《卧式拉力试验机》

1JB/T15043—202X卧式拉力试验机本文件规定了卧式拉力试验机的主参数系列、试验机结构和技术要求，描述了相应的检测方法，规定了检验规则、标志、包装和随行文件等要求。本文件适用于最大试验力不大于20MN的卧式拉力试验机的制造。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2611—2022试验机通用技术要求GB/T16825.1—2022金属材料静力单轴试验机的检验与校准第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准GB/T22066—2008静力单轴试验机用计算机数据采集系统的评定GB/T36416.1试验机词汇第1部分：材料试验机JB/T6146—2020引伸计技术条件JB/T6147—2007试验机包装、包装标志、储运技术要求JJF1296.2—2011静力单轴试验机型式评价大纲第2部分：电液伺服万能试验机3术语、定义和符号3.1术语与定义GB/T36416.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1卧式拉力试验机horizontaltensiletestingmachine采用卧式框架结构,被夹持的试样处于水平方向的拉力试验机。3.1.2鉴别阈discriminationthreshold使试验机输出量示值产生一个可察觉变化响应的最小输入变化。[来源：GB/T36416.1-2018,6.43]3.2符号下列符号适用于本文件（见表1）。表1符号、单位和说明a%b%D横梁位移检测用的百分表（或千分表、钢直尺）指示的位移值Di同一位移量的三次测量示值的算术平均值e%Fi0N2JB/T15043—202XFLNF0dNf0%测力系统的零点相对误差引伸计系统指示的进程位移示值标定器给出的位移值ΔL在同一测量点，同一次测量中，检验试样两侧变形的算术平均值max在同一测量点，同一次测量中，检验试样变形较大一侧的变形值NbNcq%%横梁位移示值相对误差%引伸计系统示值相对误差%引伸计系统标距相对误差rNre引伸计系统的分辨力v%z%测力系统的零点漂移η4主参数系列4.1卧式拉力试验机（以下简称试验机）的主参数为最大试验力，最大试验力不大于20MN。4.2试验机的主参数系列宜符合表2的规定。表2试验机主参数系列5试验机结构试验机主要由主机架、加力系统、水平移动横梁、测量控制系统、动力源及安全防护装置等构成，试验机结构示意见图1。3JB/T15043—202X图1试验机结构示意图6技术要求6.1环境与工作条件在下列环境与工作条件下试验机应能正常工作：a)环境温度10℃~35℃;b)相对湿度不大于80%;c)周围无震动、无腐蚀性介质和无较强电磁场干扰；d)电源电压的波动在额定电压的±10％以内；e)在稳固的基础上正确安装，水平度为0.5/1000以内。6.2试验机的分级根据试验机各项技术指标的特点，将试验机分为0.5级和1级两个级别。试验机各级别的技术指标见表3至表7。当试验机具有多个力的测量范围，且每个测量范围的级别不相同时，应按照下列方法表征试验机的级别：——按其中最低的级别；——分别按每个力的测量范围确定其级别。6.3主机架6.3.1主机架应具有足够的刚性和试验空间，以保证操作人员能够用常规的方法进行操作，便于试样、夹具、附件以及标准测力仪等的安装与使用。6.3.2除不需要间距调整就能满足使用要求的情况外，主机架均应具有轴向间距调节功能。轴向间距可采用无级调整，也可采用固定间距调整。固定间距调整时，调整的间距值应小于加载行程的1/2。调整间距前及调整过程中，应采取必要的安全措施。4JB/T15043—202X6.3.3主机架应具有方便使用标准测力仪进行检定（校准）的拉向或压向设计。6.4水平移动横梁6.4.1水平移动横梁常用手动或电动驱动方式。当采用电动驱动方式时，应设有安全保护装置，以保证操作人员的安全，保证电气部件和油缸等不受外力而损伤。6.4.2水平移动横梁与拉伸夹具间宜设置缓冲装置，以保证有效吸收破坏力造成的冲击。6.5加力系统6.5.1一般要求6.5.1.1采用液压式或机械式等方式进行加载。加载端应设置滚动支撑梁，以保证拉伸夹具与拉力轴线同轴。6.5.1.2试验机在施加和卸除力的过程中应平稳、无冲击和振动现象。6.5.1.3试验机应具有力保持功能，在30s内，力的示值变动范围不应超出试验力的±1%。6.5.2拉伸试验连接装置6.5.2.1在行程范围内，拉伸试验连接装置上的夹具连接部件中心线应与试验机油缸轴线同轴。其同轴度应符合表4的规定。6.5.2.2夹具连接部件应与试验机可靠连接，保证在试验过程中连接处受力均匀且不产生相对滑移。6.5.2.3试验过程中或拉断试样后，夹具连接部件各部位应无严重损伤。6.5.2.4夹具连接部件应具有互换性，其洛氏硬度不应小于50HRC。表3试验机同轴度%16.5.3液压系统试验机液压系统应符合GB/T2611-2022中第8章的规定。6.6测力系统6.6.1一般要求6.6.1.1在施加或卸除力的过程中，随着力的增加或减少，力的示值应连续稳定变化，无停滞和跳动现象。无论何种类型的指示装置均应以力的单位直接显示力值。6.6.1.2测力系统通过计算机的显示器或数字式指示装置（或其他记录装置）应能实时、连续、准确地指示施加到试样上的试验力值。6.6.1.3试验机应能准确地指示、记录和存储试验过程的最大试验力值。6.6.1.4当卸除力后，力的示值应回零位。6.6.1.5试验机测力系统应具有清零的功能。6.6.1.6试验机宜采用力传感器进行测力。6.6.1.7指示装置应能指示力的加载速率。6.6.1.8数字式指示装置的分辨力r判定方法如下：5JB/T15043—202X——在试验机的电动机和控制系统均启动、力传感器不受力的情况下，如果示值变动不大于1个增量，则认为其分辨力为1个增量；——如果示值变动大于1个增量，则认为其分辨力等于变动范围的一半加上1个增量。6.6.2零点漂移试验机使用前应预热，预热时间不应超过30min。预热后，试验机的测力系统在15min内的零点漂移应符合表4的规定。表4测力系统零点漂移允许值16.6.3各项允许误差和相对分辨力试验机测力系统的示值相对误差q、示值重复性b、示值进回程(可逆性)差（根据需要规定）v、零点相对误差f0和相对分辨力。均应符合表5的规定。表5试验机测力系统的各项允许误差试验机最大允许值%示值相对q示值重复性b示值进回程差v零点相对f0相对分辨力。0.5±0.50.5±0.75±0.050.251±1.0±1.50±0.100.56.6.4鉴别阈试验机测力系统的鉴别阈不应大于测量范围下限值FL的0.25%。6.7引伸计系统6.7.1一般要求引伸计系统应符合JB/T6146—2020中5.2的规定。引伸计系统应有调零和(或)清零的功能。6.7.2引伸计系统的各项允许误差和相对分辨力引伸计系统的标距相对误差、示值误差和分辨力应符合表6的规定。用户应根据试验方法与变形测量的准确度要求来配备和选用合适级别的引伸计。引伸计的级别不应低于试验机的级别。6JB/T15043—202X表6引伸计级别和引伸计各项允许误差qLe%rrµmqe%li-lt16.8位移测量系统6.8.1位移测量系统的指示装置的分辨力不应低于0.01mm。6.8.2在测量范围内,加力移动横梁位移示值相对误差qD的最大允许值应在±0.5%范围内。6.9控制系统6.9.1一般要求6.9.1.1控制系统应采用闭环控制方式，应具有应力（力）控制和应变（变形）控制方式。控制方式之间应能实现无冲击切换。6.9.1.2试验机的控制软件应能绘制力-时间、力-位移、变形-时间、变形-位移曲线。6.9.1.3试验机的控制软件除具有试验机的常规功能以外，还应具有用于检验（或校准）的功能。6.9.2应力（力）控制和和应变（变形）控制试验机对于应力（力）速率和应变（变形）速率的控制稳定性应符合表7的规定。表7应力（力）和应变（变形）速率控制相对误差%%16.10计算机数据采集系统试验机的计算机数据采集系统在新产品投产前、硬件及软件升级后均应按GB/T22066对计算机数据采集系统进行评定。评定结果应符合GB/T22066—2008中5.2的规定。6.11安全保护装置6.11.1试验机应有力的过载保护装置，当施加的力超过试验机最大试验力的2%～5%时，安全保护装置应立即动作，自动停机。6.11.2当试样断裂后，试验机应自动停机。6.11.3试验机应有超过加力移动横梁极限位置的保护装置，当其移动到设定的前、后极限位置时，限位装置应立即动作，使其自动停止移动。6.11.4试验机应设置安全防护网。6.12噪声7JB/T15043—202X试验机工作时的噪声声级应符合表8的规定。表8噪声声级>10006.13其他要求试验机基本要求、电器设备、装配质量、机械安全防护和外观质量等要求应分别符合GB/T2611-2022中第4章、第5章、第6章、第7章和第10章的规定。7检验方法7.1检验条件试验机应在6.1规定的环境与工作条件下进行检验。在检验测力系统和引伸计的过程中，温度的波动不应大于2℃。7.2检验用器具检验试验机所用的仪器、工具、量具和检具主要包括：a)0.1级或0.3级标准测力仪；b)分辨力为1/100s的秒表；c)2级声级计；d)洛氏硬度计；e)测量误差最大允许值为±2%的同轴度自动测试仪或其他相当准确度的测量装置；f)钢制、铜制或铝制的同轴度检验试样（标距不小于100mm，标距部分直径通常为10mm或12mm，标距部分与两头部的同轴度为Ф0.02mm）；g)绝缘电阻测试仪；h)符合JB6146规定的引伸计标定器；i)通用量具0～150）mm游标卡尺、量程为（0～30）mm的1级百分表、量程为（0～1）mm的1级千分表和磁力表座，量程为（0～1000）mm最大误差为0.2mm的钢直尺等。7.3主机架的检测通过实际操作和观测，对主机架进行检测，结果应满足6.3的要求。7.4水平移动横梁的检测通过实际操作和观测，对水平移动横梁进行检测，结果应满足6.4的要求。7.5加力系统的检测7.5.1在施加和卸除力的过程中观测检查试验机的整体情况，结果应满足6.5.1.1和6.5.1.2的要求。7.5.2选择一个与拉伸试验连接装置匹配的试样，用7.2b）规定的秒表检测试验力保持时间。启动试验机，施加试验机的最大试验力，在示值趋于稳定后，用秒表记录试验力的保持时间，并记录试验力保持期间的示值变动，检测结果应满足6.5.1.3的要求。7.5.3使用7.2e）规定的同轴度自动测试仪和7.2f）规定的同轴度检验试样进行检测。若试验机配置多种夹具和钳口，应分别对使用每一夹具时的同轴度进行检测。检测时，将检测试样夹持在相应夹头上。先施加试验机最大试验力的1%作为初始力。然后在试验机最大试验力的（2%～4%）范围内，以近似相等的间隔，按顺序在不同试验力下检测5个点。测量检测试样相对两侧的弹性变形，在相互垂直的方向8JB/T15043—202X上各测两次。检测时施加的最大试验力不超过检验试样的弹性极限。同轴度e按公式(1)计算：每次检测的结果均应满足6.5.2.1的要求。7.5.4对应每种钳口，选取合适的试样，使用试验机最大试验力的80%以上的力做一根试样的拉断试验。试验机应符合6.11.2的规定自动停机。检查夹头的夹持和钳口的变形损伤等情况，是否符合6.5.2.3的规定。试验过程中，观测检查夹具夹持情况，是否符合6.5.2.2的规定。7.5.5通过实际测量或观测夹具连接部件，检查结果是否满足6.5.2.4（钳口互换性）的要求。夹具连接部件表面粗糙度用表面粗糙度测试仪检测，结果应符合6.5.2.4的规定。7.5.6按GB/T2611-2022中第8章规定的液压装置各项内容进行检测，结果应满足6.5.3的要求。7.6测力系统的检测7.6.1一般要求的检测7.6.1.1启动试验机，当力的示值趋于稳定后，观测检查测力系统的总体情况是否满足6.6.1.1~6.6.1.7的要求。7.6.1.2在试验机的电动机和控制系统均启动，在零试验力的情况下，按照6.6.1.8的规定通过观测来判定力指示装置的分辨力r。7.6.2零点漂移的检测试验机经规定时间的预热后，使其处于良好的工作状态。调整指示装置至零点，在规定时间内观测和记录测力系统零点漂移示值的最大值Fod，按照公式（2）计算零点漂移z，结果应符合6.6.2的规定。7.6.3相对分辨力的检测力指示装置的相对分辨力。应选择每个示值范围20%的力作为参考点，按GB/T16825.1-2022中6.3的规定判定，结果应满足6.6.3的要求。7.6.4允许误差的检测使用7.2a)规定的标准测力仪进行检验（或校准）试验机测力系统。标准测力仪示值误差的最大允许值不应大于被检测试验机示值误差最大允许值的三分之一。试验机力的示值相对误差q、示值重复性相对误差b、示值进回程差ν应按GB/T16825.1-2022中6.4和6.5规定的方法进行检测，结果应满足6.6.3的要求。检测力时，记录卸除力以后指示装置显示的残余示值Fi0，零点相对误差f0按公式（3）计算，其结果应符合6.6.3的规定。7.6.5鉴别阈的检测在零试验力状态下，检测试验机测力系统的鉴别阈。施加0.25%FL的力后，指示装置应有明显的数字增量。7.7引伸计系统的检测引伸计的一般要求、各项允许误差和分辨力按JB/T6146—2020第6章规定的方法进行检测，检测结果应符合6.7的规定。7.8位移测量系统的检测7.8.1观测检查横梁位移测量系统的分辨力，结果应满足6.8.1的要求。7.8.2横梁位移示值相对误差选用7.2i）规定的合适量具进行检测。检测时，在移动横梁的工作范9JB/T15043—202X围内至少选两个间隔进行测量，每个间隔测量3次。横梁位移示值相对误差按公式（4）计算，检查结果应符合6.8.2的规定。×100………………7.9控制系统的检测7.9.1选择与拉伸试验连接装置匹配的试样进行应力（力）和应变（变形）速率控制试验，并在试验过程中切换控制方式，试验过程中观测检查整体情况是否符合6.9.1.1和6.9.1.3的规定。试验结束后，检查力－时间曲线、力－位移曲线、变形－时间曲线和变形－位移曲线的总体情况是否符合6.9.1.2的规定。7.9.2应力（力）速率控制的相对误差按JJF1296.2—2011中9.3.4.2规定的方法进行检测，结果应满足6.9.2的要求。7.9.3应变（变形）速率控制的相对误差按JJF1296.2—2011中9.3.4.3规定的方法进行检测，结果应满足6.9.2的要求。7.10计算机数据采集系统的评定试验机的计算机数据采集系统应按GB/T22066规定的方法进行检测和评定，结果应符合6.10的规定。7.11安全保护装置的检查7.11.1启动试验机缓慢施加力，当施加的力超过试验机最大容量的2%～5%时，过载保护装置应立即启动，符合6.11.1的规定。7.11.2启动试验机，移动横梁达到其工作范围的前、后极限位置时，限位装置应立即启动，符合6.11.3的规定。7.11.3观测检查安全防护网设置情况，结果应符合6.11.4的规定。7.12噪声的检测7.12.1试验机噪声使用7.2c）规定的声级计检测。检测时，启动试验机，当试验机达到最大试验力80%时，将声级计的传声器面向声源水平放置，距试验机1.0m，距地面高度为1.5m，绕试验机四周测量不应少于6点，取各测量点测得的最大值Ni,max，按照7.11.2对其进行处理，处理后的结果为试验机的噪声η,应符合6.12的规