专利名称：冲击试验机的直接检定方法和专用标准冲击体的制作方法
技术领域：
本发明属于设备检定计量技术领域，涉及一种金属材料冲击试验机的检定方法，本发明还涉及该方法的专用标准冲击体。
背景技术：
目前金属材料冲击试验机年度检定，基本采用间接检定方法，主要测定摆锤每分钟自由摆动次数，满足一定次数即可，其实质只验证了摆锤的灵活性，日常的检验校准只对度盘指针回零情况进行调整。没有实现金属材料冲击试验机的直接检定。冲击试验机摆锤在冲击试验过程中，初始状态所具有的势能减去终止状态势能，一般认为是试样冲击功，其实此结果比实际试样冲击功高，包含实际试样冲击功和冲击消耗功，冲击消耗功可分为两部分，其一消耗于试样的变形和断裂；其二消耗于试样掷出及机座本身的振动、摆锤与转轴之间的摩擦，因而上述检定方法不能确定冲击试验机的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冲击试验机的直接检定方法，解决了现有技术中存在的无法直接检定冲击试验机和无法确定冲击试验机准确性的问题。
本发明的另一目的在于提供该方法的专用标准冲击体。
本发明所采用的技术方案是，一种冲击试验机的直接检定方法，包括以下步骤步骤1，利用已知精确的冲击试验机来确定标准冲击体的质量与其冲击功的对应关系取一定质量的标准冲击体在已知精确的冲击试验机上进行反复冲击，冲击试验机度盘指针所指冲击功，即为标准冲击体的冲击功，得到标准冲击体该冲击功的值与该质量的对应关系，如此得到不同质量的标准冲击体与其不同冲击功的对应关系；步骤2，扬起摆锤，将度盘指针转到最大能量处冲击，调整度盘上拨插，使指针在空摆冲击时处零位；步骤3，在需检定的冲击试验机的能量段内至少选择三个能量值，三个能量值选择为靠近两端点的值和近中间的值，分别对该三个能量值，按照步骤1得到的对应关系，选用与该能量值对应质量的标准冲击体；步骤4，将上述选定质量的标准冲击体放在固定底座支架上，调整标准冲击体的高低、水平位置，使标准冲击体的Φ10冲击断面与冲击刀口有效冲击刃对正，并保证其飞出的正方向，在冲击试验机上多次反复冲击该标准冲击体，冲击试验机度盘指针所指冲击功，与该质量标准冲击体对应的冲击功进行比较，若误差在1％之内，认为该冲击试验机计量合格，否则，对冲击试验机进行调试、校准，若三个能量值均调试合格，即冲击试验机在该能量区段内为精确。
本发明所采用的另一技术方案是，实现上述方法的专用标准冲击体，包括依次固定相连接的导向体、配重块和冲击头，导向体、配重块和冲击头形成整体为流线形的子弹头形状，冲击头的后端面为圆形，其直径为Φ10。
本发明的有益效果是，(1)用标准冲击体，在金属材料冲击试验机上进行多次反复冲击，实现冲击试验机的直接检定。
(2)通过增减标准冲击体上的配重块，可实现在0～150J和0～300J区段高、中、低三种标准冲击功检测，满足不同能量冲击试验机的直接检定。
(3)标准冲击体，具有流线形子弹头形状，目的可减小空气阻力。前端导向体起导向作用，中间部分为配重块，冲击头后端面为Φ10冲击断面，正好与标准冲击试样10×10×55冲击面是一致的。此形状有利于冲击体受冲击后平稳飞出。
(4)在相同试验环境条件下，标准冲击体校正冲击试验机，其标定值已经包含空气阻力及冲击试验机自身摩擦而受影响的那部分冲击功，用此方法减少了冲击功受影响的两种因素。
(5)制造成本低，操作简单方便，安全可靠。
(6)测试准确性高。
附图是本发明方法专用的标准冲击体的结构示意图。
图中，1.导向体，2.配重块，3.冲击头。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。
根据物理学上弹性碰撞原理，在环境条件不变及两物体质量不变情况下，一物体以相同速度与另一物体发生弹性碰撞，每次碰撞后另一物体所获得速度是不变的，即另一物体所获得能量是相同的。由此本发明采用一标准冲击体，经多次在冲击试验机上冲击，该标准冲击体每次获得能量是相同的，即在冲击试验机上，每次度盘上指针所示冲击功是相同的。
如附图所示，标准冲击体是具有流线形子弹头形状的标准冲击体，该标准冲击体由导向体1、配重块2和冲击头3组成，导向体1起导向作用，中间部分为配重块2，冲击头3的后端面为Φ10冲击断面，正好与标准冲击试样10×10×55冲击面是一致的。此形状可减小空气阻力，有利于冲击物质受冲击后平稳飞出。
首先，利用已知精确的冲击试验机来确定标准冲击体的质量与其冲击功的对应关系。取一定质量的标准冲击体在已知精确的冲击试验机上进行反复冲击，用摆锤冲击前初始状态所具有势能减去摆锤冲击后终止状态势能，冲击试验机度盘指针所指冲击功，即为标准冲击体的冲击功，即得到标准冲击体该冲击功的值与该质量的对应关系。如此方法，可得到不同质量的标准冲击体与其不同冲击功的对应关系。利用这种对应关系，对需要检定的冲击试验机，选用一定质量的标准冲击体对冲击试验机的冲击功能量值进行检定。
空摆冲击，目的是调零。扬起摆锤，将度盘指针转到最大能量处冲击，调整度盘上拨插，使指针在空摆冲击时处零位即可(对数显度盘，可自动控制调零，扬起摆锤到最大能量位置即可)；在需检定的冲击试验机的能量段内至少选择三个能量值，三个能量值选择为靠近两端点的值和近中间的值，分别对该三个能量值，选用与该能量值对应质量的标准冲击体进行检定，通过调整配重块，将上述选定质量的标准冲击体放在固定底座支架上，调整标准冲击体的高低、水平位置，使标准冲击体的Φ10冲击断面与冲击刀口有效冲击刃对正，并保证其飞出的正方向。
在冲击试验机上多次反复冲击该标准冲击体，可用沙袋槽进行回收。
每次冲击完成之后用摆锤冲击前初始状态所具有势能减去终止状态势能，即冲击试验机盘指针所指冲击功，与该质量标准冲击体对应的冲击功进行比较，若误差在1％之内，认为该冲击试验机计量合格，否则，对冲击试验机进行调试、校准，若三个能量值均调试合格，即冲击试验机在该能量区段内为精确。
本发明方法减少了冲击功受影响的两种因素，即空气阻力及冲击试验机自身摩擦而受影响的那部分冲击功。因冲击试验机底座固定坚实，所以可不考虑试验机震动消耗的能量。达到了计量准确，安全可靠，操作简单方便，制造成本低的特点。
实施例1对一台冲击试验机0～150J能量区段进行直接检定。
选择140J、80J、30J的高、中、低三个点。首先空摆冲击，目的是调零。扬起摆锤，将度盘指针转到最大能量处冲击，调整度盘上拨插，使指针在空摆冲击时处零位(对数显度盘，可自动控制调零，扬起摆锤到最大能量位置即可)。
使用4.00kg标准冲击体对140J能量进行检定。通过调整配重块2，把4.00kg标准冲击体，放在固定底座支架上，通过底座上调整螺栓来确定标准冲击体的高低及水平位置，使标准冲击体Φ10冲击断面与冲击刀口有效冲击刃对正。放摆锤冲击，当标准冲击体飞出后，度盘指针所指冲击能量140J，即为标准冲击体的冲击功。如此反复多次冲击，该标准冲击体的冲击功与140J相比较，如果误差在1％之内，则该冲击试验机技术状态良好，否则进行调试。
使用2.60kg标准冲击体对80J能量进行检定。按上述方法，在冲击试验机上反复冲击2.60kg标准冲击体，得到标准冲击体的冲击功，该标准冲击体的冲击功与80J相比较，如果误差在1％之内，则该冲击试验机技术状态良好，否则进行调试。
使用1.00kg标准冲击体对30J能量进行检定。按上述方法，在冲击试验机上反复冲击1.00kg标准冲击体，得到标准冲击体的冲击功，该标准冲击体的冲击功与30J相比较，如果误差在1％之内，则该冲击试验机技术状态良好，否则进行调试。
分别在140J、80J、30J调试合格后，即认为该冲击试验机在0～150J能量区段内为精确。
实施例2对一台冲击试验机0～300J能量区段进行直接检定。
选择280J、150J、30J的高、中、低三个点。首先空摆冲击，目的是调零。扬起摆锤，将度盘指针转到最大能量处冲击，调整度盘上拨插，使指针在空摆冲击时处零位即可(对数显度盘，可自动控制调零，扬起摆锤到最大能量位置即可)。
使用8.50kg标准冲击体对280J能量进行检定。通过调整配重块2，把8.50kg标准冲击体，放在固定底座支架上，通过底座上调整螺栓来确定标准冲击体的高低及水平位置，使标准冲击体Φ10冲击断面与冲击刀口有效冲击刃对正。放摆锤冲击，当标准冲击体飞出后，度盘指针所指冲击能量280J，即为标准冲击体的冲击功，如此反复多次冲击，该标准冲击体的冲击功与280J相比较，如果误差在1％之内，则该冲击试验机技术状态良好，否则进行调试。
使用4.60kg标准冲击体对150J能量进行检定。按上述方法，在冲击试验机上反复冲击4.60kg标准冲击体，得到标准冲击体的冲击功，该标准冲击体的冲击功与150J相比较，如果误差在1％之内，则该冲击试验机技术状态良好，否则进行调试。
使用1.00kg标准冲击体对30J能量进行检定。按上述方法，在冲击试验机上反复冲击1.00kg标准冲击体，得到标准冲击体的冲击功，该标准冲击体的冲击功与30J相比较，如果误差在1％之内，则该冲击试验机技术状态良好，否则进行调试。
分别在280J、150J、30J调试合格后，即认为该冲击试验机在0～300J能量区段内为精确。
权利要求
1.一种冲击试验机的直接检定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤1，利用已知精确的冲击试验机来确定标准冲击体的质量与其冲击功的对应关系取一定质量的标准冲击体在已知精确的冲击试验机上进行反复冲击，冲击试验机度盘指针所指冲击功，即为标准冲击体的冲击功，得到标准冲击体该冲击功的值与该质量的对应关系，如此得到不同质量的标准冲击体与其不同冲击功的对应关系；步骤2，扬起摆锤，将度盘指针转到最大能量处冲击，调整度盘上拨插，使指针在空摆冲击时处零位；步骤3，在需检定的冲击试验机的能量段内至少选择三个能量值，三个能量值选择为靠近两端点的值和近中间的值，分别对该三个能量值，按照步骤1得到的对应关系，选用与该能量值对应质量的标准冲击体；步骤4，将上述选定质量的标准冲击体放在固定底座支架上，调整标准冲击体的高低、水平位置，使标准冲击体的Φ10冲击断面与冲击刀口有效冲击刃对正，并保证其飞出的正方向，在冲击试验机上多次反复冲击该标准冲击体，冲击试验机盘指针所指冲击功，与该质量标准冲击体对应的冲击功进行比较，若误差在1％之内，认为该冲击试验机计量合格，否则，对冲击试验机进行调试、校准，若三个能量值均调试合格，即冲击试验机在该能量区段内为精确。
2.实现权利要求1所述方法的专用标准冲击体，其特征在于，包括依次固定相连接的导向体(1)、配重块(2)和冲击头(3)，所述导向体(1)、配重块(2)和冲击头(3)形成一整体为流线形的子弹头形状，所述冲击头(3)的后端面为圆形，其直径为Φ10。
全文摘要
本发明公开的一种冲击试验机的直接检定方法，首先利用精确的冲击试验机来确定标准冲击体的质量与其冲击功的对应关系；在需检定的冲击试验机的能量段内至少选择三个能量值，分别对该三个能量值，选用与该能量值对应质量的标准冲击体进行反复冲击；冲击试验机盘指针所指冲击功，与该质量标准冲击体对应的冲击功进行比较，若误差在1％之内，认为该冲击试验机计量合格，否则进行调试，若三个能量值均合格，即冲击试验机在该能量区段内为准确。该方法专用标准冲击体，为流线形子弹头形状，包括依次固定相连接的导向体、配重块和冲击头。该发明实现了冲击试验机的直接检测，确定了冲击试验机的准确性，制造成本低，操作简单方便。
文档编号G01M7/00GK101059391SQ20071001786
公开日2007年10月24日 申请日期2007年5月16日 优先权日2007年5月16日
发明者郭建东 申请人:中国船舶重工集团公司第十二研究所