能、彈性勢 能）可以互相轉(zhuǎn)換，但是，他們的總和保持不變。
(2)落錘沖擊試驗
落錘沖擊試驗機試驗時，將質(zhì)量為m重錘提升到位置A (距試樣接觸表面距離為H)高度后，對試樣進行沖擊試驗，由機械能守恒定律得公式（2-44)，可以分別計算下列結(jié)果。
a)落錘的沖擊速度
已知落錘沖擊點距試樣接觸表面髙度為H，落錘的動能為零，并且取此為坐標(biāo)零點，方向向下為正。又當(dāng)落錘自由下落至試樣接觸表面時，落錘沖擊點至zui低位置，落錘的勢能為零，因 此，由式（2-44)，
在整個沖擊過程中，作用在沖擊錘上的力有兩個，一個是錘的重力f，另一個是試樣對錘的正壓力。由于重錘在整個過程中，它的初、末速度均為零，也即它的初、末動量均為零，如果取豎直向上的方向為坐標(biāo)軸的正方向，那么，根據(jù)動能原理，得：
由式（2-46)可以看出，重錘自由下落時產(chǎn)生的沖擊力與錘的重力、下落高度成正比關(guān) 系、與試樣的作用時間成反比關(guān)系。
為方便看出正壓力P與沖擊高度及作用時間r的關(guān)系，假設(shè)重錘的沖擊高度H=14.7m,錘 重F= 1N時。按照上式計算得相應(yīng)結(jié)果如表2-2。
表2-2落體沖擊力與離度，作用時間的關(guān)系
| 正壓力/N | 2 | 4 | 10 | 20 | 40 | 100 | 200 |
| 時間A | I | 0.5 | 0.2 | 0. I | 0. 05 | 0. 02 | 0.01 |
在其他條件不變的條件下，正壓力作用時間越短，重錘產(chǎn)生的沖擊力越大，當(dāng)作用時間為 0.1s時，重錘產(chǎn)生的沖擊力竟達(dá)到其靜重的20倍。
(4)擺錘沖擊原理
我們可以將擺錘式?jīng)_擊試驗機的擺當(dāng)作繞定軸轉(zhuǎn)動的剛體。在重力場，當(dāng)擺錘處于初始揚角a處時，具有一定的勢能，動能為零；自由下落至zui低點，勢能轉(zhuǎn)換為動能， 這時勢能為零，轉(zhuǎn)換為zui大動能。試驗時，具有巨大動能的擺錘沖擊試樣，試樣在破壞過程中吸 收部分?jǐn)[錘動能，擺錘在剩余動能的驅(qū)使下繼續(xù)前沖直至動能為零的一個新位置后回落，這個擺 錘在沖斷試樣后繼續(xù)前沖直至動能為零的一個新位置就可表示為試樣破壞所消耗的能量。
上式確定了碰撞沖量作用點K的位置。只有作用于剛體的碰撞沖量的作用線在剛體對稱平 面內(nèi)，并垂直于質(zhì)心的轉(zhuǎn)動半徑，作用線到轉(zhuǎn)軸的距離= 才能使（具有與轉(zhuǎn)軸垂直的 對稱面）的轉(zhuǎn)動剛體在轉(zhuǎn)軸處不產(chǎn)生碰撞沖量。這個K點稱為打擊中心，A稱作打擊中心距。
由于在檢測過程中，并不容易求得擺錘式?jīng)_擊試驗機作為轉(zhuǎn)動剛體的質(zhì)心和轉(zhuǎn)動慣量乃， 因為，通常只有技術(shù)人員在設(shè)計擺錘時用于計算打擊中心位置。所以，我們可以根據(jù)剛體繞定軸 轉(zhuǎn)動的微分方程來導(dǎo)出計算打擊中心距的簡捷公式。
因此，可以測量擺的微幅擺動周期來確定擺的轉(zhuǎn)動慣量。有利于操作拉力機與沖擊試驗機的工作人員以及,儀器計量、儀器校準(zhǔn)、檢測人員在現(xiàn)場使用,作為一個參考.
上面我講述了拉力機與沖擊試驗機的結(jié)構(gòu)原理,我們來看一款恒宇的拉力機
安全鞋沖擊試驗機
拉力機,微電腦式拉力試驗機