1、ICS 19060：83200N 72 a目中华人民共和国国家标准GBT 21 1892007塑料简支梁、悬臂梁和拉伸冲击试验用摆锤冲击试验机的检验Verification of pendulum impact-testing machines used for charpy，lzod andtensile impacttesting of plastics(ISO 13802：1999，Plastics-Verification of pendulum impacttestingmachines-Charpy，lzod and tensile impacttesting，MOD)200711
2、14发布 2008050 1实施宰瞀髁鬻瓣警麟瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会促19GBT 211892007目 次前言一1范围2术语和定义3测量仪器4试验机的检验5检验周期。6检验报告附录A(资料性附录)各摆锤长度之间的关系附录B(资料性附录)机架质量与摆锤质量的比率一附录C(资料性附录)冲击过程中摆锤的减速一附录D(资料性附录) 摆锤运动和机架运动之间的关系附录E(资料性附录) 简支梁冲击试验机摆锤检验用样板参考文献，00坞珀n船勰n刖 吾GBT 211892007本标准修改采用ISO 13802：1999塑料摆锤冲击试验机的检验简支梁、悬臂梁和拉伸冲击试验(英文版)，包括其技术勘误IS0
3、13802：1999Cor1：2000(英文版)。本标准对ISO 13802：1999做了下列少量修改：a)修改了标准名称；b)删除了国际标准的前言；c)将国际标准的技术勘误内容纳人正文中，并用垂直双线标识在它们所涉及的条款的页边空白处；d)增加了术语“冲击角”及定义；e)删除国际标准的第2章“规范性引用文件”。因为国际标准除了规范性引用ISO 8256：1990的表1以外，其他引用均系资料性引用，对此，本标准做了下列处理：1)将ISO 8256：2004(ISO 8256：1990的修订版)中的表1直接纳入本标准；2) 增加“参考文献”。将国际标准“规范性引用文件”一览表中的内容作为资料性引
4、用文件列入“参考文献”中(用ISO 8256：2004代替IsO 8256：1990)；f)将表2试验类型中的“拉伸”改为“拉伸简支梁”；g)将公式(11)、公式(12)中的w、Wm和。分别改为谚、_f，。和雨。请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国试验机标准化技术委员会(SACTC 122)归口。本标准起草单位：长春试验机研究所、承德精密试验机有限公司、承德大华试验机有限公司。本标准主要起草人：郭永祥、王新华、王铁梅。本标准首次发布。1范围塑料简
5、支梁、悬臂梁和拉伸冲击试验用摆锤冲击试验机的检验GBT 211892007本标准规定了在ISO 1791、ISO 180和ISO 8256中分别描述的塑料简支梁冲击试验、悬臂粱冲击试验和拉伸冲击试验所使用的摆锤冲击试验机的检验方法。本标准只涉及摆锤式试验机。在冲击试样过程中所吸收的冲击能量W(见213)等于摆锤的势能E(见212)与冲击试样后摆锤的剩余能量之差。考虑摩擦和空气阻力的损失(见表2和46)，对冲击能量进行修正。本标准描述的方法是关于试验机各部分几何和物理性能的检验方法。有些几何性能在装配好的试验机上难以进行检验，因此由制造者负责这些性能的检验，并且在试验机上提供能够按本标准进行检验
6、的参考平面。这些方法在试验机安装时、修理时、移动后或进行周期检验时予以应用。本标准适用于具有第4章规定的几何和物理性能的各种容量和(或)类型的摆锤式冲击试验机。按本标准检验合格的摆锤冲击试验机适用于对各种类型的有缺口和无缺口试样进行冲击试验。附录A描述了各种特性的摆锤长度、摆锤势能和摆锤惯性矩之间的关系。附录B给出了计算机架质量与摆锤质量之比的方法，以避免由此产生的冲击能量误差。附录C描述了对于简支梁冲击试验，在冲击试样后瞬时作为冲击能量函数的摆锤速度的变化，并给出了规定容量摆锤的冲击能量的测量范围。附录D讨论机架底座刚度的问题，以便防止运动的摆锤引起的反作用力导致机架共振。附录E给出了检验简
7、支梁冲击试验机所使用的样板尺寸。2术语和定义下列术语与定义适用于本标准。21检验verification使用已校准的标准或标准参考物质，对校准合格仪器的验证试验。22校准calibration在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，与对应的标准或标准所复现的已知量值之间关系的一组操作。23摆锤的摆动周期period of oscillation of the pendulumTP摆锤离开铅垂位置的角度不超过5。，完成一次摆动(往复地)所需的时间，以秒为单位。24打击中心centre of percussion摆锤上的一点，该点在摆动平面内对试样进行垂直冲击且摆动轴不产生反作用力。】
8、GBT 21189200725摆锤长度pendulum lengthLP摆轴轴线至打击中心(24)的距离，以米为单位。当摆锤的等效质量理论上集中在距摆轴轴线为摆锤长度的点上时，其摆动周期TP(23)与实际摆锤的摆动周期相同。26重心长度gravity lengthLM摆轴轴线至摆锤重心之间的距离，以米为单位。27回转长度gyration lengthLG具有的惯性矩与摆锤惯性矩相同的摆锤质心(摆锤质量m，集中点)到摆轴轴线的距离，以米为单位。28冲击长度impact lengthLI冲击刃冲击试样表面中心的点至摆轴轴线的距离，以米为单位。29冲击角impact angleaT摆锤的冲击试样位置
9、与铅垂位置的夹角，以度为单位。210起始角starting angleOf0摆锤的释放位置与铅垂位置的夹角，以度为单位。注：通常摆锤摆动到最低点时冲击试样(a，一o)，在这种情况下，起始角也是落角见图1b)。211冲击速度impact velocity口I摆锤在冲击瞬间的速度，以米每秒为单位。212势能potential energyE摆锤在起始位置，相对其冲击位置的势能，以焦耳为单位。213冲击能量impact energyW使试样变形、断裂和推离所需的能量，以焦耳为单位。214机架frame试验机安装摆锤轴承、支承架、钳具和(或)夹具、测量装置以及夹持和释放摆锤机构的部件。机架2GBT 2
10、11892007的质量mr，以千克为单位。215机架的振动周期period of oscillation of the frameTF机架水平振动自由消失所经历的时间，单位为秒。它反映了机架抵制诸如试验台和(或)它的底座(也可以包括阻尼材料)这样的(弹性)安装刚性的振荡特性(见附录D)。216摆锤质量mass of the pendulummpfnH所使用的最重摆锤的质量，以千克为单位。3测量仪器本标准描述的检验方法需要使用直尺、游标卡尺、三角板、水平仪、测力仪、称重传感器(或天平)和计时装置，来检查试验机各部分的几何和物理性能是否满足本标准规定的要求。这些测量仪器应具有足够的准确度，以使参数
11、的测量准确到第4章给出的允差限值内。4试验机的检验41试验机的组成部分基本组成部分如下：411摆锤4111摆杆4112锤体带有弯曲冲击试验(见ISO 179和ISO 180)N使用的冲击刃或带有拉伸冲击试验(见ISO 8256：2004分别用于试验方法A和方法B)N使用的冲击面或夹具。412机架4121试样支座用于简支梁冲击试验(见ISO 179)。4122钳具用于悬臂梁冲击试验(见ISO 180)。4123夹具或止动块用于拉伸冲击试验(见ISO 8256：2004，方法A和方法B)。4124夹持和释放摆锤的机构413能量指示装置414用于拉伸冲击试验的横梁42摆锤421摆锤长度k通过测定摆锤
12、的摆动周期TP，用公式(1)算出摆锤长度LP， gT；“一百式中：g 当地的重力加速度，单位为米每二次方秒(ms2)；GBT 21 189-2007TP摆锤的摆动周期，单位为秒(s)。砟值的测量应准确到02。测量连续摆动n次的总时间”TP，并取4次测量的算术平均值，从而得到摆动周期B值，n次连续摆动时间的测量准确到01 s。结合L，要求的准确度，最小摆动次数n100TP。计时装置的测量准确度优于01 s时，允许适当减少摆动次数(见表1)。表1测定B所用的最小摆动次数举例LP TP 时间测量准确度摆动的最小次数nmS S01 1050225 O95001 11O1 800390 125O01 8
13、422冲击长度LI冲击长度L1(28)相对摆锤长度Lr的最大允许误差为LP的土1，摆锤长度Lr通过测量摆动周期Tr来计算见公式(1)和图la)。423势能E势能E的最大允许误差应为表2第一列所示标称值的1。势能采用下述方法测定，或者采用任何其他满足上述允差要求的方法测定。a)将摆锤支承在距摆轴轴线距离LH的天平或测力仪上，确保摆轴轴线到摆锤重心的连线是水平的见图1a)。b)测量垂直力FH和长度L。，力以牛顿为单位，长度以米为单位，测量最大允许误差为土o2。c) 用公式(2)计算摆锤相对摆轴轴线的水平力矩Mn，单位为牛顿米(Nm)：MiFHLH (2)4d)测量起始角a。见图lb)J，准确到m，
14、m相当于势能的1400，如合适，冲击角度m在025。以内。这样，与起始角140。、150。和160。相对应的Aa。分别为039。、054。和081。e)用公式(3)计算摆锤的势能E：E=jH(cosal一CO$dto) (3)式中：E摆锤的势能，单位为焦耳(J)；Mn摆锤的水平力矩见公式(z)3，单位为牛顿米(Nm)；a。起始角，单位为度(。)；a-冲击角，单位为度(。)。注1：大多数摆锤冲击试验机的冲击角为0。，则co阳tl。注2：在某些情况下，可能有必要从试验机上卸下摆锤，按上述方法测定其力矩Mn。，Lll：卜 么3，a)测定水平力矩所需的参数b)校准和计算势能所需的参数1摆轴轴线；2垂直
15、力FH；3打击中心；4升角口R；5起始角a。图1检验能量所需的参数424冲击速度口。4241速度值简支梁、悬臂梁和拉伸冲击试验的冲击速度应满足表2给出的相应值。GBT 2118920075GBT 211892007表2简支粱、拉伸和悬臂梁冲击试验机的基本性能势能E试验类型冲击速度 无试样时由摩擦引起的J (ms) 最大允许能量损失E的百分数05 简支梁 410 简支梁 220 拉伸简支粱 29(土10) 140 拉伸简支粱 0550 简支梁 0575 拉伸简支梁15 拉伸简支粱38(土10) 0525 拉伸简支梁50 拉伸简支粱10 悬臂梁 2275 悬臂粱 155 悬臂梁 35(10) 0，
16、511 悬臂粱 0522 悬臂梁 054242测定用公式(4)测定冲击速度：Y21一#ZgLI(colcosao)式中：”-冲击速度，单位为米每秒(ms)；g当地的重力加速度，单位为米每二次方秒(ms2)；L1冲击长度(见422)，单位为米(m)；a。起始角，单位为度(。)；m冲击角，单位为度(。)(见423的注1)。425摆锤冲击试验机的类型本标准涉及三种不同类型的试验机。图2是简支梁试验机的典型示例。要检验的主要性能参数值列于表3。表3简支粱冲击试验机的性能参 数 图2中使用的符号 单 位 数 值摆锤冲击刃角度 岛 度 301冲击刃曲率半径 Rl mm 2士05机架摆锤位置试样长轴线与参考
17、面(如果存在)的平行度 A 土41 000冲击刃与锤体重心之间的距离 D1 mm 士05两支座的中平心面相对冲击刃的位置 D2 mm 士05试掸支座支座的曲率半径 R2 mm 1士01支座的斜角 岛 度 10士1支座的坡角 吼 度 5土1支座的角度 吼 度 90土01图3是悬臂梁试验机的典型示例。要检验的主要性能参数值列于表4。图4和图5是拉伸冲击试验机的典型示例，要检验的主要性能参数值列于表5。对于带有若干摆锤的试验机，只要它们满足本标准的要求，则是合格的。表4悬臂梁冲击试验机的性能GBT 211892007参 数 图3中使用的符号 单 位 数 值冲击刃半径 Rl mm 0802与试样长轴线
18、的夹角 口l 度 90土2与试样表面的平行度(在整个宽度内) 声l mill 土0025机架摆镶位置钳具上表面的水平度 户2 31 000定位槽与钳具上表面之间的夹角 巩 度 9005冲击刃与支承块上表面的距离 D1 nlm 22土02钳具表面水平和垂直方向的平行度 A mm 0025支承块上边缘(试样发生弯曲处)的半径 R2 mm 02土01表5拉伸冲击试验机的性能参 数 图4和图5中使用的符号 单 位 数 值摆锤锤体(或砧座)表面与横粱表面的平行度 p1 41 000锤体(或砧座)表面与摆动平面之间的夹角 户2 度 901锤体(或砧座)表面相对摆动平面的对称度 S1 nlm 05试样位置相
19、对摆动平面的对称度 S2 mm 土05相对摆动平面的夹角 p3 度 土02横粱横粱的质量见表6表6横梁质量横粱质量势能gJ方法” 方法B20 15土1或30士1 15土140 15士1或30土1 15土175 30士1或60土1 30士1150 30土1或60士1 120土1250 60士1或120土1 120士1500 601或120士1 120士18对于方法A，尽量使用较轻的横粱。注：取决于试样安放位置的摆锤冲击试验机的性能只能使用精确的矩形金属标准试样进行测量。使用注射成型的试样是不适当的，原因是它们带有斜角。7GBT 21 189200781标度盘；2试验机机架3摆轴；4摆锤轴承；5摩
20、擦指针；6摆杆；7锤体；8冲击刃；9试样支座10机座；11锤体冲击刃角度岛12锤体宽度；13支座的对称面；14支座；图2简支梁冲击试验机详图(尺寸见表3)15标准试样；16锤体的重心17试样的轴线18平行度P，；19试样；20参考平面。181摆锤轴承；2标度盘；3机架；4试样；5试样支承；6摆轴；7摩擦指针；注：支承块和夹持块一起构成了钳具。图38摆臂；9锤体；10冲击刃；11机座；12夹持块；13冲击刃曲率半径R14支承块；GBT 21189-2007悬臂梁试验机详图(尺寸见表4)15冲击方向；16钳具上表面17水平度P2；18平行度P3；19平行度P】；20定位槽。9GBT 21 189-
21、2007101机架；2摆杆；3锤体；4试样；5横梁支承占占II毋9=12一lj-13 占占占II一8_?一14L一3L 46横梁； 11摆轴；7规定其同面度Ps； 12 钳具爪；8锤体打击面； 13一摆动平面；9平行度p。； 14冲击方向；10规定两平面平行度声：； 15横粱打击面。图4 ISO 8256：2004中方法A使用的拉伸冲击试验机摆锤和试样夹具相互关系示意图(尺寸见表5)GBT 2118920071规定其同面度A； 9横梁夹具； 16淬火的锤垫(用于防止永久变形)2冲击方向； 10摆动平面； 17运动横梁和试样央具；3摆锤头； 11横梁打击面； 18锤锤头；4试样； 12砧座打击面
22、； 19底座。5砧座； 13运动试样夹具6摆轴； 14向下运动过程中其他装置支撑运动横梁用的销子；7平行度P。； 15已断试样；8规定两平面平行度P：；图5 ISO 8256：2004中方法B使用的拉伸冲击试验机试样断裂后摆锤和试样夹具相互关系示意图(尺寸见表5)GBT 21189-200743机架的基本性能431结构摆锤冲击试验机的机架应具有刚性结构(见表7)。机架的重心应与冲击时摆锤的打击中心在同一高度，并且在摆锤的摆动面上。如果机架与工作台相连接，则系统(工作台+机架)的重心可以低一些。表7机架的一般特性参 数 单 位 数 值摆轴的水平度1)带参考平面1的试验机 士zooo(相对参考面)
23、2)不带参考平面的试验机 士4ooo轴承的轴向间隙 o25轴承的径向间隙 o058由制造者保证合格。432机架调水平安装机架时应将用于安装试样支座的参考平面(基准面)的水平度调整在21 000以内，调整摆轴与参考平面的平行度在2000以内，或摆轴的水平度在4I ooo以内(见表7)。为保持机架位置和安装的刚度(见433)，调好水平后，应将调整螺丝紧固。433机架质量、摆锤质量和安装刚度对于断裂所需的能量大于摆锤势能的试样，对其冲击以后，装在试验台上的机架不应有明显的位移。除了机架质量与所使用的最重摆锤质量之比m，m，一至少应为40以外，还应将机架固定在刚性试验台上。机架质量与所使用的最重摆锤质
24、量之比mrmr，一的最小值取决于所测量的最大相对冲击能量W一E。；(见表8和附录B)。表8作为所测量的最大相对冲击能量w一E一(最大允许相对能量误差wE为土o5)函数的机架质量与摆锤质量的最小比值W一Eo 40 50 60 70 8010 18 28 42 62注1：推荐质量比优r脚一为40，这适合于测量达到最重摆锤位能70的冲击能量，例如，对于E呻。一50J时，w一35 J。为了防止在无试样的情况下，摆锤摆动期间发生共振而使能量从摆锤向机架传输，机架的振动周期n应满足不等式(5)(见附录D)：TFTP7 (5)式中：Tr机架的振动周期，单位为秒(s)；TP摆锤的振动周期，单位为秒(s)。注2
25、：常用摆锤的振动周期B在o9 s13 s范围内。因此，机槊的安装要有足够的刚度，以使振动周期B相应小于013 sO19 s。安装刚度Sr应满足不等式(6)：s，笔竽FGBT 211892007使用推荐的质量比mrm，一为40，将不等式(5)和不等式(6)合并，则得出不等式(7)：S，盟型芸塑堕 (7)P式中：sr安装刚度，单位为牛顿每米(Nm)；m，最重摆锤的质量，单位为千克(kg)；砩摆锤的振动周期，单位为秒(s)。注3：可以测定安装刚度S，例如，在冲击方向对机架施加一个已知的水平力FF而产生位移s，则SrFrs(见图D3)。另外，在冲击方向对机架施加脉冲而激发共振，用适当的记录装置进行监测
26、，也可以得到机架的振动周期TF。44轴承摆锤主轴轴承的轴端间隙不应超过025 mm，径向总间隙不应超过005 mm(见表7)。在垂直于摆动平面的方向对摆锤施加一个力，通过安装在机架上并接近轴承座的千分表来指示主轴端部轴承的位移量，由此能够测得轴向间隙。建议这个垂直力与所使用的最重摆锤的重量有相同的数量级。45能量指示装置451标度型式试验机既可以用升角an见图1b)标度，也可以用吸收的冲击能量w标度，二者的关系如公式(8)：WMH(cosaRCOSao) (8)式中：w冲击能量，单位为焦耳(J)；Mn摆锤的水平力矩，用公式(2)计算，单位为牛顿米(Nm)；a。起始角，单位为度(。)；an升角，
27、单位为度(。)。注：既标有吸收能量焦耳值又标有升角角度值的度盘可能方便使用。起始角可变，对于安装、校准试验机和测量摩擦能量损失也是有利的。452标尺的分辨力冲击能量w的标尺可以是模拟的，也可以是数字的，标尺的分辨力至少应达到势能E的1400，相应升角n。的分辨力az用公式(9)计算，单位为度(。)。 蛾一訾澍lrlaRLUUS J注：例如，对于起始角为145。，在临界范围附近an一90。，则口R一026。上面给出的分辨力值w和姐包括诸如视差和指针宽度以及数字标度的波动而影响读数的不确定度。453升角和(或)能量标尺的校准应按下述方法检查约等于标度范围10、20、30、50和70各点的标度标记，
28、升角的测量准确到452规定的准确度：a)正常操作试验机，但不放置试样，得到指针指示的零点读数(ws，1)。记录这个读数值，该读数的最大允许误差为势能E的士25；b)支撑摆锤，使指针指示零点读数(Ws，1)，测量对应的升角-；c)支撑摆锤，使指针指在上述各校准点的刻度位置，测量对应各位置的升角。；d)按公式(10)计算吸收能量w-：WlMH(cos。R1一COSaR1) (10)注：在LF(见423)、as，和诋-达到规定测量准确度的情况下，能使w-的测量准确到约为满刻度的03“。】3GBT 211892007e)重复操作a)d)两次；f)计算三次测量的平均值。各点测量值与平均值之差的最大允许值
29、为相应指示能量的土1或者满刻度值的士1，取其较大者。46摩擦能量损失461损失的类型摩擦吸收的能量包括指针(如果试验机带有指针)、电子式角位移传感器、空气阻力和摆锤轴承摩擦吸收的能量。462指针摩擦损失能量的测定如果试验机带有指针，则采取下列方法测定指针摩擦损失的能量W。：a)正常操作试验机，但不放置试样，得到第一个读数。；b)指针不复位，再次从初始位置释放摆锤，得到第二个读数W。；c)重复步骤a)b)两次；d)计算和啊z三次测量的平均值谚。和雨。；e)按公式(11)算出一次摆动指针摩擦损失的能量h，即WoWf，。一Wf2 (11)463 空气阻力和摆锤轴承摩擦损失能量的测定采用下述方法测定空
30、气阻力和摆锤轴承摩擦损失的能量：a)如果试验机带有指针，按462操作试验机得到读数。允许摆锤连续自由摆动。测得m以后，再摆动的第10次开始将指针复位，完成第10次摆动之后，指针被驱动几个分度，记录该读数Wf3；b)重复步骤a)两次；c)计算wm和wm三次测量的平均值雨。和雨。；d)按公式(12)计算摆锤摆动一次由于空气阻力和摆锤轴承摩擦损失的能量w。： w一一学注：电子式角位移传感器常被用来测量摆锤运动。这些装置或者是无摩擦的光电装置，或者它们的摩擦损失包含在wfB中。464摩擦损失总能量的计算用公式(13)计算由于摩擦损失的总能量。：W，465最大允许摩擦损失1wfB+aR(WB+2W)1L
31、 ao J摆锤在一次摆动中摩擦损失的总能量不应超过表2给出的相应值。冲击试样时测量的冲击能量应减去公式(13)算出的总能量损失，但只有在w，超过势能E的05，即只有在摆锤势能小于4 J(见表2)的情况下才做这个计算。47试样支座、夹具和横粱471简支梁冲击试验机上的支座简支梁冲击试验机(见图2)上的试样支座应符合下列全部要求：4711支座的配置在摆锤摆动平面的两边应各安装一个试样支座，每个支座应由垂直于摆锤摆动平面的两个相互垂直的平面构成。其中一个面用于支承试样，另一个面对试样的冲击起反冲作用。两个支座相对应的面应在同一平面上。支座两个面的连接处应开一个槽，以便容纳试样一个带毛刺的棱边，使其与
32、支座这两个面完全14GBT 211892007接触。4712支座的定位当试样尺寸为(80 mm士o2 mm)(10 mm土O2 mm)(4 ram02 mm)时，支座应符合下列要求：a) 长轴与试验机参考平面的平行度应在4i 000以内；b)表面与试样相应面的平行度应在41 000以内；c) 当摆锤的冲击刃与试样接触时，冲击刃与试样表面在整个冲击刃长度范围内应吻合，间隙在0025 mm以内，接触线与试样长轴的垂直度应在2。以内。注：上述的一种检验方法如下：将试样用薄纸紧紧包起来(如使用腔带)后放在支座上。同样，将冲击刃用复写纸也紧紧包起来，碳粉面朝外(即不在冲击锤那面)。使摆锤离开平衡位置升高
33、几度角，然后释放使其接触试样，但避免再一次接触试样，复写纸在包裹试样的薄纸上宜留下延至试样整个宽度的印痕。该试验可以同冲击刃与试样接触角度的检查(见481)一起完成。4713支座表面问的夹角使用量规检查每个支座两个平面间的夹角，应为90。士o1。4714支座间的距离可以有不同的距离(见ISO 1791)。4715支座的坡角用角度规检查支座的坡角(见图2)应为5。r。4716支座的斜角用角度规检查支座的斜角(见图2)应为10。土1。4717支座的曲率半径用量规检查支座的曲率半径应为1 mm士01 mm。4718缺口的定位如果采取手工定位试样，应确保缺口对称面位于两支座中心点的O5 mm范围内。注
34、：能够使用样板检查支座间的距离，它们相对冲击刃的位置如附录E所示。472悬臂梁冲击试验机的钳具悬臂梁冲击试验机(见图3)上用于夹持试样的钳具应符合下列全部要求。4721试样定位槽支承块上的定位槽(如果配备)应使用量规进行检查，并符合表4规定的尺寸要求。定位槽应使试样在发生弯曲的面上得到完全充分的支承。支承块上试样发生弯曲处的棱边应倒成半径为02 mm-0。1 ram的倒角。4722试样和锤体的定位当4712所规定尺寸的试样用钳具夹持使之与机架刚性相连时，应符合下列要求：a) 支承块上表面与试验机参考水平面的平行度应在31 000以内；b)试样长轴与支承块上表面应相互垂直，垂直度在：L05。以内
35、；c)缺口应面向锤体，并应与摆锤摆动面垂直，缺口的对称面应与支承块的上表面重合，两者相差的最大允许值为土01 ram；d)当冲击刃与试样接触时，冲击刃的宽度应大于试样宽度且与试样在宽度方向完全接触，冲击刃应与试样的长轴垂直，垂直度在士2。以内，并与试样打击面的平行度在整个试样宽度内不超过0025 ram(一036。)。4723钳具表面在夹持好试样的情况下，钳具表面在水平方向和垂直方向的平行度都应在4i 000以内。473拉伸冲击试验用夹具4731一般要求对于1型、2型、3型和4型试样(见ISO 8256：2004的表2和图1)，试样被夹持的两表面在冲击时】5GBT 21189-2007不应产生
36、滑移。该要求既适用于连接到机架或冲击锤上的夹具钳口表面，也适用于连接到横梁上的夹具钳口表面，夹具应设计成不影响试样的断裂。钳口可以带有锉形锯齿，锯齿的尺寸应根据经验选择，以适合于试样材料的硬度和韧性以及厚度。紧靠试验部位的锯齿钳口的边缘应有一个倒圆，该倒圆一直到第一个锯齿的边缘。4732专用夹具(钳口)对于5型试样(见ISO 8256：2004的表2和图1)，只能采用嵌入式夹持，需要使用一副不同高度的带切口的钳口。试验选择的一副钳口的高度应大于试样的厚度，但小于其厚度的120。4733定位夹好试样后，试样应位于摆锤摆动平面内，最大允许误差为05mm。474拉伸冲击试验用横粱4741横粱的质量横
37、梁质量的大小取决于所用摆锤的能量。通过称量确保横梁质量符合表6的规定。注：为了减小金属锤体冲击金属横粱产生的跳动，建议横梁用基本无冲击弹性的材料制造。已经发现韧性铝是令人满意的材料。4742横梁的定位应采取措施确保夹持试样以后下列要求得到满足：a)横梁的打击面应与摆锤摆轴轴线在同一平面，与摆轴的平行度应在2100以内；b)打击面的中心应对称于摆锤的摆动平面，最大允许误差为士05 mm。48锤体481简支粱冲击试验机的锤体摆锤的冲击刃应是有30。土1。刃角的淬火钢，并应倒成半径R，等于2 mlTl土05 111133的倒圆。这些尺寸可以用样板检查(见附录E)。冲击刃应在试样支座的中间穿过，最大允
38、许误差为土02 ram，应使冲击刃与整个矩形试样宽度(或厚度)相接触。接触线应与试样长轴垂直，垂直度在士2。以内见图2和4712c)的注。支座与锤体之间的空隙，或者摆锤穿过支座的邻近区域应足以保证试样断裂后自由飞离试验机，使影响降至最低，防止试样反弹回摆锤。支座上用于定位试样的端部挡块在试验过程中不应妨碍试样的运动。482悬臂粱冲击试验机的锤体摆锤的冲击刃应是淬火钢，并带有曲率半径Rt为08 mm土02 mm的圆柱形表面，其轴应是水平的，并与摆锤的摆动平面垂直。冲击刃应定位在与整个矩形试样宽度(或厚度)完全接触的位置。接触线应与试样的长轴垂直(垂直度在士2。以内)并应距钳具上表面22 mm02
39、 ram(见图3)。483拉伸冲击试验机的锤体4831方法A使用的锤体方法A使用的锤体应由钢制成，两个打击面的共面度应在41 000以内且与摆轴轴线的平行度在51 000以内。当使用(80 mm02 ram)(10 mm02 ram)(4 mlTl02 ram)尺寸的试样时，横梁(见4742)上两打击面的中点和锤体上两打击面的中点应位于同一水平面上，该平面与水平面的偏差应在2。以内，并且与摆锤摆动面相差的最大允许值为土05 ram(见图4)。4832方法B使用的锤体方法B使用的锤体应由钢制成，并能够牢固地夹持试样(见4731)。夹持好的试样的中心线应位于摆锤摆动平面上，最大允许误差为士05 r
40、am(见图5)。安装在矩形标准试样上的横梁的两接触面的共面度应在51 000以内，与摆锤摆轴的平行度应在51 000范围内。】6GBT 21 1892007因此，夹持在锤上的标准试样(例如不锈钢试样)的长轴与摆锤摆动平面的平行度应在41 000以内。5检验周期各种类型的冲击试验机均应有适当的检验周期，检验周期的长短取决于试验机的类型、使用的程度和自然状态。注1：对于工作、维护状况良好的试验机，建议其检验周期为2年。注2：在检验周期内，对于工作、维护状况良好的试验机，建议每年进行一次局部检验。如果试验机移动到新的地点或大修、调整后，或者对其准确度产生怀疑时，均应进行检验。至于进行全部检验还是进行
41、局部检验，应由检验机构决定。对于局部检验，按照42、44、46和48的要求进行。6检验报告全部检验完成后，应出具检验报告。检验报告应包含下列信息：a)检验机构的名称和地址。b)委托方名称和地址。c)试验机的描述，包括：1)制造者；2)型式或型号；3)编号；4)试验类型；5)每个摆锤的标称势能。d)试验机安装地点。e)检验日期。f) 注明采用本标准。g)修理和调整的详细情况。h)w、Wf2和f3(见46)。i)是否符合第4章要求的陈述。j)报告签发日期。另外，在报告中还应包括报告编号和建议再检验(全部或局部)的日期。GBT 211892007附录A(资料性附录)各摆锤长度之间的关系2527定义了
42、三种摆锤长度。它们是摆轴轴线分别至打击中心(LP)、摆锤重心(L“)和质心(L。)的距离。摆锤长度LP可以通过测量摆锤摆动周期n来确定见公式(1)。回转长度Lc不能直接测量，它由公式(A1)得出(以米为单位)：Lc一Jmr (A1)式中：mr摆锤质量，单位为千克(kg)(由称重测出)；J摆锤的惯性矩，单位为千克二次方米(kgm2)，由公式(A2)给出：Jl r2dm式中：r至摆轴的距离，单位为米(m)。摆轴轴线至摆锤重心的距离L。可以通过测量将摆锤支承到水平位置时的水平力矩M“单位为牛顿米(Nm)来确定，由公式(A3)给出：MHgmPrdm式中：g当地的重力加速度，单位为米每二次方秒(ms2)
43、。则重心长度L”由公式(A4)给出：一去卜根据公式(A3)，得出公式(A5)：L。一丝摆锤长度公式(1)可用下式代替：LP一土 (A6)从公式(A1)和公式(A6)看出，回转长度代表重心长度和摆锤长度的几何平均，见公式(A7)：L。一棚：互i驴甓不等式(A8)也能证明：LuLcLr (A8)这些公式是根据数学推导得出的。由于落下高度H“一L“(1-COSao)，a。是起始角见图lb)，势能EHumrg可以用Lu和a。计算。将公式(A5)代人，得到公式(3)。附录B(资料性附录)机架质量与摆锤质量的比率GBT 211892007在假设弹性安装的机架能够运动自如的情况下，可以估算出冲击时传递到机架
44、的最大能量W，。与机架的振动周期瓦相比，摆锤摆动周期是比较短的。忽略已断试样的动量，根据动量守恒定理公式(B1)成立：mFVFmP(研一”A)式中：mr机架质量，单位为千克(kg)；mr摆锤质量，单位为千克(kg)；。r机架刚冲击后的最大速度，单位为米每秒(ms)；。-冲击速度，单位为米每秒(ms)；。n摆锤刚冲击后的速度，单位为米每秒(ms)。将公式(B1)两边平方并代入势能：E一等和机架吸收的能量：WrmF9O型得到公式(B2)。一(，一尝)2E”P WF根据能量守恒定律，公式(B3)成立：E一竺笋+w+wr整理后得公式(B4)：m=孺呵丽口I E式中w是冲击能量。将公式(B4)代入公式(
45、B2)即得到用摆锤相对冲击能量和机架吸收的相对能量表示的机架质量与摆锤质量之比，即公式(B 5)：铆mF一，一仨雩匝2丽Ec蹦，机架吸收的能量不应超过E的05。图B1为W，IE=O005和W，E=OOl时，即机架吸收能量等于E的05和1时的质量比m，m，(也见表8)。GBT 21189200720图B1机架吸收的相对能量w，E等于两个值时，机架与摆锤的质量比相对试样吸收的相对能量wE的关系曲线附录c(资料性附录)冲击过程中摆锤的减速GBT 2”892007根据公式(R 4)(但没有Wr)，摆锤刚冲击后在冲击长度处的切向速度口。单位为米每秒(ms)按公式(C1)计算：。一，一罟式中：矶冲击速度，单位为米每秒(ms)；w冲击能量，单位为焦耳(J)；E摆锤的势能，单位为焦耳(J)。图C1示出了作为冲击能量、冲击强度和缺口冲击强度(简支梁冲击试验ISO 17911eU和ISO 1791leA)函数的所用的不同摆锤口A的曲线图。这是对应可能被给定摆锤吸收了1080(对于拉伸冲击试验，为2080，见Is0 8256)的势能E，给出的冲击后的速度。另外，在上述给出的能量范围内，始终使用势能尽可能高的摆锤。该要求是在图C1中用粗线表
