JB/T 8286-1999 轴向加荷疲劳试验机动态力校准

ICs19.060N71JB中华人民共和国机械行业标准JB/T8286-1999eq isc4965:1979轴向加荷疲劳试验机动态力校准Axial load fatigue testing machines dynamic force calibration1999-08-06发布2000-01-01实施JB/T8286-1999前言本标准是对JB/T828695轴向加荷疲劳试验机动态力校准》的修订。本标准非等效采用国际标准O4965:1979轴向加荷疲劳试验机动态力校准应变计技术》。修订时,按GB/T1《标准化工作导则》系列标准的规定对原标准进行了修改。本标准与JBT828695在以下主要技术内容上有所改变本标准重新编写丁第1章“范围”,增加了第2章“引用标准”;2本标准按新国家标准修改了插图中的表面粗糙度符号。本标准自实施之日起,代替JBT828695本标准由全国试验机标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位:长春试验机研究所。本标准主要起草人:段明显、贾喜林、蒋志勇、郭永祥。本标准于1986年4月以国家标准编号GB6271-86首次发布;于1992年11月经国家技术监督局清理整顿后调整为推荐性机被行业标准;于1996年4月经机械工业部按行业标准重新编号为JB/T8286-95并发布,同时废止了原国家标准编号。中华人民共和国机械行业标准轴向加荷疲劳试验机动态力校准JB/T82861999neq iso4965:1979Axial load fatigue testing machin代替JBT8286-95dynamic force calibration1范围本标准规定了轴向加荷疲劳试验机的动态力校准方法。本标准适用于按CB/T3075对以纵向轴线为轴对称的试样沿其轴线施加脉动力和交变力进行疲劳试验用的疲劳试验机(以下简称试验机)的校准。本标准不适用于专用试验机与试验设备的校准。当需要对零件、构件以及非对称性试样进行试验时,可以不必对试验机的动态力进行校准。一般根据要求通过粘贴在试样上的电阻应变计进行测量和确定试样上所承受的应力。本标准既适用于制造者新出厂的试验机校准,也适用于使用中的试验机校准。但对后一种情况,可以根据实际使用要求,对部分校准项目进行检验。注;本标准所述的试验机动态力校准方法、起源于试验窒对其试验机常规检验所用的检验方法。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文:本标准出版时,所示版本均为有效:所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T30751982金属轴向疲劳试验方法3符号与定义本标准使用的符号与定义见表1和表2。表1校准棒定义试样夹持端直径或其螺纹部分的外径试样上最大应力处的直径L试样上平直段部分的长度矩形横截面试样上试验截面厚度矩形教截面试样上最大应力处的宽度B矩形横截面试样上夹持端的宽度从d到D或从b到B之间的过渡圆弧半径电阻应变计的总长度,即应变计基底长度国家机械工业局199-09-06批准2000-01-01实施JB8286-1999表2试验机的力符号定义试验机的最大力F平均力试验机的最大平均力F动态力范密试验机最大动态力范图试验机最大力幅(1/2F,=)4校准目的4.1虽然对试验机静态力的校准简便易行,但在给定的试验机示值误差内指示出实际施加在试样上的动态力则更为重要。4.2尽管试验机是利用测力传感器式测力系统进行力的测量,但在试验机动态力校准时,一般是采用电阻应变计式校准棒进行校准。因为测力传感器式的测力系统,有其自己的机械或电的动态特性。4.3某些试验机在整个频率范围内工作时,运动部件的惯性效应不是恒定不变的,因此对这样的试验机有必要在指示力上乘一个修正系数,以得到作用在试样上实际有效的力。这个修正系数是一个变量,例如它是试验机振动质量、试样刚度和工作频率的函数,修正数据一般由试验机制造者提供。因此,试验机动态力校准的目的,就是在整个工作频率范围内,将试验机的指示力乘以预先给出的相应修正系数,然后与实际的试验力相比较。5校准棒5.1概述5.1.1任一几何形状与材料适宜的校准棒都可以使用,但推荐校准棒的形状尽可能与试验机上常规试验使用的试样形状相似。它们可以是圆形、方形或矩形横截面(见图1,图2和图3)。对于圆形和方形的校准棒,允许采用中空式横截面以测量数值小的力。满足5.1.2和5.1.3要求的电阻应变计式测力传感器也可以使用。图1圆形横截面校准棒JBAB286-1999O/+o o1A.图2夹持端为圆形的方形横截面校准棒云t图3矩形横截面的校准棒5.1.2为了正确选择材料和设计校准棒,必须使校准棒在其最大额定力量程下,所产生的最大应力不超过2/3屈服应力ao5.1.3校准棒的最大额定力量程所产生的最大应变应为1200微应变左右。5.1.4根据51.2和5.1.3所选用的校准棒,应具有良好的热处理特性。52尺寸5.2.1圆形横截面校准棒应满足下述要求:Lc应至少为d+趴(见注1),但应不大于3d+l;r和D应不小于2d(见注2);r应至少等于D;在可能条件下,夹持端长度应至少等于D。522方形和矩形横截面校准棒应满足下述要求(见注3)L:应至少为b+l(见注1),但应不大于3b+l;r和B应不小于2b(见注2);在可能条件下,夹持端长度应至少等于B注1Lc必须保证应变循环处于压缩段时不产生纵弯曲。2对用于较大力量程的校准棒,本项规定不是绝对的。可按试验机所允许的最大夹持尺寸确定r和D与d的比例关系。3方形横截面校准棒的夹持端可以是国形的。53机械加工53.1校准棒的机械加工工艺应按照GBT30751982附录A中第A1-A4章的要求进行。JBT8286-19995.3.2校准棒有效部位的表面上不应有任何打印标记。6电阻应变计6.1电阻应变计标称阻值的选用可根据具体情况而定,但为了能获得更大的不平衡电桥输出信号,推荐选用阻值较高的电阻应变计2粘贴在校准棒上的有效电阻应变计不能少于四个。对于方形和矩形横截面的校准棒,电阻应变计应菇于四个面的各自对称轴上,或者成轴对称的形式布量,当扁平校准棒的窄平面上不能布置电阻应变计时,应在宽面上与校准棒纵向轴线成对称的形式布置。6.3必须采用合理的技术,补偿由于温度变化而造成的输出值变化。建议把温度补偿用的电阻应变计粘贴在垂直于施力方向的校准棒试验区上。所有相对布置的电阻应变计连接组成惠斯登全桥。6.4应按照制造者说明书将电阻应变计粘贴在校准棒上,必须保证电阻应变计与校准棒表面之间粘贴良好,以获得最佳性能。同时,为了防止机被损伤和环境气氛的影响,有必要选用合适的材料保护所有电阻应变计。这些材料不应对校准棒的刚度产生明显的影响。65电阻应变计电桥各桥臂的连接导线长度应尽量一致,避免产生过大的初始不平衡。为了防止干扰信号,与测量仪表连接的导线应采取屏蔽措施。7测量仪表校准棒、电阻应变计以及测量仪表组成的校准装置,应能分辨出校准中允许的试验机量程最大误差(见10.2)的1/5对应的力的变化量。测量仪表的设计应使其在所用频率范围和波形下,对脉动和交变力的响应能够预计。根据对静态力的响应,其不确定度应在校准中允许的试验机量程最大误差(见10.2)的1/5以内。8校准装置的标定8.1初始检验在静态标定之前,应将校准棒安装在试验机上,使其承受足够次数的循环作用,以保证在动态下应变计性能良好。8.2校准装置标定用的试验机校准装置标定用的试验机静态力示值误差的最大允许值为±1%。当最小增量或各增量使力的增加小于所用试验机力量程的1/5时,可采用较低一档力量程而不改变其增量,但它至少要重复上一档力量程中的一个力级。8.3校准棒的安装校准棒安装在试验机上时,应使校准棒的中心线与试验机的中心线相重合,并且在一系列校准力的施加过程中不能改变校准棒的位置。对某些类型的试验机,夹头是可动的,但应保证同轴。84标定程序8.4.1将测量仪表连接到粘贴在校准棒上的电阻应变计电桥输出端。接通电源后,允许所有仪表稳定段时间。在校准装量标定之前加卸最大标定力不应少于三次。842校准棒不施加力时,调整测量仪表使其指示为零。施加最大标定力并观测产生的示值。然后,将施加的力退回至零,lmin后观测所指示的示值。在力等于零时的两次示值之差,不应超过最大力时示值的1%。843重新调整测量仪表,使力为零时指示零示值读数。然后,对每一校准范应选择五个力级,等增量地施加静态力至量程的最大值。并以同样级数使力递减至零。记录其每一进程与回程所对应的较准棒电桥应变输出。若校准棒用于拉伸与压缩,对拉伸和压缩应分别进行标定。84.4试验机卸力后,记录力为零时校准棒的电桥应变输出。84.5重复操作8.4.3和8.4.4两次,以得到三组进程和回程对应的标定读数。建议在第二组和第三组读数之间,从试验机上取下校准棒,然后再按照83重新安装好,从84.1开始重新标定。8.4.6计算出三组读数中各组零力对应的应变输出同各力进程与回程对应的应变输出的差值,取其三组六个差值的平均值作为校准棒的静态标定值。标定力和应变输出的关系应是线性的。84.7每一组每一标定力对应进程和回程应变读数的差值,不应大于最大力标定值的1%。8.4.8对每一标定力,计算每一组对应的进程与回程应变读数的平均值。三组对应的三个平均值中,最大与最小值之差不应大于最大力标定值的1%。8.5校准装置的重新标定以后需要验证校准装置的标定值时,8.4中所叙的程序可以简化为一组读数,即从84.1~8.4.4进行。但每一标定力与上一次标定的每一标定力之差,不应大于上一次标定最大力时示值的0.5%。否则,8.4中所叙的全部程序应重新进行。检验时间间隔取决于使用频繁程度,一般进行检验时间间隔不超过12个月。9试验机的校准程序9.1总则本标准程序包括静态与动态两部分的工作状况。在校准之前必须按照试验机制造者的说明书进行操作,使被校试验机处于良好的工作状态。为了对试验机在所有力的量程和工作频率范围内进行校准,一般需要使用几个校准棒。所校试验机力的量程不应低于校准棒量程的20%。校准棒的量程尽可能与所校试验机量程相一致。92平均力和力的范围的动态校准9.2.1动态力的校准方法根据轴向加荷试验机的不同类型,可采用表3,表4或表5给出的平均力和动态力范围进行校准。表中给出的试验系列,对于每一组给定的条件应被认为是最少的,应给定的条件如下:a)波形;b)校准棒的刚度与几何尺寸;c)试验机结构,包括测力传感器式的测力系统和夹具;d)频率;所用力的量程对于每一平均力、动态力校准应重复进行两次,共获得三组读数。若改变给定条件时,则应按第9章全部程序重新进行。表3拉伸(或压缩)疲劳试验机F,m