塑料冲击试验机摆锤形状对空气阻力的影响.pdf

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1、■；二——⋯——一一■●圈I■—分析测试塑料冲击试验机摆锤形状对空气阻力的影响韩志凌田辉王文成王新华。(1．承德石油高等专科学校，河北承德，067000；2．河北省仪器仪表工程技术研究中心，河北承德，067000；3．承德市精密试验机有限公司，河北承德，067000)摘要：塑料冲击试验机中摆锤形状影响空气阻力，进而影响摆锤长度计算结果的准确性。分析空气阻力计算的数学模型以及对摆锤侧板边缘截面分别为矩形、等腰梯形、三角形和椭圆形4种典型形状摆锤的空气阻力数值进行模拟．测定了摆锤的起始角与升角之间角度差，发现摆锤采

2、用等腰梯形形状最合理，摆锤空气阻力随中部宽度、角度的减小而降低，但相对于中部宽度，角度对摆锤空气阻力影响更显著。关键词：塑料冲击试验机摆锤空气阻力DOI：10．3969／j．issn1004．3055．2016．04．013EffectofPendulumShapeofPlasticImpact—TestingMachineonAirResistanceHanZhiling’TianHuiWangWenchengWangXinhua。(1．ChengdePetroleumCollege，Chengde，Hebe

3、i，067000；2．HebeiProvinceInstrumentEngineeringResearchCenter，Chengde，Hebei，067000；3．ChengdePrecisionTestingMachineCo．Ltd．，Chengde，Hebei，067000)Abstract：Theshapeofpenduluminplasticimpacttestingmachineaffectsairresist—ance，andthentheaccuracyofcalculationresults

4、forpendulumlengthisaffected．Themathematicalmodelofairresistanceisanalyzed，andthenumericalvalueaboutairresist—anceoffourkindsofshapesofpendulumsideplatessuchasrectangular，isoscelestrape—zoid，triangular，andellipticalaresimulated．Theangledifferencebetweenstarti

5、ngangleandliftangleofpendulumistested．Itisshownthatthependulumwithisoscelestrape—zoidshapeisthemostreasonable．Airresistanceofpendulumdecreaseswiththereducingofmiddle—widthandangle，meanwhile，cornparedwithmiddle—width，theeffectofan—gleismoresignificantonairres

6、istanceofpendulum．Keywords：plastics；impacttestingmachine；pendulum；airresistance按照国标GB／T21189m2007规定，在塑锤形状，才能使试验机满足最大允许能量损失料摆锤冲击试验机中，无试样时由摩擦引起的最大允许能量损失是冲击试验机的基本性能指标。为满足能量损失的要求，试验机制造厂家收稿日期：2015-06—26；修改稿收到日期：2016—04—18。采取减小角位移传感器(或指针)、空气阻力(F)作者简介：韩志凌，女，内蒙赤峰人，工

7、程硕士，承德石油高等专科学校教授，主要从事优化理论等方面的教学和研究以及摆锤轴承摩擦等措施。在制作过程中发工作。E-mail：hanzhlcd@sina．com。现，有些能量级的摆锤、摆锤形状所引起的F在基金项目：河北省科技计划支撑项目(112l5654)，项目名称能量损失中所占的比重较大，只有通过改变摆为仪器化非金属摆锤冲击试验机。·45·⋯⋯“。，ICATIONS现代塑料_加工应用的要求，因此，探讨不同摆锤形状对F的影响，2摆锤F数值分析对摆锤的设计有一定的指导作用。由于式(1)巾的不易获得，因此摆锤所受的

8、1F计算的数学模型及、对摆锤长度计算影晌F难以通过式(1)汁算得出。为获得F，采用数值计算法分析摆锤受力。11F计算的数学模型2．1计算模型及网格生成在空气中运动的摆锤所受到的阻力，一般与摆现以11J悬臂梁冲击试验机为例。其摆锤形锤迎风截面积、相对运动速度以及空气密度有关。状如图l(a)所示。为研究不同摆锤形状对F的影由于流过摆锤的气流相对复杂，从理论上很难计算响，将摆锤的侧板边缘做成