2 POŽADAVKY NA KYVADLOVÁ KLADIVA
2.1. METROLOGICKÉ POŽADAVKY
2.1.1 Metrologické parametry kyvadlového kladiva
2.1.1.1 Základní metrologické parametry kyvadlového kladiva pro průmyslové účely zjišťované metodou přímého ověření jsou uvedeny v tabulce 1.
Tabulka 1. Základních metrologické parametry kyvadlového kladiva pro průmyslové účely
| Geometrické vlastnosti | Jednotka | Hodnota |
|---|---|---|
| Kyvadlo: | ||
| Úhel ostří břitu | ° | 30 ± 1 |
| Poloměr ostří břitu | mm | 2 + 0,5 |
| Poloha stojanu/kyvadla | ||
| Vzdálenost osy otáčení kyvadla | ||
| - stroje s referenční rovinoux) | 1 | ± 2/1000 |
| - stroje bez referenční roviny | 1 | ± 4/1000 |
| Rovnoběžnost mezi osou referenční zkušební tyče a osou otáčení kyvadla | 1 | ± 3/1000 |
| Vzdálenost mezi nárazovou hranou břitu a středem nárazu | mm | ± 0,5 |
| Poloha nárazové hrany břitu, vztažená k rovině souměrnosti opěr | mm | + 0,5 |
| Axiální vůle ložisek | mm | 0,25 |
| Radiální vůle ložisek | mm | 0,08 |
| Opěry | ||
| Poloměr zaoblení opěr | mm | 1+ 0,5 |
| Úkos opěr | ° | 11 ± 1 |
| Úhel mezi podpěrami a opěrami | ° | 90 ± 0,1 |
| Vzdálenost mezi rovinami opěr | mm | 0,1 |
| Vzdálenost mezi rovinami podpěr | mm | 0,1 |
| Vzdálenost mezi opěrami | mm | 40 ± 0,20 |
| Nárazová rychlost | ||
| Nárazová rychlost | m/s | 5 až 5,5 |
| x) vztaženo k referenční rovině | ||
2.1.1.2 Při nepřímém ověření kyvadlového kladiva je ověřované kyvadlové kladivo správné, jestliže jsou hodnoty opakovatelnosti a chyby menší nebo rovné hodnotám uvedeným v tabulce 2.
Tabulka 2. Hodnoty opakovatelnosti a chyby kyvadlového kladiva pro průmyslové účely
| Úroveň energie | Opakovatelnost | Chyba |
|---|---|---|
| J | J | J |
| < 40 | ≤ 6 | < 4 |
| ≥ 40 | < 15 % z E | < 10 % z E |
| E je hodnota energie spotřebovaná Charpyho referenční tyčí s V-vrubem. | ||
2.1.2 Požadavky na zkušební zařízení
2.1.2.1 Měřidla pro měření geometrických parametrů kyvadlového kladiva:
a) posuvné měřítko s rozsahem 400 mm a dlouhými měřícími čelistmi,
b) optický úhloměr,
c) radiusové měrky sada od 0,5 mm do 5 mm.
2.1.2.2 Speciální měrka pro kontrolu geometrie břitu a opěr kyvadlového kladiva; je znázorněna na obrázku 5.
2.1.2.3 Speciální měrky pro kontrolu pracovní části kyvadlového kladiva
a) měrka pro kontrolu vzdálenosti opěr,
b) měrky na kontrolu vzdálenosti kyvadla od opěr,
c) měrka o výšce odpovídající polovině výšky používaného vzorku,
d) přípravek pro vyznačení bodu nárazu na břitu kyvadlového kladiva.
2.1.2.4 Sada stavitelného mikrometrického odpichu od 25 mm do 1m.
2.1.2.5 Rýsovací jehla.
2.1.2.6 Referenční zkušební tyč s břitem s nastavitelnou délkou v rozsahu od 0,5 m do 1,5 m pro měření úhlů a tíhy kyvadla.
2.1.2.7 Etalonový siloměr třídy 0,5 jmenovitých sil 100 N a 500 N.
2.1.2.8 Inklinační vodováha, rozsah ± 120° a upínací přípravky pro upnutí.
2.1.2.9 Podélná vodováha délky 100 mm, citlivost 0,1 mm/m.
2.1.2.10 Stopky digitální.
2.1.3 Charpyho referenční zkušební tyče s V-vrubem
2.1.3.1 Předmět
Účelem této části přílohy je popis výroby a charakteristika Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V-vrubem.
2.1.3.2 Všechny Charpyho referenční zkušební tyče s V-vrubem z jednotlivé série musí pocházet z téhož ingotu nebo téže tavby a musí projít stejným tepelným zpracováním. Během všech fází výroby zkušebních tyčí musí být zvláště dbáno na dosažení co největší homogenity těchto tyčí. Charpyho referenční zkušební tyče s V-vrubem musí být ocelové nebo z jiného kovového materiálu a musí být zpracovány takovým způsobem, aby zajistily následující úrovně energie:
| nízká energie: | menší než 30 J, |
| střední energie: | 30 J až 110 J, |
| vysoká energie: | 110 J až 220 J, |
| velmi vysoká energie: | větší než 220 J. |
Rozměrové parametry Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V-vrubem jsou uvedeny v tabulce 3.
Tabulka 3.: Rozměry Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V-vrubem
| Název rozměru | Hodnota |
|---|---|
| Délka | (55 ± 0,25) mm |
| Výška | (10 ± 0,06) mm |
| Šířka | (10 ± 0,075) mm |
| Uhel vrubu | 45° ± 1° |
| Zbývající výška u dna vrubu | (8 ± 0,06) mm |
| Poloměr zaoblení dna vrubu | (0,25 ± 0,025) mm |
| Vzdálenost mezi rovinou souměrnosti vrubu a jedním z konců zkušební tyče | (27,5 ± 0,10) mm |
| Uhel mezi rovinou souměrnosti vrubu a podélnou osou zkušební tyče | 90° ± 2° |
| Uhel mezi přilehlými plochami | 90° ± 0,10° |
2.1.3.3 Vyhodnocení Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V-vrubem
Vyhodnocení Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V-vrubem se musí provést pomocí referenčního kyvadlového kladiva.
2.1.3.4 Referenční kyvadlové kladivo
Referenční kyvadlové kladivo lze používat pouze pro vyhodnocování referenčních zkušebních tyčí; jeho základní metrologické parametry jsou shodně se základními metrologickými parametry uvedenými v tabulce 1, s výjimkou následujících:
| a) poloměr zaoblení opěr: | (1 ± 0,1) mm, |
| b) úhel mezi podpěrami a opěrami: | 90° ± 0,10°, |
| c) vzdálenost mezi opěrami: | (40 + 0,1) mm a |
| d) poloha nárazové hrany břitu ve vztahu k rovině souměrnosti opěr: | ± 0,25 mm. |
Referenční kyvadlové kladivo musí být ověřeno pomocí referenčních zkušebních tyčí úředně ověřených střediskem Evropské unie pro referenční materiály (Bureau Communautaire de Référence). Aby mohlo být kyvadlové kladivo prohlášeno za referenční, musí splňovat hodnoty opakovatelnosti a chyby, které jsou uvedeny v tabulce 4.
Tabulka 4. Hodnoty opakovatelnosti a chyby referenčního kyvadlového kladiva
| Úroveň energie | Opakovatelnost | Chyba |
|---|---|---|
| J | J | J |
| < 40 | ≤ 3 | < 2 |
| ≥ 40 | < 7,5 % z E | < 5 % z E |
| E je hodnota energie spotřebovaná Charpyho referenční tyčí s V-vrubem. | ||
2.1.3.5 Charakterizace sérií Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V-vrubem
Každá série Charpyho referenčních zkušebních tyče s V-vrubem je charakterizována hodnotou energie, která byla změřena při přeražení předepsaného počtu Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V-vrubem na referenčním kyvadlovém kladivu při téže teplotě. Počet Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V-vrubem pro charakterizaci příslušné série je 25, bez ohledu na počet Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V-vrubem, které daná série obsahuje. Hodnota energie, která charakterizuje příslušnou sérii se určí jako aritmetický průměr z 25 provedených zkoušek. Standardní nejistota opakovatelnosti měření se vyhodnotí jako výběrová směrodatná odchylka, která se vypočte z 25 měření. Hodnoty směrodatné odchylky zjištěné při zkoušce nesmí překročit hodnoty uvedené v tabulce 5.
Tabulka 5. Mezní hodnoty směrodatné odchylky série Charpyho referenční zkušební tyče s V-vrubem
| Úroveň energie série Es | Hodnota směrodatné odchylky s |
|---|---|
| J | J |
| < 40 | ≤ 2.0 |
| ≥ 40 | <5% z E |
2.2 TECHNICKÉ POŽADAVKY
2.2.1 Konstrukce
2.2.1.1 Stojan kyvadlového kladiva
Stojan kyvadlového kladiva musí být dostatečně tuhý, aby při nárazu kladiva na vzorek nebyly naměřené hodnoty ovlivněny vibrací stojanu.
2.2.1.2 Základ kyvadlového kladiva
Základ kyvadlového kladiva musí mít dostatečnou hmotnost, aby dokázal utlumit rázy při zkoušce. Tato hmotnost musí být větší než je čtyřiceti násobek hmotnosti kyvadla. Základ musí být uložen na stabilním podkladu, který zaručuje, že nedojde k přenosu vibrací z okolního prostředí.
2.2.1.3 Kyvadlo
Šířka břitu kyvadla musí být v rozmezí od 10 mm do 18 mm. Úhel ostří břitu musí být 30°± 1° a jeho poloměr zaoblení musí být (2 + 0,5) mm. Úhel mezi přímkou dotyku břitu a vodorovnou osou zkušebních tyčí musí být 90°± 2°.
2.2.1.4 Spouštěcí mechanizmus kyvadla
Spouštěcí mechanizmus kyvadla z jeho počáteční polohy musí fungovat volně a spouštět kyvadlo bez jakéhokoli počátečního škubnutí, nebo podnětu ke vzniku vibrací. Jestliže tento mechanizmus obsahuje také brzdový systém, musí být zamezeno nežádoucí činnosti brzdy.
2.2.1.5 Podpěry a opěry referenční zkušební tyče
Podpěry musí ležet v jedné rovině. Vzdálenost mezi rovinami obou podpěr nesmí překročit hodnotu 0,1 mm. Horní rovina opěr musí být rovnoběžná s osou otáčení kyvadla. Odchylka rovnoběžnosti podpěr musí být menší než 3/1000. Opěry musí ležet v jedné rovině. Vzdálenost rovin proložených opěrnými plochami obou opěr nesmí překročit 0,1 mm. Úhel mezi rovinou opěr a podpěr musí být 90° ± 0,1°. Vzdálenost mezi opěrami musí být (40 + 0,2) mm, poloměr zaoblení opěr musí být (1+ 0,5) mm a úhel úkosu opěr musí být 11° ± 1°. Umístění opěr a podpěr referenční zkušební tyče je patrné z obrázku 1.
2.2.1.6 Světlost mezi opěrami a kyvadlem
Světlost mezi opěrami a kyvadlem musí být taková, aby přeražené části referenční zkušební tyče spadly volně z kyvadlového kladiva, s minimálním vlivem a bez zpětného dopadu na kyvadlo, dříve než dokončí kyv. Žádná část kyvadla, která prochází mezi opěrami nesmí být tlustší než 18 mm. Základní tvary kyvadla jsou na obrázku 2. Tvar C nebo tvar U.
Obrázek 1. Opěry a podpěry referenční zkušební tyče
Obrázek 2. Základní tvary pracovní části kyvadla
U kyvadla, jehož pracovní část má tvar C nedopadnou přerážené části referenční zkušební tyče zpět na kyvadlo, jestliže je vůle na obou koncích referenční zkušební tyče větší než 13 mm.
U kyvadla, jehož pracovní část má tvaru U se musí zabránit zpětnému dopadu částí přeražené referenční zkušební tyče na kyvadlo. U kyvadlových kladiv, u kterých se používá tento tvar kyvadla, musí být instalovány bezpečnostní plechové kryty, které splňují následující požadavky:
U kyvadlových kladiv, u kterých světlost průchodu kyvadla připouští vůli mezi koncem referenční zkušební tyče připravené v poloze pro zkoušku a bezpečnostními plechovými kryty alespoň 13 mm, je nutno splnit následující požadavky:
a) musí mít minimální tvrdost 45 HRC,
a) musí mít tloušťku alespoň 1,5 mm,
b) poloměr zaoblení musí být alespoň 1,5 mm.
b) musí mít minimální tvrdost 45 HRC,
c) poloměr zaoblení musí být alespoň 1,5 mm,
d) musí mít takovou polohu, aby vůle mezi bezpečnostním krytem a kyvadlem nepřekročila 1,5 mm.
2.2.1.7 Poloha středu nárazu
Vzdálenost l1 od středu nárazu k ose otáčení se rovná délce matematického kyvadla se stejnou dobou kyvu, jakou má kyvadlo zkušebního stroje. Tato vzdálenost se porovná se vzdáleností L mezi středem dotyku referenční zkušební tyče s břitem a osou otáčení podle rovnice
l1 = 0,995 · L ± 0,005 · L.
Staré typy kyvadlových kladiv obvykle nesplňují požadavek |l1-L|≤L/100, ačkoliv se jejich údaje pokládají za korektní. Jejich použití se toleruje pokud:
a) |l1-L|≤1,75.L/100 a jsou-li splněny všechny ostatní podmínky stanovené pro přímé ověření nebo
b) byla kyvadlová kladiva podrobena nepřímému ověření, jehož výsledky vyhověly požadavkům uvedeným v tabulce 2.
2.2.1.8 Zařízení pro indikaci hodnoty energie
Kyvadlové kladivo musí být opatřeno stupnicí, která ukazuje úhel polohy kyvadla nebo spotřebovanou energii nebo obě tyto jednotky.
2.2.1.8.1 Analogová stupnice
Značky analogové stupnice musí mít jednotnou šířku a musí být přibližně stejně široké jako ukazovatel. Musí umožňovat čtení měřených hodnot bez paralaxy. Vzdálenost mezi dvěma sousedními značkami musí být nejméně 2,5 mm, aby bylo možno odhadnout 1/10 dílku analogové stupnice. Dílek se musí rovnat nejvýše 1/100 potenciální energie a musí umožňovat odhad přírůstku energie rovnající se nejméně 0,25 % potenciální energie.
2.2.1.8.2 Číslicová stupnice
Číslicová stupnice musí ukazovat dobře čitelný údaj s rozlišitelností nejméně 1/400 potenciální energie.
2.2.2 Nápisy a značky
Kyvadlové kladivo musí být na dobře přístupném místě opatřeno firemním štítkem, který obsahuje:
a) je-li výrobcem právnická osoba, její obchodní firmu nebo název a sídlo, a u podnikající fyzické osoby její jméno, příjmení a trvalý pobyt, popřípadě její obchodní firmu, pokud ji má,
b) typ kyvadlového kladiva,
c) rok výroby,
d) výrobní číslo a
e) jmenovitá hodnota spotřebované energie.