路径: 主页 > JJ > 第27页 > JJG 145-2007 | 标准编号 | JJG 145-2007 (JJG145-2007) | | 中文名称 | 摆锤式冲击试验机检定规程 | | 英文名称 | Pendulum Impact Testing Machines | | 行业 | 计量行业标准 | | 中标分类 | A53 | | 国际标准分类 | 17.100 | | 字数估计 | 26,222 | | 发布日期 | 2007-08-21 | | 实施日期 | 2008-02-21 | | 旧标准 (被替代) | JJG 145-1982 | | 引用标准 | GB/T 229; GB/T 1043-1993; GB/T 3808-2002; GB/T 18658-2002; GB/T 15000.3-1994; JJG 2077-1990; ASTM E23-05 | | 标准依据 | 国家质检总局公告2007年第142号 | | 发布机构 | 国家质量监督检验检疫总局 | | 范围 | 本规程适用于摆锤式冲击试验机(以下简称试验机)首次检定、后续检定和使用中检验。 | JJG 145-2007
Verification Regulation of Pendulum Impact Testing Machines
中华人民共和国国家计量检定规程
摆锤式冲击试验机
2007-08-21发布
2008-02-21实施
国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布
摆锤式冲击试验机
检 定 规 程
ImpactTesting
Machines
代替JJG145-1982
本规程经国家质量监督检验检疫总局2007年8月21日批准,并自
2008年2月21日起施行。
归 口 单 位:全国力值硬度计量技术委员会
主要起草单位:钢铁研究总院
中国计量科学研究院
北京市计量检测科学研究院
参加起草单位:长春试验机研究所
北京纳克分析仪器有限公司
兵器部二六九区域计量站
深圳新三思集团公司
上海市计量测试技术研究院
本规程委托全国力值硬度计量技术委员会负责解释
本规程主要起草人:
王春华 (钢铁研究总院)
周巍松 (钢铁研究总院)
张智敏 (中国计量科学研究院)
陈 曦 (北京市计量检测科学研究院)
参加起草人:
王学智 (长春试验机研究所)
陈 武 (钢铁研究总院)
魏云建 (钢铁研究总院)
郑建平 (北京纳克分析仪器有限公司)
周兆丰 (兵器部二六九区域计量站)
安建平 (深圳新三思集团公司)
张贵仁 (上海计量测试技术研究院)
目 录
1 范围 (1)
2 引用文献 (1)
3 术语与计量单位 (1)
4 概述 (3)
5 计量性能要求 (3)
5.1 试验机机架 (3)
5.2 摆锤 (3)
5.3 砧座和支座 (4)
5.4 指示装置 (4)
5.5 使用标准试样的间接检定 (4)
6 通用技术条件 (5)
7 计量器具控制 (6)
7.1 检定条件 (6)
7.2 检定项目 (7)
7.3 检定方法 (7)
7.4 试验机的可用范围 (11)
7.5 检定结果处理 (11)
7.6 检定周期 (11)
附录A 弧型、矩型标准冲击试样 (12)
附录B 试验机的组成部分 (14)
附录C 试验机的冲击刀、试样支座和砧座 (15)
附录D 工作试验机试样支座和砧座的结构 (18)
附录E 初始势能的测定 (19)
附录F 检定证书内页格式 (20)
附录G 摆锤式冲击试验机检定记录 (21)
摆锤式冲击试验机检定规程
1 范围
本规程适用于摆锤式冲击试验机(以下简称试验机)首次检定、后续检定和使用中检验。
2 引用文献
本规程引用下列文献:
GB/T 229 《金属材料-夏比摆锤冲击试验方法》
GB/T 1043-1993 《硬质塑料简支梁冲击试验方法》
GB/T 3808-2002(ISO 148-2:1998, Metalicmaterials-Charpypendulumimpact
GB/T 15000.3-1994 《标准样品工作导则(3)标准样品定值的一般原则和统计方
法》
JJG2077-1990 《摆锤式冲击能计量器具检定系统》
terials
使用本规程时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3 术语与计量单位
3.1 有关试验机的术语
3.1.1 垂直支撑面anvilfaces
在简支梁式冲击试验机中,垂直于水平支承面,用于支承摆锤施加在试样上的冲击
力的支承表面。又称砧座(见图C.1)
3.1.2 底座base
试验机机架上试样支座水平支承面以下的部分。
3.1.3 打击中心centerofpercussion
摆锤冲击试样时,使摆轴对摆锤的水平冲击反力(指与试样上表面平行的冲击反力)
为零时,打击点在锤刃上的位置。(见图D.1)。
3.1.4 打击点centerofstrike
将高度为标准宽度一半(即5mm)的试样或等值量规放在试样支座上,摆锤在自由
悬挂位置时,冲击刀刀刃与试样上水平面相接触的点(见图C.1)。
3.1.5 锤刃strikingedge
冲击试样时,锤刀与试样相接触的直线部分。有时又称冲击刀刃。实际接触试样的
刀刃有2mm曲率半径(2mm冲击刀)或8mm曲率半径(8mm冲击刀),或其他曲率半径
(见附录B)
3.1.6 试样支座testpiecesupports
试验机底座上加工成水平支承面,而用于预先放置被摆锤打击试样的部分 (见图
B.1和图C.1)。该支承面垂直于砧座的支承面。
3.1.7 工作试验机industrialmachine
工业上、普通试验室或大多数研究试验室进行金属材料试验用的试验机。这些试验
机不用于给出标准值。工作试验机的检定按照本规程规定的方法进行。
3.1.8 标准试验机referencemachine
用于测定标准试样标准能量的试验机。该试验机的检定要求严于工作试验机。这些
要求在GB/T 18658中规定。
3.2 有关能量的术语
用试验机进行试验时,冲断试样所需的总能量。它等于摆锤在初始位置的初始势能
与试样断裂后完成第一个半周期时的初始势能之差。
摆锤处于初始位置时,相对于摆锤处于自由位置时的质心所在的水平的位能。
由试验机指针或其他指示装置指示的能量值。
试验机制造者给出的能量值。
3.2.5 标准能量KR referenceenergy
标准试样的吸收能量值。
3.2.6 标准试样referencetestpieces
把试验机测得的指示能量与该试样标出的标准能量值进行比较,以检验工作试验机
的适合性而使用的冲击试样。
3.3 有关试样(放置在试验机支座上的试验位置)的定义(见图D.1)。
3.3.1 高度height
带有缺口的面和与之相对的面之间的距离。
3.3.2 宽度 width
与缺口平行且垂直于高度方向的尺寸。
3.3.3 长度length
与缺口方向垂直的最大尺寸。
3.4 计量单位
摆锤力矩M 的计量单位是牛顿米 (N·m);
冲击能量的计量单位是焦耳(J)。
4 概述
4.1 本规程规定了以一次冲击力作用下,冲断(冲击)简支梁试样试验用试验机的检定
方法。
4.2 本规程规定了两种检定方法。
a)直接检定方法。该方法实际上是静态检定方法,即通过对试验机关键部件的检
定,以确保其满足本规程的要求。所用的检定仪器应证明可溯源到我国法定计量单位的
国家基准。又称部件检定方法。
b)间接检定方法。该方法实际上是动态检定方法,即使用标准试样检定试验机。
又称示值检定方法。
5 计量性能要求
5.1 试验机机架
5.1.1 摆轴轴线与基准面的平行度应在1/1000以内。该项目应由制造者在合格证书中
给出。
5.1.2 摆锤自由悬挂时,冲击刀刀刃与试样的间隙应在±0.5mm以内。
5.1.3 摆锤侧面与摆动平面的平行度以及摆锤侧面与试样支座的垂直度要求见表1。
表1 关于摆锤侧面与摆动平面、试样支座的要求
每套摆锤的最大冲击能量/J < 10 ≥10
摆锤侧面与摆动平面的平行度 1.5/1000 1.0/1000
摆锤侧面与试样支座的垂直度 90°±0.1°(或3/1000)取最大值
5.1.4 冲击刀刃应在通过支座跨距中心并垂直跨距的平面上,其允差为0.5mm。摆锤
自由摆动时,刀刃与试样纵向轴线的夹角应为90°±2°。
5.1.5 摆轴轴向间隙不应超过0.25mm。
5.1.6 摆轴轴承处的径向间隙不应超过0.08mm。
5.2 摆锤
5.2.1 摆锤铅垂时,从动针应调至最大能量位置;摆锤空击时,从动针应平稳无跳动
地被带至零位,回零差的最大允许值为摆锤最大能量的±0.1%。
5.2.2 能量损失包括空气阻力、轴承摩擦和指针摩擦损失的能量。应满足表2要求。
表2 关于能量损失的要求
每套摆锤的最大能量/J 0.5 1 >1~≤10 >10~≤60 >60
能量损失不应大于最大冲击能量的/% 4.0 3.0 2.0 1.0 0.5
5.2.3 摆轴轴线至打击中中心距离(ll)应与摆轴轴线至试样中心的距离(l)一致,该值
应为0.995l±0.005l。
5.2.4 摆锤力矩与其标称值相对偏差的最大允许值为±0.5%。变动度最大允许值
0.5%。
5.2.5 摆锤的初始势能Kp与标称能量KN 的最大允许相对误差见表3。
表3 摆锤的初始势能Kp与标称能量KN 的最大允许相对误差
每套摆锤的最大冲击能量/J 0.5 1 >1~≤10 >10~≤60 >60
初始位能允差/% 4.5 3.5 2.5 ±1.5 ±1.0
5.2.6 度盘分度标记的准确度:小于标称能量KN 的50%时,指示能量KS 与初始势
能Kp相对误差最大允许值为±0.5%;在标称能量的50%~80%时,指示能量KS 与
吸收能量KV 相对误差最大允许值为±1%。
5.2.7 冲击速度宜为5m/s~5.5m/s,但允许取3m/s~6m/s范围内的任何值,应予注
明。
5.2.8 冲击刀的接触线与试样水平轴线的夹角应为90°±2°。
5.2.9 冲击刀刃的主要尺寸应符合国家标准GB/T 229、GB/T 1043、GB/T 3808等有
关试验方法和技术标准的要求 (参见附录C)。
5.3 砧座和支座
5.3.1 砧座的两个支承面应平行,且相差不应超过0.1mm。支座两个支承面所在的平
面和砧座两个支承面所在的平面之间的夹角应为90°±0.1°。
(具体尺寸要求参见附录C、附录D)
5.3.2 支座的两个支承面应平行,且相差不应超过0.1mm。支座应使试样的轴线与摆
轴轴线的平行度在3/1000以内。
5.3.3 应有足够的空间尽量保证冲断的试样不受妨碍地自由飞离试验机,并使之在摆
锤结束摆动以前不弹回锤体。在砧座之间穿过的摆锤各部分宽度均不应超过18mm。
5.4 指示装置
5.4.1 模拟指示装置的检查
模拟指示装置应以角度单位或能量单位进行标度。
指示装置分度值不应大于标称值的1/100,并且至少应估读出能量0.25%。
5.4.2 数字指示装置的检查
数字指示装置应以角度单位或能量单位进行标度。
试验机指示装置的最低分辨力至少能为标称能量的1/400。
5.5 使用标准试样的间接检定
5.5.1 间接检定是使用V型缺口标准试样对试验机综合性能的检验。标准试样的技术
要求应符合GB/T 18658-2002的要求。标准冲击试样允许的标准偏差见表4。
表4 V型缺口标准冲击试样允许的标准偏差
能量KR 标准偏差
< 40J ≤2.0J
≥40J ≤5%KR
V型缺口标准试样尺寸为55mm×10mm×10mm。
标准冲击试样的标准能量值应在下列之一的范围内:
低能量(L)级:标准能量值< 30J
中能量(M)级:30J≤标准能量值< 110J
高能量(H)级:110J≤标准能量值< 220J
超高能量(UH)级:标准能量值≥220J
注1:在没有获得V型缺口标准冲击试样时,可以使用其他形状的标准冲击试样,例如弧型、
矩型标准冲击试样等进行,见附录A。仲裁检定,使用V型缺口标准冲击试样。
注2:当间接检定的结果不能令人满意时,则应按首次检定进行直接检定。
5.5.2 使用标准试样监测试验机在整个使用周期内的性能。
例如:试验机的检定;试验室的期间核查;发现异常试验数据时对试验机的检查。
5.5.3 在使用V型缺口标准试样检定时,试验机示值误差和重复性应符合表5规定。
表5 示值误差和重复性最大允许值
能量级 误差 重复性
< 40J ±4J 6J
≥40J ±10%KR 15%KR
5.5.4 在使用非V型缺口标准试样检定时,试验机示值误差和重复性应符合表6规
定。
表6 示值误差和重复性最大允许值
能量级 误差 重复性
< 40J ±2.4J 3.6J
≥40J ±6%KR 9%KR
6 通用技术要求
6.1 试验机应牢固地安装在稳定无振动坚固的基础上,确保基础的质量不小于摆锤质
量的40倍。机座水平度为0.5/1000。
6.2 试验机上应有名称、型号、规格、 标志、编号、出厂日期、制造厂。
6.3 试验机的摆杆与锤体,锤体与冲击刀的连接应牢固。摆杆应平直,标度盘的标度
标记应清晰,不得有影响试验结果的其他疵病。摆锤控制机构应灵活,锁紧机构应可
靠。试验机应有适当的防护装置。
7 计量器具控制
计量器具控制包括:首次检定、后续检定和使用中检验。
7.1 检定条件
7.1.1 通常检定的温度范围应为23℃±5℃,检定时的温度应稳定,温度变化不应超
过2℃。
7.1.2 检定时试验机应处于正常工作状态。
7.1.3 检定用设备与计量器具见表7。
表7 检定用设备与计量器具
序号 检定器具 技术特性 检定项目 备注
1 水平仪 0.2级 机座、摆锤力矩等/
2 光学倾斜仪 5′ 位能、倾角检测/
3 卡尺
分度值不低于
0.02mm分度
相关部件尺寸/
棱尺、塞尺、量角仪、半
径规、直角尺
通用量具
间隙、角度、冲击
刀 刃 R、砧 座 R、
摆锤侧面与试样两支
座垂直度
5 矩型截面试样 10mm×9.5mm 冲击刀与试样间隙/
6 打击点推力块
10mm×20mm×
100mm 钢 块, 在
100mm 长中间加工
成深度10mm、夹角
30°、尖端R 分别为
2mm和8mm的V型
槽推力块各一块
向摆锤打击点施
力:对冲击刀刃为
R2的选用 V 型槽
R2的推力块;
对冲击刀刃为R8的
选用V型槽R8的推
力块
平放于支座
中间将摆锤刀
推入 V 型槽用
502 胶 粘 接,
在推力块端部
中心 (对应摆
锤打击点)施
7 百分表、磁性表座、秒表
符合通用
量具要求
摆轴间隙、打击中心/
8 称重仪 (测力仪) 0.1级 摆锤力矩、摆轴间隙 具有相应附件
9 摆锤支架 高度可调 支撑摆锤
具有一定的
负载能力
10 标准冲击试样
能量 标准偏差
< 40J ≤2J
≥40J ≤5%
冲击能量
根据使用范围
选择能量级别
7.2 检定项目
试验机首次检定、后续检定及使用中检验项目见表8。
表8 检定项目表
序号 检定项目 首次检定 后续检定 使用中检验
1 外观 + + +
2 安装状态 + - -
3 机座水平、支座水平 + - -
4 冲击刀刃与试样的间隙 + - -
5 摆锤侧面平行度、垂直度 + - -
6 冲击刀的中心与砧座跨距的中心差 + + +
7 摆轴轴向间隙、径向间隙 + + -
8 指针回零差、能量损失 + + +
9 打击中心 + - -
10 摆锤初始势能、度盘指示能量、冲击速度 + - -
对冲击刀刃、砧座和支座的尺寸、装配等
要求
+ + +
12 指示装置 + - -
13 使用标准冲击试样的间接检定 + + +
注:表中 “+”表示应检项目;“-”表示可不检项目。对更换零配件大修后的试验机按首次检
定进行。
7.3 检验方法
7.3.1 试验机的首次检定
7.3.1.1 直接检定方法
(1)通用技术要求通过外观测量检查。机座水平度用水平仪检查,其结果应满足第
6章的要求。
(2)在摆锤自由悬挂时,将10mm×9.5mm 矩型截面试样,分别以10mm 和
9.5mm截面尺寸方向放在支座上,检查冲击刀刀刃与试样 的间隙。
(3)摆锤侧面与摆动平面的平行度,使用百分表轻轻顶住摆锤侧面,且表针能够自
由摆动测量时,用细绳轻拉摆锤观测百分表的变量,以此变量比上百分表在摆锤上运动
轨迹长度计算。摆锤侧面与试样支座的垂直度用直角尺、塞尺、象限测量仪检定。
(4)用对中样板、卡尺对摆锤冲击刀的中心与砧座跨距的中心重合检定,应符合附
录B要求;再将V型缺口试样粘复写纸,将试样在砧座之间对正后,由摆锤冲击刀轻
击试样,检测由试样上的冲击刀痕迹中心线与V型缺口顶端之距离。
(5)摆轴轴向、径向间隙的检定:
①将打击点推力块置于试样支座中间,使冲击刀紧卧其V型槽口内,在冲击刀与
V型槽口点几滴502胶使其粘牢。(测完后,拆掉该推力块,并用丙酮清洗干净所有粘
接处502胶余垢)
②将装好百分表的磁性表架置于主机架上适当位置:a)当百分表垂直对准冲击刀
刃时,用于测量摆轴的轴向间隙;b)当百分表垂直对准摆轴上方中心处时,测量摆轴
的径向间隙。
③将测力仪对准打击点推力块中心施力:a)相当摆锤有效重力W(见图E.1)的
4%测量摆轴的轴向间隙;b)施加150N±10N的力测量摆轴的径向间隙。
注:对于标称能量小于60J的试验机等,可采取用手握摆杆与摆轴的连接处沿摆轴轴线方向推
拉摆锤,由摆轴端部读取百分表的最大值与最小值之差,仅检定其摆轴轴向间隙。
(6)摆锤空击回零采用目测检测。
(7)能量损失的检定
①指针摩擦引起的能量损失:
以常规方式操作试验机,支座上不放试样,记录指针指示的升角β1 或能量E1。不
要调整指针的位置,然后重新扬起摆锤进行第二次试验,记录升角β2 或能量E2。摆锤
上升期间,由指针摩擦引起的能量损失p按下式计算:
以角度单位读数时 p=M (cosβ1-cosβ2) (1)
以能量单位读数时 p=E1-E2 (2)
β1和β2的值或E1和E2的值应是四次测量平均值。
②轴承摩擦和空气阻力在半周期内引起的能量损失:
按上面①条测出β1 和β2 的值或E1 和E2 以后,将摆锤放在初始位置。不重调从
动针,无冲击和无振动地释放摆锤,让其摆动五个完整周期之后,进入第六个周期后的
第一个半周期开始时,将从动针调整到约等于标度盘满量程的5%处,记录β3 和E3 的
值。轴承摩擦和空气阻力在半个周期内引起的能量损失p′按下式计算:
标度盘以角度读数时 p′=111M
(cosβ3-cosβ2) (3)
标度盘以能量单位读数时 p′=111
(E3-E2) (4)
注:在实际的试验中,当升角为β时,如果需要考虑这些能量损失,可从吸收能
量之中减去下式计算出的pβ值:
pβ=pββ1
+p′α+βα+β2
(5)
因为β1和β2近似等于α,在实际应用上,可减去由下面近似公式算出的pβ值:
pβ=pβα+p′
α+β
2α
(6)
对于以能量单位标度的试验机,β值可由下式计算:
β=arccos[1-1/M(Kp-KV)] (7)
按以上测得的由摩擦引起的全部能量损失p+p′应满足表2的要求。
对于数显式冲击试验机,其没有指针摩擦的影响,对于轴承摩擦和空气阻力应具有
能量损失自动测试功能。
(8)摆轴轴线至打击中心距离(l1)的检定:
将摆锤置于不大于5°位置时释放,让其自由摆动100次并测量摆动时间。重复测量
3次计算其平均值,再计算摆锤摆动的一个完整周期t,以秒s为单位。
距离l1由下式计算:
l1=g
·t2
4π2
(8......
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