ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

СВЕРДЛОВСКИЙ ФИЛИАЛ ВСЕСОЮЗНОГО НАУ<вЮ-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА МЕТРОЛОГИИ нм. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА |СФ ВНИИМ|

МЕТОДИКА

ПОВЕРКИ МАШИН ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕТАЛЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

МИ 73—75

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москр(-1»7<

РАЗРАБОТАНА Свердловским филиалом Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева

Зам. директора В. М. Огурцов Руководитель темы А. Ш. Гортемштейн

Исполнитель В. И. Брекоткин

УТВЕРЖДЕНА Научно-техническим Советом Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева |СФ ВНИИМ) 21 декабря 1973 г., протокол № 6

УДК 620.178.f6

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ МАШИН ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕТАЛЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

МИ 73—75

Настоящая методика распространяется на машины для испытания металлов на усталость при циклическом нагружении (гид-ропульсаторныс машины одностороннего действия) и устанавливает мотоды и средства их первичной и периодической поверок.

|1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1.1.    При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр возбудителя циклической нагрузки (п. 4.2);

опробование (п. 4.3);

определение метрологических параметров машины в динамическом режиме (п. 4.4);

построение статической и динамической характеристик машин (П. 5);

оформление результатов поверки (п. б).

2.    СРЕДСТВА ПОЗЕРКИ

2.1.    При поверке должен применяться динамометр ДОЖ, аттестованный органами Госстандарта СССР.

3.    УСЛОВИЯ ПОЗЕРКИ

3.1.    При поверке должны соблюдаться следующие условия: температура помещения, где установлена машина, должна быть от 4-15° до -}-28⁹С;

относительная влажность воздуха должна быть нс более 80%; место установки машины должно быть выбрано таким образом, чтобы па нее не передавались вибрации, влияющие на нормальную работу.

® И:;дагельстзэ стандартов, 1976

I

4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

4.1.    До начала поверки машины в динамическом режиме она должна быть поверена в статическом режиме согласно Инструкции 233—63 «По поверке машин для испытания металлов на растяжение, сжатие, изгиб и кручение».

4.2.    Внешний осмотр возбудителя циклической нагрузки

4.2.1.    При внешнем осмотре должно быть установлено следующее:

на поверхности деталей возбудителя циклической нагрузки нет очагов коррозии, вмятин, заусениц, трещин и других повреждений;

все поверхности деталей и узлов, за исключением коррозион-ностойкнх, посадочных и трущихся, имеют защитное покрытие;

лакокрасочные покрытия не имеют дефектов, ухудшающих внешний вид;

размещение, монтаж возбудителя циклической нагрузки и электрооборудования удовлетворяют требованиям техники безопасности и удобству обслуживания.

4.3.    Опробование

4.3.1.    Для поверки правильности действия машины ее подвергают предварительному обжатию совместно с динамометром ДОЖ.

4.3.2.    Для обжатия необходимо:

по рискам, нанесенным на активной опорной плите, установить и отцентрировать динамометр, верхний предел измерений которого равен предельной циклической нагрузке машины (Р_1ГРел);

с противоположной стороны микроскопа динамометра установить осветительную матовую лампу или специальный осветитель со сменным светофильтром н, передвигая тубус микроскопа, добиться резкого изображения края ребра указателя отсчетного устройства в поле зрения микроскопа. При этом исходное положение указателя должно быть между нулевым и первым делениями шкалы окуляра-микрометра;

при поршне, поднятом на масляной подушке, зафиксировать стрелки отсчетных устройств силоизмерителя у нулевой отметки, нагрузить машину и динамометр циклической нагрузкой с наибольшей амплитудой цикла и выдерживать под этой нагрузкой нс менее 5 мин.

4.3.3.    При обжатии должно быть установлено следующее: привод возбудителя циклической нагрузки работает плавно,

без стука;

устройство для установки амплитуды циклической нагрузки обеспечивает ее плавное изменение;

включенный возбудитель циклической нагрузки в нулевом положении не оказывает влияния на величину статической нагрузки;

размах колебаний рабочих стрелок отсчетного устройства машины не превышает одного деления;

не наблюдается течь масла в соединениях при любых режимах работы машины;

2

уровень звукового давления на рабочем месте оператора не превышает 75 дБ. Уровень звукового давления проверяют по ГОСТ 8055—73 при первичной поверке и после капитального ремонта.

4.3.4.    После обжатия машины стрелки отсчетных устройств и указатель динамометра должны возвратиться в исходное положение. Допускается невозвращение стрелок отсчетных устройств машины и пулевое положение не более одного деления шкалы.

4.4.    Определение метрологи ческ и х пар а м с т р о в машины в динамическом режиме

4.4.1.    Метрологические параметры машины в динамическом режиме определяют при помощи динамометра ДОЖ (принцип работы и описание конструкции динамометра даны в приложении h.

4.4.2.    Для определения метрологических параметров машины устанавливают стрелки отсчетных устройств на нулевую отметку, пользуясь корректирующим устройством силоизмернтеля. Поверку проводят пятью рядами циклических нагружений при наибольших частотах:

а)    с наибольшими нагрузками цикла, равными 0,4; 0,6; 0,8;

1.0    Лфед и с одинаковой наименьшей нагрузкой цикла, равной

0,2 Рпред;

б)    с наименьшими нагрузками цикла, равными 0,4;    0,6;

0,8 Р,.ре_Д и одинаковой наибольшей нагрузкой цикла, равной

1.0    Рпред-

Поверку проводят также на меньших частотах с наибольшими нагрузками цикла, равными 1,0 Рпред, и наименьшими, равными 0,4 Рпред-

Показания, соответствующие поверяемым точкам, следует снимать но отсчетным устройствам* машины, а отсчет действительных значений циклической нагрузки вести по отсчетному устройству динамометра в делениях шкалы.

4.4.3.    По результатам поверки машины вычисляют для каждой нагрузки цикла относительную погрешность Ь показании силона-мерителя в процентах

а=-~—'‘--loo.

где Р| —показания силоизмернтеля машины в делениях шкалы динамометра;

Яср—среднее значение нагрузки по динамометру в делениях шкалы динамометра.

Вариацию показаний силоизмернтеля и процентах определяют по формуле

Р max—Р iuin •

<0 = р- •    I    00,

где Л_Пых и Рoiiii ~** наибольшее и наименьшее значения нагрузки из пяти показаний силоизмернтеля в делениях шкалы динамометра

Суммарную погрешность определяют по формуле

Суммарная погрешность 6 _z измеряемой величины не должна превышать наибольшей нагрузки цикла: 3% — в диапазоне нагрузок 0,4—>1,0 Япред» 5% — в диапазоне нагрузок до 0,4 Я_Прсд; для наименьшей нагрузки цикла: 3%—в диапазоне нагрузок 0,8— 1,0 Лтред, 5% — в диапазоне нагрузок 0,2—0,6 Япрея-

При поверке составляют протокол по форме приложения 2.

5. ПОСТРОЕНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИК МАШИНЫ

5.1.    Статическая характеристика машины определяет зависимость статической нагрузки от жесткости испытуемого образца.

5.2.    Динамическая характеристика машины определяет зависимость жесткости испытуемого образца от частоты нагружения, при которой суммарная погрешность силоизмерителя не превышает допускаемую.

Обе характеристики представлены в виде графиков в логарифмических координатах (см. черт. 1 и черт. 2).

5.3. Для построения графика статической характеристики предварительно определяют жесткость машины в кге/мм (Н/м) по формуле

где И—ход поршня возбудителя циклической нагрузки, мм (м); Р—нагрузка, прилагаемая к образцу с наибольшей жесткостью, кге (Н);

А—постоянный коэффициент, определяемый по формуле

где F — площадь поршня рабочего цилиндра, мм² (м²);

/ — площадь поршня цилиндра возбудителя циклической нагрузки, мм² (м²).

График статической характеристики строят, пользуясь следующей формулой

П Си ■ С о    И

°“См + С, * А *

где Ро—статическая нагрузка, прилагаемая к испытуемому образцу, кге (Н);

Со — жесткость образца, кге/мм (Н/м).

5

5.4. График динамической характеристики машины строит, исходя из допускаемой суммарной погрешности 651, раиной 3%, используя формулу

. V т. о>*

где т— масса подвижной машины кг-с²/мм (кгс):

С*. жесткость образца, кгс/мм (Н/м;; со — круговая частота нагружения, 1/с,

2 я. л

где п — частота нагружения, цнкл/мин (ПО.

Столона ъмьно

_п т.п*

^С° ~ 2.74    *

5.5. График динамической и статической характеристик машины строят для каждого типа машины при государственных испытаниях, а при выпуске из производства графики корректируют по результатам испытаний образцов в различных режимах работы.

Графики статической и динамической характеристики должны быть представлены в паспорте или формуляре машины.

6. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

G.I. Положительные результаты поверки машины должны оформляться:

при позерке машин нредприятисм-нзготовителем—записью результатов поверки в формуляре, заверенной п порядке, установленном предприятнем-изготопителсм;

при ведомственной поверке машины — записью результатов поверки в формуляре или в приложении к нему, или в отдельном документе, заверенном и порядке, установленном ведомственной метрологической службой;

при поверке машин в органах государственной метрологической службы — свидетельство о поверке установленной формы.

в

ПРИЛОЖЕНИИ 1

ПРИНЦИП РАБОТЫ и ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДИНАМОМЕТРА ДОЖ

Динамометр ДОЖ (динамометр оптический жестким) предназначен дли поверки гидрому льса торных машин одностороннего .действия.

Принцип работы динамометра ДОЖ {черт. I) заключается с следующем.

Нагрузка воспринимается сгакапсхт 5, работающим на растяжение. В верхней его части наглухо закреплен указатель 4, изготовленный в виде ножа, лезвие которого закрывает часть ноля зрения микроскопа 2. закрепленного на наружном стакане /. В полость стакана 5 помещается опора С.

Деформация, вызванная растяжением стакана 5. складываясь со значительно меньшей деформацией, вызванной сжатием стакана 1, приводит к перемещению указателя 4 п поле зрения микроскопа приблизительно на 0.18 мм.

Перемещение указателя, пропорциональное нагрузке, измеряется окуляр-микрометром 3. Общее увеличение микроскопа равно 300. При нагрузке, равной предельной, показания окуляр-микрометра соответствуют приблизительно 500 делениям.

Со стороны, противоположной микроскопу, устанавливается осветительная лампа (желательно матовая) 200—300 Вт, на расстоянии 500—1000 мм от динамометра. ось лампы должна быть ниже оси микроскопа на 60—100 мм.

Осветительное окно динамометра ограждается от осветителя матовым светофильтром зеленого или темно-голубого цвета. Допустимо также применение белого матового светофильтра.

На черт. 2 показано ноле зрения микроскопа при снятии показаний по шкале динамометра. Поле зрения микроскопа при отсутствии нагрузки, а также при статической нагрузке имеет одну границу, разделяющую затемненную часть пел я.

Показания при и.левой и статической нагрузках снимают при совмещении перекрестья окуляр-микрометра с границей между затемненном и освещенной частями поля зрения микроскопа.

Поле зрения микроскопа при циклическом нагружении имеет две границы, разделяющие освещенную и полуосвещенную части поля.

Показания, соответствующие максимальной нагрузке цикла, снимают при совмещении перекрестья окуляр-микрометра с границей между полуосвещенной и затемненной частями поля.

7

Черт. 2. Поле зрения микроскопа    показании    по    шкале    динамометра

Показания, соответствующие минимальной нагрузке цикла, снимают при совмещении перекрестья с границей, разделяющей освещенное к полуосвещенное поля.

Показания по шкале записывают в виде трехзначного числа: число целых делений—непосредственно по шкале окуляра и после запятой—два числа, отсчитанных но шкале барабана микрометрического винта.

Для выполнения отсчетов совмещать перекрестия с границами нолей следует в одном направлении в сторону увеличении нагрузки (сверху вниз).

В момент снятия показаний не следует касаться микроскопа.

Примечания:

1.    Динамометр ДОЖ градуируется на образцовой енлонзмернтсльной машине 2-го разряда согласно методике, указанной в Инструкции 44—64 «По поверке и градуировке образцовых переносных динамометров 3-го разряда» при пятикратном нагружении

2.    Допускается градуировать динамометр ДОЖ на поверяемой машине. В этом случае шкалу, показывающую статическую нагрузку с учетом поправок, принимают за образцовую по отношению к динамометру ДОЖ

3.    Вариация показаний динамометра при градуировке не должна превышат! 2% от величины измеряемого усилия

8