Маятниковый̆ копер HIT50P

HIT50P – это маятниковый копер производства ZwickRoell, предназначенный для измерения энергии разрушения образцов из пластмасс при проведении механических испытаний на ударный изгиб (метод Изод/Dynstat), ударное растяжение, а также на ударный изгиб по методу Шарпи для пластика и металлов с максимальной энергией удара 50 Дж. 

Примеры тестов (обычных и инструментальных):

• Определение ударной вязкости пластмасс по методу Шарпи – ASTM D6110, ISO 179-1 (обычное), ISO 179-2 (инструментальное).
• Испытания пластмасс на ударное растяжение по ISO 8256-A/B, ASTM D1822.
• Испытание образца на ударный изгиб по методу Изода – ISO 180, ASTM D256/ ASTM D4812).
• Испытание пластика на четырехточечный изгиб с прибором Dynstat – DIN 53435.
• Определение ударной вязкости металлов по методу Шарпи – ASTM E 23.
• Определение механических свойств металлов (ударная прочность, растяжение) с прибором Dynstat – DIN 50115 (в настоящее время не действует).

Маятниковый копер HIT50P представляет собой настольную модель, которая должна быть установлена на прочной ровной поверхности, исключающей любой наклон, так как это влияет на точность испытаний. HIT50P производится в двух модификациях: с механизмом автоматического взведения маятника и без, которые весят 258 кг и 278 кг соответственно.

HIT50P совмещает в себе:

– вертикальную стойку, в верхней части которой с помощью шарикоподшипникового соединения закреплена ось подвеса маятника,

– массивную плиту-основание,

– съемный маятник с ударным приспособлением,

– ручной/автоматический дисковый тормоз для модификаций без механизма взведения маятника/с механизмом;

– пневматическую систему спуска маятника;

– приспособления для размещения образца при различных методах испытаний (приспособление Шарпи, опора, наковальня),

– защитное ограждение,

– цифровой блок управления с сенсорным дисплеем.

Кроме этого, опционально HIT50P может быть оснащен:

– специальными аксессуарами для проведения тестов, соответствующими разным методикам и размерам образца: зажимами, хомутами, ударными приспособлениями, вкладышами, адаптационными пластинами, устройствами для выравнивания образцов с надрезами и т. д.; 

– специальным столом с металлической рамой и регулируемыми ножками для установки и идеального выравнивания копера относительно уровня земли (размер стола – 1280х710 мм, вес – 260 кг);

– набором для проведения инструментальных испытаний пластмасс на ударный разрыв/изгиб (специальными инструментированными маятниками, опорами, а также высокоскоростным цифровым блоком с дополнительным пакетом ПО).

Плита-основание копера выполнена из демпфирующего литого материала на трех опорах, Она хорошо поглощает собственную вибрацию прибора и обеспечивает необходимое соотношение массы основание/маятник для точных и повторимых испытаний.

В зависимости от типа испытаний копер может комплектоваться специальными маятниками, выполненными в виде двойной карбоновой штанги, на которой расположен боек для фиксации момента удара по образцу.

Маятники различаются длиной, весом, углом подъема и обеспечивают энергию удара определенного диапазона, начиная с 0,2 Дж и до 50 Дж, в соответствии со стандартами ASTM D6110, ISO 179, ISO 8256-A/B, ASTM D1822, ISO 180, ASTM D256/ ASTM D4812, DIN 53435, ASTM E23, DIN 50115.

Для каждого маятника энергетический диапазон довольно узкий, так как производитель не предусматривает дополнительные грузы для увеличения запаса энергии. В связи с этим требуется их частая замена при проведении различных испытаний. ZwickRoell обеспечили максимальную скорость и удобство смены маятников за счет специального механизма и автоматической идентификации устройства в системе управления.

Каждый маятник оборудован чипом памяти, который хранит данные о его ударной энергии, области применения, трении о воздух и подшипники, угле запуска и других параметрах. При установке маятника в копер, цифровой блок автоматически применяет эти характеристики, что исключает ошибки в измерениях.

Модификация HIT50P без системы взведения маятника в базовом комплекте поставляется с двусторонним защитным экраном, а модификация с системой взведения – с полностью замкнутым ограждением, оснащенным функцией автоматической блокировки дверцы на время проведения теста (в качестве опции это ограждение доступно и для модели без механизма взведения маятника).

Принцип работы копера HIT50P:

1. Испытываемый образец размещается и центрируется в копере с креплением по выбранному методу. При испытании по методу Шарпи на образец наносится v-образный или u-образный надрез в качестве места разрушения.
2. Конструкция HIT50P позволяет разместить образец для испытания в течение 5 секунд. Это особенно важно для проб, которые предварительно выдерживают в температурных камерах. 
3. Маятник переводится в поднятое положение, а затем спускается с тормоза и падает с определенной высоты под действием собственной силы тяжести на образец с определенной скоростью, отдавая ему часть энергии при соприкосновении, а затем продолжает качающееся движение.
4. Энергия удара рассчитывается как разность исходной потенциальной энергии молота и потенциальной энергии в точке взлета после соприкосновения с образцом.  Исходная потенциальная энергия обусловлена моделью (массой, длиной) маятника и углом (высотой) его подъема. Потенциальная энергия после удара определяется массой маятника и углом (высотой) соприкосновения с образцом.
5. При воздействии ударного устройства на образец может произойти его полное или частичное (трещины) разрушение. Если измеряется вязкость, проверяют, насколько деформировался образец перед разрушением.
6. При соприкосновении бойка с поверхностью образца цифровой блок получает сигнал и отображает информацию на дисплее и/или на ПК (при наличии подключения).

Управление тестом и просмотр результатов можно осуществить на ЖК-дисплее копера или на ПК (с ПО testXpert III), который можно подключить с помощью порта USB по системе «plug-and-play».

С помощью разъемов USB можно подключить принтер, внешний накопитель или мультиплексор, а также двумя портами RS-232 для связи с лабораторными цифровыми системами.

Специализированное ПО testXpert III позволяет:

• автоматически распознавать установленный маятник и применять соответствующие параметры теста;
• выполнять калибровку прибора;
• вводить размеры образцов с помощью сенсорного дисплея или напрямую переносить данные с измерительных устройств;
• проводить полную настройку испытания и в режиме реального времени наблюдать за его ходом с отображением статистики и результатов непосредственно на дисплее в Дж, % или кДж/м² при вычислении ударной вязкости;
• сохранять настройки испытания и передавать готовые конфигурации на другие устройства;
• обрабатывать полученные результаты, формировать отчеты, хранить и передавать данные.

Очень важным преимуществом копера HIT50P является возможность проведения инструментальных измерений, что позволяет использовать данный прибор в качестве альтернативы более дорогим и сложным испытательным машинам. Инструментированный копер, в отличие от обычного, способен измерять силу удара, а не только энергию, что позволяет определить такие величины, как напряжение, деформацию, различить вязкое и хрупкое разрушение и получить данные о механических свойствах разрушения, а соответственно определить не только энергию, но и тип разрушения. 

При этом процесс испытания характеризует практически постоянная скорость воздействия на образец, возможность измерять очень низкую прочность при ударе и практически полное отсутствие необходимости замены маятников, например, для метода Шарпи достаточно всего одного маятника 5 кДж.

Такие возможности копера достигаются за счет высокочувствительных датчиков силы и мощного цифрового блока для высокоскоростного сбора данных и проведения необходимых вычислений.

Особенности инструментального цифрового блока:

– высокопроизводительный 16-битный АЦП;

– два независимых настраиваемых канала данных;

– частота измерения до 4 МГц на канал;

– логометрические измерения для максимальной точности;

– глубина памяти до 200 000 точек на канал;

– независимые программируемые методы запуска (например, угол поворота). 

ПО testXpert III включает в себя основную и стандартные тестовые программы для дополнительного использования со всеми моделями коперов HIT. 

Основная программа позволяет проводить настройку маятникового копера в соответствии с выбранным методом испытаний и особенностями тестовых образцов.

Стандартные программы для испытаний пластмасс: 

• испытания пластмасс на ударное воздействие в соответствии с DIN 53435 (Dynstat); 
• испытания пластмасс на ударное воздействие в соответствии с ISO 179-1 (Шарпи), ISO 180 (Изод), ISO 8256 (ударное растяжение);
• инструментальное определение ударных свойств пластмасс по методу Шарпи в соответствии с ISO 179-2 06/2000, ASTM D 6110, по методу Изода ASTM D 256, ASTM D 4812, а также ударное растяжение ASTM D 1822.

Стандартные программы для испытаний металлов: 

• ударные испытания металлов в соответствии с DIN 53435 (сейчас не действует);
• испытания металлических образцов с насечками по ASTM E 23.

Электропитание HIT50P реализовано от однофазной сети напряжением от 100 до 240 В и частотой 50/60 Гц. Максимальная потребляемая мощность прибора без механизма взведения составляет 70 Вт, с механизмом взведения – 150 Вт.

HIT50P может работать в диапазоне температур окружающей среды – от +10 °С до +35 °С, при влажности от 20% до 90% без образования конденсата.

Преимущества использования маятникового копера HIT50P

– Точность и повторимость испытаний обеспечиваются следующими особенностями копера:

• Конструкция аксессуаров и рабочего пространства позволяет максимально точно провести позиционирование образца, что крайне важно для воспроизводимости испытаний.
• При расчете результатов ПО копера учитывает такие внешние параметры, как трение маятника о воздух и подшипники.
• Прямая передача данных на дисплей и ПК исключает ошибки и потерю информации.
• Массивная плита-основание с опорами поглощает собственные вибрации копера.
• Инновационные углеродные (карбоновые) маятники, состоящие из двух штанг, являются одновременно легкими и очень прочными, а также характеризуются пониженными собственными вибрациями и превосходным распределением массы. Прецизионные направляющие креплений штанг гарантируют плотное прилегание к опорной стойке. Все эти особенности обеспечивают высокую жесткость в направлении удара и большую концентрацию массы в точке удара, что в свою очередь делает тесты высокоточными и воспроизводимыми.

– Универсальность копера обеспечивается:

• возможностью проведения инструментальных испытаний с высокой частотой измерения, что расширяет диапазон измеряемых величин при ударном воздействии и позволяет использовать копер в качестве альтернативы более дорогим и сложным испытательным машинам;
• возможностью проводить тесты как для пластика, так и металлов.

– Высокая производительность контроля достигается за счет:

• понятного и простого пользовательского интерфейса и предустановленных калибровок, которые позволяют оператору в короткий срок ввести все начальные параметры, провести тест и обработать результаты, а также одинаково комфортно работать с ПК или без него, либо легко переходить с устройства на устройство;
• автоматического механизма взведения маятника;
• возможности опционального оборудования автоматизированными системами подачи образцов;
• эргономичного дизайна копера.

– Безопасность эксплуатации HIT50P обусловлена надежной конструкцией и защитным ограждением от разлетающихся осколков образца. Для приборов с автоматической системой взведения дополнительная безопасность обеспечивается блокировкой доступа к испытательному пространству на время проведения тестов.

– Эргономичная конструкция HIT50P обеспечивает удобство его эксплуатации:

• Замена маятника производится быстро и без использования каких-либо инструментов.
• Чтобы сменить опорное приспособление для различных методов испытаний нужно лишь немного ослабить болты крепления и выдвинуть его из направляющие, а надежные ограничители хода обеспечивают надежное воспроизведение положения.
• Стол для копера оборудован встроенным поддоном для утилизации образцов.
• Весь пользовательский интерфейс расположен в одном месте, результаты тестов легко считать с большого дисплея.

– Модульная конструкция и широкий набор аксессуаров позволяют подобрать модификацию копера, оптимально отвечающую задачам пользователя:

• опциональная автоматическая система взведения маятника;
• различные приспособления для каждого вида испытаний (опоры, наковальни, переходные пластины, молоты, зажимы, хомуты и прочее);
• сменные маятники с различной ударной силой;
• защитное ограждение;
• стол для копера;
• температурный бокс для охлаждения образцов;
• температурный магазин для подачи образцов копер при проведении тестов;
• автоматизированные системы проведения тестов (роботы). 

Чтобы подобрать оптимальную конфигурацию прибора под ваши задачи, обращайтесь к нашим менеджерам.

Настольный маятниковый копер HIT50P изготовлен на основе 160-летнего опыта производителя ZwickRoell и большой обратной связи от пользователей. В его конструкции применяются только эффективные, проверенные временем решения. 

HIT50P – это универсальное, надежное, точное и высокопроизводительное устройство, комфортное в эксплуатации и обслуживании.

HIT50P может использоваться в тестировании как новых разрабатываемых материалов в научно-исследовательских лабораториях, так и для проверки качества готовых изделий на производстве.