JJG 556-2011 轴向加力疲劳试验机.pdf
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1、中华人民共和国国家计量检定规程J J G5 5 62 0 1 1轴向加力疲劳试验机A x i a lF o r c eF a t i g u eT e s t i n gM a c h i n e s 2 0 1 1-1 1-3 0发布2 0 1 2-0 5-3 0实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布学兔兔 标准下载轴向加力疲劳试验机检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fA x i a lF o r c eF a t i g u eT e s t i n gM a c h i n e sJ J G5 5 62 0
2、 1 1代替J J G5 5 61 9 8 8 本规程经国家质量监督检验检疫总局于2 0 1 1年1 1月3 0日批准,并自2 0 1 2年5月3 0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:中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 参加起草单位:中国计量科学研究院深圳万测试验设备有限公司长春仟邦测试设备有限公司中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 本规程委托全国力值硬度计量技术委员会负责解释J J G5 5 62 0 1 1学兔兔 标准下载本规程主要起草人:秦海峰 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所田 峰 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术
3、研究所 参加起草人:胡 刚 中国计量科学研究院安建平 深圳万测试验设备有限公司宋一兴 长春仟邦测试设备有限公司杨宗英 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院J J G5 5 62 0 1 1学兔兔 标准下载目 录1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 术语(1)3.2 符号、单位与说明(1)4 概述(4)5 计量性能要求(4)5.1 试验机计量特性(4)5.2 与试验机配套的引伸计系统的计量特性(5)6 通用技术要求(6)6.1 外观(6)6.2 试验机性能(6)6.3 计数器(6)6.4 安全保护装置(6)6.5 噪声(6)7 计量器具控制(6)7.1 检定条件(6)
4、7.2 检定项目和检定方法(7)8 检定结果的处理(1 4)9 检定周期(1 5)附录A 检定证书内页格式(1 6)附录B 检定记录(1 7)附录C 受力同轴度检定用标准试验棒常用尺寸参考(2 1)J J G5 5 62 0 1 1学兔兔 标准下载轴向加力疲劳试验机检定规程1 范围本规程适用于新制造、使用中和修理后的各种轴向加力疲劳试验机(以下简称为试验机)的首次检定、后续检定和使用中的检查,包括电液伺服疲劳试验机、液压脉动疲劳试验机、机械式疲劳试验机、电磁共振式疲劳试验机的检定。2 引用文件J J G4 7 52 0 0 8 电子式万能试验机J J G7 6 22 0 0 7 引伸计G B/
5、T2 6 1 12 0 0 7 试验机 通用技术要求G B/T3 0 7 52 0 0 8 金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法I S O4 9 6 5:1 9 7 9 轴向加荷疲劳试验机动态力校准应变计技术(A x i a l l o a df a-t i g u e t e s t i n gm a c h i n e sD y n a m i c f o r c ec a l i b r a t i o nS t r a i ng a u g e t e c h n i q u e)A S TM E 4 6 7-2 0 0 8 轴向疲劳试验系统中检定恒幅动态力的标准操作(S t a n d
6、 a r dP r a c t i c e f o rV e r i f i c a t i o no fC o n s t a n tAm p l i t u d eD y n a m i cF o r c e i na nA x i a lF a t i g u eT e s-t i n gS y s t e m)A S TM E 1 0 1 2-2 0 0 5 在拉伸和压缩轴向载荷下检验试验机和试样同轴度的标准操作(S t a n d a r dP r a c t i c ef o rV e r i f i c a t i o no fT e s tF r a m ea n dS p e
7、 c i m e nA l i g n m e n tU n d e rT e n s i l ea n dC o m p r e s s i v eA x i a lF o r c eA p p l i c a t i o n)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 术语和计量单位3.1 术语3.1.1 循环力 c y c l i c f o r c e周期性变化的力。3.1.2 平均循环力 m e a nc y c l i c f o r c e循环力峰值和循环力谷值的代数平均值。3.1.3 循环力范围 c y c l i c f o r c er a n g e循环力峰值
8、和循环力谷值的代数差。3.1.4 循环力幅 c y c l i c f o r c ea m p l i t u d e循环力范围之半。3.1.5 循环力频率 f r e q u e n c yo f c y c l e f o r c e力循环试验中,每秒钟内循环力变化的周期数。3.2 符号、单位与说明本规程使用的符号、单位与说明见表1,力循环示意见图1。1J J G5 5 62 0 1 1学兔兔 标准下载表1 符号、单位与说明符 号单位说 明a%试验机力指示装置的相对分辨力Bmm/mm*最大弯曲应变b1,b2,b3,b4mm/mm*同一横截面四个位置的局部弯曲应变e%受力同轴度(最大弯曲应
9、变百分比)FaN 试验机施加的循环力幅Fam a xN 试验机的最大循环力幅Fam a x=12FRm a xFCpN 循环力检定时,试验机力指示装置指示的循环力峰值示值FCN 循环力检定时,试验机力指示装置指示的循环力谷值示值FDN 静态力进程检定时,试验机力指示装置的示值FiN 惯性力FLN 静态力的测量范围下限值FmN 循环力试验时,试验机施加的平均循环力Fm/Fm a x 平均循环力比Fm a xN 试验机的最大力Fm i nN 试验机的最小力FpN*循环力检定时,力检定装置指示的循环力峰值示值的算术平均值Fp jN*第j个力循环时,力检定装置指示的循环力峰值示值(j=1,2,3,1
10、0)Fpm a xN*循环力检定时,力检定装置循环力峰值示值的最大值Fpm i nN*循环力检定时,力检定装置循环力峰值示值的最小值(Fp j-Fv j)m a xN*循环力检定时,由力检定装置示值得到的循环力范围的最大值(Fp j-Fv j)m i nN*循环力检定时,由力检定装置示值得到的循环力范围的最小值Fp1 0jN 1 0m i n循环力变动性检定时,试验机力指示装置1 0次循环力峰值示值的第j次读数(Fp1 0j-Fv1 0j)m a xN 1 0m i n循环力变动性检定时,计算得到的1 0组循环力范围的最大值(Fp1 0j-Fv1 0j)m i nN 1 0m i n循环力变动
11、性检定时,计算得到的1 0组循环力范围的最小值Fp1 0m a xN 1 0m i n内试验机力指示装置指示的循环力峰值的最大值2J J G5 5 62 0 1 1学兔兔 标准下载表1(续)符 号单位说 明Fp1 0m i nN 1 0m i n内试验机力指示装置指示的循环力峰值的最小值FRN 循环力试验时,试验机施加的循环力范围FRN*循环力检定时,由力检定装置指示的循环力峰值和谷值示值计算得到的平均循环力范围FR/FRm a x 循环力范围比FRm a xN 循环力试验时,试验机施加的最大循环力范围FR1 0N 1 0m i n循环力变动性检定时,1 0组循环力范围的平均值FsN*静态力进
12、程检定时,力检定装置3次示值的算术平均值FsN*静态力回程检定时,力检定装置3次示值的算术平均值Fsm a xN*静态力进程检定时,力检定装置3次示值中的最大值Fsm i nN*静态力进程检定时,力检定装置3次示值中的最小值Fv jN*第j个力循环时,力检定装置指示的循环力谷值示值(j=1,2,3,1 0)Fv1 0jN 试验机力指示装置1 0次循环力谷值示值的第j次读数F0N 卸除力以后,试验机力指示装置的残余示值的最大值F0dN 1 5m i n内,试验机零试验力示值变化的最大值fH z 试验机的工作频率f0%回零差Hs%静态力示值进回程差mk g 惯性质量,即力检定装置质心与试验机力传感
13、器质心之间,位于试验机加力轴线上所有部件的质量之和nD 试验机设定的循环次数ns 通用计数器的读数Rp%循环力峰值示值重复性Rp1 0%1 0m i n循环力峰值的示值变动性RR%循环力范围示值重复性RR1 0%1 0m i n循环力范围的示值变动性Rs%静态力示值重复性rN 试验机力指示装置的分辨力Xmm 惯性质量的位移Zd%试验机力的零点漂移3J J G5 5 62 0 1 1学兔兔 标准下载表1(续)符 号单位说 明amm/mm*平均轴向应变1,2,3,4mm/mm*分别为同一横截面位置1,2,3,4的3次应变测量值的各自平均值(参见图2 a)n%试验机计数器示值相对误差p%循环力峰值示
14、值相对误差R%循环力范围示值相对误差s%静态力示值相对误差 *也可使用其他单位,如以毫伏(mV)、毫伏每伏(mV/V)、毫米(mm)或毫米每毫米(mm/mm)等单位表示。图1 力循环示意图4 概述轴向加力疲劳试验机是指采用电液伺服、液压脉动、机械式、电磁共振、电动式、气动式等激振方式,配置合适的控制系统,可在一定的频率范围内,对试样施加轴向循环力的试验机。试验机通常包括加力系统、测力系统、引伸计系统、控制系统和数据采集系统。此外,根据试验机的不同用途,还可以选配各种附件。轴向加力疲劳试验机主要用于测定金属、非金属材料及其构件(如操作关节、连接件、螺旋运动副等)的拉伸、压缩或拉压交变力的疲劳特性
15、或疲劳寿命,以及进行预制裂纹及裂纹扩展试验。5 计量性能要求5.1 试验机计量特性4J J G5 5 62 0 1 1学兔兔 标准下载试验机计量特性见表2。表2 试验机计量特性序号项 目要求备 注1受力同轴度8%*圆棒夹具连接,带万向机构的夹具连接1 2%*螺纹连接及其他连接方式2零点漂移1.0%3鉴别力阈1.0r4相对分辨力0.5%5回零差0.5%6静态力示值相对误差1.0%7静态力示值重复性1.0%8静态力示值进回程相对误差1.5%9循环力范围示值相对误差2%A3%B1 0循环力范围示值重复性2%A3%B1 1循环力峰值示值相对误差2%A3%B1 2循环力峰值示值重复性2%A3%B1 31
16、 0m i n循环力变动性循环力范围示值变动性循环力峰值示值变动性2%A3%B2%A3%B 注:*为最低要求,实际检定时应根据试验方法要求的不同,按用户需要确定此项目指标,具体可选择5%和6%;*为最低要求,实际检定时应根据试验方法要求的不同,按用户需要确定此项目指标,具体可选择5%、6%、8%和1 0%;A适用于电液伺服疲劳试验机;B适用于液压脉动疲劳试验机、机械式疲劳试验机、电磁共振型疲劳试验机及其他形式的试验机。5.2 与试验机配套的引伸计系统的计量特性与试验机配套的引伸计系统的计量特性见J J G7 6 22 0 0 7中第4条。5J J G5 5 62 0 1 1学兔兔 标准下载6
17、通用技术要求6.1 外观6.1.1 试验机应有铭牌,铭牌上应标明:试验机的名称、制造厂(或厂标)、型号、规格、出厂编号、出厂日期、标志等。6.1.2 试验机应水平安装在稳固的基础上,其安装水平度不应超过0.2/10 0 0,且具有良好的隔振措施。6.1.3 试验机及其附件的表面不应有影响技术性能的缺陷,附件应齐全,并应标明相应的编号或标识。6.1.4 试验机周围应留有不小于0.7m的空间,其工作环境应清洁,周围无较强电磁场,无震动,无腐蚀性介质。试验机的电源电压的波动应在额定电压的1 0%以内。6.2 试验机性能6.2.1 试验机可移动部件(如动横梁、丝杠等)应动作灵活而无爬行现象;液压系统在
18、工作频率范围内不应产生影响试验结果的振动、冲击和停滞现象。试验机各紧固件,在试验中不应松动。6.2.2 试验机各开关、旋钮,以及各监控、报警、安全保护装置等应动作灵敏、可靠。6.2.3 试验机的液压系统应有排气装置和可靠的密封,且不应有漏油现象。6.2.4 试验机循环力输出波形不应有明显畸变,指示和记录装置应清晰、准确。6.3 计数器6.3.1 试验机配置的循环计数器,示值误差不应超过1%;容量不低于91 08次,循环次数可预置。6.3.2 试验过程中,计数器工作应连续、可靠;试样破断后应立即停止计数。6.3.3 在预置循环次数的工作状态下,当循环次数达到预置值时,试验机应自动停机。6.4 安
19、全保护装置6.4.1 试验机的限位机构应灵敏可靠;当施加的试验力超过满量程的1 0%时,试验机应立即停止施加试验力;试样破断后,试验机应立即自动停机。6.4.2 试验机在试验力达到最大试验力的1 1 0%超载状态下,各部位均应正常无损。6.4.3 电器设备应安全可靠无漏电现象,其电源线与机壳间绝缘电阻应大于2M。6.5 噪声对于力值测量上限为3 0 0k N及其以上的电磁共振型疲劳试验机,试验机工作时噪声声级应满足出厂说明书的要求,其余的试验机工作时噪声声级不超过7 5d B(A)。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 环境条件试验机应在(
20、2 01 0),相对湿度不大于8 0%的环境下检定,检定过程中温度波动不大于2/h。6J J G5 5 62 0 1 1学兔兔 标准下载7.1.2 检定用标准器具a)分度值不超过0.0 2mm/m的水平仪;b)测量范围不小于2m的钢卷尺;c)准确度不低于0.5%的通用示波器;d)通用计数器(误差不大于11 0-5);e)准确度等级不低于1 0级的绝缘电阻测量仪;f)1级或2级声级计;g)准确度等级不低于1级的引伸计系统,或相同准确度等级的电阻应变计式的受力同轴度检定仪;h)同轴度检验用标准试验棒(规格尺寸见附录C);i)1g 1k g的F2等级标准砝码一组;j)力检定装置(1)组成:标准测力仪
21、或电阻应变计式的校验棒;(2)准确度等级:不低于0.3级;(3)频率响应:在工作频率范围内,频率响应的变化不超过0.1 d B;或固有频率不低于被检试验机最高工作频率的1 5倍的力检定系统;(4)采样频率:不低于检定频率的5 0倍;(5)噪音与外干扰:在试验力为零及给定静态力的条件下,检定装置峰值显示与静态显示的示值差,在相同条件下应在装置量程的0.0 2%以内;注:当使用电阻应变计式的校验棒时,应符合相应准确度等级的标准测力仪的技术指标要求。k)游标卡尺或工具显微镜(满足J J G7 6 22 0 0 7要求);l)引伸计标定器(满足J J G7 6 22 0 0 7要求)。7.1.3 连接
22、和预热7.1.3.1 力检定装置的测力元件应采用合适的连接夹具与试验机连接,并应保证足够的连接刚度。7.1.3.2 力检定装置测力元件的安装,应保证其轴线与试验机的加力轴线相重合,使倾斜力和偏心力的影响减至最小。7.1.3.3 正式检定前,试验机及力检定装置的测量仪器应按说明书标明的时间通电预热,说明书中未说明的,预热时间不宜少于3 0m i n。7.2 检定项目和检定方法7.2.1 试验机的首次检定、后续检定及使用中检查项目见表3。表3 试验机检定项目一览表序号检定项目首次检定后续检定使用中检查1外观+2试验机性能+-3计数器+-7J J G5 5 62 0 1 1学兔兔 标准下载表3(续)
23、序号检定项目首次检定后续检定使用中检查4安全保护装置+-5噪声+-6受力同轴度+7零点漂移+-8鉴别力阈+-9相对分辨力+-1 0回零差+-1 1静态力示值相对误差+1 2静态力示值重复性+1 3静态力示值相对进回程差+根据用户需要进行检定-1 4循环力范围示值相对误差+1 5循环力范围示值重复性+1 6循环力峰值示值相对误差+1 7循环力峰值示值重复性+1 81 0m i n循环力变动性+-1 9引伸计系统+-注:+表示需检项目,-表示不需检项目。7.2.2 通过目测和相应的通用计量器具检查试验机的外观,检查结果应满足6.1的要求。7.2.3 试验机性能7.2.3.1 移动试验机的动横梁或升
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