旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機檢定規(guī)程

JJG652—20121旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機檢定規(guī)程1范圍本規(guī)程適用于旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機(以下簡稱為試驗機)的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機主要包括四點受力式旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機、懸臂式旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機以及高溫旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機。其他類型的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機可參照本規(guī)程進行檢定。2引用文件本規(guī)程引用下列文件:JJF1315.2—2011疲勞試驗機型式評價大綱第2部分:旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機GB/T2611—2007試驗機通用技術(shù)要求GB4337—2008金屬材料疲勞試驗旋轉(zhuǎn)彎曲方法GB/T11158—2008高溫試驗箱技術(shù)條件JB/T9374—1999純彎曲疲勞試驗機技術(shù)條件凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)程;凡是不注日期的引用文件其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。3術(shù)語及符號3.1術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)程:3.1.1力臂長度momentarm支點到加力點之間的距離(見圖1)。對于四點受力式旋轉(zhuǎn)疲勞試驗機,L1和L2相等。3.1.2耐久極限應(yīng)力endurancelimitstress對應(yīng)于規(guī)定循環(huán)次數(shù),如107或108,是加到試樣上而試樣沒有發(fā)生失效的應(yīng)力范圍。圖1力臂測量示意圖RA,RB—試樣A,B點支反力;F1,F2—試樣C,D點試驗力;L1,L2,L0—杠桿AC,DB的力臂長及試樣標距;L—試樣反力支點RA,RB點間距JJG652—201223.2符號和說明本規(guī)程使用的符號、單位與說明見表1。表1符號、單位與說明符號單位說明DMi%第i個力值點時,試驗機左、右彎矩相對誤差F1i,F2iN第i個力值點時,試驗機加力系統(tǒng)左、右兩邊測得力值的平均值i=0,1,2,3,…LS1,LS2m試驗機加力系統(tǒng)左、右力臂長度的標稱值L1,L2m試驗機加力系統(tǒng)左、右力臂長度測量值的平均值MNm試驗機的最大彎矩M1i,M2iNm第i個力值點時,試驗機加力系統(tǒng)左、右兩邊的彎矩值,i=0,1,2,3,…M1imax,M2imaxNm第i個力值點時,試驗機加力系統(tǒng)左、右兩邊彎矩測量值的最大值,i=1,2,3,…M1imin,M2iminNm第i個力值點時,試驗機加力系統(tǒng)左、右兩邊彎矩測量值的最小值,i=1,2,3,…MSiNm第i個力值點時,試驗機加力系統(tǒng)單邊彎矩的標稱值,i=0,1,2,…M10,M20Nm矩值NbdB(A)背景噪聲NcdB(A)噪聲修正值nDr試驗機循環(huán)計數(shù)器顯示的轉(zhuǎn)數(shù)Ni,maxdB(A)試驗機工作時測量的最大噪聲nSr轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)數(shù)RM1i,RM2i%第i個力值點時,試驗機加力系統(tǒng)左、右兩邊彎矩測量值的重復(fù)性,i=1,2,3,…BT℃溫度波動度ΔTi℃溫度均勻度δTi℃溫度測量系統(tǒng)第i個溫度點的示值誤差TB,max,TB,min℃溫度控制器二次相鄰跳開時間內(nèi)的最高、最低溫度Ti,max,Ti,min℃標準熱電偶同步、瞬時測得的相應(yīng)溫度的最大值、最小值Ti℃試驗機溫度測量系統(tǒng)顯示的溫度Ti℃熱電偶測得的相應(yīng)溫度算術(shù)平均值3表1(續(xù))符號單位說明ηdB(A)試驗機噪聲δL1,δL2%試驗機加力系統(tǒng)左、右力臂長度相對誤差δM0%試驗機加力系統(tǒng)的初始彎矩(不加砝碼時的彎矩)占試驗機最大彎矩的百分比δM1i,δM2i%第i個力值點時,試驗機左、右兩邊彎矩示值相對誤差,i=1,2,3,…δn%循環(huán)計數(shù)器的示值誤差4概述4.1原理和用途試驗機在工作時,試樣旋轉(zhuǎn)并承受一定彎矩,產(chǎn)生彎矩的力恒定不變且不轉(zhuǎn)動。試樣可裝成懸臂,在二點加力;或裝成簡支梁,在四點加力。試驗一直進行到試樣失效或達到預(yù)定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為止。試驗機主要用于金屬材料在室溫和高溫空氣中試樣旋轉(zhuǎn)彎曲條件下進行的疲勞特性或疲勞壽命的測定。4.2結(jié)構(gòu)形式試驗機通常由加力系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、循環(huán)計數(shù)器、加溫系統(tǒng)①以及安全保護等部分構(gòu)成。5計量性能要求5.1加力系統(tǒng)5.1.1左、右夾頭主軸同軸度試驗機夾緊試樣時,左、右夾頭主軸同軸度為?0.02mm。5.1.2左、右夾頭高度差試驗機夾緊試樣時,左、右夾頭的高度差不應(yīng)超過0.1mm。5.1.3主軸箱動態(tài)徑向跳動量試驗機夾緊試樣(不加砝碼)運轉(zhuǎn)時,主軸箱施力部位的動態(tài)徑向跳動量不超過0.06mm。5.1.4力加載機構(gòu)5.1.4.1力臂試驗機力臂長度的相對誤差不超過±0.3%。5.1.4.2初始彎矩試驗機的初始彎矩應(yīng)盡可能小,初始彎矩不應(yīng)大于試驗機最大彎矩的10%。①加溫系統(tǒng)僅用于高溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機,由高溫爐及相關(guān)的溫度測量、控制裝置構(gòu)成。JJG652—201245.1.4.3彎矩重復(fù)性相對誤差試驗機從最大彎矩的10%開始,至試驗機最大彎矩,其彎矩重復(fù)性相對誤差不大于1%。5.1.4.4彎矩示值相對誤差試驗機從最大彎矩的10%開始,至試驗機最大彎矩,其彎矩示值相對誤差的最大允許值為±1%。5.1.4.5左、右彎矩相對誤差左右兩邊施加彎矩的試驗機,其左、右彎矩應(yīng)相等,左、右彎矩相對誤差不應(yīng)超過單邊彎矩標稱值的±1%。注:5.1.4.3~5.1.4.5的要求僅限于四點受力式旋轉(zhuǎn)彎曲試驗機。5.2驅(qū)動系統(tǒng)試驗機最高轉(zhuǎn)速一般不低于3000r/min。5.3循環(huán)計數(shù)器5.3.1容量試驗機配置的循環(huán)計數(shù)器容量不低于1×108次。5.3.2示值誤差計數(shù)器示值的最大允許誤差為±1%。5.4加溫系統(tǒng)5.4.1溫度儀表的分辨力不大于0.5℃。5.4.2溫度控制系統(tǒng)的溫度波動度應(yīng)滿足表2的要求。表2溫度控制系統(tǒng)的溫度波動度單位:℃試驗溫度t溫度波動度t≤600±3600<t≤900±4900<t≤1200±65.4.3高溫爐隔熱性能應(yīng)良好,在試樣工作部分的爐膛內(nèi)溫度均勻度不大于15℃。5.4.4溫度示值誤差不超過±1℃。6通用技術(shù)要求6.1外觀6.1.1試驗機銘牌上應(yīng)標明產(chǎn)品名稱、型號、規(guī)格、編號、準確度級別、CMC標志、制造廠名及日期。6.1.2試驗機的表面不應(yīng)有銹蝕、毛刺、碰傷、劃傷和其他影響技術(shù)性能的弊病。6.2一般性能6.2.1試驗機機架應(yīng)具有足夠的剛性和試驗空間,應(yīng)能方便地進行各種試驗,便于試樣、試樣夾持裝置和試驗機附件的裝卸以及標準測力儀的安裝與使用。用于進行高溫試驗的高溫爐應(yīng)有足夠的空間并方便試樣的拆裝,試樣工作部分應(yīng)在爐膛長度內(nèi)。JJG652—201256.2.2試驗機的夾頭與力加載機構(gòu)等應(yīng)標明相應(yīng)的編號或記號,附件應(yīng)齊全,且無影響技術(shù)性能的缺陷。6.2.3試驗機可移動部件(如夾頭、砝碼吊掛機構(gòu)等)應(yīng)動作靈活且能良好定位。各緊固件在試驗中不應(yīng)松動。6.2.4夾頭應(yīng)夾持可靠,在夾持部分的全長內(nèi)應(yīng)均勻地夾緊試樣,并應(yīng)能對試樣施加試驗機的最大力,在卸除試驗力后,夾頭各部位應(yīng)無損傷。6.2.5試驗機的計數(shù)器、開關(guān)、旋鈕、監(jiān)控、報警、安全停機裝置等應(yīng)動作靈敏、可靠。6.2.6試驗機在加力過程應(yīng)平穩(wěn)而無沖擊,開機后在達到額定轉(zhuǎn)速的過程中不應(yīng)出現(xiàn)共振現(xiàn)象。6.3安全保護功能試驗達到預(yù)置循環(huán)次數(shù)或試樣斷裂后,試驗機應(yīng)自動停機或按設(shè)定模式返回后停機。6.4噪聲試驗機工作時噪聲聲級不應(yīng)超過75dB(A)。7計量器具控制7.1檢定條件7.1.1安裝要求與工作環(huán)境7.1.1.1試驗機安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上,水平度不超出0.5mm/m。7.1.1.2試驗機在室溫10℃~35℃,相對濕度不大于80%條件下檢定,檢定過程中環(huán)境溫度變化不大于2℃/h。7.1.1.3檢定時周圍應(yīng)無影響檢定結(jié)果的振動、電磁場或其他干擾源。7.1.1.4工作電源的電壓波動范圍不超出額定電壓的±10%。7.1.2檢定用標準器具檢定用標準器具及技術(shù)要求見表3。表3計量標準器具及技術(shù)要求序號名稱技術(shù)要求檢測項目備注1水平儀分度值:≤0.05mm/m安裝水平度/2標準測力儀不低于0.3級試驗力配合專用檢具使用3帶計數(shù)功能的轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速和計數(shù)測量最大允許相對誤差:±0.1%轉(zhuǎn)速測量轉(zhuǎn)數(shù)/4二等標準熱電偶及0.1級溫度測量儀表溫度:t≤900℃時,±1℃溫度:t>900℃時,±1.5℃高溫爐溫度熱電偶2~3支5聲級計(A計權(quán)網(wǎng)絡(luò))2級噪聲/6千分尺或游標卡尺分度值:≤0.01mm量程:≥150mm力臂長度/JJG652—20126表3(續(xù))序號名稱技術(shù)要求檢測項目備注7百分表分度值:≤0.01mm量程:(0~10)mm同軸度徑向跳動量配合同軸度檢驗用校驗棒及磁性表座使用8同軸度檢驗用校驗棒技術(shù)要求見附錄A同軸度7.2檢定項目和檢定方法試驗機的首次檢定、后續(xù)檢定及使用中檢查項目見表4。表4試驗機檢定項目一覽表序號首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查1計量性能要求加力系統(tǒng)左、右夾頭主軸同軸度++-2左、右夾頭高度差++-3主軸箱動態(tài)徑向跳動量++-4力臂長度相對誤差+--5初始彎矩++-6彎矩重復(fù)性相對誤差+++7彎矩示值相對誤差+++8左、右彎矩相對誤差*+++9驅(qū)動系統(tǒng)最高轉(zhuǎn)速++-10循環(huán)計數(shù)器容量+--11示值相對誤差+++12計量性能要求加溫系統(tǒng)**溫度示值分辨力+--13溫度波動度+++14溫度均勻度+++15溫度示值誤差++-16通用技術(shù)要求銘牌、外觀++17一般性能+-18安全保護功能++19噪聲+-注:1表中“+”表示必檢項目,“-”表示可免檢項目。2帶“*”的項目僅適用于四點受力試驗機的檢定。3帶“**”檢定項目僅適用于高溫試驗機,根據(jù)用戶需要進行檢定。JJG652—20127試驗機安裝狀況與工作環(huán)境符合7.1.1要求后進行下列項目的檢測。7.2.1加力系統(tǒng)7.2.1.1夾頭同軸度的檢測a)按圖2所示,將校驗棒夾在兩夾頭中間,不加砝碼,用手轉(zhuǎn)動主軸,記錄百分表在校驗棒l=100mm長度上的左、中、右三個位置處的徑向跳動量。每個位置至少測量5次。圖2左、右主軸同軸度檢測示意圖1—百分表;2—校驗棒;3—左右夾頭;l—校驗棒長度b)卸下校驗棒,按與原來相反的方向重新安裝在兩夾頭中間,繼續(xù)按7.2.1.1a)的方法測量,每個位置至少測量5次。按7.2.1.1b)的方法反復(fù)改變校驗棒的方向(5~10)次,按7.2.1.1a)的方法測量,在測得的徑向跳動量的所有結(jié)果中,應(yīng)有不少于70%的數(shù)值滿足5.1.1的要求。7.2.1.2左右夾頭高度差的檢測按圖2所示,將校驗棒夾在兩夾頭中間,不加砝碼,不轉(zhuǎn)動主軸,記錄百分表在校驗棒左、右兩端最高點的示值差,應(yīng)符合5.1.2的要求。7.2.1.3主軸箱動態(tài)徑向跳動量的檢測按圖3所示,將校驗棒夾在兩夾頭中間,不加砝碼,在試驗機最低和最高轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn),用千分表在主軸箱施力部位上方測其徑向跳動量,應(yīng)符合5.1.3的要求。圖3主軸箱動態(tài)徑向跳動量檢測示意圖1—百分表;2—左主軸施力部位;3—右主軸施力部位;4—試樣7.2.1.4力臂長度的檢測用千分尺或游標卡尺分別測量左、右力臂的實際長度,測量次數(shù)不少3次,按照公式(1)、公式(2)計算力臂長度的相對誤差,其結(jié)果應(yīng)符合5.1.4.1的要求。JJG652—20128 δL1=×100%(1)δL2=×100%(2)7.2.1.5彎矩的檢測a)打開軟軸或連軸節(jié)(不開電機),安裝測力支架及標準測力儀(見附錄F)。從試驗機初始負荷開始,直至最大力值,盡量均勻分布,選擇不少于5個力值檢定點。b)先墊右主軸至水平,讀取標準測力儀指示的左主軸處力值。再墊左主軸至水平,讀取標準測力儀指示的右主軸處力值。每個力值點測量次數(shù)均不少于3次。每次加載讀數(shù)前應(yīng)將主軸與加力杠桿均調(diào)至水平。c)按照公式(3)和公式(4)計算試驗機的初始彎矩,按照公式(5)計算試驗機初始彎矩占試驗機最大彎矩的百分比,其結(jié)果應(yīng)符合5.1.4.2的要求。M1i=F1iL1(3)M2i=F2iL2(4)δM0×100%(5)d)按照公式(6)~公式(10)對彎矩重復(fù)性相對誤差、彎矩示值相對誤差和左、右彎矩相對誤差進行計算,其結(jié)果應(yīng)符合5.1.4.3~5.1.4.5要求。RM1i=×100%RM2i=×100%δM1i=×100%δM2i=×100%M1i-M2iDM1i-M2i(6)(7)(8)(9)(10)7.2.2驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的檢測啟動試驗機驅(qū)動電機,逐漸提高驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速,通過標準轉(zhuǎn)速表檢測電機輸出軸的轉(zhuǎn)速,結(jié)果應(yīng)符合5.2的要求。7.2.3循環(huán)計數(shù)器的檢測7.2.3.1容量在試驗機達到最大彎矩和最高轉(zhuǎn)速的條件下,選用一個合適的試樣進行斷裂試驗。觀測計數(shù)器的循環(huán)次數(shù),結(jié)果應(yīng)符合5.3.1的要求。7.2.3.2計數(shù)器誤差a)選用一個合適的試樣,在試驗機達到最大彎矩和最高轉(zhuǎn)速的試驗條件下進行循環(huán)次數(shù)不小于3000次的循環(huán)試驗。用標準轉(zhuǎn)速表的計數(shù)功能,對循環(huán)計數(shù)器的計數(shù)誤JJG652—20129差進行檢測。b)當(dāng)試驗機達到設(shè)定的循環(huán)次數(shù)并自動停止旋轉(zhuǎn)時,分別讀取試驗機循環(huán)計數(shù)器和轉(zhuǎn)速表顯示的讀數(shù)。按公式(11)計算計數(shù)器的示值誤差,其結(jié)果應(yīng)符合5.3.2要求。δn×100%(11)7.2.4加溫系統(tǒng)的檢測7.2.4.1觀察溫度顯示器的分辨力,應(yīng)符合5.4.1要求。7.2.4.2溫度波動度、溫度均勻度按照GB/T11158—2008規(guī)定的方法進行,按照公式(12)和公式(13)計算,其結(jié)果應(yīng)該符合5.4.2和5.4.3的要求。BT=TB,max-TB,min(12)ΔTi=Ti,max-Ti,min(13)7.2.4.3溫度示值誤差結(jié)合7.2.4.2的檢查進行,按照公式(14)計算,其結(jié)果應(yīng)該符合5.4.4要求。δTi=Ti-Ti(14)7.2.5通用技術(shù)要求的檢驗7.2.5.1外觀的檢查目測檢查試驗機的銘牌及外觀,應(yīng)符合6.1的要求。7.2.5.2一般性能的檢查a)在試驗機上安裝一個試樣(規(guī)格尺寸應(yīng)符合GB4337—2008中第6條的要求,且試驗機工作在最大試驗力時,試樣上的應(yīng)力應(yīng)小于其耐久極限應(yīng)力),然后對試樣施加試驗力直至試驗機的最大試驗力再卸除。b)在安裝試樣時檢查試驗空間、編號和標記等項目,應(yīng)符合6.2.1和6.2.2的要求。c)檢查移動和各緊固部件,應(yīng)符合6.2.3的要求。d)卸除試驗力后檢查夾頭應(yīng)符合6.2.4的要求。7.2.5.3安全功能的檢查本項目的檢測可結(jié)合7.2.3進行,試驗機開始運轉(zhuǎn)和連續(xù)運轉(zhuǎn)2h或試驗剛破斷時。觀測檢查6.2.5、6.2.6和6.3,應(yīng)符合要求。7.2.5.4試驗機噪聲的檢測a)用聲級計按下述方法進行噪聲的檢測。b)測量并記錄背景(環(huán)境)噪聲。c)本項目的檢測可結(jié)合7.2.3進行,在不小于80%最大彎矩和不低于80%最大轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下進行循環(huán)力試驗。d)將聲級計的傳聲器面向聲源水平放置,距試驗機1.0m,距地面高度1.5m,一般繞試驗機四周測量4~6點,測得的最大值作為檢測結(jié)果。應(yīng)符合6.4的要求。e)背景(環(huán)境)噪聲的值應(yīng)比試驗機噪聲聲級至少低10dB(A)。若相差小于3dB(A),則測量結(jié)果無效。若相差3dB(A)~10dB(A)時,應(yīng)根據(jù)表5選取相應(yīng)JJG652—201210修正值并按公式(15)進行修正,其結(jié)果應(yīng)符合6.4條要求。表5噪聲修正值單位:dB(A)Ni,max-Nb34~56~910Nc3210.57.3檢定結(jié)果處理η=Ni,max-Nc(15)經(jīng)檢定合格的試驗機發(fā)給檢定證書;檢定不合格的試驗機發(fā)給檢定結(jié)果通知書,并注明不合格項目。7.4檢定周期試驗機的檢定周期一般不超過1年。11附錄A同軸度檢驗棒技術(shù)要求與尺寸(供參考)序號直徑長度表面粗糙度μm同軸度硬度HRC推薦材料114162±0.5Ra0.4φ0.0130~4040Cr214180±0.5312226±0.512附錄B檢定記錄格式旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機檢定記錄委托單位:產(chǎn)品狀況:□首次□后續(xù)□使用中地址:郵政編碼:電話: 產(chǎn)品名稱:型號、規(guī)格:編號: 制造廠家:溫度:℃濕度:%RH檢測項目檢測點Nm檢測值/Nm重復(fù)性%相對誤差%123平均值彎矩M1i彎矩M2i左右彎矩相對誤差/%初始彎矩M1i:初始彎矩M2i:初始彎矩比δM0:%力臂L1:誤差δL1:%力臂L2:誤差δL2:%同軸度合格率:%主軸箱動態(tài)徑向跳動量:mm夾頭高度差:mm溫度儀表分辨力:℃溫度波動度:低溫℃;中溫℃;高溫℃溫度檢測點記錄時間熱電偶位置溫度均勻度溫度誤差左中右低溫℃中溫℃高溫℃最高轉(zhuǎn)速:r/min計數(shù)誤差:%安裝水平度:mm/m噪聲η:結(jié)果:dB(A)結(jié)果結(jié)論:□合格級□不合格發(fā)給:□檢定證書□檢定不合格通知書檢定:核驗:檢定日期:有效期至:13附錄C檢定證書內(nèi)頁格式檢測項目檢測點/Nm平均值/Nm重復(fù)性/%相對誤差/%彎矩M1i彎矩M2i溫度均勻度溫度示值誤差低溫/℃中溫/℃高溫/℃標稱力臂L1:mm誤差δL1:%初始彎矩M1i:Nm標稱力臂L2:mm誤差δL2:%初始彎矩M2i:Nm同軸度合格率:%夾頭高度差:mm初始彎矩比δM0:%徑向跳動量:mm最大左右彎矩誤差:%噪聲:dB(A)計數(shù)誤差:%最高轉(zhuǎn)速:r/min溫度儀表分辨力:℃溫度波動度:低溫℃;中溫℃;高溫℃注:檢定證書內(nèi)容根據(jù)試驗機實際狀況及檢定項