Методика поверки «машины универсальные испытательные серий HA, HB, HC» (МП АПМ 29-16)

А.С. Никитин

«22» ноября 2016 г.

УТВЕРЖДАЮ ьньГ иректор ■М»

Машины универсальные испытательные серий НА, НВ, НС

Методика поверки

МП АПМ 29- 16

г. Москва

2016

Настоящая методика поверки распространяется на машины универсальные испытательные серий НА, НВ, НС (далее - машины), изготавливаемые «Zwick GmbH & Со. KG», Германия и устанавливают методику их первичной и периодической поверки.

Интервал между поверками - 1 год.

При проведении поверки должны выполняться операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

2. Средства поверки

При проведении поверки должны применяться эталонные средства измерений и вспомогательные средства поверки, приведенные в таблице 2.

Таблица 2

Допускается применять другие средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик с точностью, удовлетворяющей требованиям настоящей методики поверки (точность средств поверки должна быть не менее, чем в три раза выше, чем у поверяемых элементов машины).

Средства измерений, применяемые при поверке, должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке, либо быть аттестованы в качестве эталонов.

К проведению поверки допускаются лица, изучившие эксплуатационные документы, имеющие достаточные знания и опыт работы с машинами универсальными испытательными, аттестованные на право выполнения поверочных работ.

• 4.1. Перед проведением поверки следует изучить руководство по эксплуатации на поверяемое средство измерений и приборы, применяемые при поверке.

• 4.2. При выполнении операций поверки следует выполнять требования руководства по эксплуатации к безопасности при проведении работ.

• 4.3. Перед проведением поверки поверяемое средство измерений и приборы, участвующие в поверке, должны быть заземлены (ГОСТ 12.1.030).

• 4.4. При выполнении операций поверки необходимо следить, чтобы при перемещении штока гидроцилиндра не были повреждены элементы машины.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие нормальные условия измерений:

• - температура окружающей среды,°C                                 20±5;

• - относительная влажность воздуха,%                           не более 70.

Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - выдержать машину и средства поверки в условиях по п. 5 не менее 2 часов.

• 7. Проведение поверки

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие поверяемой машины следующим требованиям:

• - наличие маркировки (наименование или товарный знак фирмы-изготовителя, тип и заводской номер);

• - комплектность, которая должна соответствовать руководству по эксплуатации;

• - отсутствие механических повреждений и коррозии на поверхностях, влияющие на работу машины;

• - измерительные щупы датчиков деформации не должны иметь видимых повреждений, следов ржавчины, пыли и грязи;

• - машина должна иметь заземляющее устройство;

Если перечисленные требования не выполняются, машину признают непригодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

• 7.2.1. При опробовании должно быть установлено соответствие машины следующим требованиям:

• - проверить обеспечение нагружающим устройством равномерного без рывков приложения силы;

• - проверить автоматическое выключение механизма перемещения штока гидроцилиндра в крайних положениях (программные и механические концевики);

• - проверить работу кнопки аварийного выключения машины.

• 7.2.2. Проверку идентификационных данных программного обеспечения проводят следующим образом:

Идентификация ПО «testXpert R»: Запустить компьютер. После запуска прикладной программы открыть вкладку «Испытания (Test)» —» «Контроллер последовательности (Sequencer)» —> «Образец 1 (specimen 1)» —> «Опции (Options)» —* «Лицензия (License)». В появившемся окне отобразится наименование и номер версии ПО (Версия лицензии (License version).

Идентификация ПО «testXpert II»: Включить компьютер. После запуска прикладной программы на дисплее появится информация о программном обеспечении: номер версии и наименование программного обеспечения должно быть не ниже, указанного в таблице 3:

Таблица 3

Если перечисленные требования не выполняются, машину признают негодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

• 7.3. Определение метрологических характеристик

• 7.3.1.1 Установить эталонный динамометр в захватах согласно руководству по эксплуатации на динамометр. Нагрузить динамометр три раза в выбранном направлении (растяжения или сжатие) силой, равной значению верхнего предела измерений динамометра или наибольшей предельной нагрузке, создаваемой машиной, если последняя меньше верхнего предела измерений динамометра. После разгрузки отсчетные устройства динамометра и машины обнулить. Провести ряд нагружений в выбранном направлении, начиная с наименьшего значения и заканчивая наибольшим значением, указанными в эксплуатационной документации, содержащий не менее пяти ступеней, равномерно распределенных по диапазону измерения силы. На каждой ступени произвести отсчёт по силоизмерительному устройству машины (Fi) при достижении требуемой силы по показаниям эталонного динамометра (Fd). При невозможности произвести поверку по всем диапазонам измерений силоизмерительного устройства машины с помощью одного эталонного динамометра, следует использовать другие эталонные динамометры, диапазон измерений силы которых обеспечит поверку машины по всем диапазонам измерений силоизмерительного устройства машины. Операцию повторить три раза. Если машина используется в обоих направлениях (растяжение и сжатие), следует провести вышеуказанные операции в обоих направлениях.

В случае, если нижнее значение измерений силы машины меньше, чем диапазон динамометра, для измерений силы необходимо использовать набор гирь.

Примечание: Ускорение свободного падения определяется в зависимости от места установки машины.

• 7.3.1.2 Относительную погрешность измерений силы определить по формуле:

A =^F'~^F‘! -100%

F_d

где Si - относительная погрешность измерений силы на z'-ой ступени, %;

П - значение силы по силоизмерительному устройству машины на i-ой ступени, кН;

Fd - значение силы по эталонному динамометру на i-ой ступени, кН.

• 7.3.1.3 Относительная погрешность измерений силы не должна выходить за пределы значений ±0,5 %.

Если требование п.7.3.1.3 не выполняется, машину признают непригодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

• 7.3.2.1 Установить эталонный датчик перемещения в верхнем захвате с помощью закрепляющего приспособления и поместить измерительный наконечник датчика на плоскую площадку нижнего захвата или плоскую торцевую площадку штока, закреплённого в нижнем захвате (также можно закрепить датчик перемещения с помощью магнитной стойки, устанавливаемой на верхнем захвате, при этом датчик должен находиться строго вертикально (проверить с помощью уровня), а его измерительный наконечник должен касаться площадки нижнего захвата).

Переместить шток гидроцилиндра таким образом, чтобы измерительный стержень эталонного датчика перемещения выходил из тела датчика (или из втулки закрепляющего приспособления) не более чем на 5 мм, если предстоит перемещение в направлении, соответствующем растяжению, или не менее чем на 55 мм в случае, если предстоит перемещение в направлении сжатия.

Отметить положение штока по указателю на линейке, расположенной на фронтальной стороне машины. Принять это положение за исходное положение (начало диапазона измерения). Обнулить показания машины и эталонного датчика.

Провести ряд измерений в выбранном направлении (соответствующем растяжению или сжатию), содержащий не менее пяти ступеней, равномерно распределенных по диапазону (0,5...50) мм. На каждой ступени произвести отсчёт показаний перемещения машины (Li) при достижении установленного перемещения по эталонному датчику перемещений (Ь_э). Операцию повторить три раза.

В случае, если машина используется при испытаниях в двух направлениях (растяжение и сжатие), следует провести вышеуказанные операции в обоих направлениях движения штока гидроцилиндра.

Извлечь эталонный датчик перемещения.

• 7.3.2.2 Переместить шток до положения, соответствующего максимальному расстоянию между захватами, либо, если расстояние между нижней плоскостью верхнего захвата и верхней плоскостью нижнего захвата при измерении штангенциркулем превысит 1000 мм, до такого положения, когда расстояние между нижней плоскостью верхнего захвата и верхней плоскостью нижнего захвата при измерении штангенциркулем составит 1000 мм. Измерить данное расстояние, принять за верхний предел диапазона измерений. Вертикальность установки штангенциркуля проверить с помощью уровня (можно нанести отметки на верхний и нижний захваты).

В случае, если предстоит перемещение в направлении растяжения, вернуть шток в исходное положение (начало диапазона измерения). Измерить данное расстояние с помощью штангенциркуля, принять за нулевой отсчёт. Обнулить показания машины.

На диапазоне от нулевого отсчёта до верхнего предела диапазона измерений (в случае перемещения в направлении, соответствующем растяжению), либо от верхнего предела до нулевого отсчёта (в случае перемещения в направлении, соответствующем сжатию) провести ряд измерений, содержащий не менее пяти ступеней равномерно распределенных по диапазону, начиная с 50 мм и заканчивая верхним пределом измерений (либо, для направления, соответствующего сжатию, положением, соответствующим нулевому отсчёту).

На каждой ступени произвести измерение расстояния между нижней плоскостью верхнего захвата и верхней плоскостью нижнего захвата, снять отсчёт показаний по штангенциркулю (Ь_э) при достижении установленного перемещения по датчику перемещений штока машины (Li). Операцию повторить три раза.

В случае, если машина используется при испытаниях в двух направлениях (растяжение и сжатие), следует провести вышеуказанные операции в обоих направлениях движения штока.

• 7.3.2.3 Относительную погрешность измерений перемещения штока гидроцилиндра определить по формуле (для диапазона от 0,5 до 50 мм):

<?».,.=^Af^tr'^l00%

где 3o.5i   - относительная погрешность измерений перемещения штока

гидроцилиндра на i-ой ступени,%

L, - значение показаний перемещения по машине на i-ой ступени, мм

Л, - значение перемещения по эталонному датчику перемещений на i-ой ступени, мм.

Относительную погрешность измерений перемещения штока гидроцилиндра определить по формуле (для диапазона от 50 мм до верхнего предела измерений):

Л - АЛ, ^о,=^тН-^1ОО% АЛ,

где дзо, - относительная погрешность измерений перемещения штока гидроцилиндра на i-ой ступени,%

ДЛ_Э - значение разности между z-ым значением перемещения по штангенциркулю и значением, принятым за нулевой отсчет по штангенциркулю, (либо, в случае перемещения в направлении, соотвествующем сжатию, значение разности между значением верхнего предела диапазона измерений по штангенциркулю и z-ым значением перемещения по штангенциркулю) мм.

• 7.3.2.4 Относительная погрешность измерений перемещения штока гидроцилиндра не должна выходить за пределы значений ±1 %.

Если требование п. 7.3.2.4 не выполняется, машину признают непригодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

Примечание: Если удлинение образца в процессе испытаний не определяется, или если удлинение образца определяется не с помощью датчика перемещения штока гидроцилиндра, а с помощью других средств, допускается по согласованию (заявлению) с эксплуатирующей машину организацией определение относительной погрешности измерений перемещения штока гидроцилиндра не проводить, при этом в протоколе поверки данный пункт должен отсутствовать.

• 7.3.3.1 Относительную погрешность задания скорости перемещения штока гидроцилиндра определяют не менее чем в трех точках нормируемого диапазона: минимальной, средней и максимальной скоростях перемещения штока гидроцилиндра.

Установить эталонный датчик перемещения в верхнем захвате с помощью закрепляющего приспособления и поместить измерительный наконечник датчика на плоскую площадку нижнего захвата или плоскую торцевую площадку штока, закреплённого в нижнем захвате (также можно закрепить датчик перемещения с помощью магнитной стойки, устанавливаемой на верхнем захвате, при этом датчик должен находиться строго вертикально (проверить с помощью уровня), а его измерительный наконечник должен касаться площадки нижнего захвата). С помощью меню прикладной программы на ПК установить минимальное значение скорости перемещения штока гидроцилиндра. Задать такую величину перемещения штока гидроцилиндра, чтобы расчётное время перемещения штока было удобным для расчётов (например, 30 или 60 с). Обнулить значение перемещения штока в меню прикладной программы на ПК, перемещать шток гидроцилиндра в направлении, противоположном выбранному, в течение примерно 5 секунд. При этом значение перемещения штока на экране ПК будет иметь знак «минус». Начать перемещать шток гидроцилиндра в выбранном направлении. Когда перемещение штока достигнет нулевого значения, включить отсчёт по секундомеру. Выключить секундомер при достижении штока заданного значения перемещения.

Аналогичные операции провести для остальных значений скорости. Измерение расстояния между нижней плоскостью верхнего захвата и верхней плоскостью нижнего захвата необходимо осуществлять при помощи штангенциркуля (вертикальность установки штангенциркуля проверить при помощи уровня).

В случае если машина используется при испытаниях в двух направлениях (растяжение и сжатие), следует провести вышеуказанные операции в обоих направлениях движения штока.

• 7.3.3.2 Относительную погрешность задания скорости перемещения штока гидроцилиндра определить по формуле:

  

t

где - относительная погрешность задания скорости перемещения штока гидроцилиндра на i-ой ступени, %;

V_M - скорость перемещения штока гидроцилиндра на i-ой ступени, заданная машине, мм/мин.

Zd - значение перемещения штока гидроцилиндра, измеренное эталонным средством измерений на i-ой ступени, мм;

t - значение времени на i-ой ступени, измеренное секундомером, мин.

• 7.3.3.3 Относительная погрешность задания скорости перемещения штока гидроцилиндра без нагрузки не должна выходить за пределы значений ±1 %.

Если требование п. 7.3.3.3 не выполняется, машину признают непригодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

• 7.3.4.1 Определение погрешности измерений удлинения образца. Установить эталонный датчик перемещения в верхнем захвате с помощью приспособления для закрепления со втулкой для измерительного стержня эталонного датчика перемещения и поместить измерительный наконечник датчика на плоскую торцевую площадку штока, закреплённого в нижнем захвате. Также можно закрепить датчик в специальной стойке тензокалибратора, имеющей два измерительных штока - подвижный (связанный с измерительным наконечником образцового датчика) и неподвижный. (В случае поверки бесконтактных датчиков удлинения нанести соответствующие метки на измерительные штоки.) Закрепить верхний щуп датчика удлинения машины на втулке приспособления в верхнем захвате машины, нижний щуп закрепить на штоке, закреплённом в нижнем захвате (при использовании стойки тензокалибратора закрепить щупы датчика деформации на двух измерительных штоках). Отметить положение штока по указателю на линейке, расположенной на фронтальной стороне машины. Принять это положение за исходное положение (начало диапазона измерения). Обнулить показания машины и эталонного датчика.

Провести ряд измерений, содержащий, не менее трёх ступеней, равномерно распределенных по диапазону от 0,02 мм (либо от нижней границы диапазона, если она больше 0,02 мм) до 0,3 мм, и не менее пяти ступеней, равномерно распределённых по диапазону свыше 0,3 мм до 50 мм (либо до верхней границы диапазона, если она меньше 50 мм) при соответствующем растяжению направлении движения штока гидроцилиндра или подвижного штока тензокалибратора. На каждой ступени произвести отсчёт показаний датчика удлинения машины (Li) при достижении установленного перемещения по эталонному датчику перемещений (Ь_э). В случае, если нижняя граница диапазона больше 0,3 мм, ряд измерений должен содержать не менее пяти ступеней, равномерно распределенных по всему диапазону.

Дальнейшие операции проводить в случае, если верхний предел диапазона измерений удлинения больше, чем 50 мм. В случае применения приспособления для закрепления со втулкой для измерительного стержня эталонный датчик перемещения допускается не извлекать, щупы датчика удлинения допускается не отводить. В случае применения стойки тензокалибратора извлечь эталонный датчик перемещения и установить в верхнем и нижнем захватах по одному образцу для испытаний (либо части «разрушенного» образца) таким образом, чтобы на них можно было закрепить щупы датчика удлинения машины.

Вернуть шток гидроцилиндра в исходное положение (начало диапазона измерения).

Закрепить щупы и обнулить показания датчика удлинения машины.

Штангенциркулем измерить расстояние между нижней плоскостью верхнего захвата и верхней плоскостью нижнего захвата. Принять данное значение за нулевой отсчет по штангенциркулю. Вертикальность установки штангенциркуля проверить с помощью уровня (можно нанести отметки на верхний и нижний захваты).

На диапазоне от нулевого отсчёта до верхнего предела измерений датчика удлинения провести ряд измерений, содержащий не менее пяти ступеней, равномерно распределенных по диапазону, начиная с 50 мм и заканчивая верхним пределом измерений. На каждой ступени произвести измерение расстояния между нижней плоскостью верхнего захвата и верхней плоскостью нижнего захвата, снять отсчёт показаний по штангенциркулю (L₃) при достижении установленного перемещения по датчику удлинения машины (Li). Вертикальность установки штангенциркуля проверить с помощью уровня (можно нанести отметки на верхний и нижний захваты). Операцию повторить три раза.

• 7.3.4.2  Определение погрешности измерений поперечной деформации образца. Эталонный датчик перемещения закрепить в нижнем захвате с помощью приспособления с микрометрической подачей, имеющего два измерительных штока - подвижный (связанный с измерительным наконечником эталонного датчика) и неподвижный. В случае бесконтактных датчиков поперечной деформации нанести соответствующие метки на измерительные штоки. Закрепить щупы датчика поперечной деформации машины на двух измерительных штоках, при помощи устройства микрометрической подачи задать перемещения для ряда измерений, содержащего не менее трех ступеней, равномерно распределенных по диапазону от 0,02 мм (либо от нижней границы диапазона, если она больше 0,02 мм) до 0,3 мм, и не менее пяти ступеней, равномерно распределённых по диапазону свыше 0,3 мм до верхней границы диапазона, в сторону уменьшения расстояния между измерительными штоками. Операцию повторить три раза. В случае, если нижняя граница диапазона больше 0,3 мм, ряд измерений должен содержать не менее пяти ступеней, равномерно распределенных по всему диапазону.

На каждой ступени произвести отсчёт показаний датчика деформации машины (Li) при достижении установленного перемещения по эталонному датчику перемещений (L₃).

• 7.3.4.3 Абсолютную погрешность измерений удлинения и поперечной деформации образца определить по формуле (для диапазона от 0,02 до 0,3 мм):

Ai Lj — L₃

где А_; - абсолютная погрешность измерений удлинения или поперечной деформации) образца на i-ой ступени, мм

Li - значение показаний перемещения датчика удлинения или поперечной деформации) машины на i-ой ступени, мм

L₃ - значение перемещения по эталонному датчику перемещения на i-ой ступени, мм.

• 7.3.4.4 Абсолютная погрешность измерений удлинения и поперечной деформации образца для диапазона измерений (0,02.. .0,3) мм не должна превышать ±3 мкм.

• 7.3.4.5 Относительную погрешность измерений удлинения и поперечной деформации образца определить по формуле (для диапазона от 0,3 мм до 50 мм - удлинение образца), (для диапазона от 0,3 мм до 12 мм - поперечная деформация):

где <5ю,з - относительная погрешность измерений удлинения или поперечной деформации) образца на i-ой ступени,%

Относительную погрешность измерений удлинения образца определить по формуле (для диапазона от 50 мм до верхнего предела измерений):

L -\L

£,₅₀ = -^-------100%

где д',5о - относительная погрешность измерений удлинения образца на i-ой ступени,%

AL₃ - значение разности между i-ым значением перемещения по штангенциркулю и значением, принятым за нулевой отсчет по штангенциркулю, мм.

• 7.3.4.6 Относительная погрешность измерений удлинения и поперечной деформации образца для диапазона измерения свыше 0,3 мм не должна превышать ±1 %.

Если требование п.7.3.4.4 и п.7.3.4.6 не выполняются, машину признают непригодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

Примечание: Если испытательная машина не оборудована датчиками удлинения или поперечной деформации, определение основной погрешности измерения удлинения или поперечной деформации образца не проводится.

Если удлинение или деформация образца в процессе испытаний не определяется, или если удлинение или деформация образца определяется не с помощью датчика удлинения или датчика поперечной деформации, а с помощью других средств, допускается по согласованию (заявление) с эксплуатирующей машину организацией определение основной погрешности измерения удлинения или поперечной деформации образца не проводить, при этом в протоколе поверки данный пункт должен отсутствовать.

• 8.1. Результаты поверки оформляются протоколом в свободной форме, содержащим результаты поверки по каждому пункту раздела 7 настоящей методики поверки.

• 8.2. При положительных результатах поверки машина признается пригодной к применению и выдается свидетельство о поверке установленной формы.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки и (или) оттиска поверительного клейма.

• 8.3. При отрицательных результатах поверки, машина признается непригодной к применению и выдаётся извещение о непригодности установленной формы с указанием основных причин.

  

  Остривной А.Ф.

  

  Исаев Е.В.

Руководитель лаборатории 2301 ФГУП «ВНИИМ им. Менделеева»

Инженер

ООО «Автопрогресс-М»