疲勞試驗機型式評價大綱　第2部分：旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機

1疲勞試驗機型式評價大綱第2部分：旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機本大綱適用于旋轉(zhuǎn)純彎曲疲勞試驗機(以下簡稱為試驗機)的型式評價。旋轉(zhuǎn)純彎GB5226.1—2008機械電氣安全機械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件(IEC60204-1:2005,Safetyofmachinery—Electricalequipmentofmachines—Part1:Generalrequirements,IDT)上述文件中的條款通過本大綱的引用而成為本大綱的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修改版均不適用于本大綱，然而，鼓L支點到加力點之間的距離(見圖1)。對于四點受力式旋轉(zhuǎn)疲勞試驗機，L?和L?對應(yīng)于規(guī)定循環(huán)次數(shù)，如10’或10?,是加到試樣上而試樣沒有發(fā)生失效的應(yīng)力23.2符號和說明本大綱使用的符號、單位與說明見表1。符號單位%第i個測量點時，試驗機左右彎矩相對誤差N均值，i=0,1,2,3,…背景噪聲噪聲修正值試驗機工作時的噪聲試驗機工作時測量的最大噪聲m試驗機加力系統(tǒng)左、右力臂長度的標稱值m試驗機加力系統(tǒng)左、右力臂長度測量值的平均值M試驗機的最大彎矩第i個測量點時，試驗機加力系統(tǒng)左、右兩邊的彎矩值，i=0,第i個測量點時，試驗機加力系統(tǒng)左、右兩邊的彎矩測量值的最大值，i=1,2,3,…第i個測量點時，試驗機加力系統(tǒng)左、右兩邊的彎矩測量值的最小值，i=1,2,3,…第i個測量點時，試驗機加力系統(tǒng)單邊彎矩的標稱值，i=0,1,2,…不加砝碼時，由吊掛、托盤、夾具等引入的左、右兩邊的彎轉(zhuǎn)試驗機循環(huán)次數(shù)計數(shù)器顯示的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)數(shù)3表1(續(xù))符號單位%第i個測量點時，試驗機加力系統(tǒng)左、右兩邊的彎矩測量值的重復(fù)性，i=1,2,3,…℃試驗機溫度測量系統(tǒng)指示裝置顯示的溫度℃熱電偶測得的相應(yīng)溫度算術(shù)平均值%試驗機加力系統(tǒng)左、右力臂長度相對誤差%試驗機加力系統(tǒng)的初始彎矩(不加砝碼時的彎矩)占試驗機最大彎矩的百分比%第i個測量點時，試驗機左、右兩邊彎矩示值相對誤差，i=1,2,3,…%循環(huán)次數(shù)計數(shù)器的示值誤差℃溫度測量系統(tǒng)第i個溫度測量點的示值誤差4.2結(jié)構(gòu)注：加溫系統(tǒng)僅用于高溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機。5.1計量單位試驗機應(yīng)采用法定計量單位。力值的單位采用牛[頓](符號：N)及其單位；彎矩的單位采用牛[頓]米(符號：Nm)及其倍數(shù)或分數(shù)單位；長度的單位采用——制造計量器具許可證的標志和編號(試驗樣機應(yīng)預(yù)留位置);——計量器具型式批準標志和編號(試驗樣機應(yīng)預(yù)留位置，本項不是強制性規(guī)定);——產(chǎn)品合格印、證(此項可與試驗機本體分開設(shè)置)。45.2.2計量器具標識的內(nèi)容包括：5.3申請單位應(yīng)提交的技術(shù)資料和試驗樣機5.3.1申請單位應(yīng)提交的技術(shù)資料如下： ——產(chǎn)品標準(含檢測方法);——制造單位或技術(shù)機構(gòu)所做的試驗報告。5.3.2試驗樣機按單一產(chǎn)品申請的，樣機數(shù)量為(1～3)臺；按系列產(chǎn)品申請的，每個系列產(chǎn)品中抽取三分之一具有代表性的規(guī)格產(chǎn)品(由承擔試驗的技術(shù)機構(gòu)根據(jù)申請單位提供的技術(shù)資料確定，原則上應(yīng)包括該系列產(chǎn)品中標稱彎矩最大和最小、試驗溫度最高和最低的幾種規(guī)格);每種規(guī)格的樣機數(shù)量，按單一產(chǎn)品的原則執(zhí)行。若按以上原則，抽樣數(shù)量太多時，可適當減少樣機數(shù)量。在技術(shù)機構(gòu)的實驗室安裝、試驗有困難的，可由技術(shù)機構(gòu)提出，經(jīng)委托的政府計量行政部門同意后，技術(shù)機構(gòu)可以派技術(shù)人員到申請單位的生產(chǎn)現(xiàn)場或者使用現(xiàn)場進行6計量要求6.1加力系統(tǒng)6.1.1一般性能6.1.1.1試驗機機架應(yīng)具有足夠的剛性和試驗空間，應(yīng)能方便地進行各種試驗，并要便于試樣、試樣夾持裝置和試驗機附件的裝卸以及校準裝置的安裝與使用。6.1.1.2試驗機的夾頭與彎矩施加機構(gòu)等應(yīng)標明相應(yīng)的編號或記號，附件應(yīng)齊全，且無影響技術(shù)性能的缺陷。6.1.1.3試驗機的加荷過程應(yīng)平穩(wěn)而無沖擊，從開機至達到額定轉(zhuǎn)速的過程中不應(yīng)出6.1.1.4試驗機可移動部件動作應(yīng)靈活，各緊固件在試驗中應(yīng)無松動。試驗機應(yīng)水平安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上，其機座安裝水平度不應(yīng)超過0.5/1000,具有6.1.3試樣夾持裝置6.1.3.1左右主軸同軸度5夾持在左右夾頭中間的校驗棒，靜態(tài)徑向跳動量不超過0.02mm。6.1.3.2左右夾頭高度差夾緊試樣時，左右夾頭的高度差不應(yīng)超過0.1mm。6.1.3.3主軸箱動態(tài)徑向跳動量試驗機夾緊試樣(不加砝碼)運轉(zhuǎn)時，主軸箱施力部位的動態(tài)徑向跳動量不應(yīng)超過夾頭應(yīng)保證夾持可靠，在夾持部分的全長內(nèi)應(yīng)均勻地夾緊試樣，并應(yīng)能對試樣施加試驗機的最大力。在卸除力后，夾頭各部位應(yīng)無損傷。6.1.4彎矩施加機構(gòu)試驗機彎矩施加機構(gòu)的力臂長度相對誤差的最大允許值為±0.3%。6.1.4.2砝碼試驗機配用砝碼的質(zhì)量相對誤差的最大允許值為±0.1%。6.1.4.3初始彎矩試驗機的初始彎矩應(yīng)盡可能小，初始彎矩不應(yīng)大于試驗機最大彎矩的10%。6.1.4.4彎矩示值重復(fù)性從試驗機最大彎矩的10%至試驗機最大彎矩，在此范圍內(nèi)的彎矩示值重復(fù)性不應(yīng)6.1.4.5彎矩示值相對誤差從試驗機最大彎矩的10%至試驗機最大彎矩，在此范圍內(nèi)的彎矩示值相對誤差的最大允許值為±1%。6.1.4.6左右彎矩相對誤差施加于左右兩邊的彎矩應(yīng)相等，其相對誤差的最大允許值為單邊彎矩標稱值的6.2驅(qū)動系統(tǒng)6.2.1一般性能6.2.1.1試驗機驅(qū)動電機在啟動及運轉(zhuǎn)過程中應(yīng)平穩(wěn)而無沖擊，并能夠達到額定轉(zhuǎn)速。6.2.1.2電機與加力系統(tǒng)之間的連桿與夾槽之間配合應(yīng)良好且活動靈活。試驗機最高轉(zhuǎn)速一般不低于3000r/min。6.2.3主軸箱表面溫升試驗機在工作過程中，主軸箱表面溫升不應(yīng)超過30℃。6.3循環(huán)次數(shù)計數(shù)器6.3.1.容量試驗機配置的循環(huán)次數(shù)計數(shù)器容量不應(yīng)低于9×10*次。6.3.2示值誤差6計數(shù)器的示值誤差的最大允許值為±1%。6.3.3功能試驗過程中，計數(shù)器工作應(yīng)連續(xù)、可靠。在預(yù)置循環(huán)次數(shù)的工作狀態(tài)下，當循環(huán)次數(shù)達到預(yù)置的規(guī)定值時，試驗機應(yīng)自動停機。試樣破斷后應(yīng)立即停止計數(shù)，并保留其所計的循環(huán)次數(shù)。6.4加溫系統(tǒng)6.4.1一般性能試驗機高溫爐應(yīng)有足夠的空間并方便試樣的拆裝，試樣工作部分應(yīng)在爐膛長度內(nèi)。6.4.2溫度控制系統(tǒng)6.4.2.1溫度控制系統(tǒng)的溫度波動應(yīng)符合表2的規(guī)定。6.4.2.2試驗機高溫爐隔熱性能應(yīng)良好，在試樣工作部分的爐膛內(nèi)溫度差不應(yīng)大于6.4.2.3在環(huán)境溫度發(fā)生變化時，溫度控制應(yīng)能穩(wěn)定在±1℃。6.4.2.4溫度儀表的最低分辨力為0.5℃。6.4.2.5溫度儀表的溫度示值誤差的最大允許值為±1℃。試驗溫度t℃℃7通用技術(shù)要求7.1外觀質(zhì)量試驗機的外觀質(zhì)量應(yīng)符合GB/T2611—2007中第10章的規(guī)定。7.2性能7.2.1試驗機可移動部件(如夾頭、砝碼吊掛機構(gòu)等)應(yīng)動作靈活且能良好定位。7.2.2試驗機各緊固件在試驗中不應(yīng)松動。7.2.3試驗機各開關(guān)、旋鈕，全部監(jiān)控、報警、安全停機裝置等應(yīng)動作靈敏、可靠。7.3安全保護裝置試驗過程中當試樣斷裂后，試驗機應(yīng)自動停機或按設(shè)定模式返回后停機。7.4電氣設(shè)備7.4.1電器設(shè)備應(yīng)安全可靠無漏電現(xiàn)象，其電源線與機殼間絕緣電阻應(yīng)大于2MΩ。7.4.2在動力電路導(dǎo)線和保護聯(lián)結(jié)電路之間施加最大試驗電壓1s時間，不應(yīng)出現(xiàn)擊穿放電現(xiàn)象。7試驗機工作時噪聲聲級不應(yīng)超過75dB(A計權(quán)網(wǎng)絡(luò))。7.6耐運輸顛簸性能試驗機在包裝條件下，應(yīng)能承受運輸顛簸試驗而無損壞。試驗后，試驗機不經(jīng)調(diào)修(不包括操作程序準許的正常調(diào)整),仍應(yīng)符合本大綱的全部計量要求和通用技術(shù)要求。7.7裝配及機械安全試驗機的裝配質(zhì)量及機械安全等，應(yīng)符合GB/T2611—2007中第4章的規(guī)定。8型式評價檢測項目試驗機的型式評價項目見表3。序號項目類別型式評價項目項目屬性1觀察項目法制管理要求主要單項2準確度要求主要單項3計量法制標志和計量器具標識主要單項4提交的技術(shù)資料和試驗樣機主要單項5試驗項目計量要求加力系統(tǒng)一般性能非主要單項6安裝非主要單項7主要單項8力加載機構(gòu)力臂主要單項砝碼主要單項初始彎矩主要單項彎矩示值重復(fù)性主要單項彎矩示值相對誤差主要單項左右彎矩相對誤差主要單項9驅(qū)動系統(tǒng)一般性能主要單項驅(qū)動電機額定轉(zhuǎn)速主要單項主軸箱表面溫升主要單項循環(huán)次數(shù)計數(shù)器容量主要單項示值誤差主要單項功能主要單項加溫系統(tǒng)一般性能主要單項溫度控制系統(tǒng)主要單項8表3(續(xù))序號項目類別型式評價項目項目屬性試驗項目通用技術(shù)要求外觀質(zhì)量外觀質(zhì)量主要單項性能性能主要單項安全保護裝置安全保護裝置主要單項電氣設(shè)備絕緣電阻主要單項耐電壓主要單項噪聲噪聲主要單項耐運輸顛簸性能耐運輸顛簸性能主要單項裝配及機械安全裝配及機械安全非主要單項注1:如果某種規(guī)格的試驗樣機體積或重量較大，不易進行耐運輸顛簸性能試驗時，可選擇同一系列其他規(guī)格體積或重量較小的試驗樣機進行試驗，試驗結(jié)果適用于該規(guī)格試驗樣機。注2:“計量要求”中的試驗項目可根據(jù)出廠技術(shù)要求確定。9.1.1室溫在10℃~30℃范圍內(nèi)。9.1.2相對濕度不大于80%。9.1.4電源電壓的變化在額定電壓的±10%以內(nèi)。b)同軸度檢驗用校驗棒3根，其技術(shù)要求見表4。e)天平(質(zhì)量測量最大允許相對誤差為1×10-')。f)準確度等級不低于0.3級的標準測力儀(配合專用檢具使用)。h)帶計數(shù)功能的轉(zhuǎn)速表(轉(zhuǎn)速和計數(shù)測量最大允許相對誤差為1×10~3)。i)測溫系統(tǒng)(熱電偶及溫度采集系統(tǒng))。溫度大于900℃時，測量最大允許誤差為±1.5℃。j)準確度等級不低于10級的絕緣電阻測量儀。1)2級聲級計(A計權(quán)網(wǎng)絡(luò))。9表4同軸度校驗棒技術(shù)要求序號直徑長度表面粗糙度R.同軸度硬度1239.3.1.1在試驗機上安裝一個試樣(規(guī)格尺寸應(yīng)符合GB/T4337—2008中第6章的規(guī)定，且在試驗機施加最大彎矩工作時，試樣上的應(yīng)力應(yīng)小于其耐久極限應(yīng)力),然后對試樣施加彎矩直至試驗機的最大彎矩再卸除，在加、卸彎矩的過程中目測檢查6.1.1、6.1.3.4和6.2.1.2,其結(jié)果應(yīng)滿足要求。9.3.1.2觀察試驗機的安裝狀態(tài)，并用水平儀按6.1.2的要求進行檢測，其結(jié)果應(yīng)滿a)按圖2所示，將校驗棒夾在兩夾頭中間，空載狀態(tài)下，用手轉(zhuǎn)動主軸，記錄百分表在校驗棒l=100mm長度上的左、中、右3個位置處的徑向跳動量；圖2左右主軸同軸度檢測示意圖b)調(diào)換夾頭并改變校驗棒與主軸的相對位置，測量位置數(shù)不小于5個，按c)測得的徑向跳動量的所有結(jié)果中，應(yīng)有不少于70%的數(shù)值滿足6.1.3.1的9.3.1.4按圖2所示，將校驗棒夾在兩夾頭中間，空載狀態(tài)下，不轉(zhuǎn)動主軸，記錄百分表在校驗棒左右兩端最高點的示值差，應(yīng)滿足6.1.3.2的要求。9.3.1.5按圖3所示，將校驗棒夾在兩夾頭中間，不加砝碼，使試驗機在最低和最高轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，用百分表在主軸箱施力部位上方測其徑向跳動量，應(yīng)滿足6.1.3.3的1一百分表；2—左主軸施力部位；3—右主軸施力部位；4—試樣9.3.1.6用千分尺或工具顯微鏡分別測量左、右力臂的實際長度，測量次數(shù)不少于3次，其與標稱值的偏差均應(yīng)滿足6.1.4.1的要求。左、右力臂長度相對誤差分別按公式(1)和公式(2)進行計算。9.3.1.7用天平對試驗機配用的全部砝碼的質(zhì)量進行稱量，砝碼質(zhì)量與標稱值的偏差，均應(yīng)滿足6.1.4.2的要求。9.3.1.8用標準測力儀按下述方法對試驗機的彎矩進行檢測，相應(yīng)計量性能應(yīng)滿足6.1.4.3～6.1.4.6的要求：a)打開軟軸或連軸節(jié)(不開電機),安裝測力支架及標準測力儀。將主軸與加力杠桿均調(diào)至水平。b)從試驗機初始彎矩開始，直至最大彎矩，盡量均勻分布，選擇不少于5個測量點，每次施加彎矩后，應(yīng)將主軸與加力杠桿均調(diào)至水平。c)先將右主軸調(diào)至水平，讀取標準測力儀指示的左主軸處力值。再將左主軸調(diào)至水平，讀取標準測力儀指示的右主軸處力值。每個力值點測量次數(shù)均不應(yīng)少于3次。d)分別按公式(3)～公式(10)對初始彎矩、彎矩示值重復(fù)性、彎矩示值相對誤差和左右彎矩相對誤差進行計算。9.3.2驅(qū)動系統(tǒng)的檢測9.3.2.1啟動試驗機驅(qū)動電機，逐漸提高驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速，通過標準轉(zhuǎn)速表檢測電機輸出軸的轉(zhuǎn)速，其結(jié)果應(yīng)滿足6.2.1.1及6.2.2的要求。9.3.2.2試驗機在最大彎矩和最高轉(zhuǎn)速的條件下，選用一個合適的試樣進行破斷試驗。分別用表面溫度計測量試驗機開始運轉(zhuǎn)和連續(xù)運轉(zhuǎn)2h或試驗剛破斷時主軸箱的表面溫度，其結(jié)果應(yīng)滿足6.2.3的要求。9.3.3循環(huán)次數(shù)計數(shù)器的檢測9.3.3.1試驗機在最大彎矩和最高轉(zhuǎn)速的條件下，選用一個合適的試樣進行破斷試驗。觀測檢查循環(huán)次數(shù)計數(shù)器的工作情況，其結(jié)果應(yīng)滿足6.3.1、6.3.3和7.3的要求。9.3.3.2用標準轉(zhuǎn)速表的計數(shù)功能，對循環(huán)次數(shù)計數(shù)器的計數(shù)誤差進行檢測，其結(jié)果應(yīng)滿足6.3.2的要求。a)選用一個合適的試樣，并在最大彎矩和最高轉(zhuǎn)速的試驗條件下進行循環(huán)試驗，循環(huán)次數(shù)不小于3000次。b)當試驗機達到設(shè)定的循環(huán)次數(shù)并自動停止旋轉(zhuǎn)時，分別讀取試驗機循環(huán)次數(shù)計數(shù)器和轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)數(shù)，按公式(11)計算試驗機計數(shù)器示值誤差。9.3.4加溫系統(tǒng)的檢測9.3.4.1將試樣安裝在夾具上，閉合高溫爐，目測檢查6.4.1并應(yīng)滿足要求。9.3.4.2將熱電偶工作端緊密捆綁于試樣表面，用溫度測量裝置檢測高溫爐內(nèi)的溫度波動和溫度差。9.3.4.3在試驗機的工作溫度范圍內(nèi)選擇低、中、高3個溫度測量點，在試樣標距中心位置進行溫度測量。每次溫度控制器跳開后迅速記錄時間和溫度，由于熱慣性的影響，需繼續(xù)測量和記錄至溫度上升(或下降)到最高(或最低)為止。其結(jié)果應(yīng)滿足6.4.2.1的要求。9.3.4.4在試驗機的工作溫度范圍內(nèi)選擇低、中、高三個溫度測量點，在試樣兩端及中心位置同步進行溫度測量，其結(jié)果應(yīng)滿足6.4.2.2的要求。9.3.4.5在進行9.3.4.3～9.3.4.4的測量過程中，當外部環(huán)境溫度變化時，目測檢查高溫爐溫度儀表的示值，并應(yīng)滿足6.4.2.3的要求。9.3.4.6目測檢查溫度顯示器的分辨力，并應(yīng)滿足6.4.2.4的要求。9.3.4.7在試驗機的工作溫度范圍內(nèi)選擇低、中、高3個溫度測量點，在試樣兩端進行溫度測量。對每個溫度點的檢測時間不應(yīng)少于2h,每隔(10～30)min記錄一次溫度測量裝置的讀數(shù)。對各個溫度點，分別按公式(12)計算溫度測量系統(tǒng)的示值誤差，其結(jié)果應(yīng)滿足6.4.2.5的要求。9.3.5外觀及性能的檢測9.3.5.1在試驗機停機和運行過程中分別對7.1、7.2.1、7.2.2和7.2.3進行目測檢查，并應(yīng)滿足要求。9.3.5.2試驗機在最大彎矩和最高轉(zhuǎn)速的條件下，選用一個合適的試樣(在試驗機施加最大彎矩工作時，試樣上的應(yīng)力應(yīng)小于其耐久極限應(yīng)力)進行疲勞試驗。設(shè)定連續(xù)旋轉(zhuǎn)周數(shù)不少于1×10’,目測檢查試驗機的運行情況，其結(jié)果應(yīng)滿足7.2.4的要求。9.3.6電氣設(shè)備的檢測9.3.6.1絕緣電阻試驗使用絕緣電阻測試儀檢測試驗機電氣設(shè)備的絕緣電阻，檢測方法如下：在動力電路導(dǎo)線和保護聯(lián)結(jié)電路(如機殼)間施加500V直流電壓時測得的絕緣電阻，應(yīng)滿足7.4.1的要求。絕緣電阻的檢測可以在整臺電氣設(shè)備的單獨部件上進行。9.3.6.2耐電壓試驗使用耐電壓測試儀對試驗機的電氣設(shè)備進行耐電壓試驗，試驗方法如下：在動力電路導(dǎo)線和保護聯(lián)結(jié)電路(如機殼)之間施加最大試驗電壓(1000V,標稱頻率為50Hz或60Hz),施加時間近似1s,試驗結(jié)果應(yīng)滿足7.4.2的要求。9.3.7噪聲的檢測用聲級計按下述方法對7.5規(guī)定的項目進行檢測，其結(jié)果應(yīng)滿足要求：9.3.7.1測量并記錄背景(環(huán)境)噪聲。9.3.7.2安裝一根合適的試樣，啟動試驗機，在不小于80%最大彎矩和不低于80%最大轉(zhuǎn)速的條件下進行循環(huán)力試驗。9.3.7.3將聲級計的傳聲器面向聲源水平放置，距試驗機1.0m,距地面高度1.5m,繞試驗機四周測量不應(yīng)少于6點，6個測量點測得的最大值Lg,mx應(yīng)滿足7.5的要求。9.3.7.4背景(環(huán)境)噪聲Lm的值應(yīng)比試驗機噪聲Lpi,max聲級至少低10dB。若相差小于3dB,則測量結(jié)果無效。若相差3dB～10dB時，應(yīng)根據(jù)表5選取相應(yīng)修正值并按公式(13)進行修正。3L321試驗機噪聲按公式(13)計算：9.3.8耐運輸顛簸性能的檢測試驗方法：將試驗機的包裝件裝到載重量不小于4