ĐLVN 151:2004 docx

3
văn bản kỹ thuật đo lờng việt nam ĐLVN 151 : 2004


Máy thử độ bền va đập - Quy trình hiệu chuẩn

Pendulum impact test machines
- Methods and means of calibration


1 Phạm vi áp dụng

Văn bản kỹ thuật ny quy định quy trình chuẩn máy thử va đập kiểu Charpy có năng
lợng va đập đến 360 J.

2 Các phép hiệu chuẩn
Phải lần lợt tiến hnh các phép hiệu chuẩn ghi trong bảng 1.
Bảng 1

STT Tên phép hiệu chuẩn Theo điều mục của
QTHC
1 Kiểm tra bên ngoi 5.1
2 Kiểm tra kỹ thuật
Kiểm tra lắp đặt máy
Kiểm tra khung máy
Kiểm tra cần va đập
Kiểm tra vai v gối đỡ
Độ phân giải của bộ phận chỉ thị

5.2
5.2.1

5.2.2
5.2.3
5.2.4
5.2.5
3 Kiểm tra đo lờng
Kiểm tra thế năng
Kiểm tra thang đo
Kiểm tra vận tốc va đập
Kiểm tra năng lợng tổn hao
Kiểm tra khoảng cách điểm chạm
Xác định độ không đảm bảo đo


5.3
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
5.3.5
5.3.6



4
ĐLVN 151 : 2004
3 Phơng tiện hiệu chuẩn

Phải sử dụng các phơng tiện hiệu chuẩn ghi trong bảng 2.
Bảng 2

STT Phơng tiện hiệu chuẩn Đặc trng kỹ thuật
1 Đầu đo lực 300 N Độ không đảm bảo đo u = 1.10
-3

2 Thớc cặp 150 mm Giá trị độ chia 0.05 mm
3 Dỡng đo bán kính (1 - 10) mm Sai số 0,1 mm
4 Thớc lá 1 m Giá trị độ chia 1 mm
5 Dỡng chỉnh tâm đỉnh búa v gối đỡ Sai số kích thớc 0,1 mm
6 Ni vô góc Giá trị độ chia 1mm/1m, 0,5
o
7 Đồng hồ bấm giây Giá trị độ chia 0,2 s
8 Thanh dỡng (9,5 x10 x 55) mm
Sai số kích thớc 0,1 mm
9 Thanh dỡng (10 x10 x 55) mm
Sai số kích thớc 0,1 mm
10 Bộ gá đo chuyển vị Phạm vi đo(0 - 3) mm; 0,01 mm

4 Điều kiện hiệu chuẩn

Khi tiến hnh hiệu chuẩn phải đảm bảo các điều kiện sau đây:
- Máy cần hiệu chuẩn đợc lắp đặt cố định trên bệ máy. Quá trình hiệu chuẩn đợc
tiến hnh ở nhiệt độ thờng(15 ữ 35)C với độ ổn định 2C.
- Đối với máy thử va đập chỉ thị hiện số thì phải bật máy trớc 30 phút.
5 Tiến hnh hiệu chuẩn

5.1 Kiểm tra bên ngoi

Phải kiểm tra bên ngoi theo các yêu cầu sau đây:
- Máy thử va đập phải có nhãn hiệu ghi rõ rng tên của nh sản xuất, số hiệu v phạm
vi đo.

- Máy thử va đập phải có đầy đủ các bộ phận v các phụ kiện cần thiết theo yêu cầu
của máy.
- Mặt số có vạch chia hoặc mn hình hiện số phải đảm bảo đọc đợc dễ dng.



5
ĐLVN 151 : 2004
5.2 Kiểm tra kỹ thuật

Phải kiểm tra kỹ thuật theo trình tự v các yêu cầu sau đây:

5.2.1 Kiểm tra lắp đặt máy
- Máy thử va đập v các chi tiết, phụ kiện kèm theo phải đợc lắp đặt đúng yêu cầu kỹ
thuật, các văn bản liên quan đến lắp đặt.
- Phải đảm bảo máy không truyền rung ra ngoi khi thử va đập.

5.2.2 Kiểm tra khung máy
- Máy phải đợc lắp đặt sao cho phơng nằm ngang không vợt quá 2/1000.
- Đỉnh búa cách mép mẫu thử không quá 0,5 mm. Sử dụng thanh dỡng
(9,5x10x55)mm để kiểm tra thông số ny.

5.2.3 Kiểm tra cần va đập
- Kiểm tra đỉnh búa v điểm giữa khoảng cách giữa hai vai đỡ không lệch quá 0,5 mm.
- Độ rơ dọc trong ổ lăn của cần va đập không đợc vợt quá 0,25 mm dới tác dụng
một lực ngang vo búa cỡ 4 % khối lợng của cần quả lắc .
- Độ rơ ngang trong ổ lăn của cần va đập không đợc vợt quá 0,08 mm dới tác dụng
một lực (150 10)N ở khoảng cách l thẳng góc với mặt phẳng dao động của cần (đo
độ dịch chuyển của trục bằng đồng hồ so gắn trên khung máy).
- Kiểm tra tiếp xúc của đầu búa trên bề mặt mẫu thử. Sử dụng thanh dỡng có kích

thớc (10x10x55)mm bọc giấy mỏng v đặt vo gối đỡ mẫu. Tơng tự đỉnh búa đợc
bọc bằng giấy than chiều than ra phía ngoi. Nâng cần va đập lên một góc nhỏ rồi thả
cho búa tiếp xúc với mẫu v tránh tiếp xúc 2 lần. Dấu mực than hằn trên giấy phải chạy
hết chiều cao của mẫu thử trên giấy.
- Cơ cấu nhả cần phải hoạt động tự do cho phép nhả cần không gây xung, rung v
không bị trễ.
- Nếu máy có cơ cấu phanh hãm thì nó phải đảm bảo an to
n v có khả năng cắt phanh
để kiểm tra tổn hao do ma sát v chu kỳ dao động.

5.2.4 Kiểm tra vai v gối đỡ
- Bề mặt các vai đỡ phải song song v độ không song song giữa chúng không vợt quá
0,1 mm. Góc giữa mặt phẳng gối dỡ v vai đỡ l 90
o
0,1
o
.
- Khoảng cách giữa hai gối đỡ:
mm)40(
2,0
0
+
;
- Bán kính cong của hai vai:
mm)1(
5,0
0
+
;

5.2.5 Độ phân giải của bộ phận chỉ thị

5.2.5.1 Độ phân giải của bộ phận chỉ thị
6
ĐLVN 151 : 2004


- Đối với máy thử va đập có bộ phận chỉ thị kim, độ phân giải (r) đợc tính theo công
thức sau:

d
l
r ì

=

Trong đó:
r: độ phân giải của bộ phận chỉ thị, J;
: bề rộng của kim chỉ, mm;
l: chiều di độ chia, mm;
d: giá trị độ chia của thang đo, J.

- Đối với máy thử va đập có bộ phận chỉ thị hiện số, độ phân giải (r) l bớc nhảy của
số nhỏ nhất hoặc 1/2 khoảng dao động trên chỉ thị đó.

5.2.5.2 Độ phân giải tơng đối của bộ phận chỉ thị
Phạm vi kiểm tra độ phân giải tơng đối phải 20 % phạm vi đo. Độ phân giải tơng
đối đợc xác định bằng công thức:

%100

A
r
a
i
pg,i
ì=


Trong đó:
a
i,pg
: độ phân giải tơng đối của bộ phận chỉ thị năng lợng tại điểm đo thứ i, (%);
A
i
: giá trị năng lợng tại điểm đo thứ i, (J);
r : độ phân giải của bộ phận chỉ thị năng lợng, đợc tính theo đơn vị năng lợng,
(J).

5.3 Kiểm tra đo lờng
Máy thử độ bền va đập đợc kiểm tra đo lờng theo trình tự nội dung, phơng pháp v
yêu cầu sau đây:

5.3.1 Kiểm tra thế năng

Thế năng còn gọi l năng lợng dự trữ ban đầu của búa đợc xác định bằng công thức:

A
P
= M (1 - cos)

Trong đó:
A
P
: thế năng của búa, J;
M: mô men của búa, N.m;
: góc rơi của búa.



7

ĐLVN 151 : 2004

Mô men của cần va đập đợc xác định ở vị trí cần va đập không lệch khỏi phơng nằm
ngang15/1000.

Mô men của cần va đập đợc xác định bằng công thức:

M = F ì l
2


Trong đó:
l
2
:

khoảng

cách tính từ tâm trục quay đến lực kế, m;

F: lực tác dụng lên lực kế, N.

Sai lệch giữa thế năng v năng lợng danh nghĩa:

(
)
(%)100
A
AA
N
Np
p

=
Trong đó:
A
N
: năng lợng danh nghĩa, J;

P
: sai lệch v không đợc vợt quá 1% năng lợng danh nghĩa.

5.3.2 Kiểm tra thang đo

- Kiểm tra tại các điểm đo tơng ứng với 0 %, 10 %, 20 %, 30 %, 50 % hoặc 60 %
v 80 % giá trị thang đo. Mỗi điểm đo tiến hnh 3 lần. Tại mỗi điểm đo nâng cần quả
lắc cho kim chỉ nằm đúng năng lợng As, đo góc nâng chính xác đến 0,4
o
. Năng
lợng thang đo đợc tính bằng công thức:

A
V
= M (cos - cos)

- Chênh lệch giữa năng lợng chỉ thị A
S
v năng lợng va đập A
V
không đợc lớn hơn
1% của năng lợng va đập A
V
hoặc 0,5 % thế năng A
P
. Chọn giá trị lớn hơn trong hai
giá trị trên lm căn cứ.


VD
=
%1100
A
AA
V
VS
ì

trong dải đo 50% đến 80% của năng lợng danh nghĩa A
N
.

VD
=
%5,0100
A
AA
P
VS
ì

trong dải đo nhỏ hơn 50% của năng lợng danh nghĩa A
N
.

8

ĐLVN 151 : 2004


- Nếu giá trị va đập lớn hơn 80 % thế năng thì không chính xác v chỉ nên thông báo
nh l giá trị gần đúng.

5.3.3 Kiểm tra vận tốc va đập

- Tốc độ va đập đợc xác định bằng công thức:

)cos1(lg2v =

Trong đó:

l: khoảng cách từ trục quay đến tâm mẫu thử, mm;
g: gia tốc rơi tự do, m/s
2
;
: góc rơi.

5.3.4 Kiểm tra năng lợng tổn hao

Năng lợng tổn hao bao gồm sức cản không khí, ma sát ổ lăn, ma sát của kim chỉ,
đợc xác định nh sau:
- Năng lợng tổn hao do kim chỉ đợc xác định bằng thao tác máy thử va đập không có
mẫu thử, ta đo đợc góc nâng
1
hoặc năng lợng E
1
đọc đợc bằng kim chỉ. Thao tác
lần 2 tơng tự nhng không đặt lại kim chỉ v ta có góc nâng mới
2
hoặc năng lợng
E
2
. Nh vậy tổn hao do ma sát kim chỉ sẽ bằng :
p = M ( cos
1
- cos
2
) hoặc p = E
1
- E
2

Các giá trị
1
,
2
, E
1,
E
2
l giá trị trung bình của 4 lần đo.
- Tổn hao do ma sát ổ lăn v không khí đợc xác định nh sau:
Sau khi xác định
2
hoặc E
2
nh trên đặt lại cần quả lắc ở vị trí ban đầu rồi cho cần
dao động 10 nửa dao động, khi cần bắt đầu nửa chu kỳ dao động thứ 11 thì đa cơ cấu
chỉ thị lệch khoảng 5 % của giá trị cuối v ghi giá trị
3
hoặc E
3
. Tổn hao do ma sát ổ
lăn v không khí của một nửa dao động l:
p' = 1/10 M ( cos
3
- ( cos
2
) hoặc p' = 1/10 (E
3
- E
2

)
Tổng tổn hao do ma sát
ms
= p + p' đợc đo không vợt quá 0,5 % năng lợng danh
nghĩa A
N
.

5.3.5 Kiểm tra khoảng cách điểm chạm

- Khoảng cách điểm chạm l khoảng cách từ trục quay cần va đập đến điểm chạm của
búa lên mẫu thử. Khoảng cách đố phải nằm trong giới hạn (0,995 0,005)l. Khoảng
cách đó đợc xác định bằng dao động của cần va đập ở góc nâng không quá 5 v
đợc tính bằng:


9
2
2
1
4
t.g
l

=


ĐLVN 151 : 2004

Trong đó:

l
1
: khoảng cách điểm chạm, m;
g : gia tốc rơi tự do, m/s
2
;
t : chu kỳ dao động, s.
Giá trị của (t) đợc xác định chính xác đến 0,1%.
Chu kỳ dao động (t) l giá trị trung bình của ba lần đo, mỗi lần đo 100 dao động với
thời gian T. Độ lặp lại của chu kỳ dao động l (T
max
- T
min
). Độ lặp lại không vợt quá
0,2 s.

5.3.6 Xác định độ không đảm bảo đo

Độ không đảm bảo đo mở rộng của máy thử va đập đợc xác định theo công thức sau:

2
ch
2
pg
2
ms
2
p
2
vdc

c
uuuuuu
ukU
++++=
ì=


Trong đó:
U : độ không đảm bảo đo mở rộng;
k : hệ số phủ (k = 2 ứng với mức độ tin cậy xấp xỉ 95 %);
u
c
: độ không đảm bảo đo tổng hợp.

- Thnh phần độ không đảm bảo đo thang đo va đập:


123
2
3
a
u
2
vd
2
vd
2
vd
2
vd

=







==


- Thnh phần độ không đảm bảo đo thế năng :

123
2
3
a
u
2
p
2
p
2
p
2
p

=

==


- Thnh phần độ không đảm bảo đo tổn thất ma sát:

10
123
2
3
a
u
2
ms
2
ms
2
ms
2
ms

=

==


ĐLVN 151 : 2004

- Thnh phần độ không đảm bảo đo do độ phân giải:

()
12
a
3
2
a
3
a
u
2
pg,i
2
pg,i
2
pg
2
pg

=








==


- Thnh phần độ không đảm bảo đo của phơng tiện chuẩn để xác định mô men lực:

()
8
U
2
2
U
2
a
u
2
ch
2
ch
2
ch
2

ch
=






==



6 Xử lý chung

6.1 Máy thử độ bền va đập sau khi hiệu chuẩn đợc dán tem, cấp giấy chứng nhận hiệu
chuẩn kèm theo thông báo kết quả hiệu chuẩn.

6.2 Chu kỳ hiệu chuẩn của máy thử độ bền va đập đợc khuyến nghị l 12 tháng.



11
Phụ lục

Tên cơ quan hiệu chuẩn Biên bản Hiệu chuẩn
Số :

Tên phơng tiện đo :
Kiểu: Số:
Cơ sở sản xuất :

Đặc trng kỹ thuật:


Cơ sở sử dụng :
Phơng pháp thực hiện :
Chuẩn, thiết bị chính đợc sử dụng :
Điều kiện môi trờng : Nhiệt độ: Độ ẩm:
Ngời thực hiện: Ngy thực hiện:


Kết quả hiệu chuẩn

1 Kiểm tra bên ngoi:


2 Kiểm tra kỹ thuật:

- Sai lệch so với phơng nằm ngang,
- Khoảng cách từ đỉnh búa đến mép mẫu thử,
- Độ rơ ổ lăn,
- Kích thớc vai v gối đỡ,
- Tiếp xúc của búa lên mẫu,
- Độ phân giải.

3 Kiểm tra đo lờng:
- Thế năng,
- Thang đo,
- Vận tốc va đập,
- Năng lợng tổn hao,
- Khoảng cách điểm chạm.

12



4 KÕt luËn: NhiÖt ®é hiÖu chuÈn: ( ± 2)
o
C
Ph¹m vi hiÖu chuÈn :
§é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña ph−¬ng tiÖn < %



Ng−êi so¸t l¹i Ng−êi thùc hiÖn

13
ĐLVN văn bản kỹ thuật đo lờng việt nam










ĐLVN 151 : 2004





máy thử độ bền va đập
Quy trình hiệu chuẩn

Pendulum impact test machines - Methods and means of calibration

h nội - 2004

14















Lời nói đầu :

ĐLVN 151 : 2004 do Ban kỹ thuật đo lờng TC 10 Phơng tiện đo áp suất, lực v các
đại lợng liên quan biên soạn. Trung tâm Đo lờng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo
lờng Chất lợng ban hnh.