ICS 19.060 N73
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T13810—2020
仪器化夏比摆锤冲击试验机
Instrumented charpy pendulum impact testing machines
2021-01-01实施
2020-04-16发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T13810—2020
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 3.1试验机的术语和定义， 3.2有关力的术语和定义 3.3有关能量的术语和定义. 3.4有关试样的术语和定义 4符号、单位和说明 5技术要求.. 5.1工作条件 5.2试验机主机系统 5.3数据测量系统. 5.4其他要求 6检验方法 6.1 总则
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6.2 检验条件， 6.3 检验用具. 6.4 试验机的直接检验， 6.5 试验机的间接检验， 7检验规则 7.1出厂检验 7.2 型式检验 7.3 判定规则. 8标志与包装 8.1标志.. 8.2包装... 9随行技术文件参考文献.
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图1 标准力范围内记录值的允许误差图2冲击刃对中样板
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表1 符号、单位和说明. 表2重复性和误差的允许值
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I JB/T13810—2020
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 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。 本标准起草单位：济南科汇试验设备有限公司、深圳万测试验设备有限公司、无锡市计量测试院
上海华龙测试仪器股份有限公司、济南鑫光试验机制造有限公司、华测检测认证集团股份有限公司、承德市精密试验机有限公司、中机试验装备股份有限公司。
本标准主要起草人：姜德志、黄星、周政、卢丹、王建国、刘文秋、王新华、张金伟。 本标准为首次发布。
I JB/T13810—2020
仪器化夏比摆锤冲击试验机
1范围
本标准规定了能自动测定力-时间或力-位移曲线并根据曲线测定总冲击能量的夏比摆锤冲击试验机即仪器化夏比摆锤冲击试验机的术语和定义，符号、单位和说明，技术要求，检验方法，检验规则，标志与包装，随行技术文件。
本标准适用于最大容量为1000J以下的仪器化夏比摆锤冲击试验机（以下简称试验机）。 其他容量和不同结构的试验机也可以参照执行。
规范性引用文件
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下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T2611--2007试验机通用技术要求 GB/T3808-—2018摆锤式冲击试验机的检验 JB/T6147一2007试验机包装、包装标志、储运技术要求
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 3.1试验机的术语和定义 3.1.1
仪器化夏比摆锤冲击试验机instrumentedcharpypendulumimpacttestingmachine 能自动测定力-时间或力-位移曲线，并根据曲线测定总冲击能量的夏比摆锤冲击试验机。
3.1.2
砧座anvil 用于将试样相对于冲击刃和试样支座正确定位并在冲击力作用下支承试样的部分。
3.1.3
底座base 机架上试样支座水平支承面以下的部分。
3.1.4
打击中心centerofpercussion 摆锤上的一点，在该点对试样进行打击所产生的效应和摆锤的全部质量如果均集中在该点对试样进
行打击所产生的效应是相同的。 3.1.5
打击点centerofstrike 将高度为标准高度一半（即5mm）的试样或等值量规放在试样支座上，且摆锤处于自由悬挂位置
时，冲击刃上与该试样或量规的上水平面相接触的点。
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3.1.6
冲击刃 Jstriker 摆锤接触试样的部分。 注：实际接触试样的冲击刃可有2mm半径（2mm冲击刃）或8mm半径（8mm冲击刃）。
3.1.7
试样支座 testpiecesupports 用于将试样相对于摆锤打击中心、冲击刃和砧座正确定位的部分。
3.2有关力的术语和定义 3.2.1
屈服力 generalyieldforce Fgy 力-位移曲线从直线上升部分向曲线上升部分转变的点所对应的力。
3.2.2
最大力 maximumforce Fm 力-位移曲线上力的最大值。
3.3有关能量的术语和定义 3.3.1
初始势能initialpotentialenergy 势能potentialenergy Kp 用直接检验法测得的，在冲击试验时摆锤释放前初始位置的势能与摆锤在冲击位置时的势能之差。
3.3.2
吸收能量 tabsorbedenergy K 使用对摩擦能量损失做过修正的试验机冲断试样时所需的能量。 注：字母V和U用于表示缺口的几何形状，例如KV或者KU。数字下角标2或8用于表示冲击刃的半径，例如KV2。
3.3.3
初始势能标称值 nominalinitialpotentialenergy 能量标称值 nominalenergy KN 试验机制造厂给出的能量值。
3.3.4
吸收能量示值 indicatedabsorbedenergy Ks 试验机指示装置指示的能量值。 注：该示值可以是需要对所测定的吸收能量值K做摩擦能量损失修正的值，也可以是不需要做修正的值。
3.3.5
标准吸收能量 reference absorbed energy KR 给试验机性能检验用的标准试样赋予的吸收能量的标定值。
2 JB/T13810—2020
3.3.6
总冲击能量 totle impact energy Kt 力-位移曲线下，从S=0到S=S的面积。
3.4有关试样的术语和定义 3.4.1
高度height 带有缺口的面和与之相对的面之间的距离。
3.4.2
宽度width 与缺口平行且垂直于高度方向的尺寸。
3.4.3
长度length 与缺口方向垂直的最大尺寸。
3.4.4
标准试样 referencetestpiece 通过将试验机测得的该试样的吸收能量示值与该试样标出的标准吸收能量值进行比较，用于检验试
验机适合性的冲击试样。
注：标准试样按GB/T18658的要求来制备。
符号、单位和说明
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本标准使用的符号、， 单位和说明见表1。
表1符号、单位和说明
符号 E 或β Ez或β2 Eg或β3 F g A hi KN Kp KR Ks Kv Kealce
单位 J或(°) J或(°) J或(°)
说明
试样支座上不放试样、指示装置不复位并正确操作时，试验机的指示能量或升角试样支座上不放试样并正确操作时，试验机的指示能量或升角试样支座上不放试样、指示装置不复位并正确操作时，摆动第11 个半周期以后试验机的指示能量或升角在距离1处测得的摆锤的作用力重力加速度（取值9.81）摆锤下落高度摆锤上升高度初始势能标称值（能量标称值）初始势能（势能）一组夏比标准试样的标准能量吸收能量示值（标度盘指示能量）实际吸收能量（吸收能量）计算的能量值
N m/s2 m m J J J J J J
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表1 符号、单位和说明（续）
说明
符号 Km Kiu Ka Ki 1 11 12 M P P' PB 9 s Sgy Sm Siu S. St t to t T Tamax Tmin D W a β
单位 J J J J m m m N·m J J J % m m m m m m s 5 5 s s 5 m/s N (°) ()
力-位移曲线下，从S=0到S-S的面积力-位移曲线下，从S=0到S-Su的面积力-位移曲线下，从S-0到S=S,的面积力-位移曲线下，从S=0到S-S的面积摆锤轴线至试样中心（打击点）的距离（摆锤长度）摆轴轴线至打击中心的距离摆轴轴线至力F作用点的距离力矩，等于Fl2 由指针摩擦产生的能量损失由摆轴轴承摩擦和空气阻力产生的吸收能量损失升角为β时，能量损失的修正值力值示值相对误差位移与屈服力相对应的位移与最大力相对应的位移不稳定裂纹扩展开始时的位移不稳定裂纹扩展终止时的位移力-位移曲线结束时的位移摆锤的摆动周期试样开始产生变形的时间信号上升的时间摆锤摆动100次的总时间 T的最大值 T的最小值摆锤速度摆锤重力摆锤的落角摆锤的升角
5 技术要求
5.1 工作条件
试验机在下列条件下应能正常工作： a）室温10℃35℃的范围内； 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）电源电压的波动范围在额定值的土10%以内；
4 JB/T13810—2020
e）在稳固的基础上安装，水平度误差不超过0.2/1000。 5.2试验机主机系统 5.2.1基础和安装 5.2.1.1试验机安装以后通常不能再检验基础，因此应提供安装时的技术文件，确保基础质量不小于摆锤质量的40倍。 5.2.1.2将固定螺栓按照制造厂提供的技术文件紧固到规定的扭矩值。如果用户使用或选择其他方法安装，必须保证安装达到按上述扭矩值安装的效果。 5.2.1.3试验机冲击时，保证不受由基础传来的外部振动。 5.2.2机架 5.2.2.1本标准发布后制作的试验机应有一个作为测量参考点的基准面，摆轴轴线与基准面的平行度误差应在2/1000以内。 5.2.2.2安装试验机时，应使基准面的水平度误差在2/1000以内；对于没有基准面的试验机，应直接将摆轴轴线的水平度误差调到4/1000以内，或者按上述要求规定一个能够检验摆轴轴线水平度的基准面。 5.2.2.3摆锤自由悬挂时，冲击刃与试样的间隙应在0.5mm以内。 5.2.2.4摆锤摆动平面相对于摆轴轴线的角度应为90°土0.1°。 5.2.2.5应使冲击刃完全接触试样的整个宽度。 5.2.2.6安装摆锤时，应使其冲击刃的中心与两砧座跨距的中心重合，允许偏差为0.5mm。 5.2.2.7摆锤打击点位置施加约等于摆链有效重力F。的4%横尚力时，在冲击刃处测得摆链轴承的轴向间隙不应大于0.25mm。 5.2.2.8在距离为1且垂直于摆锤摆动平面的方向施加150N土10N的力时，摆轴轴承处轴的径向间隙不应大于0.08mm。 5.2.2.9对于新制造的试验机，建议其机架底座的质量至少为摆锤质量的12倍。
注：试验机的底座是指位于试样支座水平支承面以下的机架部分。 5.2.3摆锤 5.2.3.1势能Kp与初始势能标称值K的允许相对误差为土1%。 5.2.3.2应检验标度盘上与吸收能量为标称能量值的0%、10%、20%、30%、50%和80%各值相对应的分度标记。
吸收能量示值Ks与按测量值计算的能量Kcalc相对误差的允许值，应为吸收能量示值Ks的土1%或初始势能标称值K的土0.5%。在所有情况下，其较大值还需满足公式（1）和公式（2）。
在吸收能量示值Ks为初始势能标称值K的80%50%时：
[Kele - Ks|×100% ≤1% Ks
(1)
在吸收能量示值Ks小于初始势能标称值K的50%时：
Kalc-K×100%≤0.5% * KN
(2)
5.2.3.3冲击速度应为5m/s~5.5m/s，然而1998年以前制造的试验机，允许取4.3m/s～7m/s范围内的值，并应在报告中注明， 5.2.3.4由摩擦吸收的能量包括，但不限于，空气阻力、轴承摩擦产生的吸收能量损失p和由指针摩擦
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