DIN EN ISO 7500-1 Bb 2-1999 Metallic materials - Verification of static uniaxial testing machines - Part 1 Tension compression testing machines verification and calibration of the .pdf

1、h DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef. Nr. DIN EN ISO 7500-1 Bbl 2 : 1999-11Preisgr. 05 Vertr.-Nr. 23

2、05November 1999Metallische WerkstoffePrfung von Prfmaschinen fr statische einachsige BeanspruchungTeil 1: Zug- und DruckprfmaschinenPrfung und Kalibrierung der KraftmeeinrichtungAllgemeines zu Anforderungen und zur Prfung und Kalibrierung von FederprfmaschinenBeiblatt 2zuDIN EN ISO 7500-1Normenaussc

3、hu Materialprfung (NMP) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V.Dieses Beiblatt enthlt Informationen zu DIN EN ISO 7500-1,jedoch keine zustzlich genormten Festlegungen (siehe Vorwort).ICS 19.060; 77.040.10Metallic materials Verification of static uniaxial testing machines Part 1: Tension/compressio

4、n testing machines Verification and calibration of the force-measuringsystem, General for requirements, verification and calibration of spring testing machinesMatriaux mtalliques Vrification des machines pour essais statiques uniaxiaux Partie 1: Machines dessai de traction/compression Vrification et

5、 talonnage dusystme de mesure de charge, Gnralits des exigences, vrification et calibrationdes machines dessai de ressortErsatz frDIN 51232 : 1993-07VorwortIm Zuge der vom Arbeitsausschu NMP 811 Werkstoffprfmaschinen“ beschlossenen komplexen berarbeitung vonnationalen Normen, die Festlegungen zu den

6、 Anforderungen und zur Prfung und Kalibrierung von verschiedenenArten von Werkstoffprfmaschinen enthalten, wurden zur Anwendung von DIN EN ISO 7500-1 Metallische Werkstoffe Prfung von Prfmaschinen fr statische einachsige Beanspruchung Teil 1: Zug- und Druckprfmaschinen, Pr-fung und Kalibrierung der

7、Kraftmeeinrichtung“ folgende nationale Beibltter erarbeitet: 1: Allgemeines zu Anforderungen und zur Prfung und Kalibrierung von Zug-, Druck- und Biegeprfmaschinen 2: Allgemeines zu Anforderungen und zur Prfung und Kalibrierung von Federprfmaschinen 3: Allgemeines zu Anforderungen und zur Prfung und

8、 Kalibrierung von SchwingprfmaschinenDiese Beibltter enthalten ntzliche Informationen zu Anforderungen und zur Prfung und Kalibrierung der verschiede-nen Prfmaschinenarten, die nicht als Festlegungen in der Europischen Norm EN ISO 7500-1 enthalten sind, sichaber in langjhriger Praxis in Deutschland

9、bewhrt haben.nderungenGegenber DIN 51232 : 1993-07 wurden folgende nderungen vorgenommen: Redaktionelle berarbeitung (siehe Vorwort).Frhere AusgabenDIN 51232: 1986-05, 1993-07Fortsetzung Seite 2 und 3Seite 2DIN EN ISO 7500-2 Beiblatt 1 : 1999-111 Prfkriterien1.1 AllgemeinesEine Federprfmaschine ist

10、eine Zug-, Druck- oder Biege-prfmaschine fr einen spezifischen Anwendungsbe-reich, der durch folgende Merkmale besonders gekenn-zeichnet ist:a) Die Megre Kraft ist nie fr sich allein, sondern nurin Bezug zu einer Federhhe (bzw. Federlnge) odereinem Federweg (Lngennderung) von Bedeutung.Bei der Raten

11、ersatzprfung“ wird sogar eine Feder-kraft bestimmt, die sich auf eine Federhhe bezieht,die einen bestimmten Abstand zu einer anderen, voneiner vorgegebenen Federkraft abhngigen Feder-hhe haben mu. Die Wegmessung ist deshalb vonbesonderer Bedeutung. Die Anforderungen an ihreMegenauigkeit steigt mit d

12、er Steifigkeit der Feder(die zulssigen Meunsicherheiten von Federkraftund Federweg bzw. -hhe sind ber die Steifigkeitgekoppelt).b) Die Art der Kraftbertragung zwischen Druckplattenund den Federenden (aber auch die in der Praxisbegrenzten Mglichkeiten einer exakt mittigen Aus-richtung) sind die Ursac

13、he fr auermittige Kraftan-griffe an Feder, Kraftaufnehmer und Maschinengestell.Die Lage der Kraftangriffspunkte kann sich auch nochwhrend der Prfung der Feder verndern. Der Kraft-aufnehmer soll aber davon unbeeinflut nur die inPrfrichtung wirkende Prfkraft messen, und die Prf-maschine sollte sich ni

14、cht in einer Weise verformen,die unzulssige Rckwirkungen auf die zu prfendeFeder hat (z. B. durch Schiefstellung“).1.2. MaschinengestellDas Maschinengestell sollte so ausgebildet sein, daseine elastischen Verformungen unter Beanspruchungkeine unzulssigen Rckwirkungen auf die zu prfendeFeder haben; a

15、uch dann nicht, wenn die zu messendeAxialkraft auermittig angreift und/oder zustzlicheSeitenkrfte und Momente auftreten, die ihre Ursache inder Bauart der Feder und/oder in Einbautoleranzenhaben. Fr Druckfederprfmaschinen gelten diese An-forderungen als erfllt, wenn eine Referenzfeder in ver-schiede

16、nen Positionen und Stellungen geprft wird unddie zulssige Wiederholprzision (siehe Tabelle 2 inDIN EN ISO 7500-1 : 1999) der Meergebnisse (wegbe-zogene Kraftmewerte und/oder kraftbezogene Weg-mewerte) nicht berschritten wird.1.3 Meeinrichtung1.3.1 KraftmeeinrichtungDie Kraftmeeinrichtung sollte so a

17、usgefhrt sein, da dieaxial wirkende Prfkraft mit der zulssigen Meunsicher-heit gemessen wird, unbeeinflut von Auermittigkeiten,Seitenkrften und Momenten, die bei der Prfung derFeder auftreten knnen.1.3.2 Lngennderungs-MeeinrichtungDie Wegmeeinrichtung sollte so ausgebildet sein, dadie Federhhe bzw.

18、Federlnge und/oder der Federweggemessen werden kann. Folgende Verfahren fr die Weg-messung werden unterschieden:a) Indirekte Wegmessung: Messung als Traversen- oderKolbenweg.b) Direkte Messung: Messung der Federhhe/-lnge(direkt an den Federenden).Die zulssige Meunsicherheit ist abhngig von der Artun

19、d dem Einsatzbereich sowie der Steifigkeit der zu pr-fenden Feder. Sie ist in den zugehrigen Erzeugnis-normen angegeben oder wird vom Anwender definiert.Meunsicherheiten I 0,02 mm sind erfahrungsgem nurmit direkter Messung erreichbar, weil die Verformung derPrfanordnung nicht absolut hysteresefrei i

20、st.Der Weg-Nullpunkt bzw. ein Bezugswert sollte einstellbarsein (z. B. der Druckplattenabstand fr die Federhhen-messung). Wenn die Eigenverformung der Prfanordnungbei der grten zu messenden Federkraft um mehr als dieHlfte grer ist als der Federweg, der der zulssigenMeunsicherheit entspricht, dann so

21、llte der indirektgemessene Weg prfkraftabhngig korrigiert oder eindirekt messendes Wegmesystem eingesetzt werden. DieEinrichtung zur Korrektur der Wegmessung sollte dieKraftmessung nicht verflschen.BEISPIEL: Eine Feder hat die Federsteifigkeit C =50N/mm.Fr die grte Federkraft Fmax= 5000 N betrgt die

22、zulssige Meunsicherheit 0,5% = 25 N. Das ent-spricht einer Federwegenderung von 0,5 mm. Wenndie Verformung der Prfanordnung (Maschinengestell,Kraftaufnehmer, Druckplatten und Zwischenstcke)bei der Prfkraft F = 5000 N mehr als 0,25 mm betrgt,dann mu der indirekt gemessene Weg kraftabhngigkorrigiert o

23、der direkt gemessen werden.1.4 Aufnahme-Einrichtungen1.4.1 ZughakenMaschinen zum Prfen von Zugfedern haben zwei Zug-haken oder Gabeln mit Steckbolzen, an denen die sender Zugfedern aufgehngt werden. Die Zughaken solltenso gestaltet sein, da sich die prfende Feder axial inRichtung der wirkenden Prfkr

24、aft befindet. Mindestens einZughaken sollte drehbar sein, damit eine Anpassung anverschiedene seneinstellungen beim Einbau der Federnmglich ist.1.4.2 DruckplattenMaschinen zum Prfen von Druckfedern haben zwei festeDruckplatten. Die Druckplatten sollten eben sein und eineHrte von mindestens 55 HRC ha

25、ben. Zentrierhilfen soll-ten vorgesehen werden. Die zulssige Abweichung vonder Parallelitt richtet sich nach dem maximalen Abstandzwischen den beiden Druckplatten. Die Werte nachTabelle 1 sollten nicht berschritten werden. Wenn die zuprfenden Federn eine geringere Parallelittsabweichungerfordern, da

26、nn ist diese zwischen Abnehmer und Her-steller zu vereinbaren.Tabelle 1: Parallelittsabweichung der Druckplattenim unbelasteten ZustandMae in MillimeterDruckplattenabstand Parallelittsabweichung auf100 mm Durchmesser100 0,02200 0,05500 0,11000 0,21.4.3 RollwagenMaschinen zum Prfen von Blattfedern ha

27、ben zwei Roll-wagen, auf die die zu prfenden Federn aufgelegt werden.Es sollte ausreichender Fahrweg zur Verfgung stehen,damit die Rollwagen der Lngennderung beim Belastenfolgen knnen. Die Rollwagen sollten bei Bedarf zum Aus-gleich der Winkelabweichung zwischen Federaugen undFederachse mit einem dr

28、ehbaren Auflager versehenwerden.Seite 3DIN EN ISO 7500-1 Beiblatt 2 : 1999-112 Grundstzliche Prf- undKalibrierbedingungen2.1 Prfung und Kalibrierung derKraftmeeinrichtungDie Federprfmaschine sollte wie eine Zug- und Druck-prfmaschine geprft bzw. kalibriert werden, wobei fr dieKraftmeeinrichtung blic

29、herweise die Fehlergrenze0,5% (Klasse 0,5) gilt.ANMERKUNG: Diese hohe Anforderung ist nicht fr alleFedern erforderlich bzw. sinnvoll.Weil bei der Federprfung die Federkraft F immer inAbhngigkeit vom Federweg s (oder umgekehrt) gemes-sen wird, sollte die Lngennderungs-/Wegmeeinrich-tung besondere Anf

30、orderungen erfllen, die auch ent-sprechend geprft werden sollten. Diese Anforderungensind primr abhngig von der Federsteifheit C (C = F/s),aber auch von deren Baugre und Einsatzbereich. Beieiner sehr kleinen und steifen Feder (z. B. Tellerfeder) muder Federweg z. B. auf wenige Mikrometer genaubestim

31、mt werden, whrend bei einer groen, relativ wei-chen Feder (z. B. PKW-Fahrzeugfeder) 0,1 mm ausrei-chend ist (siehe Bild 1).Die Kraftnderung, die aus dem Federweg-Mefehlerresultiert, sollte fr die zu bestimmenden Federkenngr-en im allgemeinen nicht grer sein als 0,5% (vom jewei-ligen Mewert), so da d

32、er Prfkraft-Gesamtfehler immerunter 1% bleibt. blich ist, da hierfr eine bestimmteFedernart und Baugre eine ber den gesamten Weg-mebereich konstante Fehlergrenze fr die Federweg-messung vorgegeben wird (z. B. 0,1 mm fr PKW-Fahr-zeugfedern). Dieser Wert sollte zwischen Anwender undHersteller vereinba

33、rt werden.Bild 1: Zusammenhang zwischen Prfkraft undFederweg in Abhngigkeit von der Federsteifheit2.2 Prfung des Einflusses von auer-mittiger Einspannung und auermittigemKraftverlaufBauart und Form der Feder, die Art ihres Einbaus (z. B.exzentrischer Einbau) oder die Ausfhrung der Federauf-nahmen (z

34、. B. Parallelittsabweichungen auch unter Bela-stung) knnen auermittige und/oder schrge Kraftver-lufe bewirken, die aber die Kraftmessung nicht unzuls-sig beeinflussen drfen (siehe Bild 2). Diese Kriteriensollten ebenfalls zwischen Anwender und Hersteller ver-einbart werden. Dazu wird empfohlen, eine

35、 oder mehrerein ihrem Verhalten kritische Federn als Referenzfedern zubestimmen. Ein Beispiel fr die Prfung des Einflussesvon Auermittigkeit auf die Kraftmessung fr eineSchraubenfeder mit planparallelen Enden ist in Bild 3angegeben. Zur Prfung dieses Einflusses wird die Refe-renzfeder in unterschied

36、lichen, die mglichen Variantencharakterisierenden Positionen eingebaut und geprft(siehe Bild 3). Die dabei fr verschiedene Positionenbestimmten federwegabhngigen Kraftwerte sollten nichtmehr als 1% voneinander abweichen.a) Feder ist auermittigeingebautb) Kraftwirkungslinie verluftschrg durch die Fed

37、era AuermittigkeitFsSeitenkraftFrKraftresultierendeBild 2: Ursachen fr auermittige Prfkrafta AuermittigkeitA Positionsnderung der Feder auf dem Teilkreis mitdem Radius der vorgegebenen Auermittigkeit aB Positionsnderung der Feder in jeder Teilkreis-PositionBild 3: Prfung des Einflusses von Auermittigkeitauf die Kraftmessung am Beispiel einer Schrauben-feder mit planparallelen Enden