GB/T16491-2008电子式万能试验机标准解析

GB/T16491-2008电子式万能试验机本标准代替GB/T16491-1996《电子式万能试验机》。

与本标准相关的金属力学试验方法国家标准主要有：

GB/T 228 《金属材料  室温拉伸试验方法》

GB/T 232 《金属材料  弯曲试验方法》

GB/T 7314 《金属材料  室温压缩试验方法》

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(SAC/TC122)归口。

1 范围

本标准规定了以机械加力，采用电子测量技术测量力学性能参数的电子式万能试验机的主参数系列、技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装等内容。

本标准适用于金属材料和非金属材料进行拉伸、压缩、弯曲和剪切等力学性能试验用的电子式万能试验机（以下简称试验机）

本标准也适用于电子式拉力试验机和电子式压力试验机。

2 规范性引用文件

  下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

  GB/T 2611—2007  试验机 通用技术要求

  GB/T 13634—2000/ISO376：2004  单轴试验机检验用标准测力仪的校准（ISO376：2004，Metallic materials-calibration of force-proving instruments used for the verification of uniaxial testing machines,IDT）；

  GB/T 16825.1—2002/ISO7500-1：2004   静力单轴试验机的检验 第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准（ISO 7500—1：2004,Metallic materials—Verification of static uniaxial testing machines—Part 1:  Tension/compression testing machines—Verification and calibration of the force—measuring system, IDT)

  GB/T 22066—2008  静力单轴试验机用计算机数据采集系统的评定

  JB/T 6146—2007  引伸计技术条件

  JB/T 6147—2007  试验机包装、包装标志、储运技术要求

3 符号说明

                              表1  符号

  

4 技术要求

 一、在下列条件下试验机应能正常工作：

a) 室温10℃～35℃范围内；

b) 相对湿度不大于80％；

c) 周围无振动、无腐蚀性介质和无较强电磁场干扰的环境中；

d) 电源电压的变化在额定电压的±10％以内；

e) 在稳固的基础上正确安装，水平度为0.2／l 000。

 二、试验机的分级

 试验机按其测量力的量值和变形量值与其他参数所具有的准确度，以及试验机性能能够达到的多项技术指标划分为0.5级和1级两个级别。各级别的技术指标见表3～表7。

表3试验机级别和测力系统允许误差

三、一般要求 

试验机机架应具有足够的刚性和试验空间，应能方便地进行各种试验并应便于试样、试样夹具和试验机附件的装卸以及标准测力仪的安装与使用。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。

四、拉伸夹持试验装置要求

拉伸试验的试样夹持装置在任意位置上和施加力的过程中，上、下夹头和试样钳口的中心线应与试验机的加力轴线同轴，其同轴度：

      ——对于容量不大于5kN的试验机不应超过Ф2mm/500 mm；

      ——对于容量大于5kN的试验机应符合试验机0.5级别同轴允许12%，试验机1级别同轴允许15%的规定。

夹头应保证夹持可靠，在夹持部分的全长内应均匀地夹紧试样，并应能对试样施加试验机的力值。在加力状态下或试验过程中试样与夹头不应产生相对滑移。

夹头在卸除力或做试样的拉断试验后，钳口各部位应无损伤

钳口应具有互换性。

五、压缩装置

上、下压板的中心线应与机架的中心线重合。压板的球面支承应配合良好、活动自如。

压板的工作表面应光滑、平整，表面粗糙度参数Ra的允许值为0.80μm。

压板的洛氏硬度不应低于55HRC。

六、弯曲试验机装置

弯曲压头与两个弯曲支座之间应平行,弯曲压头与两支承的洛氏硬度不应低于50 HRC。

两个弯曲支座的高度应一致。

弯曲试验装置上标尺的零位线应与加力轴线重合

七、移动横梁

移动横梁的水平度应在0.2/1 000以内。移动横梁在工作行程内移动时应平稳。

移动横梁的移动速度宜在0.005mm/min～1 000mm/min范围以内。在零试验力条件下，横梁移动速度与设定速度标称值相对误差应符合当试验机级别为0.5时，横梁移动速度的相对误差不能超过±0.5%。当试验机别为1时，横梁移动速度的相对误差不能超过±1%。

对于试验机容量不大于5kN的试验机，在横梁的任何移动速度下应能施加试验机的力值；

对于试验机容量大于5kN的试验机：

移动速度不大于50mm／min时，应能施加试验机的力值；

移动速度大于50mm／min时，能够施加的试验力不应小于试验机力的25％。

测力系统

测力系统通过计算机的显示器或数字式指示装置应能实时连续地显示施加到试样上的力值。指示装置显示的数据和图形应清晰，易于读取，应能显示其示值范围的零点和值，并有加力方向的指示（如“+”或“-”）。无论何种类型的指示装置均应以力的单位直接显示力值。在施加或卸除力的过程中力的指示应平稳, 不应有冲击、停顿和跳动。

数字式指示装置的分辨力r定义为：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一个增量，则认为其分辨力为一个增量；如果示值变动大于一个增量，则认为其分辨力等于变动范围的一半加上一个增量。

试验机应能准确地存储、指示和记录试验过程的试验力。

测力系统应具有调零和(或)清零的功能。

试验机使用前，预热时间不应超过30min。预热后，在15min内的零点漂移应符合0.5级别试验机零点漂移±0.5%的规定，级别为1时零点漂移±1的规定。

引伸计一般要求

变形测量系统由变形传感器和试验机的变形信号测量显示单元组成。为统一术语，便于引用引伸计标准，变形测量系统以下统称为引伸计。

引伸计的一般要求应符合JB /T6146-2007中5.2的规定。

引伸计应有调零和(或)清零的功能。

引伸计的各项允许误差和相对分辨力

引伸计的标距相对误差、示值误差、示值进回程相对误差、分辨力应符合表2的规定。

 

表2引伸计级别和引伸计各项允许误差

控制系统 

控制系统应采用闭环控制方式，应具有应力、应变、位移三种控制方式。在不同控制方式转换过程中试验机的运行应平顺，无影响试验结果的振动和过冲。

应力（力）控制

在可控制的应力(力)速率范围内:

——对于0.5级试验机,应力(力)速率相对误差的允许值为±1%,应力(力)保持相对误差的允许值为±1%；

——对于1级试验机,应力(力)速率相对误差的允许值为±2%,应力(力)保持相对误差的允许值为±2%。

制造者应在产品说明书或技术文件中给出试验机能够控制的应力(力)速率范围。

应变（变形）控制

在可控制的应变（变形）速率范围内：

——对于0.5级试验机,应变(变形)速率相对误差的允许值为±1%,应变(变形)保持相对误差的允许值为±1%；

——对于1级试验机,应变(变形)速率相对误差的允许值为±2%,应变(变形)保持相对误差的允许值为±2%。

制造者应在产品说明书或技术文件中给出试验机能够控制的应变（变形)速率范围。

安全保护装置

试验机应有力的过载保护装置，当施加的力超过试验机容量的2%～10%时，过载保护装置应保证试验机自动停机。

试验机应有超过移动横梁位置保护装置，当横梁移动到设定的上、下极限位置时，限位装置应立即动作，使其自动停止移动。

试验过程中当试样断裂后，试验机应自动停机或按设定模式返回后停机。

噪声

试验机工作时的噪声声级，对于容量小于500 kN的试验机不应超过70dB（A）；对于容量不小于500 kN的试验机不应超过75dB（A）。

试验机的基本要求、装配质量、机械安全防护和外观质量等，应符合GB/T 2611—2007中第3章、第4章和第10章的规定。

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