試驗(yàn)一5噸開式雙柱曲柄壓力機(jī)的拆裝試驗(yàn)（工作機(jī)構(gòu)）一、 試驗(yàn)?zāi)康?、 熟悉壓力機(jī)工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)并深入了解拆裝方法；2、 了解壓機(jī)床身導(dǎo)軌的調(diào)整。二、 工作機(jī)構(gòu)的拆裝步驟1、 將滑塊停在下死點(diǎn)，用木塊墊住滑塊，拆下飛輪，制動(dòng)器；2、 拆下曲軸軸承蓋，拆下導(dǎo)軌，并將曲軸、連桿、滑塊、導(dǎo)軌一起拆下；3、 將曲軸拆下，將連接滑塊和連桿銷子拆下，將連桿拆開，將調(diào)節(jié)絲桿拆開（留意傳力面）拆除模具扶持器；4、 繪制各零件草圖；（至此拆卸完畢）5、 將曲軸、連桿裝在一起，裝在機(jī)身上，安好軸承蓋；6、 將滑塊及調(diào)節(jié)絲桿裝在一起；7、 帶同導(dǎo)軌、滑塊、調(diào)節(jié)絲桿一起裝在機(jī)身上，初步固定左右導(dǎo)軌，注意左右導(dǎo)軌的不同，安裝模具扶持器；8、 裝上飛輪、制動(dòng)器，最后調(diào)整導(dǎo)軌間隙。三、 試驗(yàn)要求1、 繪制曲柄一連桿一滑塊（包括導(dǎo)軌）的部件裝配圖一張。參考P25圖3一1）要求反映各部件的裝配關(guān)系。2、 留意轉(zhuǎn)鍵離合器，帶式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。3、 注意拆裝質(zhì)量，避免損壞零件及人身安全。試驗(yàn)二5噸開式雙柱曲柄壓力機(jī)機(jī)身應(yīng)力測(cè)定一、試驗(yàn)?zāi)康脑诠こ躺显S多形狀及受力復(fù)雜的機(jī)器零件用一般材料力學(xué)的計(jì)算方法往往不能給出準(zhǔn)確的結(jié)果。機(jī)械壓力機(jī)機(jī)身就是這樣的零件之一。它的重量又占?jí)毫C(jī)總重量的很大成份，如何合理選擇安排截面并設(shè)計(jì)是很重要的。試驗(yàn)測(cè)定一些力學(xué)模型或類似的實(shí)物，往往能給設(shè)計(jì)提供寶貴的數(shù)據(jù)。因此應(yīng)力測(cè)定是我們必須掌握的一種重要試驗(yàn)手段。本實(shí)驗(yàn)的具體目的是：1、 學(xué)習(xí)并掌握應(yīng)力電測(cè)來研究機(jī)器強(qiáng)度的方法。2、 測(cè)定“C”型機(jī)身應(yīng)力分布；3、 分析理論計(jì)算的合理性。二、 儀器、設(shè)備、材料1、 五噸開式雙柱可傾壓力機(jī)。2、 YJ—5型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀，P20R—5型平衡箱，Y6D—3型動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀和SC—16型示波器。3、 測(cè)力壓頭4、 電阻應(yīng)變片5、 其它三、 應(yīng)力電測(cè)簡(jiǎn)介，斷面的選擇及分布點(diǎn)：用電阻應(yīng)變儀進(jìn)行應(yīng)力電測(cè)的基本原理是將貼在被測(cè)零件上的電阻應(yīng)變片與被測(cè)零件一起變形所發(fā)生的電阻變化經(jīng)過測(cè)量電橋轉(zhuǎn)換為電壓變化而加以測(cè)量記錄，得出應(yīng)變大小的方法。我們用應(yīng)力電測(cè)法來研究機(jī)器或零件的強(qiáng)度時(shí)，實(shí)測(cè)斷面及測(cè)量點(diǎn)應(yīng)當(dāng)根據(jù)試驗(yàn)的目的要求及實(shí)際的可能性來選擇。一般情況下測(cè)量斷面總是選在：1、 危險(xiǎn)斷面2、 對(duì)驗(yàn)證理論計(jì)算結(jié)果或其假設(shè)條件有用的斷面。3、 主應(yīng)變方向已知或具有其它對(duì)測(cè)量有利的典型斷面。測(cè)量斷面內(nèi)測(cè)量點(diǎn)的布置一般遵照下述原則：1、 危險(xiǎn)點(diǎn)上步點(diǎn)2、 在理論計(jì)算中具有特殊意義的點(diǎn)上要布點(diǎn)（如梁彎曲時(shí)的中性層處等）。3、 能清楚地顯示測(cè)量斷面內(nèi)應(yīng)力的分布規(guī)律處布點(diǎn)。本試驗(yàn)選了壓力機(jī)的A—B斷面（如圖1）為測(cè)量斷面，此斷面與床身所受力垂直，因而其主應(yīng)變方向是已知的即平行于床身的受力方向本試驗(yàn)電阻片均以

按主應(yīng)變方向貼好，在測(cè)量斷面上布點(diǎn)如圖1。圖1四、加載方法：欲測(cè)床身各點(diǎn)應(yīng)力，需對(duì)床身加載，本試驗(yàn)加載方法如圖2,將壓機(jī)三角皮帶卸掉，把閉合高度調(diào)至適宜值，使滑塊接近下死點(diǎn)時(shí)，測(cè)力壓頭（如圖3）能受到大約PH=5噸的壓力，此時(shí)床身產(chǎn)生彈性變形，同時(shí)曲柄連桿機(jī)構(gòu)處于自鎖狀態(tài)。

圖2床身加載示意圖 圖3測(cè)力壓頭接橋法用于搬動(dòng)飛輪加載，使滑塊壓緊測(cè)力壓頭，同時(shí)觀察并調(diào)節(jié)與測(cè)力壓頭相聯(lián)系的電阻應(yīng)變儀，當(dāng)達(dá)到預(yù)定加載壓力時(shí)停止加載，記錄各點(diǎn)的應(yīng)變值。測(cè)力壓頭為薄壁園鋼筒，其表面貼了兩縱、兩橫共四片電阻片，接線方法如圖3。這種接橋方法可提高測(cè)量的靈敏度，同時(shí)溫度也得以補(bǔ)償。壓力P與儀器上的應(yīng)變讀數(shù)有這樣的關(guān)系：P=E81+^0式中：F="G2-d2)——筒的斷面積；4D=55mmd=45mm；8o——儀器上的應(yīng)變讀數(shù)；E——彈性系數(shù)R 波桑比測(cè)力壓頭預(yù)先在油壓機(jī)上壓過并作出其受力P與應(yīng)變讀數(shù)8的關(guān)系曲線（如圖4）。圖（如圖4）。圖4P一%的標(biāo)定曲線根據(jù)此特性曲線，我們就能由應(yīng)變儀得數(shù)求得測(cè)力壓頭所受的壓力。五、靜載試驗(yàn)步驟1、 熟悉儀器及試驗(yàn)裝置。2、 將測(cè)力壓頭的電阻片，機(jī)身上的測(cè)量電阻片及溫度補(bǔ)償接到與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀連接的予調(diào)平衡箱上;3、 將各測(cè)量點(diǎn)預(yù)調(diào)平衡，并記錄初讀值E；04、 搬動(dòng)飛輪加載至ph=5噸，記錄各點(diǎn)的應(yīng)變讀數(shù)"；再卸載將儀器調(diào)平衡時(shí)，記錄各點(diǎn)卸載后的讀數(shù)825、 整理數(shù)據(jù)，列入附表1。五、動(dòng)載試驗(yàn)動(dòng)載應(yīng)力是在沖壓過程中產(chǎn)生的，比靜態(tài)應(yīng)力更符合實(shí)際情況。動(dòng)載實(shí)驗(yàn)的基本原理仍是由機(jī)械量（應(yīng)變）到電阻變化到電壓變化。所不同的是記錄出來是一條曲線。本實(shí)驗(yàn)采用動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀和光線示波器來記錄此曲線，其測(cè)試裝置簡(jiǎn)圖如圖5

圖5測(cè)試裝置記錄出的曲線，可通過坐標(biāo)比例尺的“標(biāo)定”確定其數(shù)值大小。所謂“標(biāo)定”就是在記錄紙帶上打出一系列無載荷的不同應(yīng)變所對(duì)應(yīng)的電壓值，把此記錄下來的“標(biāo)定”應(yīng)變的幅度B和未知的機(jī)身應(yīng)變幅度A相比較，即可求出機(jī)身應(yīng)變的大小。如圖6時(shí)間圖6示波器的記錄曲線及標(biāo)定曲線例如：幅度B的“標(biāo)定”應(yīng)變值=100x10-6 (￡)幅度A所示的機(jī)身應(yīng)變值=-x100x10-6 (￡)B同樣沖裁力也是一動(dòng)態(tài)數(shù)值，故測(cè)力壓頭也需是先在材料實(shí)驗(yàn)機(jī)上“標(biāo)定”得到動(dòng)態(tài)“標(biāo)定”曲線。如圖7

例如：幅度D的標(biāo)定噸位=5(T)幅度C所對(duì)應(yīng)的沖裁噸位=-5(T)D動(dòng)載實(shí)驗(yàn)的具體步驟如下：1、在材料實(shí)驗(yàn)機(jī)上標(biāo)定測(cè)力壓頭(預(yù)先已做好)1、在材料實(shí)驗(yàn)機(jī)上標(biāo)定測(cè)力壓頭(預(yù)先已做好)2、加載方法略不同于靜載實(shí)驗(yàn)，首先適當(dāng)調(diào)整閉合高度，使壓力機(jī)在工作時(shí)能在彈性范圍內(nèi)壓縮測(cè)力壓頭，沖過下死點(diǎn)，并使機(jī)身受有接近壓力機(jī)噸位的2、3、載荷。3、將貼在機(jī)身上各點(diǎn)的工作片A；貼在溫度補(bǔ)償板上的補(bǔ)償片A對(duì)應(yīng)地接入電1 2橋盒電橋的兩個(gè)橋臂如圖8,同時(shí)將測(cè)力壓頭的引線也接入電橋盒上如圖9。

4、將動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀各通道預(yù)調(diào)平衡，此時(shí)應(yīng)變儀應(yīng)沒有電量輸出動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀面板圖10及操作各簡(jiǎn)介，如圖10，應(yīng)變儀面板圖是表示一個(gè)通道的。輸入插頭座“標(biāo)測(cè)”開關(guān)“標(biāo)定”開關(guān)電阻平衡“粗、細(xì)”旋轉(zhuǎn)開關(guān)電容平衡基零調(diào)節(jié)平衡指示電表輸出電表輸出開關(guān)電阻平衡“衰減”開關(guān)“靈敏度”微調(diào)操作簡(jiǎn)介當(dāng)各橋盒的引線分別接入面板的輸入插頭座后，將面板背后的輸出插頭用引線接到SC-16線示波器相應(yīng)的輸入接線柱。連接電源供給器和面板背后的“電源”插座。開啟電源供給器，預(yù)熱準(zhǔn)備預(yù)調(diào)平衡：從第一通道開始，此時(shí)面板各開關(guān)的位置如下：面板各開關(guān)位置“衰減“開關(guān)0“標(biāo)、測(cè)“開關(guān)測(cè)“標(biāo)定“開關(guān)0電阻平衡“粗、細(xì)”轉(zhuǎn)換開關(guān)細(xì)“輸出”開關(guān)10觀察“輸出表”調(diào)節(jié)“基零調(diào)節(jié)”，使表針指零將“衰減”開關(guān)扳到10L 30一寸L 1依次調(diào)節(jié)“電阻平衡”和“電容平衡”使“輸出表”兩個(gè)指針指零。若某個(gè)通道經(jīng)過上述調(diào)節(jié)“輸出表”指針極不指零。可將“電阻平衡”和“電容平衡”“粗、細(xì)”轉(zhuǎn)換開關(guān)，扳向“粗”重復(fù)第2步，直至指針為零。完成上述步驟后，可將“衰減”開關(guān)扳到與被測(cè)應(yīng)變信號(hào)相適當(dāng)?shù)奈恢谩八p，，開關(guān)“1”位置時(shí)，對(duì)應(yīng)土100卜被測(cè)信號(hào)）即可開始使用。確認(rèn)儀器已經(jīng)調(diào)平衡后，將“輸出”開關(guān)，扳到“測(cè)量”一邊“測(cè)量12,16……”等位置的確定是由所使用的振子的匹配相適應(yīng)的，如打開SC-16線示波器的振子開關(guān)觀察毛玻璃上的光點(diǎn)位置，不應(yīng)有移動(dòng)，否則要重新調(diào)整“電阻平衡”，直至穩(wěn)定止。一般在測(cè)量前和測(cè)量后均應(yīng)進(jìn)行“標(biāo)定”，為使記錄曲線可提高測(cè)量精度且放在記錄紙帶的適當(dāng)位置，應(yīng)使用“衰減”開關(guān)。在測(cè)試中調(diào)整。（由估計(jì)的測(cè)量信號(hào)的大小，來確定“衰減”開關(guān)的位置）?！皽y(cè)量”開關(guān)位置匹配的振子12FC6-500016FC6-250020FC6-12002FC1-5000檢查應(yīng)變儀。示波器及電源供給箱的連接，調(diào)好示波器光點(diǎn)位置，選擇記錄速度，做好記錄準(zhǔn)備。起動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行工作。此時(shí)動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀及光線示波器將機(jī)身應(yīng)變及沖裁力記錄下。利用應(yīng)變儀上的“標(biāo)定”的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變進(jìn)行機(jī)身各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變標(biāo)定，換算出機(jī)身各點(diǎn)的數(shù)值。由于動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的靈敏系數(shù)K儀和電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K片不等故實(shí)際應(yīng)變值要按下式修正?！?￡專儀 本儀器K=2.0實(shí)測(cè)K 儀整理數(shù)據(jù)列入附表2七、開式壓力機(jī)機(jī)身應(yīng)力計(jì)算開式壓力機(jī)機(jī)身形狀和受力都較復(fù)雜，用理論計(jì)算出的應(yīng)力值有很大的近似性，為與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照，現(xiàn)介紹三種計(jì)算方法供參考，也歡迎自己找出更好的理論分析方法。1、按拉彎組合變形的直梁來計(jì)算:機(jī)身受力圖11。圖11 機(jī)身受力圖及A-B截面尺寸公稱壓力 P=5噸HA-B斷面受拉彎組合變形，拉應(yīng)力a =匕LFAB彎曲應(yīng)力a=七（C+'）YwJX總的應(yīng)力為a=a+a=^H一匕°+七） lwFab JX式中：FAB—A-B截面面積Y—A-D截面形心至喉口內(nèi)側(cè)（A點(diǎn)）之距離c—滑塊中心線至A點(diǎn)之距離J—A-B斷面對(duì)X軸之慣性矩本壓力機(jī)A-B斷面尺寸如下（單位：毫米）b=70b=33b=14h=100h=27h=167c=1101 2 1 2A-B斷面形心及對(duì)X軸慣性距計(jì)算附表3￡FY其中：Y,J按下式計(jì)算：J=￡iicx c Fi

F一各塊的面積iY一各塊面積的形心坐標(biāo)iZFda2J-各塊面積對(duì)本形心慣性距a—各塊面積全形心。之距離附表3（注意:此時(shí)要取過A點(diǎn)的參考軸X）面積序號(hào)寬b(cm)高(cm)面積(cm2)各積形心座.（cm）FY(cm3)a—YYci(cm)Faii(cm4):my=ZFY■zr123合計(jì)由公式（1）可知機(jī)身的應(yīng)力值c與Y軸方向座標(biāo)值是線性的，應(yīng)力分布為直線型。只需確定確定點(diǎn)應(yīng)力值，即可作出A-B截面之應(yīng)力分布曲線。計(jì)算如附表4附表4編號(hào)項(xiàng)目12Y(mm)c(kg/mm2)￡(10-6)取彈性系數(shù)E=11000kg/mm22.按照曲梁（桿）受力計(jì)算：機(jī)身受力如圖12,氣,o2為機(jī)身各斷面形心之連線。

在O處之曲率半徑R=1075(mm)A-B斷面尺寸如圖11。圖12 按曲梁計(jì)算機(jī)身受力圖按照此法計(jì)算公式如下：〃_P口LM工MY工R°_FHRFBJR+Y其中彎矩：M=-Ph(C+七)計(jì)算公式列入附表5,取彈性系數(shù)。E=11000kg/mm2附表5編號(hào)項(xiàng)目135791112Y(mm)°(kg/mm2)￡(10-6)3.按照非平面假設(shè)來計(jì)算按照非平面假設(shè)機(jī)身受力如圖13,所需計(jì)算公式:PvR2-a2拉應(yīng)力。= —-LbL(R2-a2+Y2)P(C+Y)1bU1.2總合應(yīng)力b=bl+bw式中各常數(shù)為：Lb-b1b*bxiR-ab-b1R-a-b1b\'R2-a2 bvR+ab ；R2-a2TOC\o"1-5"\h\z以h+R-a+衛(wèi)h-R2-a2-Y2YLb1 b2 <R2-a2 10Tb-bh2b2R-ab-b (R-a-h)2L=1ln(1+ )+ln(1+ )-2ln[1- ]1bR2-a2bR+ab R2-a2“ <R2-a2LY= 0\o"CurrentDocument"1 2L1（注A-B斷面尺寸如圖11,但坐標(biāo)選取如圖13）本壓機(jī)R=800（mm）a=506(mm)P=Ph=2500(kg)1 2上面常數(shù)算出如下：（單位mm）0L=0L=Y=L=b(kg/mm2)￡(10-6)圖13按非平面假設(shè)機(jī)身受力圖及計(jì)算截面圖八、結(jié)果分析研究與結(jié)論分析靜態(tài)與動(dòng)態(tài)應(yīng)力測(cè)定結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較（將三種計(jì)算結(jié)果與兩種測(cè)結(jié)果繪于一張方格紙上，比較A-B截面的應(yīng)力分布）。對(duì)本壓力機(jī)機(jī)身的安全性，設(shè)計(jì)合理與改進(jìn)意見，從應(yīng)力分析角度來分析，并對(duì)開式機(jī)身理論計(jì)算方法做出評(píng)定，得出結(jié)論。附表4靜態(tài)數(shù)據(jù)記錄測(cè)點(diǎn)編號(hào)測(cè)點(diǎn)編號(hào)加載前讀數(shù)￡0(X10-6)加載后讀數(shù)￡1(X10-6)1234567891011121314壓頭卸載后讀數(shù)￡2(X10-6)應(yīng)變￡(X10-6)應(yīng)力(kg/mm2)b=￡附表2動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)記錄\項(xiàng)目\編號(hào)\記錄紙上記錄幅度A(mm)定標(biāo)幅度￡(mm)定標(biāo)應(yīng)變R￡實(shí)測(cè)應(yīng)變R￡實(shí)測(cè)應(yīng)力b(kg/mm2)備裁力C(mm)D(mm)定標(biāo)應(yīng)變實(shí)測(cè)實(shí)變實(shí)測(cè)噸位壓頭實(shí)驗(yàn)三液壓機(jī)基本參數(shù)測(cè)定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂簤簷C(jī)具有一些特殊優(yōu)點(diǎn)。因此，應(yīng)用于可塑性材料制品的壓制沖孔、彎曲、校正、壓裝、沖壓成形等工序。為了學(xué)好“液壓機(jī)”課程，每個(gè)學(xué)生應(yīng)對(duì)液壓機(jī)的基本參數(shù)、工作原理、液壓系統(tǒng)及用途和性能等有所了解，本實(shí)驗(yàn)即為了此目的而設(shè)。二、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工具：設(shè)備：Y32—200四柱萬能液壓機(jī)。工具：圈尺三、 實(shí)驗(yàn)方法：1、 開動(dòng)液壓機(jī)，進(jìn)行上下空載運(yùn)動(dòng)。2、 觀察液壓機(jī)主機(jī)的動(dòng)作原理，并熟悉各個(gè)另件名稱。3、 觀察液壓系統(tǒng)管路，并熟悉各個(gè)另件名稱。4、 測(cè)量工作臺(tái)尺寸及行程高度。并把數(shù)據(jù)填入表內(nèi)。5、 觀察高壓油泵，了解油泵的類型、性能。6、 填寫基本參數(shù)表。四、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1、 繪制液壓系統(tǒng)工作原理圖。2、 本體主要部件（工作缸、工作柱塞、上、中、下橫梁、立柱）在壓機(jī)中起什么作用？實(shí)驗(yàn)二液壓缸應(yīng)力測(cè)定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂簤焊资且簤簷C(jī)的關(guān)鍵部件，是將高壓液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因?yàn)椋鼘?duì)液壓機(jī)的正常工作起著決定性的作用。所以國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)液壓缸的強(qiáng)度研究都給予了足夠的重視。對(duì)強(qiáng)度的計(jì)算方法有不少論述。（可參照液壓機(jī)教材）本實(shí)驗(yàn)的目的是用應(yīng)力測(cè)定的方法得出缸工作時(shí)的應(yīng)力分布情況，從而驗(yàn)證比較理論計(jì)算方法的正確性。二、 實(shí)驗(yàn)裝置、儀器：1、 實(shí)驗(yàn)裝置：液壓缸內(nèi)充滿液體，對(duì)柱塞加壓，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。2、 200噸油壓機(jī)上加壓；3、 YJ一5型靜態(tài)應(yīng)變儀；4、 Y20K一型預(yù)調(diào)平衡箱；5、 其它。三、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 將選擇好的電阻片按照?qǐng)D2所示的位置貼好電阻片，并將溫度補(bǔ)償片按半橋式接人線路；2、 本實(shí)驗(yàn)缸的長(zhǎng)度為430mm，計(jì)算、1值；3、 將圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，放在200噸液壓機(jī)的工作臺(tái)上。并將液壓油注滿液壓缸內(nèi)，然后按上柱塞；4、 將缸的工作電阻片和補(bǔ)償片的導(dǎo)線接到予調(diào)平衡箱的各接點(diǎn)上，予調(diào)平衡。5、 開動(dòng)200噸液壓機(jī)緩慢加載全規(guī)定的壓力（由壓力表顯示）然后保壓讀出各點(diǎn)的應(yīng)變值，填入表內(nèi)（表一）

圖2X(mm)16245575115135155175195215235編ZZZZZZZZZZZ1234567891011號(hào)ttttttttttt1234567891012X(mm)255275295315335356375392393編Z12Z13Z14Z15Z16Z17Z18Z19tttttttt號(hào)1213141516171819四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理：由于缸壁外徑向應(yīng)力為零，所以其上各點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為平面應(yīng)力狀態(tài)。根據(jù)虎克定律在缸外表面其應(yīng)力角應(yīng)變的關(guān)系為：b=———（8+耍）z1f2 2 -tE,。b= （8+^8）式中：E一彈性模量 鋼E為2.1x106公斤/厘米2H一泊桑比 R=0.3881—相應(yīng)測(cè)點(diǎn)的軸向及切向應(yīng)力五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析壓力P=320kg/cm2 表測(cè)點(diǎn)八、、第一次第二次第三次平均值81821/ 、8=3(81+82)

壓力P=300kg/cm2 表測(cè)點(diǎn)八、、第一次第二次第三次平均值￡￡￡=*1+￡2)ZtZtZtZt

1234567891011121314151617181920實(shí)驗(yàn)五鍛錘打擊能量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哄戝N的打擊能量（一般指額定打擊能量或最大打擊能量）是鍛錘主要性能指標(biāo)之一。標(biāo)志著鍛錘的工作能力。應(yīng)了解和掌握鍛錘打擊能量測(cè)定的意義和測(cè)試方法。實(shí)驗(yàn)方法：鍛錘打擊能量測(cè)定方法一般有鉛術(shù)鐓粗法、銅術(shù)鐓粗法。測(cè)定打擊速度以求打擊能量法等。本實(shí)驗(yàn)采用測(cè)定打擊速度以求打擊能量的方法可減少金屬材料坯料的準(zhǔn)備工作，打擊速度V測(cè)出后。在已知運(yùn)動(dòng)體質(zhì)量的條件下，計(jì)算出打擊能量來（根據(jù)對(duì)擊錘或有砧座式的具體情況，采用適當(dāng)?shù)墓接?jì)算）。三、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器：25KJ電液錘、GD-2-150型轉(zhuǎn)角-脈沖轉(zhuǎn)換器或SZCB-11型反射式光電轉(zhuǎn)移速傳感器。將錘頭、錘身運(yùn)動(dòng)速度以脈沖信號(hào)輸給SC-16型光線記錄示波器，最后由記錄紙上的信號(hào)和時(shí)標(biāo)關(guān)系及錘上聯(lián)系位置的數(shù)據(jù)求出瞬時(shí)打擊速度。四、 實(shí)驗(yàn)過程及步驟：（一） 采用GD-2-150型轉(zhuǎn)角脈沖轉(zhuǎn)換器-SC16型光線示波器法：按照?qǐng)D一接好測(cè)量線路。兩個(gè)轉(zhuǎn)角-脈沖轉(zhuǎn)換器采用直流電源（電壓為12V）供電。測(cè)量時(shí)，開動(dòng)鍛錘，合上直流電源閘刀開關(guān)當(dāng)錘頭下落時(shí)，通過無彈力繩帶動(dòng)轉(zhuǎn)角-脈沖轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)動(dòng)，通過光線示波器輸出頻率與錘頭速度成正比的矩形脈沖。同樣，與錘身相聯(lián)的轉(zhuǎn)角脈沖轉(zhuǎn)換器通過光線示波器輸出頻率與錘身速度成正比的矩形脈沖，通過換算求得錘身，錘頭打擊速度和打擊能量。（二） 采用SZGB-11型反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量法：在錘頭上貼好相距-定距離的兩道以上反光片，并按照?qǐng)D二接好測(cè)量線路，使得光電頭所發(fā)生的光垂直聚焦在反光片所在平面上，當(dāng)錘頭打擊時(shí)，由光電傳感器所發(fā)出的光束在貼在錘頭上的反光片作用下產(chǎn)生反光信號(hào)，并由光電轉(zhuǎn)換傳感器轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，然后通過示波器在感光紙上把信號(hào)記錄下來。若知道了反光面的距離和示波器走紙速度，便可計(jì)算出打擊速度，用同樣方法可測(cè)出錘身上跳速度，進(jìn)而求得錘打擊能量。圖一用GD-2-150型光電轉(zhuǎn)角脈沖轉(zhuǎn)換器測(cè)速原理圖

圖二利用SZGB-11圖二利用SZGB-11型光電轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)定原理圖利用SZGB-11型反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速是一種無接觸測(cè)量，影響因素較少，因而較精確。五、打擊能量計(jì)算（一）采用GD-2-150型光電式轉(zhuǎn)角一脈沖轉(zhuǎn)換器—SSC—16型光線示波器法。速度計(jì)算：錘頭或錘身速度為：NN(R+r)150T1K(m/s)式中：V：錘頭或錘身打擊速度（m/s）N：感光紙上記錄的單位時(shí)間內(nèi)最大波形數(shù)。R：傳感器配輪半徑（m）r：無彈力繩半徑（m）T］：感光紙輸出的時(shí)標(biāo)周期（s）K：速度系數(shù)，考慮具體情況（如繩松緊程度、布置方式）而定。打擊能量計(jì)算對(duì)于單錘頭打擊，則打擊能量為：日1…E=—mV2K2式中：m（kg）、V（m/s）分別為為錘頭質(zhì)量和打擊速度。對(duì)于錘頭、錘身對(duì)擊式錘，則打擊能量為：氣=2mV2+2mV2(J)式中m。、m^分別表示錘頭、錘身打擊時(shí)速度(m/s)(二)采用SZGB-11型反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量法速度計(jì)算：錘頭或錘身速度為：V=S/T (m/s)式中：，了兩反光面之間的距離(m)T兩反光面反光時(shí)間差(S)T=S2TsS13式中：T］感光紙輸出的時(shí)標(biāo)周期S2兩信號(hào)波形間距離S3時(shí)標(biāo)線間距離打擊能量計(jì)算同2,或2’式。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)整理及討論根據(jù)示波器輸出曲線，按照1,2,3,4式計(jì)算出打擊速度和打擊能量。重復(fù)幾次上述實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行比較，除去個(gè)別情況，求n次打擊能量的平均值：E=—￡nkKNI=1K最大絕對(duì)誤差：A=Ek-Eki_A 最大相對(duì)誤差：R=尸乂100%EK討論：、影響速度測(cè)量精確度的因素是什么？如何提高測(cè)量精度。、對(duì)于錘身微升式液壓錘計(jì)算上下運(yùn)動(dòng)和流動(dòng)量是否相等？如果不相等會(huì)帶來什么后果？GD-2-150型光電式轉(zhuǎn)角脈沖轉(zhuǎn)換器和SZGB-11型反射式光電轉(zhuǎn)速傳感器工作原理見

附錄。實(shí)驗(yàn)六 鍛錘機(jī)械效率及打擊效率的測(cè)定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哄戝N的效率范圍較廣，本實(shí)驗(yàn)只測(cè)定錘的機(jī)械效率及打擊效率。通過打擊能量及上述效率測(cè)定，可認(rèn)評(píng)價(jià)錘的功能轉(zhuǎn)化情況及分種提高鍛錘效率的途徑。二、 實(shí)驗(yàn)方法：本試驗(yàn)采用液氣驅(qū)動(dòng)錘身微升式小型液壓錘，同時(shí)測(cè)定打擊行程時(shí)工作氣缸內(nèi)的氣體張功示功圖，打擊速度和金屬試件變形功，從而計(jì)算出：機(jī)械效率：打擊能量氣體膨脹功x100%打擊效率：機(jī)械效率：打擊能量氣體膨脹功x100%打擊效率：金屬變形功

打擊能量x100%三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器、工具及試件1.設(shè)備1000kg-M液壓錘；.儀器：Y-50型示功儀；.試件：長(zhǎng)徑比為1:1:5的紫銅柱試件；4.打擊速度及打擊能量測(cè)量?jī)x器見實(shí)驗(yàn)一。四、實(shí)驗(yàn)過程、步驟及記錄工件變形功的測(cè)定：選擇長(zhǎng)徑比為1：1：5的紫銅柱試件，加工后進(jìn)行退火處理（附錄1）試件在錘擊作用下產(chǎn)生變形，根據(jù)變形前后試件的尺寸計(jì)算出試件變形功。試件尺寸:變形前：h=0D=0變形后：h=1D=2氣體膨脹功的測(cè)定如圖三所示，將Y-50示功儀安裝在氣缸上，年氣缸內(nèi)氣體通過閘閥進(jìn)入示功儀內(nèi)部的氣缸。推動(dòng)示功儀中氣缸的活塞，活塞的另一端作用有預(yù)先選好的彈簧，彈簧力與氣體壓力的相互作用構(gòu)成壓力平衡系統(tǒng)，氣缸內(nèi)氣體壓力的變化可以引起這個(gè)活塞的軸向運(yùn)動(dòng)，通過杠桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)筆頭運(yùn)動(dòng)，筆頭在座標(biāo)紙上畫出縱座標(biāo)（壓力座標(biāo)）。另一方面打擊時(shí)錘頭錘身的運(yùn)動(dòng)。通過繩輪轉(zhuǎn)變成夾紙筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣筆頭就在這轉(zhuǎn)動(dòng)的紙上畫出壓力一行程曲線（曲線的橫座標(biāo)代表行程）和打擊時(shí)相對(duì)應(yīng)的曲線下的面積便是氣體膨脹功打擊能量測(cè)定（見實(shí)驗(yàn)一）五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理分析1.工件變形功的計(jì)算變形程度a_h-ha—0h10對(duì)數(shù)變形程度wh1w=hn-a平均變形速度：Vw=?nh0式中：匕一打擊時(shí)錘的合成速度（m/s）然后根據(jù)圖四求出平均變形阻力Kw，但由于1000kg/m液壓錘速度高，能量較小，為wm保證一定的變形程度而選的試件較小，所以一般在300左右，而圖中并沒有給出相應(yīng)的曲線，所以采用如下的處理方法+++0。先用最小二乘法求出圖中已知曲線的方程，然后用三點(diǎn)拋物插值求平均值的方法求出外差值K，然后可以計(jì)算工件變形功。(最小二乘法程序和插值程序見附錄)WMEt=Wh、VX9.8X10-3(J)式中：V=—D2h(mm2)4 002.氣體膨脹功的計(jì)算測(cè)量得的典型的氣體膨脹曲線如圖五所示。氣體膨脹功：：W=*?F?Ix9.8x10-3(J)enTOC\o"1-5"\h\z式中：吧—?dú)怏w膨脹功 ’八n—所選用的彈簧 廠- : (mm/At)i一行程倍比輪倍比 : :―D0+d0 Pi: :l~d+d0° ' ' D0一倍比輪大輪直徑(mm) 圖五氣體膨脹功曲線d一位比輪小輪直徑(mm