LegalizeVyhláška, kterou se stanoví požadavky na kyvadlová kladiva
§ 1
Tato vyhláška stanoví požadavky na zkušební kyvadlová kladiva pro zkoušky vrubové a rázové houževnatosti materiálu (dále jen „kyvadlová kladiva“), postup při schvalování jejich typu a postup pro jejich ověřování.
§ 2
Pro účely této vyhlášky se za kyvadlová kladiva považují:
- a) kyvadlová kladiva pro průmyslové účely a
- b) referenční kyvadlová kladiva.
§ 3
Terminologie a požadavky na kyvadlová kladiva, jakož i schvalování jejich typu a jejich ověřování jsou stanoveny v příloze.
§ 4
Tato vyhláška nabývá účinnosti dnem 1. března 2004.
Ministr:
Ing. Urban v. r.
Příloha k vyhlášce č. 67/2004 Sb.
-
- TERMINOLOGIE
- 1.1. Kyvadlové kladivo pro průmyslové účely je kyvadlové kladivo používané pro průmyslové nebo laboratorní zkoušky kovových materiálů: tyto stroje nesmí být použity pro stanovení referenčních hodnot.
- 1.2. Referenční kyvadlové kladivo je kyvadlové kladivo používané pro stanovení referenčních hodnot.
- 1.3. Opěry jsou části stroje tvořící svislou rovinu, která zadržuje zkušební tyč, když je přerážena. Rovina opěr je kolmá k rovině podpěr.
- 1.4. Podpěry jsou části stroje tvořící vodorovnou rovinu, na které leží zkušební tyč, než je kyvadlem přeražena. Rovina podpěr je kolmá k rovině opěr.
- 1.5. Břit je část kyvadla, která je v dotyku se zkušební tyčí.
- 1.6. Střed břitu je bod na nárazové hraně břitu kyvadla, který se dostane do vodorovné roviny v polovině zkušební tyče, když je kyvadlo spuštěno.
- 1.7. Střed nárazu je bod na tělese, kde je při dopadu stejný účinek nárazu, jako když je celková hmota tělesa soustředěna v tomto bodě.
- 1.8. Jmenovitá počáteční potenciální energie (dále jen „jmenovitá energie“) AN je energie daná konstrukcí kyvadlového kladiva.
- 1.9. Skutečná počáteční potenciální energie (dále jen „potenciální energie“) Ap je hodnota počáteční potenciální energie stanovená při přímém ověřování.
- 1.10. Indikovaná spotřebovaná energie (dále jen „indikovaná energie“) As je hodnota energie indikovaná ukazovatelem nebo čtená na indikačním zařízení kyvadlového kladiva.
- 1.11. Skutečná spotřebovaná energie (dále jen „spotřebovaná energie“) Av je celková energie potřebná k přeražení zkušební tyče, je-li zkoušena kyvadlovým kladivem. Je rovna rozdílu potenciální energie kyvadla v počáteční a koncové poloze prvního kyvu, během kterého je zkušební tyč přeražena.
- 1.12. Referenční zkušební tyč je tyč pro zkoušku rázem v ohybu používaná k ověření kyvadlového kladiva porovnáním energie spotřebované strojem s referenční hodnotou danou referenčními zkušebními tyčemi.
- 1.13. Referenční hodnota je hodnota spotřebované energie daná referenční zkušební tyčí a určená zkouškou na referenčním kyvadlovém kladivu.
- 1.14. Geometrie referenční zkušební tyče
Referenční zkušební tyč, která je umístěna na podpěrách ve zkušební poloze:
- a) výška: vzdálenost mezi stranou s vrubem a protilehlou stranou,
- b) šířka: rozměr kolmý k výšce, který je rovnoběžný s vrubem,
- c) délka: větší z rozměrů kolmých k vrubu.
- 1.15. Spodek stojanu je část nosné konstrukce kyvadlového kladiva nacházející se pod vodorovnou rovinou podpěr.
- 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.
[image omitted]
Obrázek 1. Opěry a podpěry referenční zkušební tyče
[image omitted]
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:
- a) musí mít tloušťku 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.
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,
- b) poloměr zaoblení musí být alespoň 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.
- 3 SCHVÁLENÍ TYPU
- 3.1 Postup při schválení typu
- 3.1.1 Požadavky na předloženou dokumentaci
Kromě dokumentace podle zvláštního právního předpisu^1) žadatel předloží:
- a) návod pro obsluhu,
- b) návod na seřízení,
- c) výkresovou dokumentaci stojanu, kyvadla a stupnice a
- d) výkresovou dokumentaci základu pro umístění kyvadlového kladiva.
- 3.1.2 Vzorky
Vzhledem k tomu, že se jedná o nákladné zařízení, které je dodáváno v malém počtu kusů, je upuštěno od dodávky zvláštního vzorku. Zkoušky pro typové schválení se provedou na dodaném kyvadlovém kladivu nebo stejném typu kyvadlového kladiva u výrobce.
- 3.1.3 Požadavky na zkušební zařízení
Pro provedení zkoušek se použije zkušební zařízení uvedené v bodu 2.1.2.
- 3.1.4 Podmínky prostředí
Při zkouškách je třeba zajistit běžné podmínky prostředí pro umístění kyvadlového kladiva. Teplota při zkoušce musí být (20 ±2)°C.
- 3.1.5 Dovolené chyby
Dovolené chyby jsou uvedeny v bodu 2.1.1.
- 3.1.6 Postup zkoušek
Při zkouškách se postupuje podle bodu 4.
- 3.2 Certifikát schválení typu
Náležitosti certifikátu schválení typu stanoví zvláštní právní předpis^2).
- 4 OVĚŘOVÁNÍ
Postup pro prvotní a následné ověřování je shodný.
Ověřování kyvadlových kladiv se provádí přímo nebo nepřímo nebo kombinací obou způsobů.
- a) přímé ověření umožňuje statické a oddělené přezkoušení jednotlivých fyzikálních a geometrických vlastností kyvadlového kladiva,
- b) nepřímé ověření představuje zkoušku kyvadlového kladiva používající Charpyho referenční zkušební tyče s V-vrubem (bod 2.1.3).
Přímé ověření musí být použito v případě instalace kyvadlového kladiva, po opravě, a dále v případě, když nepřímé ověření dává nepřípustný výsledek.
- 4.1 Symboly a označování
Tabulka 6. Symboly a definice
| Symboly | Jednotka | Definice |
|---|---|---|
| AN | J | jmenovitá energie |
| AP | J | potenciální energie |
| AS | J | indikovaná energie |
| AV | J | spotřebovaná energie |
| F | N | síla vyvinutá kyvadlem, působící na etalonový siloměr ve vzdálenosti l2 |
| F1 | N | tíže kyvadla |
| L | m | vzdálenost mezi středem břitu a osou otáčení kyvadla (délka kyvadla) |
| l | m | vzdálenost mezi těžištěm kyvadla a osou otáčení |
| l1 | m | vzdálenost mezi středem rázu a osou otáčení |
| l2 | m | vzdálenost mezi bodem aplikace síly F a osou otáčení |
| p | J | ztráty třením způsobené vlečením ukazovatele. |
| p´ | J | ztráty třením vyplývající z odporu vzduchu a tření ložisek |
| p3 | J | korekce energetických ztrát pro úhel vzestupu |
| t | s | perioda kyvadla |
| T | s | celková doba trvání 100 kyvů kyvadla |
| TM | s | maximální hodnota T |
| Tm | s | minimální hodnota T |
| α | ° | úhel pádu |
| β | ° | úhel vzestupu |
| E | J | hodnota energie spotřebovaná Charpyho referenční zkušební tyčí s V-vrubem |
| EBCR | J | ověřená hodnota energie série referenčních zkušebních tyčí ověřených střediskem EU pro referenční materiály |
- 4.2 Přímé ověření kyvadlového kladiva
Přímé ověření se provádí u následujících částí kyvadlového kladiva a jeho parametrů:
- a) stojan kyvadlového kladiva,
- a) kyvadlo,
- b) poloha stojanu a kyvadla,
- c) podpěry a opěry referenční zkušební tyče,
- d) poloha středu nárazu,
- e) zařízení pro indikaci hodnoty energie,
- f) potenciální energie,
- g) chyba indikované energie,
- h) ztráta třením,
- i) nárazová rychlost.
- 4.2.1 Stojan kyvadlového kladiva
Dolní část stojanu kyvadlových kladiv, která byla vyrobena po roce 1996, má mít hmotnost větší než je dvanácti násobek hmotnosti kyvadla. Hmotnost základu kyvadlového kladiva je větší než je čtyřiceti násobek hmotnosti kyvadla. Hmotnost základu se uvede v dokumentaci.
Momentovým klíčem se překontroluje dotažení matic základových šroubů a zjištěná hodnota se porovná s údaji uvedenými v dokumentaci ke kyvadlovému kladivu. Pokud jsou tyto hodnoty menší, dotáhnou se matice na předepsaný moment.
Dále se provede přezkoušení, zda kyvadlové kladivo není předmětem jakýchkoli vnějších vibrací přenášených základem. Zjištění přenosu vibrací se provádí pomocí zkoušky s nádobou s vodou, která se umístí na stojan kyvadlového kladiva a kontroluje se, jestli se hladina vody nečeří.
- 4.2.2 Kyvadlo
Šířka břitu je v rozmezí 10 mm až 18 mm; kontroluje se posuvným měřítkem. Úhel ostří břitu je 30° ± 1° a se měří optickým úhloměrem. Poloměr břitu je (2 + 0,5)mm.
Změří se úhel mezi přímkou dotyku břitu a vodorovnou osou referenční zkušební tyče, který musí být 90° ± 2°. Určí se nepřímo otisknutím stykové části břitu na zkušební tyč o rozměru (10 x 10) mm a délce 55 mm.
Překontroluje se funkce spouštěcího mechanizmu při spouštění kyvadlového kladiva z počáteční hodnoty. Spouštěcí mechanizmus musí fungovat volně a spouštět kyvadlo bez jakéhokoli počátečního škubnutí, zpoždění, nebo podnětu k příčné vibraci. Jestliže tento mechanizmus obsahuje také brzdový systém, musí se zamezit nežádoucí funkci brzdy.
- 4.2.3 Poloha stojanu a kyvadla
Kyvadlové kladivo musí mít referenční rovinu, od které se provádí měření. Tato referenční rovina musí být vodorovná s odchylkou nejvýše 2 mm na 1 m. Měření se provádí pomocí vodováhy a speciálních měrek podle bodu 2.1.2.3 nebo inklinační vodováhou.
Osa otáčení kyvadla musí být u kyvadlových kladiv s referenční rovinou rovnoběžná s referenční rovinou s úchylkou menší než 2 mm na 1 m. U kyvadlových kladiv bez referenční roviny musí mít osa otáčení kyvadla odchylku od vodorovné roviny menší než 4 mm na 1 m. Tento parametr se stanoví přímým měřením inklinační vodováhou.
Vzdálenost nárazové hrany břitu kyvadla od nárazové plochy referenční zkušební tyče je ± 0,5 mm; měří se pomocí speciální kosé měrky se stupnicí, která se umístí do místa zkušebního tělesa, přičemž kyvadlo volně visí ve svislé poloze.
Kontroluje se kývání kyvadla v rovině kolmé k ose otáčení o vychýlení 3 mm na 1 m. Dále se kontroluje, zda se nárazová hrana břitu dotýká referenční zkušební tyče v celé její šířce.
Měří se vzdálenost středu nárazové hrany břitu od střední roviny mezi opěrami zkušební tyče; tato vzdálenost musí být menší než± 0,5 mm. Střední rovina je kolmá k ose otáčení kyvadla.
Axiální vůle ložisek kyvadla se zjistí měřením axiálního posunutí kyvadla v místě břitu, je-li na střed břitu působeno axiální silou odpovídající přibližně 4 % tíže kyvadla. Tato hodnota nesmí být větší než 0,25 mm. Radiální vůle ložisek kyvadla, je-li působeno silou 150 N ± 10 N ve vzdálenosti L, kolmo k rovině kyvu nesmí být větší než 0,08 mm. Měření se provede číselníkovým úchylkoměrem upevněným na stojan.
- 4.2.4 Podpěry a opěry zkušební tyče
Měří se vzdálenost mezi rovinami pravé a levé podpěry (max. 0,1 mm) a jejich rovnoběžnost s osou otáčení kyvadla (max. 3 mm na 1 m). Dále se měří vzdálenost mezi rovinami opěr (max. 0,1 mm), úhel mezi rovinou opěr a podpěr (90 ± 0,10)°, vzdálenost mezi opěrami (40 + 0,2) mm, poloměr zaoblení opěr (1 + 0,5) mm a úhel úkosu opěr (11 ± 1)°. Tvar opěr a podpěr je znázorněn na obr.1.
- 4.2.5 Světlost mezi opěrami a kyvadlem
Měří se tloušťka kyvadla, která prochází mezi opěrami. Zjišťuje se vůle na obou koncích zkušební tyče. Dále se kontroluje účinnost bezpečnostních krytů.
- 4.2.6 Poloha středu nárazu
Nejdříve se stanoví doba periody kyvu kyvadla t měřením doby trvání 100 úplných kyvů při počáteční poloze kyvadla vychýlené o úhel menší než 5° ze svislé polohy. Rozdíl mezi největší a nejmenší dobou trvání 100 kyvů musí být menší než 0,2 s. Doba periody kyvu kyvadla musí být určena s nejistotou menší než 0,1 %.
Vzdálenost l1 od středu nárazu k ose otáčení se rovná délce matematického kyvadla se stejnou dobou kyvu, jakou má kyvadlo kyvadlového kladiva. Délka l1 se vypočte z rovnice
l1=g∙t24∙π2.
Dosazením za tíhové zrychlení g =9,81 m/s^2 a za π2=9,87, dostaneme přibližný vztah, který lze s dostatečnou přesností použít pro výpočet l1 podle rovnice
l1 = 0,2485 · t^2.
- 4.2.7 Potenciální energie Ap
Potenciální energie musí být přezkoušena podle následujícího postupu a nesmí se lišit od jmenovité hodnoty AN o více než ± 1 %.
Stanoví se taková síla F působící ve vzdálenosti l2 od osy, která má k této ose stejný moment jako tíže kyvadla (l2 se nesmí rovnat l).
Kyvadlo se zvedne tak, aby jeho těžiště bylo ve vodorovné rovině osy otáčení na 15/1000 (tj. prakticky tak, že nárazová hrana břitu je ve vodorovné rovině osy) a podepře se jeden bod jeho břitu ve vzdálenosti l2 od osy druhým vodorovným břitem, kolmo k prvnímu, pomocí etalonového siloměru. Změří se síla F, kterou kyvadlo působí na siloměrný snímač a vzdálenost l2 od bodu podepření k ose na 0,2% (viz obrázek 3.).
Moment M kyvadla je:
M = F · l2 .
Potom se změří úhel otočení, opsaný kyvadlem při průchodu z výchozí klidové polohy do pádové polohy. Toto měření musí být provedeno pomocí optické inklinační vodováhy s přesností na ± 0,065° (obr.4.). Úhel α smí být větší než 90°.
Ap = M · (1 - cos α) = F · l2 · (1 - cos α).
[image omitted]
Obrázek 3. Znázornění definic geometrie kyvadla
[image omitted]
Obrázek 4. Znázornění úhlů používaných při výpočtu energie nárazu
- 4.2.7.3 Chyba indikované energie As
Chyba indikované energie musí být určena následovně:
Pro kyvadlová kladiva s potenciální energií A joulů se přezkouší dělení stupnice indikačního zařízení odpovídající deseti, dvaceti, třiceti, padesáti a osmdesáti procentům počáteční potenciální energie AN.
Kyvadlo, pohánějící indikační zařízení, se zvedá, dokud ukazovaná hodnota neodpovídá zkoušené hodnotě stupnice. Změří se úhel vzestupu β s přesností na ± 0,065° (obrázek 4.). Spotřebovaná energie se rovná:
AV = M · (cos β – cos α).
Rozdíl mezi indikovanou energií As a spotřebovanou energií Av, vypočtený na základě naměřených hodnot, nesmí překročit ±1% spotřebované energie Av nebo + 0,5% potenciální energie Ap. V každém případě je dovolena větší hodnota.
To znamená, že:
As-AvAv∙100≤1,0 od 80 % do 50 % jmenovité energie AN
As-AvAp∙100≤0,5 pod 50 % jmenovité energie AN
Z přesnosti požadované pro změření F, l2, α a β, vyplývá pro Av celková střední chyba přibližně ± 0,3 % jmenovité energie.
Přesnost čtení spotřebované práce je nepřímo úměrná Av. To je důležité, když je Av malé v porovnání s Ap.
Hodnoty indikované energie, větší než 80 % počáteční potenciální energie, jsou nepřesné a musí být zaznamenány jako přibližné.
Všechny zkoušky se provádí hodnotami relativní změny rychlosti při deformaci, které nejsou větší než 2. Změna rychlosti při deformaci je funkcí nárazové rychlosti kladiva a s průběhem deformace rychlost klesá. Změna rychlosti kyvadla se vypočte jednak ze stanovené nárazové rychlosti (bod 4.2.9) a z rychlosti po rázu s použitím téže rovnice, ve které je ale cos α nahrazen cos β (viz obrázek 4.)
- 4.2.8 Ztráty třením
Práce spotřebovaná při přeražení referenční zkušební tyče se rovná rozdílu mezi potenciální energií a zbytkovou energií indikovanou po vzestupu kyvadla, vezmou-li se v úvahu následující způsoby ztráty energie:
- a) ztráty vzniklé třením způsobené vlečením ukazovatele a
- a) ztráty vzniklé následkem odporu vzduchu a třením v ložiskách.
- 4.2.8.1 Výpočet ztráty vzniklé následkem vlečení ukazovatele
Ukazovatel se uvede do polohy odpovídající nulovému úhlu vzestupu, kyvadlo se nechá volně kývnout (úhel pádu α), bez vložené referenční zkušební tyče, a čte se úhel vzestupu β1, nebo přímo energie E1.
Potom se, bez změny polohy ukazovatele, nechá kyvadlo kývnout podruhé, s polohy odpovídající úhlu pádu a čte se nový úhel vzestupu β2 ,nebo přímo energie E2.
Ztráty třením ukazovatele se rovnají:
p = M · (cos β1 - cos β2) jestliže je stupnice dělena ve stupních
nebo
p = E1 - E2 jestliže je stupnice dělena v jednotkách energie.
Při tomto výpočtu se použijí hodnoty β1 a β2 (nebo E1 a E2) ze čtyř stanovení.
- 4.2.8.2 Výpočet ztráty vzniklé třením v ložiskách a následkem odporu vzduchu
Pro jeden kyv se počítají následovně:
Po určení β2 nebo energie E2 se kyvadlo vrátí do jeho počáteční polohy. Potom se, bez opětného nastavení ukazovatele, kyvadlo spustí a dovolí se, aby vykonalo 10 kyvů. Jakmile kyvadlo začne provádět jedenáctý kyv, pohne se ukazovatelem přibližně o 5 % zpět z jeho maximální dosažené polohy a zaznamená se hodnota β3.Ztráty třením v ložiskách a následkem odporu vzduchu pro jeden kyv jsou:
p´=110∙M∙cosβ3-cosβ2jestliže je stupnice dělená ve stupních
nebo
p´=110∙E3-E2jestliže je dělena v jednotkách energie.
- 4.2.8.3 Výpočet celkové ztráty
Celková ztráta vypočtená podle bodů 4.2.8.1 a 4.2.8.2 nesmí překročit 0,5 % jmenovité energie AN.
Korekce ztrát, odpovídající úhlu vzestupu b, smí být vypočtena za předpokladu, že ztráty jsou úměrné proběhnutému úhlu, tj.:
pβ=p∙ββ1+p´∙α+βα+β2.
Tato přibližná hodnota se blíží těsněji ke skutečné korekční hodnotě se snižováním spotřebované energie.
- 4.2.9 Nárazová rychlost kyvadla
Nárazová rychlost kyvadla se vypočte z rovnice:
v=2gL1-cosα,
kde v je rychlost kyvadla v m/s,
g tíhové zrychlení (lze dosadit g=9,81 m/s^2) v m/s^2,
α úhel pádu (viz obr.4.) ve stupních,
L vzdálenost mezi středem břitu a osou otáčení v metrech.
Nárazová rychlost musí být mezi 5,0 m/s a 5,5 m/s. U kyvadlových kladiv vyrobených před rokem 1983 je nárazová rychlost v rozmezí mezi 4,5 m/s a 7,0 m/s. Musí být zaznamenána v ověřovacím listu.
- 4.2.10 Přezkoušení geometrických vlastností použitím speciální měrky pro kontrolu geometrie břitu a opěr kyvadlového kladiva
- 4.2.10.1 Oblast použití
Speciální měrkou pro kontrolu geometrie břitu a opěr kyvadlového kladiva se přezkouší:
- a) poloha břitu v rovině souměrnosti opěr,
- b) vodorovnost osy otáčení kyvadla,
- c) kolmost ramene kyvadla k ose otáčení,
- d) souosost břitu a ramene kyvadla a
- e) kolmost roviny souměrnosti břitu k referenční zkušební tyči.
Tato metoda se použije na všechna kyvadlová kladiva, a to zejména na kyvadlová kladiva bez referenční roviny na nosné konstrukci.
- 4.2.10.2 Speciální měrka pro kontrolu geometrie břitu a opěr kyvadlového kladiva
Tvar a rozměry speciální měrky pro kontrolu geometrie břitu a opěr kyvadlového kladiva jsou stanoveny na obrázku 5. Dva konce (A a B), odpovídající dvěma polohám při použití (A a B).
- 4.2.10.3 Postup
Před použitím speciální měrky pro kontrolu pracovní části kyvadlového kladiva musí být přezkoušeny pomocí optické inklinační vodováhy dvě následující vlastnosti:
- a) vodorovnost roviny podpěr,
- b) kolmost roviny opěr k rovině podpěr.
Speciální měrka pro kontrolu geometrie břitu a opěr kyvadlového kladiva musí být použita v obou polohách( A a B) jak je znázorněno na obrázku 6. Přechod břitu z polohy A do polohy B odpovídá dráze 30 mm.
Obrázky 7 a 8 objasňují způsob použití speciální měrky pro kontrolu geometrie břitu a opěr kyvadlového kladiva pro přezkoušení vlastností podle bodu 4.2.10.1.
[image omitted]
Obrázek 5. Speciální měrka pro kontrolu geometrie břitu a opěr kyvadlového kladiva
[image omitted]
Obrázek 6. Změna polohy z A do B, odpovídající dráze břitu 30 mm
[image omitted]
Obrázek 7. Příklad použití měrky
[image omitted]
Obrázek 8. Další příklad použití speciální měrky pro kontrolu geometrie břitu a opěr kyvadlového kladiva
- 4.3 Nepřímé ověření kyvadlového kladiva
- 4.3.1 Princip
Stanovení spotřebované práce přeražením Charpyho referenční zkušební tyče s V-vrubem, ze série tyčí, jejichž energie potřebná pro přeražení je známá (viz bod 2.1.3). V úvahu se bere celková práce, spotřebovaná na přeražení zkušební tyče.
Celková spotřebovaná práce se skládá z:
- a) práce spotřebované na přeražení zkušební tyče,
- b) vnitřních energetických ztrát kyvadlového kladiva při prvním kyvu z počáteční polohy.
Energetické ztráty se rovnají:
- a) odporu vzduchu a tření v ložiskách a tření následkem vlečení ukazovatele. Tyto ztráty mohou být určeny přímou metodou,
- b) otřesům základu a chvění stojanu a kyvadla, pro které nebyly vyvinuty vhodné měřící metody.
Pro výpočet se neberou v úvahu následující práce:
- a) práce spotřebovaná na deformaci opěr a středu břitu,
- b) práce spotřebovaná třením zkušební tyče na povrchu podpěr a zejména na povrchu opěr.
- 4.3.2 Charpyho referenční zkušební tyč s V-vrubem
Charpyho referenční zkušební tyče s V-vrubem, které mohou být používány při nepřímém ověřování kyvadlového kladiva, jsou národními referenčními tyčemi, navázanými na referenční zkušební tyče, které byly ověřeny střediskem Evropské unie pro referenční materiály (viz bod 2.1.3). Referenční zkušební tyče musí být použity v souladu s pokyny poskytnutými výrobce.
- 4.3.3 Postup
Před provedením nepřímého ověření je nezbytné:
- a) zkontrolovat, podpěry a opěry zkušební tyče podle bodu 4.2.4,
- b) zkontrolovat,je-li Charpyho referenční zkušební tyč s V - vrubem správně vystředěna a
- c) určit ztráty třením, jak je popsáno v bodu 4.2.8.
Nepřímé ověření musí být provedeno alespoň pro dvě energie uvnitř rozsahu použití kyvadlového kladiva a pro které existují Charpyho referenční zkušební tyče s V-vrubem. Tyto dvě úrovně musí být co nejblíže mezím tohoto rozsahu. Jestliže jsou prověřovány více než dvě úrovně energie, musí být dodatečné úrovně rozděleny rovnoměrně v rozsahu použití, s přihlédnutím k Charpyho referenčním zkušebním tyčím s V-vrubem, které jsou k dispozici.
Pro každou úroveň se přerazí pět Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V - vrubem. Zkouška se provede při teplotě (20 ± 2)°C, každá Charpyho referenční zkušební tyč s V – vrubem musí být ve správné poloze s úchylkami udanými v tabulce 1. Všechny zjištěné nedostatky musí být uvedeny v ověřovacím listu.
- 4.3.4 Stanovení opakovatelnosti a chyby kyvadlového kladiva
Nechť E1, E2, ...E5 jsou hodnoty energie, spotřebované na přeražení pěti Charpyho referenčních zkušebních tyčí s V - vrubem, seřazené ve vzestupném pořadí.
- 4.3.4.1 Opakovatelnost ověření kyvadlového kladiva je charakterizována hodnotou E5-E1, tj. Emax-Emin.
- 4.3.4.2 Chyba
Chyba ověření kyvadlového kladiva je charakterizována hodnotou E¯–E, kde je
E¯=E1+E2+E3+E4+E55
a E je referenční hodnota Charpyho referenční zkušební tyče s V-vrubem, ze série tyčí.
- 4.3.5 Vyhodnocení při ověřování
Ověřované kyvadlové kladivo je považováno za vyhovující, jestliže hodnoty opakovatelnosti a chyby kyvadlového kladiva jsou menší nebo rovné hodnotám uvedeným v tabulce 2. Jestliže kyvadlové kladivo tyto požadavky nesplňuje, je nutno vyhledat příčinu použitím metody přímého ověření (viz bod 4.2).
- 4.4 Ověřovací list
Náležitosti ověřovacího listu stanoví zvláštní právní předpis^2a). Ověřené kyvadlové kladivo označí orgán, který ověření provedl úřední značkou^3) na místě stanoveném v certifikátu schválení typu měřidla.
^1) Vyhláška č. 262/2000 Sb., kterou se zajišťuje jednotnost a správnost měřidel a měření, ve znění vyhlášky č. 344/2002 Sb.
^2) § 3 vyhlášky č. 262/2000 Sb.
^2a) Příloha 2 vyhlášky č. 262/2000 Sb.
^3) § 6 vyhlášky č. 262/2000 Sb.