耐沖擊性能用來表征塑料薄膜在沖擊負(fù)荷作用下的耐沖擊強(qiáng)度，用來評(píng)估塑料薄膜在經(jīng)受高速?zèng)_擊時(shí)的韌性或抵抗斷裂的能力。在許多場(chǎng)合中，軟包裝或其他塑料薄膜制品不可避免地會(huì)受到突然沖擊，能夠耐受住這種突然負(fù)荷才能滿足使用要求。因此，塑料薄膜的耐沖擊性能在工程應(yīng)用上是一項(xiàng)很重要的性能指標(biāo)，可以反映不同材料抵抗高速?zèng)_擊的能力。

GB/T  8809-2015《塑料薄膜抗擺錘沖擊試驗(yàn)方法》規(guī)定了各種塑料薄膜的抗擺錘沖擊試驗(yàn)。

利用濟(jì)南三泉中石實(shí)驗(yàn)儀器有限公司研發(fā)生產(chǎn)的擺錘式塑料薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)ZJM-06進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)半球形沖頭在一定速度下沖擊并穿過薄膜試樣，測(cè)量半球形沖頭所消耗的能量，以此來評(píng)價(jià)塑料薄膜的抗擺錘沖擊能力。

擺錘式塑料薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)

擺錘式塑料薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)主要參數(shù)：

儀器型號(hào)：ZJM-06

通用名稱：智能擺錘沖擊儀

其他名稱：擺錘式薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)、薄膜沖擊試驗(yàn)儀

沖擊能量：1J，2J，3J (常規(guī))

分辨率 ：0.001J

沖頭尺寸：Ф25.4mm，Ф19mm，Ф12.7mm(Non-standard customized)

試樣尺寸：Ф89mm，Ф60mm

試樣夾口直徑：100 mm x 100 mm  or Ф100mm

外形尺寸：540mm×430mm×630mm

重量：78Kg

標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 8809-2015、ASTM D3420、NF T54-116

標(biāo)準(zhǔn)配置：擺錘沖擊儀主機(jī)、1J 基本擺體、容量 2J 砝碼、容量 3J 砝碼、Ф25.4mm 標(biāo)準(zhǔn)沖頭、Ф19mm 標(biāo)準(zhǔn)沖頭、Ф89mm 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)夾板、 Ф60mm 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)夾板、微型打印機(jī)、專業(yè)軟件、通信電纜、O形圈

擺錘式塑料薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品特征：

★微電腦控制、大液晶顯示、PVC菜單式操作界面

★電子式擺錘沖擊測(cè)量模式，測(cè)試精度高達(dá)0.001J

★試樣氣動(dòng)夾緊，擺錘氣動(dòng)釋放，電子式水平調(diào)整 輔助系統(tǒng)有效避免人為誤差

★量程可調(diào)，電子式測(cè)量輕松準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試 條件下的試驗(yàn)

★系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，直觀地將測(cè)試結(jié)果展示 給用戶

★智能擺錘沖擊儀自帶微型打印機(jī)和RS232 接口可與計(jì)算機(jī)連接，專 業(yè)測(cè)控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、打印

沖擊過程中擺錘的減速

根據(jù)公式(B. 4)(但沒有Wf),擺錘剛沖擊后在沖擊長(zhǎng)度處的切向速度專［單位為米每秒(m/s)］按 公式(C.1)計(jì)算：

= ( C. 1 )

式中：

S——沖擊速度,單位為米每秒(m/s)；

W—沖擊能量，單位為焦耳(J);

E——擺錘的勢(shì)能，單位為焦耳(J)。

圖C.1示出了作為沖擊能量、沖擊強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度(簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)ISO 179-1/leU和 ISO 179-1/leA)函數(shù)的所用的不同擺錘顔的曲線圖。

這是對(duì)應(yīng)可能被給定擺錘吸收了 10%?80%(對(duì)于拉伸沖擊試驗(yàn)，為20%?80%,見ISO 8256)的 勢(shì)能E,給出的沖擊后的速度。

另外，在上述給出的能量范圍內(nèi)，始終使用勢(shì)能盡可能高的擺錘。

該要求是在圖C.1中用粗線表示曲線。因?yàn)檫@個(gè)要求，而大大降低了簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)的速度范 圍。由于沖擊試樣消耗能量而產(chǎn)生的減速，使沖擊后的速度被有效限制在沖擊速度的5%?10%范 圍內(nèi)。

該要求確保了使用不同勢(shì)能的擺錘以大約相同的速度進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。

眾所周知， 薄膜抗擺錘沖擊強(qiáng)度是薄膜重要的物理檢測(cè)指標(biāo)之一，行業(yè)內(nèi)專業(yè)人士常選用薄膜擺錘沖擊試驗(yàn)儀FIT-01測(cè)試薄膜的抗擺錘沖擊強(qiáng)度性能，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中也明確規(guī)定了薄膜抗擺錘沖擊強(qiáng)度測(cè)試方法要求。

薄膜擺錘沖擊試驗(yàn)儀FIT-01也稱為薄膜擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)、薄膜抗擺錘沖擊性能試驗(yàn)儀、薄膜擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)儀、擺錘沖擊機(jī)、塑料薄膜擺錘沖擊測(cè)試儀和薄膜擺錘沖擊性能測(cè)試儀等。

測(cè)試原理

將試樣固定于試樣夾具中，使擺錘式薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)的沖頭在一定的速度下沖擊并穿過塑料薄膜，測(cè)量沖頭所消耗的能量。以此能量評(píng)價(jià)塑料薄膜的抗擺錘沖擊性能。

操作方法

1、按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量試樣的厚度。在每個(gè)試樣的中心測(cè)量一點(diǎn)，取10個(gè)試樣測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值。

2、根據(jù)試樣所需的抗擺錘沖擊能量選用沖頭，使讀數(shù)在滿量程的10%-90%之間。

3、校準(zhǔn)操作檢測(cè)儀器。

4、將試樣平展的放入夾持器中夾緊，試樣不應(yīng)有皺折或四周張力過大的現(xiàn)象，應(yīng)使10個(gè)試樣的受沖擊面一致。

5、將指針撥到較大刻度處，迅速放開擺的掛鉤，使擺沖擊試樣，記錄讀數(shù)。

薄膜擺錘沖擊試驗(yàn)儀測(cè)試要求是試驗(yàn)結(jié)果以10個(gè)試樣抗擺錘沖擊能量的算術(shù)平均值表示。準(zhǔn)確至0.02J。

濟(jì)南賽成儀器一直致力于為大部分國(guó)家客戶提供高性價(jià)比的整體解決方案，公司的核心宗旨就是持續(xù)創(chuàng)新，打造高精尖檢測(cè)儀器，滿足行業(yè)內(nèi)不同客戶的品控需求，期待與行業(yè)內(nèi)的企事業(yè)單位增進(jìn)交流和合作。

賽成儀器，賽出品質(zhì)，成就未來！

擺錘運(yùn)動(dòng)和機(jī)架運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系

總則

當(dāng)擺錘運(yùn)動(dòng)時(shí)，它會(huì)對(duì)機(jī)架施加作用力。由于機(jī)架的質(zhì)量和安裝剛度有限，受力后會(huì)產(chǎn)生具有勢(shì)能 和動(dòng)能的QL振蕩。因此擺錘的能量損失不完全是由于沖擊試樣和摩擦所產(chǎn)生的，而是還包括了向機(jī) 架傳遞的能量。在機(jī)架質(zhì)量、擺錘質(zhì)量和安裝剛度一定的情況下，可能發(fā)生共振現(xiàn)象，從而導(dǎo)致機(jī)架吸 收的能量大大增加。擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)應(yīng)設(shè)計(jì)成確保上面提到的情況在試驗(yàn)機(jī)整個(gè)工作范圍內(nèi)低于容許 極限。本附錄根據(jù)機(jī)架和擺錘運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)分析對(duì)試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)提供一些建議。

圖D.1是試驗(yàn)機(jī)的模型。假設(shè)機(jī)架只能水平運(yùn)動(dòng)。因此只考慮它在水平方向的剛度Sf。

圖D. 2是歸一化的水平力/h（ = Fh/GP）（實(shí)線）和擺錘角度（虛線）隨歸一化的時(shí)間t/TP的變化曲線，八是擺錘的振動(dòng)周期，Gp是擺錘的有效重量。由于￡/Tp在a=18O°時(shí)趨于無窮大，時(shí)間標(biāo)尺集中 在 a = 0\

點(diǎn)劃線代表不同起始角的擺錘在四分之一振動(dòng)周期處的軌跡。它表明振動(dòng)周期隨著起始角的增加 而增加。只有在a=0°附近，擺動(dòng)周期才與起始角無關(guān)，四分之一振動(dòng)周期趨近于極限Tp/4o

有一個(gè)很重要的現(xiàn)象，那就是當(dāng)?=180°時(shí)，水平力形成了雙重脈沖，兩個(gè)脈沖峰值的歸一化時(shí)間間 隔△￡/Tp = O. 16。它大約是擺錘小幅振動(dòng)極限中對(duì)應(yīng)時(shí)間間隔（AZ/TP = O. 5）的三分之一。從圖D. 2 可以看出，在a=18O°直到a=90°的范圍，水平力的峰值的位置幾乎不變。

因此，不管什么型式的試驗(yàn)機(jī)?？梢灶A(yù)料到，當(dāng)機(jī)架的振動(dòng)周期大約等于擺錘小幅振動(dòng)周期的三分 之一時(shí)，機(jī)架將產(chǎn)生QL的振蕩=

對(duì)于整個(gè)擺錘，上述條件可以用機(jī)架振動(dòng)周期與擺錘振動(dòng)周期的比值來檢查■這兩個(gè)振動(dòng)周期的 比值由公式（D.1）給出：

翌=也 / S,二 （口 1）

Tt 2gVzzE（l-cosao） 7

式中：

TP—擺錘振動(dòng)周期，單位為秒（s）;

Tf——機(jī)架振動(dòng)周期，單位為秒（s）；

S——沖擊速度,單位為米每秒（m/s）;

卩——（ = mF//nP）機(jī)架質(zhì)量與擺錘質(zhì)量之比；

S-——機(jī)架和底座之間的水平剛度，單位為牛頓每米（N/m）（見圖D.1）；

E——擺錘勢(shì)能，單位為焦耳（J）;

皿一起始角，單位為度（°）;

g—當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?單位為米每二次方秒（m/史）。

SF的實(shí)驗(yàn)測(cè)定示例如圖D. 3所示。

在TP/TF = 3的情況下，機(jī)架的水平振動(dòng)與擺錘的振動(dòng)處于共振狀態(tài)。消除這種共振是必要的，但 又不能完全消除。試驗(yàn)機(jī)的安裝可能出現(xiàn)兩種極限情況：

a） 對(duì)于一個(gè)無摩擦、水平方向可自由運(yùn)動(dòng)的機(jī)架，即剛度很小的機(jī)架，八》公；

b） 對(duì)于具有很大剛度彈性安裝的機(jī)架,Tf?TP0

*種情況：自由運(yùn)動(dòng)的機(jī)架

圖D.4是機(jī)架和擺錘的質(zhì)量比（“）為4,在半個(gè)擺動(dòng)周期之內(nèi)的相對(duì)位置示例。機(jī)架的振幅

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s=±Lm/4。

由于機(jī)架的運(yùn)動(dòng)，使得沖擊速度不是恒定的，但按公式(D. 2)變化： % = 5 J1 + 土 ( D.2 )

式中：

如1——第1種情況底座的沖擊速度,單位為米每秒(m/s)；

S——完全剛性底座的沖擊速度,單位為米每秒(m/s)；

p. ( = wif /m?)機(jī)架與擺錘的質(zhì)量比。

1— —擺軸;

2— —機(jī)架;

3— —擺錘;

4 試樣j

5——底座。

圖D.1計(jì)算機(jī)架運(yùn)動(dòng)的模型

剛度為：SF = ^,1—力Ff引起的底座位移s;

2 施加的力F；

3——調(diào)水平螺絲，橡膠支腳。

圖D.3底座剛度Sr（調(diào)水平螺絲，橡膠支腳）的實(shí)驗(yàn)測(cè)定示例