聯工JB-300擺錘式手動衝擊試驗機是通過度盤來顯示衝擊功的,即度盤的作用是將試驗的試樣所吸收的功的大小指示出來。
擺錘對試樣所作功的數值是按下面公式計算的:
AK=M(COSα-COSβ)
式中:M------擺錘力矩
α------衝擊前擺錘揚角
β------衝斷試樣後擺錘的升起角
如果不計摩擦損失及空氣阻力等因素,那麼消耗於衝斷試樣的功的數值就等於衝擊前擺錘所具有的勢能減去衝擊後擺錘所剩的勢能。
由於衝擊擺錘的力矩M和衝擊前擺錘的揚角α均為常數,因而只要知道衝斷試樣後擺錘的升起角β,即可根據上式算出消耗於衝斷試樣的功的數值來。本試驗機已經預先根據上述公式將相當於各升起角β的功的數值算出來直接刻好在度盤上,因此衝擊後可以直接讀出消耗於衝斷試樣的功的數值,不必另行計算。
由於試樣有切槽,試樣切槽處的橫截面積並不等於1cm2,因而衝擊後度盤上所讀取的數值並不是材料的單位衝擊韌性,為了求出材料的單位衝擊韌性αK值需要把試驗後得到的數據除以試樣在切槽處的斷面積,即:
αK=AK/F(J/c㎡)
為了便於使用,本試驗機已將標準試樣的單位衝擊韌性的各相應值刻於度盤上,在做標準試樣試驗時:F=0.8c㎡不必再按上式計算αK值,可以直接讀出。