本标准规定了在ISO 179-1、ISO 180和ISO 8256中分别描述的塑料简支梁冲击试验、悬臂梁冲击试验和拉伸冲击试验所使用的摆锤冲击试验机的检验方法。本标准只涉及摆锤式试验机。在冲击试样过程中所吸收的冲击能量W(见2.12)等于摆锤的势能E(见2.11)与冲击试样后摆锤的剩余能量之差。考虑摩擦和空气阻力的损失(见表2和4.6)，对冲击能量进行修正。本标准描述的方法是关于试验机各部分几何和物理性能的检验方法。有些几何性能在装配好的试验机上难以进行检验，因此由制造者负责这些性能的检验，并且在试验机上提供能够按本标准进行检验的参考平面。这些方法在试验机安装时、修理时、移动后或进行周期检验时予以应用。本标准适用于具有第4章规定的几何和物理性能的各种容量和(或)类型的摆锤式冲击试验机。按本标准检验合格的摆锤冲击试验机适用于对各种类型的有缺口和无缺口试样进行冲击试验。 GB/T 21189-2007 塑料简支梁、悬臂梁和拉伸冲击试验用摆锤冲击试验机的检验 GB/T21189-2007 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS19.060;83.200
中华人民共和国国家标准
GB/T21189—2007
塑料简支梁、悬臂梁和拉伸冲击试验用摆锤冲击试验机的检验
Verification of pendulum impact-testing machines used for charpy, Izod andtensile impact-testing of plastics(ISO 13802:1999,Plastics—Verification of pendulum impact-testingmachinesCharpy,lzodandtensileimpact-testing,MOD)2007-11-14发布
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
数码防伪
2008-05-01实施
GB/T21189—2007
2术语和定义
测量仪器
试验机的检验
检验周期…
6检验报告…·
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
附录E（资料性附录）
参考文献
......
各摆锤长度之间的关系
机架质量与摆锤质量的比率
冲击过程中摆锤的减速
摆锤运动和机架运动之间的关系简支梁冲击试验机摆锤检验用样板17
本标准修改采用IS0O13802：1999《塑料4摆锤冲击试验机的检验
验》（英文版），包括其技术勘误IS013802：1999/Cor.1：2000（英文版）。本标准对ISO13802:1999做了下列少量修改：修改了标准名称；
删除了国际标准的前言；
GB/T21189—2007
简支梁、悬臂梁和拉伸冲击试
将国际标准的技术勘误内容纳入正文中，并用垂直双线标识在它们所涉及的条款的页边空白处；
增加了术语“冲击角”及定义；删除国际标准的第2章“规范性引用文件”。因为国际标准除了规范性引用ISO8256：1990的表1以外，其他引用均系资料性引用，对此，本标准做了下列处理：1）将ISO8256：2004（ISO8256：1990的修订版）中的表1直接纳人本标准；2）增加“参考文献”。将国际标准“规范性引用文件”一览表中的内容作为资料性引用文件列人“参考文献”中（用ISO8256：2004代替ISO8256：1990）；f）将表2试验类型中的“拉伸”改为“拉伸/简支梁”；g）将公式(11)、公式(12)中的W:.1、W2和Wt.3分别改为W.1、Wr.2和Wt.3。请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。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：长春试验机研究所、承德精密试验机有限公司、承德大华试验机有限公司。本标准主要起草人：郭永祥、王新华、王铁梅。本标准首次发布。
GB/T21189—2007
摆锤长度
pendulumlength
摆轴轴线至打击中心（2.4)的距离，以米为单位。当摆锤的等效质量理论上集中在距摆轴轴线为摆锤长度的点上时，其摆动周期Tp（2.3)与实际摆锤的摆动周期相同。2.6
重心长度
gravity length
摆轴轴线至摆锤重心之间的距离，以米为单位。2.7
回转长度
gyrationlength
具有的惯性矩与摆锤惯性矩相同的摆锤质心（摆锤质量mp集中点）到摆轴轴线的距离，以米为单位。
冲击长度
impactlength
冲击刃冲击试样表面中心的点至摆轴轴线的距离，以米为单位。2.9
冲击角
impactangle
摆锤的冲击试样位置与铅垂位置的夹角，以度为单位。2.10
起始角
starting angle
摆锤的释放位置与铅垂位置的夹角，以度为单位。注：通常摆锤摆动到最低点时冲击试样（αi=0)，在这种情况下，起始角也是落角[见图1b)]。2.11
冲击速度
impact velocity
摆锤在冲击瞬间的速度，以米每秒为单位。2.12
potentialenergy
摆锤在起始位置，相对其冲击位置的势能，以焦耳为单位。2.13
冲击能量
impactenergy
使试样变形、断裂和推离所需的能量，以焦耳为单位、2.14
试验机安装摆锤轴承、支承架、钳具和(或)夹具、测量装置以及夹持和释放摆锤机构的部件。机架2
的质量mF，以千克为单位。
periodof oscillationoftheframe机架的振动周期
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机架水平振动自由消失所经历的时间，单位为秒。它反映了机架抵制诸如试验台和（或）它的底座（也可以包括阻尼材料)这样的（弹性)安装刚性的振荡特性（见附录D）。2.16
摆锤质量
massofthependulum
所使用的最重摆锤的质量，以于克为单位。测量仪器
本标准描述的检验方法需要使用直尺、游标卡尺、三角板、水平仪、测力仪、称重传感器（或天平）和计时装置，来检查试验机各部分的几何和物理性能是否满足本标准规定的要求。这些测量仪器应具有足够的准确度，以使参数的测量准确到第4章给出的允差限值内。4试验机的检验
4.1试验机的组成部分
基本组成部分如下：
4.1.1摆锤
4.1.1.1摆杆
4.1.1.2锤体
带有弯曲冲击试验（见ISO179和ISO180)所使用的冲击刃或带有拉伸冲击试验（见ISO8256：2004，分别用于试验方法A和方法B)所使用的冲击面或夹具。4.1.2机架
4.1.2.1试样支座
用于简支梁冲击试验（见ISO179）。4.1.2.2钳具
用于悬臂梁冲击试验（见ISO180）。4.1.2.3夹具或止动块
用于拉伸冲击试验（见ISO8256:2004，方法A和方法B)。4.1.2.4夹持和释放摆锤的机构
4.1.3能量指示装置
4.1.4用于拉伸冲击试验的横梁
4.2摆锤
4.2.1摆锤长度Lp
通过测定摆锤的摆动周期Tp，用公式（1)算出摆锤长度Lp：Lp= gT?
式中：
g-—当地的重力加速度，单位为米每二次方秒(m/s)；（1)
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Tp—摆锤的摆动周期，单位为秒(s)。Tp值的测量应准确到0.2%。
测量连续摆动n次的总时间nXTp，并取4次测量的算术平均值，从而得到摆动周期Tp值，n次连续摆动时间的测量准确到0.1s。结合Lp要求的准确度，最小摆动次数n≥100/Tp。计时装置的测量准确度优于0.1s时，允许适当减少摆动次数（见表1)。表1测定Tp所用的最小摆动次数举例Lp/
4.2.2冲击长度L
时间测量准确度/
摆动的最小次数n
冲击长度L(2.8)相对摆锤长度Lp的最大允许误差为Lp的士1%，摆锤长度Lp通过测量摆动周期Tp来计算［见公式(1)和图1a)]。4.2.3势能E
势能E的最大允许误差应为表2第一列所示标称值的士1%。势能采用下述方法测定，或者采用任何其他满足上述允差要求的方法测定。将摆锤支承在距摆轴轴线距离L的天平或测力仪上，确保摆轴轴线到摆锤重心的连线是水a)
平的[见图la)]。
b）测量垂直力F和长度L，力以牛顿为单位，长度以米为单位，测量最大允许误差为士0.2%。用公式(2)计算摆锤相对摆轴轴线的水平力矩Mh，单位为牛顿米(Nm）：c）
MH=FμLH
（2）
d）测量起始角α［见图1b)]，准确到△αo，Aαo相当于势能的1/400，如合适，冲击角度αr在0.25°以内。这样，与起始角140°、150°和160°相对应的△αo分别为0.39°、0.54°和0.81°。用公式（3)计算摆锤的势能E：
E=M(cosai-cosao)
式中：
摆锤的势能，单位为焦耳(J)；
摆锤的水平力矩[见公式（2)，单位为牛顿米（Nm）)；起始角，单位为度()；
冲击角，单位为度（°）。
注1：大多数摆锤冲击试验机的冲击角为0°，则cosai=1。注2：在某些情况下，可能有必要从试验机上卸下摆锤，按上述方法测定其力矩Mu。（3）
1摆轴轴线；
垂直力Fn；
打击中心；
升角aR，
起始角ao。
4.2.4冲击速度U1
4.2.4.1速度值
a）测定水平力矩所需的参数
b）校准和计算势能所需的参数
检验能量所需的参数
简支梁、悬臂梁和拉伸冲击试验的冲击速度应满足表2给出的相应值。GB/T21189—2007
GB/T21189—2007
势能E/
4.2.4.2测定
表2简支梁、拉伸和悬臂梁冲击试验机的基本性能试验类型
简支梁
简支梁
拉伸/简支梁
拉伸/简支梁
简支梁
拉伸/简支梁
拉伸/简支梁
拉伸/简支梁
拉伸/简支梁
悬臂梁
悬臂梁
悬臂梁
悬臂梁
悬臂梁
用公式(4)测定冲击速度：
式中：
冲击速度让/
2.9(±10%)
3.8(±10%)
3.5(±10%)
U=2gL(cosar-cosα）
冲击速度，单位为米每秒(m/s）；g
当地的重力加速度，单位为米每二次方秒（m/s2）；冲击长度（见4.2.2)，单位为米（m)；起始角，单位为度（\）；
冲击角，单位为度（°)（见4.2.3的注1）。4.2.5摆锤冲击试验机的类型
本标准涉及三种不同类型的试验机。无试样时由摩擦引起的
最大允许能量损失E的百分数/%
（4）
图2是简支梁试验机的典型示例。要检验的主要性能参数值列于表3。表3简支梁冲击试验机的性能
冲击刃角度
冲击刃曲率半径
机架/摆锤位置
试样长轴线与参考面(如果存在)的平行度冲击刃与锤体重心之间的距离
两支座的中平心面相对冲击刃的位置试样支座
支座的曲率半径
支座的斜角
支座的坡角
支座的角度
图2中使用的符号
±4/1000
图3是悬臂染试验机的典型示例。要检验的主要性能参数值列于表4。GB/T21189—2007
图4和图5是拉伸冲击试验机的典型示例，要检验的主要性能参数值列于表5。对于带有若干摆锤的试验机，只要它们满足本标准的要求，则是合格的悬臂梁冲击试验机的性能
冲击刃
与试样长轴线的夹角
与试样表面的平行度(在整个宽度内)机架/摆锤位置
钳具上表面的水平度
定位槽与钳具上表面之间的夹角冲击刃与支承块上表面的距离
钳具表面
水平和垂直方向的平行度
支承块上边缘(试样发生弯曲处)的半径参
锤体(或砧座)表面与横梁表面的平行度表5
锤体(或砧座)表面与摆动平面之间的夹角锤体(或砧座)表面相对摆动平面的对称度试样位置
相对摆动平面的对称度
相对摆动平面的夹角
横梁的质量见表6
势能/
a对于方法A，尽量使用较轻的横梁。图3中使用的符号
拉伸冲击试验机的性能
图4和图5中使用的符号
横梁质量
横梁质量/
方法A
15±1或30±1
15±1或30±1
30±1或60±1
30±1或60±1
60±1或120±1
60±1或120±1
±3/1000
±4/1000
方法B
120±1
120±1
120±1
注：取决于试样安放位置的摆锤冲击试验机的性能只能使用精确的矩形金属标准试样进行测量。使用注射成型的试样是不适当的，原因是它们带有斜角，7
GB/T21189—2007
标度盘；
试验机机架：
摆轴；
一摆锤轴承；
一摩擦指针；
摆杆；
锤体；
冲击刃；
9-—试样支座；
10—机座；
11-—锤体冲击刃角度；
12—锤体宽度；
一支座的对称面；
支座：
2简支梁冲击试验机详图（尺寸见表3）图2
15—标准试样；
—锤体的重心；bzxz.net
试样的轴线；
平行度pl；
试样；
参考平面。
摆锤轴承；
2-—标度盘；
3——机架；
4—试样；
5—试样支承；
6—摆轴；
7—摩擦指针；
注：支承块和夹持块一起构成了钳具。18
8—摆臂；
9—锤体；
一冲击刃；
11——机座；
12-—夹持块；
13——冲击刃曲率半径Ri；
14——支承块；
3悬臂梁试验机详图（尺寸见表4）图3
GB/T21189—2007
冲击方向；
16——钳具上表面；
17—水平度p2;
18-—平行度ps；
19平行度p1;
20—定位槽。
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