塑膠合成面層沖擊吸收與垂直變形檢測(cè)方法

★塑膠合成面層沖擊吸收與垂直變形檢測(cè)方法：運(yùn)動(dòng)場地人工合成面層材料的檢測(cè)檢驗(yàn)。

★塑膠跑道垂直變形檢測(cè)儀技術(shù)原理：

塑膠合成面層沖擊吸收測(cè)定儀的基本理論是根據(jù)能量守恒定律，將一規(guī)定質(zhì)量的重錘從規(guī)定的高度落下，下落中將勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,被轉(zhuǎn)化的能量沖擊到被測(cè)試樣，通過一沖擊傳感器將被試樣吸收的能量采樣傳輸?shù)接?jì)算機(jī)采集系統(tǒng)，再由計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行采樣、處理、計(jì)算、分析等一系列過程，終顯示出作用于塑膠合成材料的沖擊吸收和垂直變形的結(jié)果，從而測(cè)量塑膠材質(zhì)的耐沖擊及變形參數(shù)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)符合田聯(lián)及歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN14808-2003《運(yùn)動(dòng)場地面層沖擊吸收測(cè)定方法》及EN14809-2003《運(yùn)動(dòng)場地面層垂直變形測(cè)定方法》對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求。
★塑膠跑道垂直變形檢測(cè)儀主要內(nèi)容
本產(chǎn)品主要用于塑膠運(yùn)動(dòng)場地沖擊吸收性能的測(cè)定，機(jī)器重錘模擬人體作用效果沖擊合成面層，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)測(cè)算出試驗(yàn)結(jié)果。設(shè)計(jì)要求儀器結(jié)構(gòu)簡單靈巧便于移動(dòng)，為體育場館塑膠合成地面的檢測(cè)提供可靠的檢測(cè)設(shè)備。
★塑膠跑道垂直變形檢測(cè)儀主要結(jié)構(gòu)組成
（1）箱體
（2）移動(dòng)系統(tǒng)
（3）沖擊錘體
（4）升降系統(tǒng)、釋放系統(tǒng)
（5）重力緩沖系統(tǒng)
（6）測(cè)力系統(tǒng)傳感器
（7）信采集系統(tǒng)
（8）電腦等部分組成
★提錘及釋放裝置
本機(jī)沖擊重錘為矩形結(jié)構(gòu)，重量為20kg ，升降方式采用手動(dòng)放錘腳踏提錘、腳踏式提升重錘裝置，解決手提重量大，提升不穩(wěn)，電動(dòng)提錘需要?jiǎng)恿﹄娫床⑶覂x器體積大等問題；采用這種結(jié)構(gòu)方便、實(shí)用、成本低廉。
★沖擊力緩沖裝置
重錘沖擊緩沖器彈性度的要求很高，由于彈簧工作在沖擊載荷的作用下并承受疲勞破壞，該彈簧必須具有高彈性極限和疲勞極限以及足夠大的韌性和塑性，以防止在長期的沖擊力作用下發(fā)生疲勞失效而影響試驗(yàn)結(jié)果，所以選用碟形彈簧，改變了以往螺旋彈簧的傳統(tǒng)使用方法。為獲得所需的性能，我們對(duì)彈簧進(jìn)行了二次熱處理，熱處理工藝加入了適量的合金元素，提高了彈簧的韌性及塑性以及抗疲勞的能力。

★沖擊吸收測(cè)定儀的試驗(yàn)方法
將一球形底盤的測(cè)力臺(tái)安放與被測(cè)地表面，使一質(zhì)量為 20 Kg 的重物自由下落到一個(gè)鐵砧上，鐵砧將力通過彈簧傳向測(cè)力臺(tái)，沖擊被側(cè)表面，并由安裝在測(cè)力臺(tái)上的力量傳感器記錄沖擊返回力的大值。這個(gè)大力值與機(jī)構(gòu)在堅(jiān)硬的表面（如混凝土地面）所測(cè)得的力值比較，計(jì)算出合成表面的沖擊返回作用力的百分比就是合成表面的沖擊吸收值：
沖擊吸收值=（1-Fs/Fc）*100%
式中：Fs – 在合成表面的沖擊返回值
             FC – 在混凝土表面的沖擊返回值
為了得到可信的數(shù)據(jù)，取 3 次計(jì)算值的平均值作為面層的沖擊吸收值。

★沖擊吸收測(cè)定儀技術(shù)指標(biāo)
A. 重物，質(zhì)量20 Kg±0.1Kg，帶有堅(jiān)硬的沖擊針，針直徑一般不小于20mm。
B. 鐵砧，表面硬度不小于 HRC 60。
C. 彈簧，彈性范圍 1750~2250N/mm，如果彈性范圍超標(biāo)，測(cè)得的結(jié)果要加入校正系數(shù)。
D. 導(dǎo)向柱，重物與導(dǎo)向柱間產(chǎn)生的摩擦阻力要小于重物的質(zhì)量要求，并能到達(dá)導(dǎo)向的要求。
E. 測(cè)力臺(tái)，直徑70 mm 底部球面半徑 500mm。測(cè)力臺(tái)中心與機(jī)器的支撐地腳小距離不應(yīng)小于200mm。
F. 沖擊針底部與鐵砧的距離（重物下落高度），55mm±0.25mm。
G. 測(cè)力機(jī)構(gòu)，精度不大于 0.5%、轉(zhuǎn)換速度不大于0.3毫秒。

★垂直變形測(cè)定儀的試驗(yàn)方法
將一球形底盤的測(cè)力臺(tái)安放與被測(cè)地表面，使一質(zhì)量為 20 Kg 的重物自由下落到一個(gè)鐵砧上，鐵砧將力通過彈簧傳向測(cè)力臺(tái)，沖擊被側(cè)表面，并由安裝在測(cè)力臺(tái)上的力量傳感器記錄沖擊返回力的大值。同時(shí)可以記錄下此時(shí)的表面變形量。置重物于鐵砧上方某一高度，使沖擊力量為1500N±100N，在一分鐘內(nèi)連續(xù)試驗(yàn)4次并記錄下變形量。
其后三次的變形結(jié)果的平均值就是此表面的垂直變形值。

★垂直變形測(cè)定儀的技術(shù)指標(biāo)
A. 重物，質(zhì)量20 Kg±0.1Kg，帶有堅(jiān)硬的沖擊針，針直徑一般不小于20mm。
B.鐵砧，表面硬度不小于 HRC 60。
C.彈簧，彈性范圍 300~400N/mm，如果彈性范圍超標(biāo)，測(cè)得的結(jié)果要加入校正系數(shù)。
D.導(dǎo)向柱，重物與導(dǎo)向柱間產(chǎn)生的摩擦阻力要小于重物的質(zhì)量要求，并能到達(dá)導(dǎo)向的要求。
E.測(cè)力臺(tái)，直徑70 mm 底部球面半徑 500mm。測(cè)力臺(tái)中心與機(jī)器的支撐地腳小距離不應(yīng)小于200mm。
F.沖擊針底部與鐵砧的距離（重物下落高度）可調(diào)到1mm。
G.測(cè)力機(jī)構(gòu)，精度不低于 0.5%、轉(zhuǎn)換速度不大于0.3毫秒。
H.測(cè)變形機(jī)構(gòu)，精度不低于 0.01mm、轉(zhuǎn)換速度不大于0.3毫秒。
★沖擊吸收測(cè)定儀使用環(huán)境
電源：220V ±10%、50Hz
數(shù)據(jù)處理能力：大 333kHz
極限承受沖擊力值：1.5T
微調(diào)范圍：40 mm
彈簧彈性度：2000N/mm
重錘質(zhì)量：20kg
沖擊接觸面硬度：HRC50
測(cè)力臺(tái)：直徑 70 mm ；頂部球面半徑 500mm

★垂直變形測(cè)定儀使用環(huán)境
電源：220V ±10%、50Hz
數(shù)據(jù)處理能力：大 333kHz
微調(diào)范圍：40 mm
極限承受沖擊力值：1.5T
沖擊力分辨率：0.01N
極限變形測(cè)量范圍：3 mm
變形分辨率：0.001 mm
彈簧彈性度：30N/mm
重錘質(zhì)量：20kg
沖擊接觸面硬度：HRC50
測(cè)力臺(tái)：直徑 70 mm ；頂部球面半徑 500mm

★沖擊吸收測(cè)定儀界面

•連接機(jī)器的電源。
•連接機(jī)器與計(jì)算機(jī)的通信數(shù)據(jù)線（USB）。
•用腳踏下提升踏板，提起重錘部分，使它停留在預(yù)置位。
•提起測(cè)力總成部分，向上抬起限位手柄并推到左極限位置。此時(shí)，測(cè)力總成被限制在上方， 不能向下滑動(dòng)。
•放置試樣到測(cè)力臺(tái)正下方。
•提起測(cè)力總成部分，向上抬起限位手柄并推到右極限位置，并方下測(cè)力總成。此時(shí)，測(cè)力總成將壓在試樣上，并且可以滑動(dòng)。
•點(diǎn)擊軟件的“開始試驗(yàn)”按鈕，開始試驗(yàn)，此時(shí)軟件界面曲線區(qū)會(huì)繪制出當(dāng)前曲線。
•向下按落錘手柄，釋放重錘，沖擊測(cè)力總成。
•點(diǎn)擊“結(jié)束試驗(yàn)”按鈕，完成本次沖擊。
•按要求，完成其他步驟。
•點(diǎn)擊“試驗(yàn)結(jié)果“按鈕進(jìn)入數(shù)據(jù)結(jié)果界面，填寫試驗(yàn)報(bào)告的相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容。
•選擇 ；“保存試驗(yàn)”保存試驗(yàn)；“打印報(bào)告”輸出試驗(yàn)數(shù)據(jù)到打印機(jī)。
•完成全部試驗(yàn)后，提起重錘。
•提起測(cè)力總成；并推動(dòng)限位手柄，限制測(cè)力總成在安全位置。
•踏下踏板，提起重錘，按下釋放手柄，使重錘輕輕壓在測(cè)力總成上，以便移動(dòng)機(jī)器。如果不移動(dòng)機(jī)器，重錘應(yīng)懸掛在釋放機(jī)構(gòu)上。

★垂直變形測(cè)定儀界面
•連接機(jī)器的電源。
•連接機(jī)器與計(jì)算機(jī)的通信數(shù)據(jù)線（USB）。
•用腳踏下提升踏板，提起重錘部分，使它停留在預(yù)置位。
•提起測(cè)力總成部分，向上抬起限位手柄并推到左極限位置。此時(shí)，測(cè)力總成被限制在上方，不能向下滑動(dòng)。
•放置試樣到測(cè)力臺(tái)正下方。
•提起測(cè)力總成部分，向上抬起限位手柄并推到右極限位置，并方下測(cè)力總成。此時(shí)，測(cè)力總成將壓在試樣上，并且可以滑動(dòng)。
•點(diǎn)擊軟件的“開始試驗(yàn)”按鈕，開始試驗(yàn)，此時(shí)，如果測(cè)變形傳感器不在測(cè)量的物理零點(diǎn)，軟件將退出啟動(dòng)流程，提示調(diào)整零點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕，并觀察軟件界面中央的提示框滑塊，當(dāng)滑塊位于適宜的位置滑塊背景將變?yōu)榫G色，此時(shí)，按下確定按鈕，完成調(diào)零過程。再次點(diǎn)擊“啟動(dòng)試驗(yàn)”按鈕進(jìn)入試驗(yàn)流程，曲線區(qū)會(huì)繪制出當(dāng)前曲線。
•向下按壓落錘手柄，釋放重錘，沖擊測(cè)力總成。
•當(dāng)觀察到曲線完成所要的沖擊周期后，點(diǎn)擊“結(jié)束試驗(yàn)”按鈕，完成本次沖擊。
•按要求，完成其他步驟。
•點(diǎn)擊“試驗(yàn)結(jié)果“按鈕進(jìn)入數(shù)據(jù)結(jié)果界面，填寫試驗(yàn)報(bào)告的相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容。
•選擇 ；“保存試驗(yàn)”保存試驗(yàn)；“打印報(bào)告”輸出試驗(yàn)數(shù)據(jù)到打印機(jī)。
•完成全部試驗(yàn)后，提起重錘。
•提起測(cè)力總成；并推動(dòng)限位手柄，限制測(cè)力總成在安全位置。
•踏下踏板，提起重錘，按下釋放手柄，使重錘輕輕壓在測(cè)力總成上，以便移動(dòng)機(jī)器。如果不移動(dòng)機(jī)器，重錘應(yīng)懸掛在釋放機(jī)構(gòu)上。

★試驗(yàn)結(jié)果處理及保存、打印
•多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)平行比較
•自動(dòng)計(jì)算平均值
•自由選取參與計(jì)算的項(xiàng)目
•操作方便靈活
•自動(dòng)記憶輸入的試驗(yàn)信息