· ICS 17. 160; 19.060 N 73
中华人民共和宝宝家标准
GB/T 14123----2012/IS0 8568 :2007
代替GB/T14123-1993
机械冲击 试验机 性能特性
Mechanical shock--Testing machines--Characteristics and performance
(ISO 8568:2007,IDT)
2012-11-05 发布
2013-03-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 14123--2012/ISO 8568:2007
前言
本标准按照GB/T1.1—2009和GB/T20000.2—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T14123—1993《冲击台的特性描述》，与GB/T14123- 3--1993相比，主要修改内容
如下：
修改了标准名称，由“冲击台的特性描述”改为“机械冲击试验机性能特性”；修改了标准结构，将原来的6章改成了7章。每章均增加了相应内容；增加了规范性引用文件的引导语和部分引用标准,并对标准的有效性进行了确认；增加了“冲击试验机的检验”的内容（见第7章）；增加了附录 C、附录 D、附录 E和附录 NA。
本标准使用翻译法等同采用ISO8568：2007《机械冲击试验机特性及性能》。 与本标准中规范性引用的国际标准文件有一致性对应关系的我国文件见附录 NA。 本标准做了如下编辑性修改：
补充了图C.4的图像遗漏。 本标准由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会（SAC/TC53)提出并归口。 本标准起草单位：长春机械科学研究院有限公司、苏州苏试试验仪器有限公司、苏州东菱振动试验
仪器有限公司、中国计量科学研究院、北京机械工业自动化研究所。
本标准主要起草人：王学智、寇钟夏、徐立义、江运泰、于梅、武元桢、朱晓民。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
-GB/T 14123—1993.
I GB/T 141232012/IS0 8568:2007
机械冲击 试验机性能特性
1范围
本标准规定了机械冲击试验机（以下简称冲击机）的性能参数及其检验方法，并给出了描述冲击机特性的指南。本标准旨在为潜在的客户提供冲击机特性的详尽说明，还给出了冲击机的选择指南。
本标准适用于验证和评定IEC60068相关部分规定的工作环境中典型的冲击条件效应所用的冲击机，亦适用于诊断试验用的冲击机。冲击试验的目的是发现机械中存在的薄弱环节和（或）找出规定性能下降的原因。本标准也能用于测定试验样品结构的牢固性或作为质量控制的方法。
本标准不适用于用来模拟地震、声震、爆炸和内爆、破裂试验，以及金属加工、成形加工等类型的冲击设备。
本标准对产生所期望冲击运动的多种技术进行了探讨。不论是单一冲击脉冲还是复合的瞬态过程应用这些技术都能够实现。通过利用规定的冲击响应谱对试验进行控制能够实现对瞬态冲击过程的模拟。
注 1：附录 A描述了冲击脉冲形成装置。附录B规定了冲击响应谱的施加方法。附录C探讨了可能用振动发生
器产生冲击脉冲的评定方法。附录D和附录 E述及了在冲击机检验方法(或程序)中某些特性的检测方法。 注2：振动试验设备的特性在ISO5344、ISO6070和ISO8626中予以规定。
2规范性引用文件
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/T 2298—2010机械振动、冲击与状态监测　词汇（ISO 2041:2009,IDT) GB/T 2421.1—2008　电工电子产品环境试验　概述和指南(IEC 60068-1：1988,IDT) GB/T2423.5—1995电工电子产品环境试验　第2部分：试验方法　试验Ea 和导则：冲击
(IEC 60068-2-27:1987,IDT)
ISO 5347（所有部分）振动与冲击传感器的校准方法（Methods for the calibration of vibratior and shock pick-ups)
ISO 5348机械振动与冲击加速度计的机械安装（Mechanical vibration ang shock一Mechanical mounting of accelerometers)
ISO 15261 振动与冲击发生器系统 词汇(Vibration ang shock generating systems—Vocabulary) ISO 16063（所有部分）振动与冲击传感器的校准方法（Methods for the calibration of vibration
and shock transducers)
IEC60068-2-81电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ei：冲击冲击响应谱合成 (Environmental testing-Part 2-8l: Tests-Test Ei: Shock--Shock response spectrum synthesis)
3术语和定义
GB/T2298和ISO15261界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
1 GB/T 14123—2012/ISO 8568:2007
3.1
检测点 check point 通常选用最接近机械冲击试验机工作台面中心的固定点；如果存在一一个与工作台刚性连接更好的
固定点，则选用该点作为检测点。 3.2
额定负载nominal load 制造者规定的检测冲击试验机用的最大负载。
3.3
冲击试验机 shock-testing machine 使系统产生可控的并可复现的机械冲击的试验设备。 ［GB/T 2298--2010,定义 4.21] 注：冲击机能够按专门设计的冲击发生器分为重力型、加能型、以及用于冲击模式的电动振动发生器型和液压伺服
振动发生器型。
4性能
4.1概述
冲击机是基于相对缓慢地累积复现冲击所用的能量，并在短时间内通过能量转换装置释放出来进行冲击试验的设备。
产生冲击所需的能量可由克服重力所做的功获得（如自由跌落式冲击机中的能量），如果冲击不是沿铅垂的方向进行，或自由跌落式冲击机无法提供足够大的速度变化时，则所需的势能可以用弹性绳索、弹簧、液压和气压等方法来提供。
冲击还能用释放压缩气体、爆炸或把动量从一个运动质量传递到另一个运动质量上去的方法来获得。 4.2　工作原理
按所采用的工作原理分类：冲击机可分为自由跌落式或加速式冲击机（气炮、爆炸炮、液压式和气压式冲击机），以及液压伺服式和电动式冲击机。
冲击脉冲（不论是单脉冲还是瞬态振动)是由装在工作台或移动架上的、或装在反作用质量块上的、 或装在两者上的冲击脉冲形成装置产生。能否产生较宽选择范围的脉冲波形主要取决于脉冲形成装置如何转换动能的方式。附录A给出了有关选择脉冲形成装置的一些指南。
?
脉冲形成装置能够采用回弹模式或无回弹模式。通常，冲击机是固定着试件的装置先加速，试件在回弹过程中产生冲击。有时（对于较大质量或不希望试件在受冲击以前的历程中产生加速度)要先加速反作用质量块或落锤，反作用质量块与固定着试件的装置撞击时产生冲击。这种模式的冲击机归类为无回弹模式冲击机。
电动振动发生器或液压伺服振动发生器可以替代脉冲形成装置，只要施加给试件的冲击所形成的冲击响应谱与规定的冲击响应谱相同即可。
当试验规范规定了更精确的试验冲击响应谱允差（如十3dB、一1.5 dB)时，产生振动的电动和液压伺服试验设备也可用于冲击试验。这些振动设备能够产生典型的冲击波形（如半正弦波、梯形波、锯齿波等），以及通过数控技术通常还可以产生具有规定冲击响应谱的任意波形，但是一般要受其速度和位移能力的限定。附录C概述了操控上述限定的方法。振动试验设备的特性在ISO 5344、ISO 6070和 ISO8626中予以规定（见参考文献[1］、［2]和[3]）。
2 GB/T 14123--2012/IS0 8568:2007
4.3试验类型 4.3.1冲击脉冲形成
所形成的与IEC 60068-2-27规定一致的经典冲击脉冲波形要附加前、后沿脉冲，以限定速度和位移。前、后沿脉冲波形的蝠值被限定到主脉冲幅值的一小部分。 4.3.2冲击响应谱形成
一般给试件施加一个短暂的、低能级振荡的瞬态脉冲。测量该冲击响应谱，并与期望的冲击响应谱进行比较，其差值用于改进下一个脉冲的形状。通常，此过程要重复进行若干次直至得到期望的冲击响应谱，然后给试件施加一个期望能级的输人瞬态脉冲。期望的冲击谱可能是附录B中的标准冲击谱之一，也可能是某个现场环境的冲击谱。 4.4冲击机组成
冲击机通常由以下部分组成： a）固定着试件的刚性工作台或移动架和冲击脉冲形成装置； b）控制移动架运动的导向装置； c) 储存冲击所需势能的装置，如提升装置或由连接移动架的预加载弹簧和预加载弹性绳索组成
的装置； d) 在冲击开始之前，把移动架固定在选定的跌落高度或位置上的装置； e) 释放机构; f) 受到移动架撞击的反作用质量或底座； g) 产生和控制冲击谱的脉冲形成及回弹制动系统或装置； h) 控制装置；
i） 冲击测量系统; ji) 按需配置的附属动力、冷却等其他装置。 5冲击机技术规格
工作台或移动架的运动可以用冲击响应谱和（或）时间历程参数来确定。适用时，制造者应根据冲击机的类型（专门设计的冲击发生器或应用在冲击模式的振动发生器）提供下列各项技术数据及其允差：
a） 自由跌落式和加速式冲击机能得到的脉冲波形； b): 最大速度变化量； c） 最大位移； d）可复现的对应脉冲持续时间冲击脉冲蜂值加速度的范围； e） 初始或前沿脉冲加速度值与最后或后沿脉冲加速度值； f) 最短冲击脉冲持续时间； g) 可复现的冲击响应谱子波的频率范围； h） 在分辨力为1/3oct、1/6oct或1/12oct的冲击响应谱的平坦度； i) 最大跌落高度、预载压力或载荷； j) 工作台或移动架的净质量和总的运动质量； k） 安装试件紧固螺钉的最大允许轴向力；
3 GB/T 14123—2012/ISO 8568:2007
1）工作台或移动架的固有频率； m）安装在基础上的冲击机的固有频率； n） 所需的气体与液体的压力和容积； o） 冲击机工作所需的液体或气体的流量和流速； p)[ 回弹制动系统的类型与制动力； q） 冲击机及其部件的大小和外形尺寸，特别是工作台或移动架及其附件的大小和外形尺寸； r) 反作用质量块的外形尺寸、质量和安装方法以及对地面的承载要求； s） 试件的最大尺寸和质量； t） 试件和传感器的安装工具； u） 每单位时间可能的冲击(即冲击脉冲)次数，或换言之，两次冲击之间的最短时间间隔； v） 所用的冲击测量系统的技术规格； w）工作台的重心和偏心负载的影响； x）可接受的温度、湿度等环境条件的范围。
6冲击机技术要求
6.1概述
制造者应对冲击机的性能进行定义并做出规定。 制造者应提供详细的安装、操作和维护说明书。 说明书应包括有关冲击机的定期检验、维护与润滑的要求。制造者应描述可更换部件已磨损的征
兆和结构上可能出现的故障。应对性能劣化以致不能用的脉冲形成装置提出合理的更换措施，对发生泄漏的气压与液压系统提出合适的修理方法。
应详细说明试件、连接件和夹具的使用方法以及在工作台上或移动架上的安装方法，并应说明移动架的偏心负载或不合规定的负载对试验的影响。
安装尺寸应包括足够的工作空间、顶部空间以及冲击机周围的通道应说明对电源的要求，冲击机正常工作时在电网中不应产生任何可能影响试验监控仪表的干扰。 对于由压缩气体或高压液体驱动的冲击机，应密封良好以防在试验过程中气体或液体泄漏或喷出。
筒体、缸体的所有截面和管路系统的设计应有足够的安全系数。宜考虑到在最坏情况下进行试验时所产生的预期最大压力。 6.2　安全要求
冲击机整机的设计与安装均应保证足够安全，并应防止冲击机结构损坏或试件破断时其飞出物伤害工作人员。
气炮应安装在所限定的较远区域，并应设有足够防暴能力的围障以保护人身安全。应规定气炮周围的最大气压与声压级。
做试验准备时，应牢固地夹持并固定住工作台或移动架、活塞或缸套。当试验人员在安装脉冲形成装置时，要防止工作台或移动架撞击反作用质量块。
释放或启动应按指令进行。释放机构在故障情况下应确保安全，不应因偶然的触发而释放，例如，可采用两个同时启动开关，其中的一个开关是可锁定的。
试验过程中不应出现由被压缩气体自燃产生的危险。 切记冲击机可能用于人体暴露试验，因此应验证其可靠性和安全性。用于人体试验的冲击机，当冲
击试验结束后，操作人员应能立即靠近工作台或移动架，以便迅速地撤出被试人员。
保护装置应能对被试人员提供绝缘保护，以防触电。整个系统应满足相关的安全要求。
4 GB/T 14123--2012/IS0 8568:2007
6.3工作台或移动架
振动发生器工作台或冲击发生器移动架（活塞、缸套、连接管或管路）以及冲击试验过程中用于固定试件的所有附件的设计均应具有足够的刚度、强度和阻尼。
应说明试件的固定方法和紧固螺钉允许施加的扭矩限值在使用工作台的情况下，应说明工作台是否装有可更换的螺纹衬套，并说明这些衬套是凹下去的还
是凸出来的。
试件所有安装表面应平整、光滑并注明其公差。如果安装表面装有凹下去的螺纹衬套，则应说明在 IEC60068-1：1988第5章规定的正常标准大气条件下整个安装表面的平面度。如果安装表面装有可更换的凸出来的螺纹衬套，则应根据螺纹衬套装配凸缘的厚度公差及螺纹衬套被安装面的平面度，给出所有螺纹衬套安装面形成的共面平面度。
应说明安装时施加给可更换螺纹衬套的最大扭矩以及与其相配的材料种类。 应提供标注出工作台或移动架的全部尺寸、螺纹衬套的尺寸与形位公差并给出制造所用材料的制
图或图表。
应说明可能施加给螺纹衬套的最大允许扭矩和轴向力，还应说明试件紧固螺钉对安装表面的垂直度要求。 6.4提升和预加载机构
自由跌落式和加速式冲击机以及落锤式或摆锤式冲击机应有提升机构和（或）预加载机构，用以将移动架提升到预定的跌落高度或加载到预定的张紧状态，例如通过带有剩余值指示器的内置高度测量标尺或角度测量标尺来实现。应精确规定跌落高度或预加载设定值及其最大允许差误差。冲击机应装有自动停止装置或指示装置，当移动架达到预定跌落高度或预定负载时应能自动停止或指示给操作者。 制造者应规定最大跌落高度和预加负载。
如果试验出现异常不得不终止，应能解除动作且使工作台或移动架降到较低的安全位置。 6.5制动系统
冲击机应装有满足要求的制动系统。制动系统可以是机械、电动、气动或液压的装置。装置中可采用的缓冲材料或缓降物工作时应无约束，并应能恢复原状且经久耐用。
制动系统应保证叠加在冲击脉冲波形上的振动最小，并能使附加的冲击限定到一个脉冲。 制造者应给出制动的加速度限值，同时要给出有关制动控制所需的制动力数据。制动时附加的加
速度幅值不应超过试验脉冲加速度幅值的25%。
没有配置制动系统的冲击机应具有明显的标记，并应采用其他方法以防止发生危险。 6.6反作用质量块
若使用反作用质量块，则该质量与工作台或移动架相比应是一个大型的刚性构件。 反作用质量块要有足够高的共振频率，以避免在冲击机额定的最短冲击脉冲持续时间内出现波形
失真。
在冲击需要与周围环境隔离的地方以及需要降低其对地面动载的场合，可以使用隔振反作用质量块。也可以使用这种反作用质量块使动量转移到反作用质量块，从而控制工作台或移动架的回跳运动。
制造者应提供或推荐反作用质量块的尺寸、质量和包括试件在内的运动质量与反作用质量之比及其安装方法。 6.7冲击脉冲形成装置与方法
冲击脉冲形成装置包括弹簧、冲击垫片及脉冲程序器或脉冲发生器。通常由脉冲形成装置的动态