ISO 148-2:2016

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 148-2
Third edition
2016-10-15
Metallic materials — Charpy
pendulum impact test —
Part 2:
Verification of testing machines
Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette
Charpy —
Partie 2: Vérification des machines d’essai (mouton-pendule)
Reference number
©
ISO 2016
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ii © ISO 2016 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
3.1 Definitions pertaining to the machine . 2
3.2 Definitions pertaining to energy . 3
3.3 Definitions pertaining to test pieces . 4
4 Symbols and abbreviated terms . 4
5 Testing machine . 6
6 Direct verification . 6
6.1 General . 6
6.2 Foundation/installation . 6
6.3 Machine framework . 7
6.4 Pendulum . 8
6.5 Anvil and supports .11
6.6 Indicating equipment .12
7 Indirect verification by use of reference test pieces .13
7.1 Reference test pieces used .13
7.2 Absorbed energy levels.13
7.3 Requirements for reference test pieces .13
7.4 Limited direct verification .13
7.5 Bias and repeatability .13
7.5.1 Repeatability .13
7.5.2 Bias .14
8 Frequency of verification .14
9 Verification report .14
9.1 General .14
9.2 Direct verification .15
9.3 Indirect verification .15
10 Uncertainty .15
Annex A (informative) Measurement uncertainty of the result of the indirect verification of
a Charpy pendulum impact machine .21
Annex B (informative) Measurement uncertainty of the results of the direct verification of
a Charpy pendulum impact testing machine .25
Annex C (informative) Direct method of verifying the geometric properties of pendulum
impact testing machines using a jig .32
Bibliography .38
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 164, Mechanical testing of metals, Subcommittee
SC 4, Toughness testing — Fracture (F), Pendulum (P), Tear (T).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 148-2:2008), which has been technically
revised.
ISO 148 consists of the following parts, under the general title Metallic materials — Charpy pendulum
impact test:
— Part 1: Test method
— Part 2: Verification of testing machines
— Part 3: Preparation and characterization of Charpy V-notch test pieces for indirect verification of
pendulum impact machines
iv © ISO 2016 – All rights reserved

Introduction
The suitability of a pendulum impact testing machine for acceptance testing of metallic materials has
usually been based on a calibration of its scale and verification of compliance with specified dimensions,
such as the shape and spacing of the anvils supporting the specimen. The scale calibration is commonly
verified by measuring the mass of the pendulum and its elevation at various scale readings. This
procedure for evaluation of machines had the distinct advantage of requiring only measurements
of quantities that could be traced to national standards. The objective nature of these traceable
measurements minimized the necessity for arbitration regarding the suitability of the machines for
material acceptance tests.
However, sometimes two machines that had been evaluated by the direct-verification procedures
described above, and which met all dimensional requirements, were found to give significantly different
impact values when testing test pieces of the same material.
This difference was commercially important when values obtained using one machine met the material
specification, while the values obtained using the other machine did not. To avoid such disagreements,
some purchasers of materials added the requirement that all pendulum impact testing machines used
for acceptance testing of material sold to them are to be indirectly verified by testing reference test
pieces supplied by them. A machine was considered acceptable only if the values obtained using the
machine agreed, within specified limits, with the value furnished with the reference test pieces.
This part of ISO 148 describes both the original direct verification and the indirect verification
procedures.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 148-2:2016(E)
Metallic materials — Charpy pendulum impact test —
Part 2:
Verification of testing machines
1 Scope
This part of ISO 148 covers the verification of pendulum-type impact testing machines, in terms of their
constructional elements, their overall performance and the accuracy of the results they produce. It is
applicable to machines with 2 mm or 8 mm strikers used for pendulum impact tests carried out, for
instance, in accordance with ISO 148-1.
It can be applied to pendulum impact testing machines of various capacities and of different design.
Impact machines used for industrial, general or research laboratory testing of metallic materials in
accordance with this part of ISO 148 are referred to as industrial machines. Those with more stringent
requirements are referred to as reference machines. Specifications for the verification of reference
machines are found in ISO 148-3.
This part of ISO 148 describes two methods of verification.
a) The direct method, which is static in nature, involves measurement of the critical parts of the
machine to ensure that it meets the requirements of this part of ISO 148. Instruments used for the
verification and calibration are traceable to national or international standards.
b) The indirect method, which is dynamic in nature, uses reference test pieces to verify points on the
measuring scale for absorbed energy. The requirements for the reference test pieces are found in
ISO 148-3.
A pendulum impact testing machine is not in compliance with this part of ISO 148 until it has been
verified by both the direct and indirect methods and meets the requirements of Clause 6 and Clause 7.
This part of ISO 148 describes how to assess the different components of the total energy absorbed in
fracturing a test piece. This total absorbed energy consists of
— the energy needed to fracture the test piece itself, and
— the internal energy losses of the pendulum impact testing machine performing the first half-cycle
swing from the initial position.
NOTE Internal energy losses are due to the following:
— air resistance, friction of the bearings of the rotation axis and of the indicating pointer of the pendulum which
can be determined by the direct method (see 6.4.5);
— shock of the foundation, vibration of the frame and pendulum for which no suitable measuring methods and
apparatus have been developed.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 148-1, Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 1: Test method
ISO 148-3, Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 3: Preparation and characterization
of Charpy V-notch test pieces for indirect verification of pendulum impact machines
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1 Definitions pertaining to the machine
3.1.1
anvil
portion of the machine that serves to properly position the test piece for impact with respect to the
striker and the test piece supports, and supports the test piece under the force of the strike
3.1.2
base
part of the framework of the machine located below the horizontal plane of the supports
3.1.3
centre of percussion
point in a body at which, on striking a blow, the percussive action is the same as if the whole mass of the
body were concentrated at the point
Note 1 to entry: When a simple pendulum delivers a blow along a horizontal line passing through the centre of
percussion, there is no resulting horizontal reaction at the axis of rotation.
Note 2 to entry: See Figure 4.
3.1.4
centre of strike
point on the striking edge of the pendulum at which, in the free hanging position of the pendulum, the
vertical edge of the striker meets the upper horizontal plane of a test piece of half standard thickness
(i.e. 5 mm) or equivalent gauge bar resting on the test piece supports
Note 1 to entry: See Figure 4.
3.1.5
industrial machine
pendulum impact machine used for industrial, general or most research-laboratory testing of metallic
materials
Note 1 to entry: Industrial machines are not used to establish reference values, unless they also meet the
requirements of a reference pendulum (see ISO 148-3).
Note 2 to entry: Industrial machines are verified using the procedures described in this part of ISO 148.
3.1.6
reference machine
pendulum impact testing machine used to determine certified values for batches of reference test
pieces (3.3.4)
Note 1 to entry: Reference machines are verified using the procedures described in ISO 148-3.
3.1.7
striker
portion of the pendulum that contacts the test piece
Note 1 to entry: The edge that actually contacts the test piece has a radius of 2 mm (the 2 mm striker) or a radius
of 8 mm (the 8 mm striker).
Note 2 to entry: See Figure 2.
2 © ISO 2016 – All rights reserved

3.1.8
test piece supports
portion of the machine that serves to properly position the test piece for impact with respect to the
centre of percussion (3.1.3) of the pendulum, the striker (3.1.7) and the anvils (3.1.1)
Note 1 to entry: See Figure 2 and Figure 3.
3.2 Definitions pertaining to energy
3.2.1
total absorbed energy
K
T
total absorbed energy required to break a test piece with a pendulum impact testing machine, which is
not corrected for any losses of energy
Note 1 to entry: It is equal to the difference in the potential energy (3.2.2) from the starting position of the
pendulum to the end of the first half swing during which the test piece is broken (see 6.3).
3.2.2
initial potential energy
potential energy
K
P
potential energy of the pendulum hammer prior to its release for the impact test, as determined by
direct verification
Note 1 to entry: See 6.4.2.
3.2.3
absorbed energy
K
energy required to break a test piece with a pendulum impact testing machine, after correction for
friction as defined in 6.4.5
Note 1 to entry: The letter V or U is used to indicate the notch geometry, which is KV or KU. The number 2 or 8 is
used as a subscript to indicate striker radius, for example KV .
3.2.4
calculated energy
K
calc
energy calculated from values of angle, length and force measured during direct verification
3.2.5
nominal initial potential energy
nominal energy
K
N
energy assigned by the manufacturer of the pendulum impact testing machine
3.2.6
indicated absorbed energy
K
S
energy indicated by the display/dial of the testing machine, which may or may not need to be corrected
for friction and air resistance to determine the absorbed energy, K (3.2.3)
3.2.7
reference absorbed energy
K
R
certified value of absorbed energy (3.2.3) assigned to the reference test pieces (3.3.4) used to verify the
performance of pendulum impact machines
3.3 Definitions pertaining to test pieces
3.3.1
width
W
distance between the notched face and the opposite face
Note 1 to entry: In previous versions of the ISO 148 series (prior to 2016), the distance between the notched face
and the opposite face was specified as “height”. Changing this dimension to “width” makes ISO 148-2 consistent
with the terminology used in other ISO fracture standards.
3.3.2
thickness
B
dimension perpendicular to the width (3.3.1) and parallel to the notch
Note 1 to entry: In previous versions of the ISO 148 series (prior to 2016), the dimension perpendicular to
the width that is parallel to the notch was specified as “width”. Changing this dimension to “thickness” makes
ISO 148-2 consistent with the terminology used in other ISO fracture standards.
3.3.3
length
L
largest dimension perpendicular to the notch
3.3.4
reference test piece
impact test piece used to verify the suitability of a pendulum impact testing machine by comparing the
indicated absorbed energy (3.2.3) measured by that machine with the reference absorbed energy (3.2.7)
associated with the test pieces
Note 1 to entry: Reference test pieces are prepared in accordance with ISO 148-3.
4 Symbols and abbreviated terms
Table 1 — Symbols/abbreviated terms and their designations and units
Symbol/
abbreviated Unit Designation
a
term
Bias of the pendulum impact machine as determined through indirect veri-
B J
V
fication
b J Repeatability
F N Force exerted by the pendulum when measured at a distance l
F N Force exerted by the pendulum due to gravity
g
g m/s Acceleration due to gravity
[1]
GUM — Guide to the expression of uncertainty in measurement
h m Height of fall of pendulum
H m Height of rise of pendulum
Absorbed energy (expressed as KV , KV , KU , KU , to identify specific notch
2 8 2 8
K J
geometries and the radius of the striking edge)
K J Total absorbed energy
T
K J Indicated absorbed energy
S
K J Calculated energy
calc
KV J Certified KV value of the reference material used in the indirect verification
R
a
See Figure 4.
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Table 1 (continued)
Symbol/
abbreviated Unit Designation
a
term
J Mean KV value of the reference test pieces tested for indirect verification
KV
V
K J Nominal initial potential energy (nominal energy)
N
K J Initial potential energy (potential energy)
P
K J Reference absorbed energy of a set of Charpy reference test pieces
R
Indicated absorbed energy or angle of rise when the machine is operated in
K or β J or °
1 1
the normal manner without a test piece in position
Indicated absorbed energy or angle of rise when the machine is operated in
K or β J or ° the normal manner without a test piece in position and without resetting the
2 2
indication mechanism
Indicated absorbed energy or angle of rise after 11 half swings when the
K or β J or ° machine is operated in the normal manner without a test piece in position and
3 3
without resetting the indication mechanism
Distance to centre of test piece (centre of strike) from the axis of rotation
l m
(length of pendulum)
l m Distance to the centre of percussion from the axis of rotation
l m Distance to the point of application of the force F from the axis of rotation
M N·m Moment equal to the product F·l
Number of reference samples tested for the indirect verification of a pendulum
n —
V
impact testing machine
p J Absorbed energy loss caused by pointer friction
p’ J Absorbed energy loss caused by bearing friction and air resistance
p J Correction of absorbed energy losses for an angle of rise β
β
r J Resolution of the pendulum scale
RM — Reference material
s J Standard deviation of the KV values obtained on n reference samples
V V
S J Bias in the scale mechanism
t s Period of the pendulum
T s Total time for 100 swings of the pendulum
T s Maximum value of T
max
T s Minimum value of T
min
u — Standard uncertainty
J
uKV
)
( Standard uncertainty of KV
V V
u(B ) J Standard uncertainty contribution from bias
V
u(F) J Standard uncertainty of the measured force, F
u(F ) J Standard uncertainty of the force transducer
ftd
u(r) J Standard uncertainty contribution from resolution
Standard uncertainty of the certified value of the reference material used for
u J
RM
the indirect verification
u J Standard uncertainty of the indirect verification result
V
α ° Angle of fall of the pendulum
β ° Angle of rise of the pendulum
a
See Figure 4.
Table 1 (continued)
Symbol/
abbreviated Unit Designation
a
term
υ — Degrees of freedom corresponding to u(B )
B V
υ — Degrees of freedom corresponding to u
V V
υ — Degrees of freedom corresponding to u
RM RM
a
See Figure 4.
5 Testing machine
A pendulum impact testing machine consists of the following parts (see Figure 1 to Figure 3):
a) foundation/installation;
b) machine framework: the structure supporting the pendulum, excluding the foundation;
c) pendulum, including the hammer;
d) anvils and supports (see Figure 2 and Figure 3);
e) indicating equipment for the absorbed energy (e.g. scale and friction pointer or electronic readout
device).
6 Direct verification
6.1 General
Direct verification of the machine involves the inspection of the items a) to e) listed in Clause 5.
Uncertainty estimates are required under Clause 6 for direct verification measurements to harmonize
the accuracy of the applied verification procedures. Uncertainty estimates required in Clause 6 are not
related to product standards or material property databases in any way.
The uncertainty of dial gauges, micrometres, callipers, and other commercial instrumentation used for
the direct verification measurements shall be estimated once, by the producer.
Uncertainty of a method to measure a direct verification parameter is assessed as part of the method
validation. Once method validation is completed, the uncertainty can be routinely used (provided the
same method is followed, the same instrumentation is used, and the operators are trained).
6.2 Foundation/installation
6.2.1 The foundation to which the machine is fixed and the method(s) of fixing the machine to the
foundation are of the utmost importance.
6.2.2 Inspection of the machine foundation can usually not be made once the machine has been
installed; thus, documentation made at the time of installation shall be produced to provide assurance
that the mass of the foundation is not less than 40 times that of the pendulum.
6.2.3 Inspection of the installed machine shall consist of the following.
a) Ensuring that the bolts are torqued to the value specified by the machine manufacturer. The
torque value shall be noted in the document provided by the manufacturer of the machine (see
6.2.1). If other mounting arrangements are used or selected by an end user, equivalency shall be
demonstrated.
6 © ISO 2016 – All rights reserved

b) Ensuring that the machine is not subject to external vibrations transmitted through the foundation
at the time of the impact test.
NOTE This can be accomplished, for example, by placing a small container of water on any convenient
location on the machine framework. The absence of ripples on the water surface during an impact test indicates
that this requirement has been met.
6.3 Machine framework
6.3.1 Inspection of the machine framework (see Figure 1) shall consist of determining the following
items:
a) free position of the pendulum;
b) location of the pendulum in relation to the supports;
c) transverse and radial play of the pendulum bearings;
d) clearance between the hammer and the framework.
Machines manufactured after 1998 shall have a reference plane from which measurements can be made.
Annex C is provided for information.
6.3.2 The axis of rotation of the pendulum shall be parallel to the reference plane to within 2/1 000.
This shall be certified by the manufacturer.
6.3.3 The machine shall be installed so that the reference plane is horizontal to within 2/1 000.
For pendulum impact testing machines without a reference plane, the axis of rotation shall be
established to be horizontal to within 4/1 000 directly or a reference plane shall be established from
which the horizontality of the axis of rotation can be verified as described above.
6.3.4 When hanging free, the pendulum shall hang so that the striking edge is within 2,5 mm of the
position where it would just touch the test specimen.
NOTE This condition can be determined using a gauge in the form of a bar that is approximately 55 mm in
length and of rectangular section 7,5 mm by 12,5 mm (see Figure 3).
6.3.5 The plane of swing of the pendulum shall be 90,0° ± 0,1° to the axis of rotation (u < 0,05°).
6.3.6 The striker shall make contact over the full thickness of the test piece.
One method of verifying this is to use a test piece having dimensions of 55 mm × 10 mm × 10 mm that
is tightly wrapped in thin paper (e.g. by means of adhesive tape) and a striking edge that is tightly
wrapped in carbon paper with the carbon side outermost (i.e. not facing the striker). From its position
of equilibrium, the pendulum is raised a few degrees, released so that it contacts the test piece, and
prevented from contacting the test piece a second time. The mark made by the carbon paper on the
paper covering the test piece should extend completely across the paper. This verification can be
performed concurrently with that of checking the angle of contact between the striker and the test
piece (see 6.4.8).
6.3.7 The pendulum shall be located so that the centre of the striker and the centre of the gap between
the anvils are coincident to within 0,5 mm (u < 0,1 mm).
6.3.8 Axial play in the pendulum bearings shall not exceed 0,25 mm (u < 0,05 mm) measured at the
centre-of-rotation under a transverse force of approximately 4 % of the effective weight of the pendulum,
F [see Figure 4 b)], applied at the centre of strike.
g
6.3.9 Radial play of the shaft in the pendulum bearings shall not exceed 0,08 mm (u < 0,02 mm) when
a force of 150 N ± 10 N is applied at a distance l perpendicular to the plane of swing of the pendulum.
NOTE The radial play can be measured, for example, by a dial gauge mounted on the machine frame at the
bearing housing in order to indicate movement at the end of the shaft (in the bearings) when a force of about
150 N is applied to the pendulum perpendicularly to the plane of the swing.
6.3.10 It is recommended that the mass of the base of the machine framework be at least 12 times that
of the pendulum.
6.4 Pendulum
6.4.1 The verification of the pendulum (including striker) shall consist of determining the following
quantities:
a) potential energy, K ;
P
b) error in the indicated absorbed energy, K ;
S
c) velocity of the pendulum at the instant of impact;
d) energy absorbed by friction;
e) position of the centre of percussion (i.e. distance from the centre of percussion to the axis of
rotation);
f) radius of the striking edge of the striker;
g) angle between the line of contact of the striker and the horizontal axis of the test piece.
6.4.2 The potential energy, K , shall not differ from the nominal energy, K , by more than ±1 %. The
P N
potential energy, K , shall be determined as follows.
P
The moment of the pendulum is determined by supporting the pendulum at a chosen distance, l , from
the axis of rotation by means of a knife edge on a balance or dynamometer in such a manner that the
line through the axis of rotation that joins the centre of gravity of the pendulum is horizontal within
15/1 000 [see Figure 4 a)] (u < 5/1 000).
The force, F, and the length, l , shall each be determined to an accuracy of ±0,2 %. The moment, M, is the
product of F · l .
NOTE Length l can be equal to length l.
The angle of fall, α, shall be measured to an accuracy of ±0,2°; this angle can be greater than 90°.
The potential energy, K , is then calculated by Formula (1):
P
KM=−1 cosα (1)
()
P
6.4.3 The graduation marks on the scale corresponding approximately to values of absorbed energy of
0 %, 10 %, 20 %, 30 %, 50 % and 80 % of the nominal energy shall be verified.
For each of these graduation marks, the pendulum shall be supported so that the graduation mark is
indicated by the pointer, and the angle of rise, β, then determined to ±0,2°. The calculated energy is
given by Formula (2):
KM=−coscβαos (2)
()
calc
8 © ISO 2016 – All rights reserved

NOTE 1 The measurement uncertainty of l , F and β, as specified, yields a mean total measurement uncertainty
of K of approximately ±0,3 % of the full-scale value.
calc
The difference between the indicated absorbed energy, K , and the calculated energy from the measured
S
values shall not be greater than ±1 % of the energy reading or ±0,5 % of the nominal energy, K . In each
N
case, the greater value is permitted, i.e.
KK−
calc S
· 100 ≤ 1 % at between 50 % and 80 % of the nominal energy, K (3)
N
K
S
−
KK
calc S
· 100 ≤ 0,5 % at less than 50 % of the nominal energy, K (4)
N
K
N
NOTE 2 Attention is drawn to the fact that the accuracy of the absorbed energy reading is inversely
proportional to its value, and this is important when K is small in comparison with K .
N
NOTE 3 For machines with scales and readout devices that are corrected for energy losses, K should be
calc
corrected in order to compare the results properly.
6.4.4 The velocity at impact can be determined from Formula (5):
vg= 21l()−cosα (5)
where
g is the local acceleration of gravity known to 1 part in 1 000 or better, in m/s .
The velocity at impact shall be 5 m/s to 5,5 m/s (u < 0,1 m/s); however, for machines manufactured
prior to 1998, any value within the range of 4,3 m/s to 7 m/s is permissible and the value shall be stated
in the report.
6.4.5 The energy absorbed by friction includes, but is not limited to, air resistance, bearing friction and
the friction of the indicating pointer. These losses shall be estimated as follows.
6.4.5.1 To determine the loss caused by pointer friction, the machine is operated in the normal manner,
but without a test piece in position, and the angle of rise, β , or energy reading, K , is noted as indicated
1 1
by the pointer. A second test is then carried out without resetting the indication pointer and the new
angle of rise, β , or energy reading, K , is noted. Thus, the loss due to friction in the indicating pointer
2 2
during the rise is equal to as given by Formula (6):
pM=−coscββos (6)
()
when the scale is graduated in degrees, or as given by Formula (7):
pK=−K (7)
when the scale is graduated in energy units.
6.4.5.2 Determination of the losses caused by bearing friction and air resistance for one half swing is
performed as follows.
After determining β or K in accordance with 6.4.5.1, the pendulum is put into its initial position.
2 2
Without resetting the indicating mechanism, release the pendulum without shock and vibration and
permit it to swing 10 half swings. After the pendulum starts its eleventh half swing, move the indicating
mechanism to about 5 % of the scale-range capacity and record the value as β or K . The losses by
3 3
bearing friction and air resistance for one half swing are equal to as given by Formula (8):
pM′= 110 coscββ− os (8)
()
when the scale is graduated in degrees, or as given by Formula (9):
pK′=110 −K (9)
()
when the scale is graduated in energy units.
NOTE If it is required to take into account these losses in an actual test giving an angle of rise, β, the quantity
as given by Formula (10) can be subtracted from the value of the absorbed energy.
β αβ+
pp=+ p′ (10)
β
β αβ+
Because β and β are nearly equal to α, Formula (10) can be reduced to Formula (11):
1 2
αβ+
β
pp=+ p′ (11)
β
α 2α
For machines graduated in energy units, the value of β can be calculated as given in Formula (12):
 
 
β = arccos (12)
 
MK −K
()
PT
 
6.4.5.3 The values of β , β , and β , and the values of K , K , and K shall be the mean values from at
1 2 3 1 2 3
least two determinations. The total friction loss p + p′, so measured, shall not exceed 0,5 % of the nominal
energy, K . If it does, and it is not possible to bring the friction loss within the tolerance by reducing the
N
pointer friction, the bearings shall be cleaned or replaced.
6.4.6 The distance from the centre of percussion to the axis of rotation, l , is derived from the period
(time of swing) of the pendulum, and it shall be 0,995 l ± 0,005 l. The measurement uncertainty of the
calculated value of l shall be <0,5 mm.
The distance can be determined by swinging the pendulum through an angle not exceeding 5° and
measuring the time, t, of a complete swing in seconds.
l is derived from Formula (13):
gt⋅
l = (13)
4π
where
g is the acceleration of gravity, taken as equal to 9,81 m/s ;
π is taken as equal to 9,87.
Therefore, in metres, l = 0,2485 · t .
The value of t shall be determined to within 0,1 %.
With a pendulum having a period of approximately 2 s, this accuracy may be achieved as follows.
Determine the time, T, of 100 complete swings, three times. An accurate measure of t is the average
10 © ISO 2016 – All rights reserved

of the three values of T divided by 100, provided the quantity (T − T ), which represents the
max min
repeatability, is not more than 0,2 s.
6.4.7 The dimensions of the striker shall be checked. Either of two types of striker may be used, the
2 mm striker or the 8 mm striker. The values for the radius of curvature and the angle of the tip for both
types are shown in Table 3.
The maximum width of that portion of the striker passing between the anvils shall be at least 10 mm
but not greater than 18 mm (u < 0,2 mm).
NOTE An example of a method of verifying the geometry of the striker is to make a replica for examination.
6.4.8 The angle between the line of contact of the striker and the horizontal axis of the test piece shall
be 90° ± 2° (see 6.3.6) (u < 0,2°).
6.4.9 The mechanism for releasing the pendulum from its initial position shall operate freely and
permit release of the pendulum without initial impulse, retardation or side vibration.
6.4.10 If the machine has a brake mechanism, means shall be provided to prevent the brake from being
accidentally engaged. In addition, there shall be provision to disengage the brake mechanism, for example
during the measurement of period and friction losses.
6.4.11 Machines with automated lifting devices shall be constructed so that direct verification can be
performed.
6.5 Anvil and supports
6.5.1 Inspection of the anvils and supports should consist of determining the following items (see
Figure 2 and Figure 3 and Table 3):
a) configuration of the supports;
b) configuration of the anvils;
c) distance between the anvils;
d) taper of the anvils;
e) radius of the anvils;
f) clearance for the broken test piece to exit the machine.
6.5.2 The planes containing the support surfaces shall be parallel and the distance between them shall
not exceed 0,1 mm (u < 0,05 mm). Supports shall be such that the axis of the test piece is parallel to the
axis of rotation of the pendulum within 3/1 000 (u < 1/1 000).
6.5.3 The planes containing the anvil surfaces facing the test piece shall be parallel and the distance
between them shall not exceed 0,1 mm (u < 0,05 mm). The two planes containing the supports and the
anvils shall be 90° ± 0,1° relative to each other (u < 0,05°). Additional requirements for the configuration
of the anvils are given in Table 3.
6.5.4 Sufficient clearance shall be provided to ensure that fractured test pieces are free to leave
the machine with a minimum of interference and not rebound into the hammer before the pendulum
completes its swing. No part of the pendulum that passes between the anvils shall exceed 18 mm in
width (u < 0,2 mm).
Hammers are often of one of two basic designs (see Figure 1). When using the C-type hammer, the
broken test pieces will not rebound into the hammer if the clearance at each end of the test piece is
greater than 13 mm. If end stops are used to position test pieces, they shall be retracted prior to the
instant of impact. When using the U-type hammer, means shall be provided to prevent the broken
test pieces from rebounding into the hammer. In most machines using U-type hammers, shrouds (see
Figure 3) should be designed and installed with the following requirements:
a) a thickness of approximately 1,5 mm;
b) a minimum hardness of 45 HRC;
c) a radius of at least 1,5 mm at the underside corners;
d) a position in which the clearance between them and the hammer overhang does not exceed 1,5 mm.
In machines where the opening within the hammer permits a clearance between the ends of the test
piece (resting in position ready to test) and the shrouds of at least 13 mm, the requirements of a) and d)
need not apply.
6.6 Indicating equipment
6.6.1 The verification of the analogue indicating equipment shall consist of the following examinations:
a) examination of the scale graduations;
b) examination of the indicating pointer.
The scale shall be graduated in units of angle or of energy.
The thickness of the graduation marks on the scale shall be uniform and the width of the pointer shall
be approximately equal to the width of a graduation mark. The indicating pointer shall permit a reading
free from parallax.
The resolution, r, of the indicator is obtained from the ratio between the width of the pointer and
the centre-to-centre distance between two adjacent scale-graduation marks (scale interval). The
recommended ratios are 1:4, 1:5, or 1:10; a spacing of 2,5 mm or greater is required to estimate a tenth
of a division on the scale.
The scale interval shall be at most 1 % of the nominal energy and shall permit an estimation of energy
in increments of less than or equal to 0,25 % of the nominal energy.
6.6.2 The verification of digital indicating equipment shall ensure that the following requirements
are met.
— The scale shall be graduated in units of angle or of energy.
— The resolution of the scale is considered to be one increment of the last active number of the digital
indicator provided that the indication does not fluctuate by more than one increment. When the
readings fluctuate by more than one increment, the resolution is taken to be equal to half the range
of fluctuation.
— The resolution shall be less than or equal to 0,25 % of the nominal energy.
12 © ISO 2016 – All rights reserved

7 Indirect verification by use of reference test pieces
7.1 Reference test pieces used
Indirect verification consists of verifying points on the measuring scale using reference test pieces. The
following reference test pieces are used:
a) for comparison between test results obtained with the machine under consideration and test
results obtained with a particular reference machine or set of reference machines, or with an SI
traceable K value obtained in full accordance with ISO 148-1;
R
b) to monitor the performance of a machine over a period of time, without reference to any other
machine.
7.2 Absorbed energy levels
The indirect verification shall be performed at a minimum of two absorbed energy levels within the
range of use of the machine. A set for each energy level shall consist of at least five reference test pieces.
The reference test piece absorbed energy levels shall be as close as possible to the upper and lower limits
of the range of use, subject to the availability of reference test pieces for these absorbed energy levels.
When more than two reference test piece absorbed energy levels are used, the other level(s) should be
distributed as uniformly as possible between the upper and lower limits subject to the availability of
reference test pieces.
7.3 Requirements for reference test pieces
Reference test pieces shall be obtained from a reference material producer who has prepared the test
pieces as specified in ISO 148-3. Whether or not test pieces that do not break shall be taken into account,
the calculati
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 148-2
ISO/TC 164/SC 4 Secrétariat: ANSI
Début de vote: Vote clos le:
2015-08-06 2015-11-06
Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur
éprouvette Charpy —
Partie 2:
Vérification des machines d’essai (mouton-pendule)
Metallic materials — Charpy pendulum impact test —
Part 2: Verification of testing machines
ICS: 77.040.10
TRAITEMENT PARRALLÈLE ISO/CEN
Le présent projet a été élaboré dans le cadre de l’Organisation internationale de
normalisation (ISO) et soumis selon le mode de collaboration sous la direction
de l’ISO, tel que défini dans l’Accord de Vienne.
Le projet est par conséquent soumis en parallèle aux comités membres de l’ISO et
aux comités membres du CEN pour enquête de cinq mois.
En cas d’acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la base des observations
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC reçues, sera soumis en parallèle à un vote d’approbation de deux mois au sein de
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
l’ISO et à un vote formel au sein du CEN.
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu’il est
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
parvenu du secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
texte sera effectué au Secrétariat central de l’ISO au stade de publication.
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 148-2:2015(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
©
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2015

ISO/DIS 148-2:2015(F) ISO/DIS 148-2

Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
3.1 Définitions relatives à la machine . 2
3.2 Définitions relatives à l'énergie . 3
3.3 Définitions relatives aux éprouvettes . 4
4 Symboles et abréviations . 4
5 Machine d'essai . 7
6 Vérification directe . 7
6.1 Généralités . 7
6.2 Fondations/installation . 7
6.3 Bâti de la machine . 7
6.4 Pendule . 8
6.5 Appuis et supports . 12
6.6 Dispositif indicateur . 13
7 Vérification indirecte par utilisation d'éprouvettes de référence . 13
7.1 Éprouvettes de référence utilisées . 13
7.2 Niveaux d'énergie absorbée . 13
7.3 Exigences pour les éprouvettes de référence . 14
7.4 Vérification directe réduite . 14
7.5 Erreur et répétabilité . 14
8 Fréquence des vérifications . 15
8.1 Une vérification directe complète suivie d’une vérification indirecte doit être réalisée lors de
l'installation de la machine ou après son déplacement. . 15
8.2 Des vérifications indirectes incluant une vérification directe limitée doivent être réalisées à des
intervalles ne dépassant pas 12 mois. Des vérifications indirectes plus fréquentes peuvent être
nécessaires en fonction de l’usure observée. . 15
8.3 Lorsque les appuis et/ou les couteaux sont remplacés, une vérification directe conformément
aux Articles décrivant la(es) partie(s) concernée(s), doit être réalisée. Une vérification indirecte
doit être également réalisée. . 15
8.4 Une vérification directe complète doit être réalisée lorsque les résultats d’une vérification
indirecte ne sont pas satisfaisant. . 15
9 Rapport de vérification . 15
9.1 Généralités . 15
9.2 Vérification directe . 16
9.3 Vérification indirecte . 16
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
10 Incertitude . 16
© ISO 2015
Annexe A (informative) Incertitude de mesure du résultat de la vérification indirecte d'une
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur machine d'essai par choc sur éprouvette Charpy (mouton-pendule) . 3
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
Annexe B (informative) Incertitude de mesure des résultats de la vérification directe d'une
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
machine d'essai par choc sur éprouvette Charpy (mouton-pendule) . 7
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Annexe C (informative) Méthode directe de vérification des caractéristiques géométriques des
Tel. + 41 22 749 01 11
moutons-pendules au moyen d'un gabarit . 13
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
iii
ii © ISO 2015 – Tous droits réservés

ISO/DIS 148-2
Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
3.1 Définitions relatives à la machine . 2
3.2 Définitions relatives à l'énergie . 3
3.3 Définitions relatives aux éprouvettes . 4
4 Symboles et abréviations . 4
5 Machine d'essai . 7
6 Vérification directe . 7
6.1 Généralités . 7
6.2 Fondations/installation . 7
6.3 Bâti de la machine . 7
6.4 Pendule . 8
6.5 Appuis et supports . 12
6.6 Dispositif indicateur . 13
7 Vérification indirecte par utilisation d'éprouvettes de référence . 13
7.1 Éprouvettes de référence utilisées . 13
7.2 Niveaux d'énergie absorbée . 13
7.3 Exigences pour les éprouvettes de référence . 14
7.4 Vérification directe réduite . 14
7.5 Erreur et répétabilité . 14
8 Fréquence des vérifications . 15
8.1 Une vérification directe complète suivie d’une vérification indirecte doit être réalisée lors de
l'installation de la machine ou après son déplacement. . 15
8.2 Des vérifications indirectes incluant une vérification directe limitée doivent être réalisées à des
intervalles ne dépassant pas 12 mois. Des vérifications indirectes plus fréquentes peuvent être
nécessaires en fonction de l’usure observée. . 15
8.3 Lorsque les appuis et/ou les couteaux sont remplacés, une vérification directe conformément
aux Articles décrivant la(es) partie(s) concernée(s), doit être réalisée. Une vérification indirecte
doit être également réalisée. . 15
8.4 Une vérification directe complète doit être réalisée lorsque les résultats d’une vérification
indirecte ne sont pas satisfaisant. . 15
9 Rapport de vérification . 15
9.1 Généralités . 15
9.2 Vérification directe . 16
9.3 Vérification indirecte . 16
10 Incertitude . 16
Annexe A (informative) Incertitude de mesure du résultat de la vérification indirecte d'une
machine d'essai par choc sur éprouvette Charpy (mouton-pendule) . 3
Annexe B (informative) Incertitude de mesure des résultats de la vérification directe d'une
machine d'essai par choc sur éprouvette Charpy (mouton-pendule) . 7
Annexe C (informative) Méthode directe de vérification des caractéristiques géométriques des
moutons-pendules au moyen d'un gabarit . 13
ISO/DIS 148-2
Bibliographie . 18

iv © ISO 2015 – Tous droits réservés

ISO/DIS 148-2
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 148-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux, sous-comité
SC 4, Essais de ténacité.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 148-2:2008), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 148 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Matériaux métalliques — Essai de
flexion par choc sur éprouvette Charpy:
 Partie 1: Méthode d’essai
 Partie 2: Vérification des machines d'essai (mouton-pendule)
 Partie 3: Préparation et caractérisation des éprouvettes Charpy à entaille en V pour la vérification
indirecte des machines d'essai mouton-pendule

ISO/DIS 148-2
Introduction
La conformité d'un mouton-pendule pour l'essai de réception de matériaux métalliques était habituellement
basée sur l'étalonnage de son échelle et la vérification de la conformité des dimensions spécifiées, telles que
la forme et la distance entre les appuis supportant l'éprouvette. L'étalonnage de l'échelle était communément
vérifié par le mesurage de la masse du pendule et de sa position pour différentes lectures sur l'échelle. Ce
mode opératoire d'évaluation de la machine offrait le net avantage de requérir seulement des mesurages de
quantités qui peuvent présenter une traçabilité à des normes nationales. La nature objective de tels
mesurages traçables réduit la nécessité d'arbitrage concernant la conformité des machines pour les essais de
réception d'un matériau.
Cependant, deux machines qui ont été évaluées par le mode opératoire de vérification directe décrit ci-
dessus, et qui ont satisfait toutes deux aux exigences dimensionnelles, peuvent donner quelquefois des
valeurs d'énergie de rupture significativement différentes lors d'essais sur des éprouvettes d'un même
matériau. Cette différence est importante commercialement lorsque les valeurs obtenues sur une machine
répondent à la spécification de matériau alors que celles obtenues sur l'autre machine ne sont pas
satisfaisantes. Afin d'éviter de tels désaccords, certains acheteurs de matériaux ajoutent l'exigence que toutes
les machines d'essai de flexion utilisées pour l'essai de réception du matériau qui leur est vendu soient
vérifiées de façon indirecte par l'utilisation d'éprouvettes de référence fournies par leurs soins. Une machine
est considérée comme acceptable uniquement si les valeurs obtenues avec la machine satisfont, dans les
limites spécifiées, à la valeur fournie avec les éprouvettes de référence.
Cette norme décrit aussi bien la vérification directe d’origine que les procédures de vérification indirecte.
vi © ISO 2015 – Tous droits réservés

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 148-2

Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur
éprouvette Charpy — Partie 2: Vérification des machines
d'essai (mouton-pendule)
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 148 traite de la vérification des éléments des machines d'essai de flexion par choc
(moutons-pendules) à propos de leurs éléments de construction, leur performance globale et la précision des
résultats qu'ils produisent. Elle s'applique aux machines ayant des couteaux de 2 mm ou de 8 mm utilisées
pour les essais de flexion par choc effectués par exemple conformément à l'ISO 148-1.
Elle peut s'appliquer de manière analogue aux moutons-pendules de capacités ou de conceptions différentes.
Les machines de choc utilisées pour les essais des matériaux métalliques par des laboratoires industriels,
généralistes ou de recherche conformément à la présente partie de l'ISO 148 sont qualifiées de machines
industrielles. Celles répondant à des exigences plus contraignantes sont qualifiées de machines de référence.
Les exigences relatives à la vérification des machines de référence sont fixées dans l'ISO 148-3.
La présente partie de l'ISO 148 décrit deux méthodes de vérification.
1) La méthode directe, qui est de nature statique, comprend des mesurages sur les parties critiques de
la machine pour s'assurer qu'elle satisfait aux exigences de la présente partie de l'ISO 148. Les
instruments utilisés pour la vérification et l'étalonnage ont une traçabilité aux étalons nationaux. Les
méthodes directes sont utilisées lors de l'installation ou de la réparation de la machine ou lorsque la
méthode indirecte donne un résultat non conforme.
2) La méthode indirecte, qui est de nature dynamique, utilise des éprouvettes de référence afin de
vérifier des points sur l'échelle de mesure.
Un mouton-pendule n'est pas conforme à la présente partie de l'ISO 148 tant qu'il n'a pas été vérifié par les
deux méthodes, directe et indirecte, et satisfait aux exigences des Articles 6 et 7.
Les exigences relatives aux éprouvettes de référence sont données dans l'ISO 148-3.
La présente partie de l'ISO 148 décrit comment prendre en compte les différentes composantes de l'énergie
totale absorbée par la rupture de l'éprouvette au moyen d'une méthode indirecte. Cette énergie totale
absorbée consiste en
 l'énergie nécessaire pour rompre l'éprouvette elle-même, et
 les pertes internes d'énergie du mouton-pendule effectuant la première demi-oscillation depuis sa position
initiale.
NOTE Les pertes internes d'énergie sont dues :
 à la résistance de l'air, aux frottements des paliers de l'axe de rotation et de l'index du mouton-pendule et
peuvent être déterminées par la méthode directe (voir 6.4.5), et
 au choc sur les fondations, aux vibrations du bâti et du pendule, pour lesquelles aucune méthode de
mesure et aucun appareillage appropriés n'ont été développés.
ISO/DIS 148-2
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 148-1, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy —Partie 1: Méthode
d’essai
ISO 148-3, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy —Partie 3: Préparation
et caractérisation des éprouvettes Charpy à entaille en V pour la vérification indirecte des machines d'essai
mouton-pendule
ISO 7500-1:2004, Matériaux métalliques — Vérification des machines pour essais statiques uniaxiaux —
Partie 1: Machines d’essai de traction/compression — Vérification et étalonnage du système de mesure de
force, Annexe D
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1 Définitions relatives à la machine
3.1.1
appui
partie de la machine servant à positionner correctement l'éprouvette pour l'impact, par rapport au couteau et
aux supports d'éprouvette, et qui supporte l'éprouvette sous la force de l'impact
3.1.2
base du bâti
partie du bâti de la machine située sous le plan horizontal des supports
3.1.3
centre de percussion
point d'un corps où, lorsqu'on frappe un coup, l'action de percussion est la même que si la masse totale du
corps était concentrée en ce point
NOTE Lorsqu'un mouton-pendule simple délivre un coup selon une ligne horizontale passant par le centre de percussion,
il n'y a aucune réaction résultante sur l'axe de rotation.
Voir Figure 4.
3.1.4
point d'impact
point de l'arête du couteau du pendule au niveau duquel l'arête verticale du couteau rencontre le plan
horizontal à mi-hauteur de l'éprouvette (c'est-à-dire 5 mm) ou d'une barre équivalente reposant sur les
supports de l'éprouvette, lorsque le pendule est libre
Voir Figure 4.
3.1.5
machine industrielle
mouton-pendule utilisé pour des essais industriels, généraux ou la plupart des essais de laboratoire effectués
sur des matériaux métalliques
NOTE 1 les machines industrielles ne sont pas utilisées pour la détermination des valeurs de références, sauf si elles
remplissent les exigences d’un mouton-pendule de référence (voir ISO 148-3).
ISO/DIS 148-2
NOTE 2 Les machines industrielles sont vérifiées selon les modes opératoires décrits dans la présente partie de
l'ISO 148.
3.1.6
machine de référence
mouton-pendule utilisé pour la détermination des valeurs certifiées de lots d'éprouvettes de référence
NOTE Les machines de référence sont vérifiées en utilisant les procédures décrites dans l’ISO 148-3
3.1.7
couteau
partie du pendule qui sera en contact avec l'éprouvette
NOTE Le bord qui touche l'éprouvette a un rayon de 2 mm (couteau de 2 mm) ou de 8 mm (couteau de 8 mm).
Voir Figure 2.
3.1.8
supports d'éprouvette
partie de la machine servant à positionner correctement l'éprouvette pour l'impact par rapport au centre de
percussion du pendule, du couteau et des appuis
Voir Figures 2 et 3.
3.2 Définitions relatives à l'énergie
3.2.1
énergie totale absorbée
K
T
énergie totale absorbée requise pour rompre une éprouvette avec un mouton-pendule qui n'est pas corrigé
pour de quelconques pertes d'énergie
NOTE Elle est égale à la différence d'énergie potentielle entre la position initiale du pendule et la position de celui-ci
à la fin de la première demi-oscillation pendant laquelle l'éprouvette est rompue (voir 6.3).
3.2.2
énergie potentielle initiale
K
P
énergie potentielle du marteau du pendule avant qu'il soit libéré pour l'essai de choc, telle qu'elle est
déterminée par vérification directe
NOTE Voir 6.4.2.
3.2.3
énergie absorbée
K
énergie requise pour rompre une éprouvette avec un mouton-pendule, après correction du frottement comme
défini en 6.4.5
NOTE La lettre V ou U est utilisée pour indiquer la géométrie de l'entaille, soit KV ou KU. Le chiffre 2 ou 8 est
utilisé comme indice pour indiquer le rayon du couteau, par exemple KV .
3.2.4
énergie calculée
K
calc
énergie calculée à partir des valeurs d'angle, de longueur et de la force mesurée lors de la vérification directe
ISO/DIS 148-2
3.2.5
énergie potentielle initiale nominale
énergie nominale
K
N
énergie attribuée par le constructeur du mouton-pendule
3.2.6
énergie absorbée indiquée
K
S
énergie donnée par l'indicateur de la machine d'essai, qui peut ou non nécessiter une correction pour les
frottements afin de déterminer l'énergie absorbée, K
3.2.7
énergie absorbée de référence
K
R
valeur certifiée de l'énergie absorbée associée aux éprouvettes utilisées pour vérifier les performances des
moutons-pendules
3.3 Définitions relatives aux éprouvettes
3.3.1
largeur
distance entre la face entaillée et la face opposée
3.3.2
épaisseur
dimension perpendiculaire à la hauteur et parallèle à l'entaille
3.3.3
longueur
dimension la plus grande, perpendiculaire à l'entaille
3.3.4
éprouvette de référence
éprouvette de flexion par choc utilisée pour vérifier la conformité des moutons-pendules par comparaison de
l'énergie absorbée indiquée par la machine avec l'énergie absorbée de référence associées aux éprouvettes
NOTE Les éprouvettes de référence sont préparées conformément à l’ISO 148-3
4 Symboles et abréviations
Pour les besoins du présent document, les symboles et abréviations données dans le Tableau 1 s'appliquent.
ISO/DIS 148-2
Tableau 1 — Symboles, abréviations et leur désignation et unité
Symbole/ Unité Désignation
a
abréviation
B J Erreur du mouton-pendule telle que déterminée par la vérification indirecte
V
b J Répétabilité
F N Force exercée par le pendule, mesurée à une distance l 2
F N Force exercée par le pendule due à la pesanteur
g
g m/s Accélération due à la pesanteur
GUM — Guide ISO pour l'expression de l'incertitude de mesure [8]
h m Hauteur de chute du pendule
H
m Hauteur de remontée du pendule
ISO — Organisation internationale de normalisation
K J Énergie absorbée (exprimée en KV , KV , KU , KU , pour identifier les géométries
2 8 2 8
spécifiques d’entailles et de rayons de l’arête du couteau)
K J Énergie totale absorbée
T
K J Énergie absorbée indiquée
S
K J Énergie calculée
calc
KV J Valeur KV certifiée du matériau de référence utilisé pour la vérification indirecte
R
J Valeur KV moyenne des éprouvettes de référence soumises à essai lors de la
KVV
vérification indirecte
K
J Énergie potentielle initiale nominale (énergie nominale)
N
K J Énergie absorbée de référence d'un jeu d'éprouvettes de référence Charpy
R
K J Énergie potentielle initiale (énergie potentielle)
P
K or β J ou Énergie absorbée indiquée ou angle de remontée lorsque la machine est utilisée de
1 1
degré façon normale sans éprouvette en position
K or β J ou Énergie absorbée indiquée ou angle de remontée lorsque la machine est utilisée de
2 2
degré façon normale sans éprouvette en position et sans nouveau réglage du mécanisme
d'indication
K or β J ou Énergie absorbée indiquée ou angle de remontée après 11 demi-oscillations lorsque
3 3
degré la machine est utilisée de façon normale sans éprouvette en position et sans nouveau
réglage du mécanisme d'indication
ISO/DIS 148-2
Tableau 1 (Suite)
Symbole/ Unité Désignation
a
abréviation
l
m Distance du centre de l'éprouvette (centre du couteau) à l'axe de rotation (longueur du
pendule)
l m Distance du centre de percussion à l'axe de rotation
Distance du point d'application de la force F à l'axe de rotation
l m
M N·m Moment, égal au produit Fxl
n — Nombre d'éprouvettes de référence soumises à essai pour la vérification indirecte d'un
V
mouton-pendule
p J Perte d'énergie absorbée due aux frottements de l'index
p' J Perte d'énergie absorbée due aux frottements dans les paliers et à la résistance de l'air
p J Correction de la perte d'énergie pour un angle de remontée β
β
r
J Résolution de l'échelle du pendule
RM — Matériau de référence
s J Écart-type des valeurs KV obtenues sur les n éprouvettes de référence
V V
S J Erreur du mécanisme de l'échelle
t
s Période du pendule
T s Durée totale de 100 oscillations du pendule
T s Valeur maximale de T
max
T s Valeur minimale de T
min
u
— Incertitude-type
J
u( KVV ) Incertitude-type de KVV
u(B ) J Contribution d'incertitude-type à partir de l'erreur
V
u(F) Incertitude-type de la force mesurée, F
J
u(F ) J Incertitude-type du transducteur de force
ftd
u(r) J Contribution d'incertitude-type à partir de la résolution
u J Incertitude-type de la valeur certifiée du matériau de référence utilisé pour la vérification
RM
indirecte
u J Incertitude-type du résultat de la vérification indirecte
V
α degré Angle de chute du pendule
β degré Angle de remontée du pendule
— Degrés de liberté correspondant à u(B )
 V
B
— Degrés de liberté correspondant à u
V

V
— Degrés de liberté correspondant à u
 RM
RM
a
Voir Figure 4.
ISO/DIS 148-2
5 Machine d'essai
Un mouton-pendule comprend les parties suivantes (voir Figures 1 à 3):
1) fondations/installation ;
2) bâti de la machine: structure supportant le pendule à l'exclusion des fondations ;
3) pendule, marteau inclus ;
4) appuis et supports (voir Figures 2 et 3);
5) indicateur de l'énergie absorbée (par exemple échelle, index ou dispositif électronique).
6 Vérification directe
6.1 Généralités
La vérification directe de la machine comprend la vérification des points a)-e) listés au paragraphe 5.
6.2 Fondations/installation
6.2.1 Les fondations sur lesquelles la machine est fixée et la ou les méthodes de fixation de la machine sont
de la plus grande importance.
6.2.2 Les fondations du mouton-pendule ne peuvent généralement pas être vérifiées après installation. En
conséquence, la documentation établie lors de l'installation de la machine doit prouver que la masse des
fondations est au moins égale à 40 fois celle du pendule.
6.2.3 La vérification de la machine installée doit comprendre ce qui suit:
1) s'assurer que le couple de serrage des boulons est conforme à celui indiqué par le constructeur de la
machine. Cette valeur de couple doit être indiquée sur le document fourni par le constructeur de la
machine (voir 6.2.1). Si d'autres dispositifs de montage sont utilisés ou choisis par un utilisateur final,
l'équivalence doit être démontrée;
2) s'assurer que le mouton-pendule n'est pas sujet à des vibrations externes transmises par les
fondations au moment de l'essai de choc.
NOTE Cela peut être réalisé, par exemple, en plaçant un petit récipient rempli d'eau sur le bâti de la machine en tout
emplacement convenable. L'absence de rides à la surface de l'eau indique que cette exigence est satisfaite.
6.3 Bâti de la machine
6.3.1 La vérification du bâti de la machine (voir Figure 1) doit comprendre les points suivants :
1) position libre du pendule ;
2) position du pendule par rapport aux supports ;
3) jeux transversal et radial des paliers du pendule ;
4) jeu entre le marteau et le bâti.
Les machines fabriquées après 1998 doivent avoir un plan de référence à partir duquel peuvent être réalisés
les mesurages.
ISO/DIS 148-2
L'Annexe C est donnée à titre d'information.
6.3.2 L'axe de rotation du pendule doit être parallèle au plan de référence à 2/1 000 près. Cela doit être
certifié par le constructeur de la machine.
6.3.3 La machine doit être installée de façon que le plan de référence soit horizontal à 2/1 000 près.
Pour les machines ne comportant pas de plan de référence, l'axe de rotation doit être horizontal à 4/1 000
près. Cela doit être démontré par une vérification directe ou bien un plan de référence doit être défini pour la
vérification de l'horizontalité de l'axe de rotation comme décrit ci-dessus.
6.3.4 En position libre, le pendule doit pendre de façon que l'arête du couteau soit au plus à 0,5 mm de la
position où il serait juste en contact avec l'éprouvette.
NOTE Cette condition peut être vérifiée à l'aide d'un barreau d'environ 55 mm de long de section rectangulaire, d'une
hauteur de 9,5 mm et d'une largeur d'environ 10 mm (voir Figure 3).
o
6.3.5 Le plan d'oscillation du pendule doit être à 90° ± 0,1° de l'axe de rotation. (u < 0,05 ).
6.3.6 Le couteau doit entrer en contact avec l'éprouvette sur toute la largeur de celle-ci.
NOTE Une méthode possible de vérification est d’utiliser une éprouvette de 55 mm × 10 mm × 10 mm qui est
enveloppée d'un papier mince, bien serré (par exemple avec du ruban adhésif), et placer l'éprouvette sur les supports
d'éprouvette. De même, envelopper l'arête du couteau de papier carbone, la face encrée vers l'extérieur (c'est-à-dire ne
faisant pas face au couteau). Le pendule est élevé de quelques degrés de sa position d'équilibre, puis est libéré afin
d’entrer en contact avec l'éprouvette en évitant un deuxième contact avec celle-ci. Il convient que le papier carbone
marque le papier enveloppant l'éprouvette sur toute sa largeur. Cet essai peut être exécuté conjointement avec la
vérification de l'angle de contact entre le couteau et l'éprouvette (voir 6.4.8).
6.3.7 Positionner le pendule de façon que l'arête du couteau coïncide à ± 0,5 mm avec le plan médian entre
les appuis d'éprouvettes. (u < 0,02 mm).
6.3.8 Le jeu axial des paliers du pendule, mesuré au niveau du couteau, doit être inférieur à 0,25 mm
lorsqu'une force transversale d'environ 4 % du poids effectif du pendule, F [voir Figure 4 b)], est appliquée au
g
point d'impact. (u < 0,05 mm).
6.3.9 Le jeu radial de l'arbre dans les paliers du pendule doit être inférieur à 0,08 mm lorsqu'une force de
(150 ± 10) N est appliquée à une distance l, perpendiculairement au plan d'oscillation du pendule. . (u < 0,02
mm).
NOTE Le jeu radial peut être mesuré, par exemple, en plaçant un comparateur sur le bâti de la machine de façon à
indiquer le déplacement de l'extrémité de l'arbre (dans les paliers) lorsqu'une force d'environ 150 N est appliquée au
pendule perpendiculairement au plan d'oscillation.
6.3.10 Pour les nouvelles machines, il est recommandé que la masse de la base du bâti de la machine soit
au moins égale à 12 fois la masse du pendule.
6.4 Pendule
6.4.1 La vérification du pendule (couteau inclus) doit comprendre la détermination des grandeurs suivantes :
1) énergie potentielle, K ;
P
2) erreur sur l'énergie absorbée indiquée, K ;
S
3) vitesse du pendule au moment de l'impact ;
4) énergie absorbée par les frottements ;
ISO/DIS 148-2
5) position du centre de percussion (c'est-à-dire la distance du centre de percussion à l'axe de rotation);
6) rayon de l'arête du couteau;
7) angle entre la ligne de contact du couteau et l'axe horizontal de l'éprouvette.
6.4.2 L'énergie potentielle, K , ne doit pas s'écarter de l'énergie nominale, K , de plus de ± 1 %. L'énergie
P N
potentielle, K , doit être déterminée comme suit.
P
Déterminer le moment du pendule en reposant un point du couteau situé à la distance l de l'axe de rotation
au moyen du couteau d'une balance ou d'un dynamomètre de façon que la ligne passant par l'axe de rotation
et joignant le centre de gravité du pendule soit horizontale à 15/1 000 [voir Figure 4 a)]. (u < 5/1000).
Déterminer la force, F, et la longueur, l , avec une exactitude de ± 0,2 %. Le moment, M, est le produit F × l .
2 2
NOTE La longueur l peut être égale à la longueur l.
Mesurer l'angle de chute, α, avec une exactitude de ± 0,2°; cet angle peut être supérieur à 90°.
Calculer ensuite l'énergie potentielle, K , à l'aide de l'Équation (1) :
P
K = M(1 - cos α) (1)
P
6.4.3 Vérifier les graduations de l'échelle correspondant à des valeurs d'énergie absorbée d'environ 0 %,
10 %, 20 %, 30 %, 50 % et 80 % de l'énergie nominale.
Pour chacune de ces graduations, remonter le pendule jusqu'à ce que l'index indique la graduation, puis
déterminer l'angle de remontée β à ± 0,2°. L'énergie calculée est donnée par l'Équation (2):
K = M(cos β - cos α)                           (2)
calc
NOTE 1 Le degré d'exactitude des mesurages de l , de F et de β , tels que spécifiés, conduit à une erreur totale
moyenne de mesure de K d'environ ± 0,3 % de l'indication maximale de l'échelle.
calc
La différence entre l'énergie absorbée indiquée, K , et l'énergie calculée à partir des valeurs mesurées doit
S
être inférieure ou égale à ± 1 % de la lecture d'énergie ou à ± 0,5 % de l'énergie nominale, K . Dans chaque
N
cas, la valeur la plus grande est autorisée, c'est-à-dire:
Kcalc - KS
× 100 1 %, entre 80 % et 50 % de l'énergie nominale, K (3)
N
KS
Kcalc - KS
× 100 0,5 %, en dessous de 50 % de l'énergie nominale, K (4)
N
KS
NOTE 2 L'attention est attirée sur le fait que l'exactitude de la lecture de l'énergie absorbée varie en sens inverse de sa
valeur, ce point étant important lorsque K est faible vis-à-vis de K .
N
NOTE 3 Pour les machines avec échelles et dispositifs de lecture corrigés pour les pertes d'énergie, K nécessitera
calc
une correction pour effectuer une comparaison correcte des résultats.
6.4.4 La vitesse d'impact doit être déterminée par l'Équation (5):
  2gl1- cos (5)
où g est égale à 9,81 m/s2 (pour éviter de la mesurer à l'emplacement de chaque machine d'essai).
ISO/DIS 148-2
La vitesse d'impact doit être comprise entre 5 m/s et 5,5 m/s (u < 0.1 m/s); cependant, pour les machines
fabriquées avant 1998, les valeurs comprises entre 4,3 m/s et 7 m/s sont permises et doivent être notées
dans le rapport d'essai.
6.4.5 L'énergie absorbée par frottement comprend, sans être limitée, la résistance de l'air, le frottement des
paliers et le frottement de l'index. Ces pertes doivent être estimées comme suit.
6.4.5.1 Pour déterminer la perte due au frottement de l'index, utiliser la machine normalement mais sans
éprouvette en position, et noter l'angle de remontée, β , ou l'énergie, K , indiqué(e) par l'index. Réaliser
1 1
ensuite un second essai sans déplacer l'index, et noter le nouvel angle de remontée, β , ou la nouvelle valeur
d'énergie, K . Par suite, la perte causée par le frottement de l'index durant la remontée est égale à :
p = M(cos β - cos β ) (6)
1 2
si l'échelle est graduée en degrés, ou
p = K - K (7)
1 2
si l'échelle est graduée en unités d'énergie.
6.4.5.2 Déterminer comme suit les pertes causées par le frottement des paliers et la résistance de l'air
pour une demi-oscillation.
Déterminer β ou K conformément à 6.4.5.1, puis placer le pendule dans sa position initiale. Sans nouveau
2 2
réglage de l'indicateur, libérer le pendule sans générer de choc ni de vibration et le laisser effectuer 10 demi-
oscillations. Après le début de la 11e demi-oscillation, déplacer l'indicateur d'environ 5 % de sa portée
maximale et noter la valeur de β ou de K . Les pertes dues au frottement dans les paliers et à la résistance
3 3
de l'air pour une demi-oscillation sont égales à
p′ = 1/10 M(cos β - cos β ) (8)
3 2
si l'échelle est graduée en degrés, ou
p′ = 1/10 (K - K ) (9)
3 2
si l'échelle est graduée en unités d'énergie.
NOTE S'il est requis de prendre en compte ces pertes dans le cas d'un essai réel avec un angle de
remontée, β , la quantité
(10)
peut être soustraite de la valeur de l'énergie absorbée.
Étant donné que β et β sont presque égaux à α , l'équation (10) peut être réduite à
1 2
(11)
Pour les machines graduées en unités d'énergie, la valeur b peut être calculée comme suit :
(12)
ISO/DIS 148-2
6.4.5.3 Les valeurs de β , β , et β , et les valeurs de K , K , et K doivent être les valeurs moyennes issues
1 2 3 1 2 3
d’au moins deux déterminations. La perte totale par frottement p + p′, ainsi mesurées, ne doivent pas excéder
0,5 % de l’énergie nominale, K Si c’est le cas, et qu’il n’est pas possible de ramener les pertes par frottement
N.
dans les limites de tolérance en réduisant le frottement de l’aiguille, les roulements doivent être nettoyés ou
remplacés
6.4.6 Obtenir la distance, l , entre le centre de percussion et l'axe de rotation à partir de la période (durée
d'oscillation) du pendule; elle doit être de 0,995l ± 0,005l. L'exactitude de la valeur calculée de l doit être de ±
0,5 mm.
La distance peut être déterminée en faisant osciller le pendule d'un angle inférieur à 5° et en mesurant le
temps, t, en secondes, d'une oscillation complète.
Obtenir l par l'Équation (13):
g t
(13)
l 
4
Où
g est égale à 9,81 m/s2; cependant, si la valeur locale de l'accélération due à la pesanteur est connue ou
supposée notoirement différente de 9,81 m/s2, la valeur locale de l'accélération due à la pesanteur doit être
utilisée;
π est pris égal à 9,87.
Ainsi, en mètres l = 0,2485·t .
Déterminer la valeur de t à ± 0,1 % près.
NOTE Pour un mouton-pendule dont la période d'oscillation est voisine de 2 s, cette exactitude peut être atteinte
comme suit. Déterminer trois fois le temps T de 100 oscillations complètes. Une détermination précise de t est la moyenne
des trois déter
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 148-2
Troisième édition
2016-10-15
Matériaux métalliques — Essai de
flexion par choc sur éprouvette
Charpy —
Partie 2:
Vérification des machines d’essai
(mouton-pendule)
Metallic materials — Charpy pendulum impact test —
Part 2: Verification of testing machines
Numéro de référence
©
ISO 2016
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ii © ISO 2016 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
3.1 Définitions relatives à la machine . 2
3.2 Définitions relatives à l’énergie . 3
3.3 Définitions relatives aux éprouvettes . 4
4 Symboles et abréviations . 4
5 Machine d’essai . 6
6 Vérification directe. 6
6.1 Généralités . 6
6.2 Fondations/installation . 7
6.3 Bâti de la machine . 7
6.4 Pendule . 8
6.5 Appuis et supports .11
6.6 Dispositif indicateur .12
7 Vérification indirecte par utilisation d’éprouvettes de référence .13
7.1 Éprouvettes de référence utilisées .13
7.2 Niveaux d’énergie absorbée .13
7.3 Exigences pour les éprouvettes de référence .13
7.4 Vérification directe limitée .13
7.5 Erreur et répétabilité .14
7.5.1 Répétabilité .14
7.5.2 Erreur .14
8 Fréquence des vérifications .14
9 Rapport de vérification .15
9.1 Généralités .15
9.2 Vérification directe .15
9.3 Vérification indirecte .15
10 Incertitude .15
Annexe A (informative) Incertitude de mesure du résultat de la vérification indirecte d’une
machine d’essai par choc sur éprouvette Charpy (mouton-pendule) .21
Annexe B (informative) Incertitude de mesure des résultats de la vérification directe d’une
machine d’essai par choc sur éprouvette Charpy (mouton-pendule) .25
Annexe C (informative) Méthode directe de vérification des caractéristiques géométriques
des moutons-pendules au moyen d’un gabarit .32
Bibliographie .38
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
L’ISO 148-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux, sous-
comité SC 4, Essais de ténacité.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 148-2:2008), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
L’ISO 148 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Matériaux métalliques — Essai
de flexion par choc sur éprouvette Charpy:
— Partie 1: Méthode d’essai
— Partie 2: Vérification des machines d’essai (mouton-pendule)
— Partie 3: Préparation et caractérisation des éprouvettes Charpy à entaille en V pour la vérification
indirecte des machines d’essai mouton-pendule
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés

Introduction
La conformité d’un mouton-pendule pour l’essai de réception de matériaux métalliques était
habituellement basée sur l’étalonnage de son échelle et la vérification de la conformité des dimensions
spécifiées, telles que la forme et la distance entre les appuis supportant l’éprouvette. L’étalonnage de
l’échelle était communément vérifié par le mesurage de la masse du pendule et de sa position pour
différentes lectures sur l’échelle. Ce mode opératoire d’évaluation de la machine offrait le net avantage
de requérir seulement des mesurages de quantités qui peuvent présenter une traçabilité à des normes
nationales. La nature objective de tels mesurages traçables réduit la nécessité d’arbitrage concernant la
conformité des machines pour les essais de réception d’un matériau.
Cependant, deux machines qui ont été évaluées par le mode opératoire de vérification directe décrit
ci-dessus, et qui ont satisfait toutes deux aux exigences dimensionnelles, peuvent donner quelquefois
des valeurs d’énergie de rupture significativement différentes lors d’essais sur des éprouvettes d’un
même matériau. Cette différence est importante commercialement lorsque les valeurs obtenues sur
une machine répondent à la spécification de matériau alors que celles obtenues sur l’autre machine
ne sont pas satisfaisantes. Afin d’éviter de tels désaccords, certains acheteurs de matériaux ajoutent
l’exigence que toutes les machines d’essai de flexion utilisées pour l’essai de réception du matériau qui
leur est vendu soient vérifiées de façon indirecte par l’utilisation d’éprouvettes de référence fournies
par leurs soins. Une machine est considérée comme acceptable uniquement si les valeurs obtenues avec
la machine satisfont, dans les limites spécifiées, à la valeur fournie avec les éprouvettes de référence.
Cette norme décrit aussi bien la vérification directe d’origine que les procédures de vérification
indirecte.
NORME INTERNATIONALE ISO 148-2:2016(F)
Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur
éprouvette Charpy —
Partie 2:
Vérification des machines d’essai (mouton-pendule)
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 148 traite de la vérification des éléments des machines d’essai de flexion
par choc (moutons-pendules) concernant leurs éléments de construction, leur performance globale et la
précision des résultats qu’ils produisent. Elle s’applique aux machines ayant des couteaux de 2 mm ou
de 8 mm utilisées pour les essais de flexion par choc effectués par exemple conformément à l’ISO 148-1.
Elle peut s’appliquer de manière analogue aux moutons-pendules de capacités ou de conceptions
différentes.
Les machines de choc utilisées pour les essais des matériaux métalliques par des laboratoires
industriels, généralistes ou de recherche conformément à la présente partie de l’ISO 148 sont qualifiées
de machines industrielles. Celles répondant à des exigences plus contraignantes sont qualifiées de
machines de référence. Les exigences relatives à la vérification des machines de référence sont fixées
dans l’ISO 148-3.
La présente partie de l’ISO 148 décrit deux méthodes de vérification.
a) La méthode directe, qui est de nature statique, comprend des mesurages sur les parties critiques
de la machine pour s’assurer qu’elle satisfait aux exigences de la présente partie de l’ISO 148. Les
instruments utilisés pour la vérification et l’étalonnage ont une traçabilité aux étalons nationaux.
Les méthodes directes sont utilisées lors de l’installation ou de la réparation de la machine ou
lorsque la méthode indirecte donne un résultat non conforme.
b) La méthode indirecte, qui est de nature dynamique, utilise des éprouvettes de référence afin de
vérifier des points sur l’échelle de mesure.
Un mouton-pendule n’est pas conforme à la présente partie de l’ISO 148 tant qu’il n’a pas été vérifié par
les deux méthodes, directe et indirecte, et satisfait aux exigences des Articles 6 et 7.
La présente partie de l’ISO 148 décrit comment prendre en compte les différentes composantes de
l’énergie totale absorbée par la rupture de l’éprouvette au moyen d’une méthode indirecte. Cette énergie
totale absorbée consiste en
— l’énergie nécessaire pour rompre l’éprouvette elle-même, et
— les pertes internes d’énergie du mouton-pendule effectuant la première demi-oscillation depuis sa
position initiale.
NOTE Les pertes internes d’énergie sont dues:
— à la résistance de l’air, aux frottements des paliers de l’axe de rotation et de l’indicateur du mouton-
pendule et peuvent être déterminées par la méthode directe (voir 6.4.5), et
— au choc sur les fondations, aux vibrations du bâti et du pendule, pour lesquelles aucune méthode de
mesure et aucun appareillage appropriés n’ont été développés.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour
les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition
du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 148-1, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy —Partie 1: Méthode
d’essai
ISO 148-3, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy —Partie 3: Préparation
et caractérisation des éprouvettes Charpy à entaille en V pour la vérification indirecte des machines d’essai
mouton-pendule
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1 Définitions relatives à la machine
3.1.1
appui
partie de la machine servant à positionner correctement l’éprouvette pour l’impact, par rapport au
couteau et aux supports d’éprouvette, et qui supporte l’éprouvette sous la force de l’impact
3.1.2
base du bâti
partie du bâti de la machine située sous le plan horizontal des supports
3.1.3
centre de percussion
point d’un corps où, lorsqu’on frappe un coup, l’action de percussion est la même que si la masse totale
du corps était concentrée en ce point
Note 1 à l’article: Lorsqu’un mouton-pendule simple délivre un coup selon une ligne horizontale passant par le
centre de percussion, il n’y a aucune réaction résultante sur l’axe de rotation.
Note 2 à l’article: Voir la Figure 4.
3.1.4
point d’impact
point de l’arête du couteau du pendule au niveau duquel l’arête verticale du couteau rencontre le plan
horizontal à mi-hauteur de l’éprouvette (c’est-à-dire 5 mm) ou d’une barre équivalente reposant sur les
supports de l’éprouvette, lorsque le pendule est libre
Note 1 à l’article: Voir la Figure 4.
3.1.5
machine industrielle
mouton-pendule utilisé pour des essais industriels, généraux ou la plupart des essais de laboratoire
effectués sur des matériaux métalliques
Note 1 à l’article: Les machines industrielles ne sont pas utilisées pour la détermination des valeurs de références,
sauf si elles remplissent les exigences d’un mouton-pendule de référence (voir ISO 148-3).
Note 2 à l’article: Les machines industrielles sont vérifiées selon les modes opératoires décrits dans la présente
partie de l’ISO 148.
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés

3.1.6
machine de référence
mouton-pendule utilisé pour la détermination des valeurs certifiées de lots d’éprouvettes de
référence (3.3.4)
Note 1 à l’article: Les machines de référence sont vérifiées en utilisant les procédures décrites dans l’ISO 148-3.
3.1.7
couteau
partie du pendule qui sera en contact avec l’éprouvette
Note 1 à l’article: Le bord qui touche l’éprouvette a un rayon de 2 mm (couteau de 2 mm) ou de 8 mm (couteau
de 8 mm).
Note 2 à l’article: Voir la Figure 2.
3.1.8
supports d’éprouvette
partie de la machine servant à positionner correctement l’éprouvette pour l’impact par rapport au
centre de percussion (3.1.3) du pendule, du couteau (3.1.7) et des appuis (3.1.1)
Note 1 à l’article: Voir les Figures 2 et 3.
3.2 Définitions relatives à l’énergie
3.2.1
énergie totale absorbée
K
T
énergie totale absorbée requise pour rompre une éprouvette avec un mouton-pendule qui n’est pas
corrigé pour de quelconques pertes d’énergie
Note 1 à l’article: Elle est égale à la différence d’énergie potentielle entre la position initiale du pendule et la
position de celui-ci à la fin de la première demi-oscillation pendant laquelle l’éprouvette est rompue (voir 6.3).
3.2.2
énergie potentielle initiale
K
P
énergie potentielle du marteau du pendule avant qu’il soit libéré pour l’essai de choc, telle qu’elle est
déterminée par vérification directe
Note 1 à l’article: Voir 6.4.2.
3.2.3
énergie absorbée
K
énergie requise pour rompre une éprouvette avec un mouton-pendule, après correction du frottement
comme défini en 6.4.5
Note 1 à l’article: La lettre V ou U est utilisée pour indiquer la géométrie de l’entaille, soit KV ou KU. Le chiffre 2 ou
8 est utilisé comme indice pour indiquer le rayon du couteau, par exemple KV .
3.2.4
énergie calculée
K
calc
énergie calculée à partir des valeurs d’angle, de longueur et de la force mesurée lors de la
vérification directe
3.2.5
énergie potentielle initiale nominale
énergie nominale
K
N
énergie attribuée par le constructeur du mouton-pendule
3.2.6
énergie absorbée indiquée
K
S
énergie donnée par l’indicateur de la machine d’essai, qui peut ou non nécessiter une correction pour
les frottements afin de déterminer l’énergie absorbée, K (3.2.3)
3.2.7
énergie absorbée de référence
K
R
valeur certifiée de l’énergie absorbée (3.2.3) associée aux éprouvettes de référence (3.3.4) utilisées
pour vérifier les performances des moutons-pendules
3.3 Définitions relatives aux éprouvettes
3.3.1
Largeur
W
distance entre la face entaillée et la face opposée
Note 1 à l’article: Dans les versions antérieures de la série de normes ISO 148 (avant 2016), la distance entre
la face entaillée et la face opposée était désignée «hauteur». Le changement de désignation en «largeur» rend
l’ISO 148-1 homogène avec la terminologie utilisée dans d’autres normes ISO sur la rupture.
3.3.2
Epaisseur
B
dimension perpendiculaire à la largeur (3.3.1) et parallèle à l’entaille
Note 1 à l’article: Dans les versions antérieures de la série de normes ISO 148 (avant 2016), la distance
perpendiculaire à la largeur qui est parallèle à l’entaille était désignée «largeur». Le changement de désignation
en «épaisseur» rend l’ISO 148-1 homogène avec la terminologie utilisée dans d’autres normes ISO sur la rupture.
3.3.3
Longueur
L
dimension la plus grande, perpendiculaire à l’entaille
3.3.4
éprouvette de référence
éprouvette de flexion par choc utilisée pour vérifier la conformité des moutons-pendules par
comparaison de l’énergie absorbée indiquée (3.2.3) par la machine avec l’énergie absorbée de référence
(3.2.7) associée aux éprouvettes
Note 1 à l’article: Les éprouvettes de référence sont préparées conformément à l’ISO 148-3.
4 Symboles et abréviations
Pour les besoins du présent document, les symboles et abréviations données dans le Tableau 1
s’appliquent.
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Tableau 1 — Symboles, abréviations et leur désignation et unité
Symbole/
Unité Désignation
a
abréviation
B J Erreur du mouton-pendule telle que déterminée par la vérification indirecte
V
b J Répétabilité
F N Force exercée par le pendule, mesurée à une distance l
F N Force exercée par le pendule due à la pesanteur
g
g m/s Accélération due à la pesanteur
[8]
GUM — Guide ISO pour l’expression de l’incertitude de mesure
h m Hauteur de chute du pendule
H m Hauteur de remontée du pendule
K J Énergie absorbée (exprimée en KV , KV , KU , KU , pour identifier les géométries
2 8 2 8
spécifiques d’entailles et de rayons de l’arête du couteau)
K J Énergie totale absorbée
T
K J Énergie absorbée indiquée
S
K J Énergie calculée
calc
KV J Valeur KV certifiée du matériau de référence utilisé pour la vérification indirecte
R
J Valeur KV moyenne des éprouvettes de référence soumises à essai lors de la vérifica-
KVV
tion indirecte
K J Énergie potentielle initiale nominale (énergie nominale)
N
K J Énergie absorbée de référence d’un jeu d’éprouvettes de référence Charpy
R
K J Énergie potentielle initiale (énergie potentielle)
P
K or β J ou degré Énergie absorbée indiquée ou angle de remontée lorsque la machine est utilisée de
1 1
façon normale sans éprouvette en position
K or β J ou degré Énergie absorbée indiquée ou angle de remontée lorsque la machine est utilisée de
2 2
façon normale sans éprouvette en position et sans nouveau réglage du mécanisme
d’indication
K or β J ou degré Énergie absorbée indiquée ou angle de remontée après 11 demi-oscillations lorsque
3 3
la machine est utilisée de façon normale sans éprouvette en position et sans nouveau
réglage du mécanisme d’indication
l m Distance du centre de l’éprouvette (centre du couteau) à l’axe de rotation (longueur
du pendule)
l m Distance du centre de percussion à l’axe de rotation
l m Distance du point d’application de la force F à l’axe de rotation
M N·m Moment, égal au produit F.l
n — Nombre d’éprouvettes de référence soumises à essai pour la vérification indirecte
V
d’un mouton-pendule
p J Perte d’énergie absorbée due aux frottements de l’indicateur
p’ J Perte d’énergie absorbée due aux frottements dans les paliers et à la résistance de l’air
p J Correction de la perte d’énergie pour un angle de remontée β
β
r J Résolution de l’échelle du pendule
RM — Matériau de référence
s J Écart-type des valeurs KV obtenues sur les n éprouvettes de référence
V V
S J Erreur du mécanisme de l’échelle
t s Période du pendule
T s Durée totale de 100 oscillations du pendule
T s Valeur maximale de T
max
T s Valeur minimale de T
min
Tableau 1 (suite)
Symbole/
Unité Désignation
a
abréviation
u — Incertitude-type
J
u(KVV ) Incertitude-type de KVV
u(B ) J Contribution d’incertitude-type à partir de l’erreur
V
u(F) J Incertitude-type de la force mesurée, F
u(F ) J Incertitude-type du transducteur de force
ftd
u(r) J Contribution d’incertitude-type à partir de la résolution
u J Incertitude-type de la valeur certifiée du matériau de référence utilisé pour la vérifi-
RM
cation indirecte
u J Incertitude-type du résultat de la vérification indirecte
V
α degré Angle de chute du pendule
β degré Angle de remontée du pendule
υ — Degrés de liberté correspondant à u(B )
B V
υ — Degrés de liberté correspondant à u
V V
υ — Degrés de liberté correspondant à u
RM RM
a
Voir la Figure 4.
5 Machine d’essai
Un mouton-pendule comprend les parties suivantes (voir Figures 1 à 3):
a) fondations/installation;
b) bâti de la machine: structure supportant le pendule à l’exclusion des fondations;
c) pendule, marteau inclus;
d) appuis et supports (voir Figures 2 et 3);
e) indicateur de l’énergie absorbée (par exemple échelle, indicateur ou dispositif électronique).
6 Vérification directe
6.1 Généralités
La vérification directe de la machine comprend la vérification des points a) à e) listés au paragraphe 5.
Les estimations d’incertitude sont exigées dans le présent Article 6 pour les mesures liées à la
vérification directe dans le but d’harmoniser la précision des procédures de vérification utilisées. Les
estimations d’incertitude exigées dans le présent Article 6 ne sont associées d’aucune façon aux normes
de produits ni des bases de données de propriétés de matériaux.
L’incertitude des jauges à cadran, des micromètres, des compas à friction, et des autres instruments
utilisés dans les mesures de vérification directe doit être estimée une fois par le producteur.
L’incertitude d’une méthode pour mesurer un paramètre de vérification directe est caractérisée comme
partie de la méthode de validation. Dès que la méthode de validation est définie, l’incertitude peut être
utilisée de façon routinière (pourvu que la même méthode soit suivie, la même instrumentation utilisée
et que les opérateurs soient formés).
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6.2 Fondations/installation
6.2.1 Les fondations sur lesquelles la machine est fixée et la ou les méthodes de fixation de la machine
sont de la plus grande importance.
6.2.2 Les fondations du mouton-pendule ne peuvent généralement pas être vérifiées après installation.
En conséquence, la documentation établie lors de l’installation de la machine doit prouver que la masse
des fondations est au moins égale à 40 fois celle du pendule.
6.2.3 La vérification de la machine installée doit comprendre ce qui suit:
a) s’assurer que le couple de serrage des boulons est conforme à celui indiqué par le constructeur de
la machine. Cette valeur de couple doit être indiquée sur le document fourni par le constructeur de
la machine (voir 6.2.1). Si d’autres dispositifs de montage sont utilisés ou choisis par un utilisateur
final, l’équivalence doit être démontrée;
b) s’assurer que le mouton-pendule n’est pas sujet à des vibrations externes transmises par les
fondations au moment de l’essai de choc.
NOTE Cela peut être réalisé, par exemple, en plaçant un petit récipient rempli d’eau sur le bâti de la machine
en tout emplacement convenable. L’absence de rides à la surface de l’eau indique que cette exigence est satisfaite.
6.3 Bâti de la machine
6.3.1 La vérification du bâti de la machine (voir Figure 1) doit comprendre les points suivants:
a) position libre du pendule;
b) position du pendule par rapport aux supports;
c) jeux transversal et radial des paliers du pendule;
d) jeu entre le marteau et le bâti.
Les machines fabriquées après 1998 doivent avoir un plan de référence à partir duquel peuvent être
réalisés les mesurages.
L’Annexe C est donnée à titre d’information.
6.3.2 L’axe de rotation du pendule doit être parallèle au plan de référence à 2/1 000 près. Cela doit être
certifié par le constructeur de la machine.
6.3.3 La machine doit être installée de façon que le plan de référence soit horizontal à 2/1 000 près.
Pour les machines ne comportant pas de plan de référence, l’axe de rotation doit être horizontal à
4/1 000 près. Cela doit être démontré par une vérification directe ou bien un plan de référence doit être
défini pour la vérification de l’horizontalité de l’axe de rotation comme décrit ci-dessus.
6.3.4 En position libre, le pendule doit pendre de façon que l’arête du couteau soit au plus à 2,5 mm de
la position où il serait juste en contact avec l’éprouvette.
NOTE Cette condition peut être vérifiée à l’aide d’un barreau d’environ 55 mm de long et de section
rectangulaire 7,5 mm et 12,5 mm (voir Figure 3) pour les petite et grande dimensions de la section.
6.3.5 Le plan d’oscillation du pendule doit être à 90° ± 0,1° de l’axe de rotation. (u < 0,05°).
6.3.6 Le couteau doit entrer en contact avec l’éprouvette sur toute la largeur de celle-ci.
Une méthode possible de vérification est d’utiliser une éprouvette de 55 mm × 10 mm × 10 mm qui est
enveloppée d’un papier mince, bien serré (par exemple avec du ruban adhésif), et placer l’éprouvette
sur les supports d’éprouvette. De même, envelopper l’arête du couteau de papier carbone, la face encrée
vers l’extérieur (c’est-à-dire ne faisant pas face au couteau). Le pendule est élevé de quelques degrés de
sa position d’équilibre, puis est libéré afin d’entrer en contact avec l’éprouvette en évitant un deuxième
contact avec celle-ci. Il convient que le papier carbone marque le papier enveloppant l’éprouvette sur
toute sa largeur. Cet essai peut être exécuté conjointement avec la vérification de l’angle de contact
entre le couteau et l’éprouvette (voir 6.4.8).
6.3.7 Positionner le pendule de façon que l’arête du couteau coïncide à ± 0,5 mm avec le plan médian
entre les appuis d’éprouvettes. (u < 0,1 mm).
6.3.8 Le jeu axial des paliers du pendule, mesuré au niveau du couteau, doit être inférieur à 0,25 mm
lorsqu’une force transversale d’environ 4 % du poids effectif du pendule, F [voir Figure 4 b)], est
g
appliquée au point d’impact. (u < 0,05 mm).
6.3.9 Le jeu radial de l’arbre dans les paliers du pendule doit être inférieur à 0,08 mm lorsqu’une
force de 150 ± 10 N est appliquée à une distance l, perpendiculairement au plan d’oscillation du pendule
(u < 0,02 mm).
NOTE Le jeu radial peut être mesuré, par exemple, en plaçant un comparateur sur le bâti de la machine de
façon à indiquer le déplacement de l’extrémité de l’arbre (dans les paliers) lorsqu’une force d’environ 150 N est
appliquée au pendule perpendiculairement au plan d’oscillation.
6.3.10 Pour les nouvelles machines, il est recommandé que la masse de la base du bâti de la machine
soit au moins égale à 12 fois la masse du pendule.
6.4 Pendule
6.4.1 La vérification du pendule (couteau inclus) doit comprendre la détermination des grandeurs
suivantes:
a) énergie potentielle, K ;
P
b) erreur sur l’énergie absorbée indiquée, K ;
S
c) vitesse du pendule au moment de l’impact;
d) énergie absorbée par les frottements;
e) position du centre de percussion (c’est-à-dire la distance du centre de percussion à l’axe de rotation);
f) rayon de l’arête du couteau;
g) angle entre la ligne de contact du couteau et l’axe horizontal de l’éprouvette.
6.4.2 L’énergie potentielle, K , ne doit pas s’écarter de l’énergie nominale, K , de plus de ± 1 %.
P N
L’énergie potentielle, K , doit être déterminée comme suit.
P
Déterminer le moment du pendule en reposant un point du couteau situé à la distance l de l’axe de
rotation au moyen du couteau d’une balance ou d’un dynamomètre de façon que la ligne passant par
l’axe de rotation et joignant le centre de gravité du pendule soit horizontale à 15/1 000 [voir Figure 4 a)].
(u < 5/1000).
Déterminer la force, F, et la longueur, l , avec une exactitude de ± 0,2 %. Le moment, M, est le produit F × l .
2 2
NOTE La longueur l peut être égale à la longueur l.
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Mesurer l’angle de chute, α, avec une exactitude de ± 0,2°; cet angle peut être supérieur à 90°.
Calculer ensuite l’énergie potentielle, K , à l’aide de l’Équation (1):
P
K = M(1 - cos α) (1)
P
6.4.3 Vérifier les graduations de l’échelle correspondant à des valeurs d’énergie absorbée d’environ
0 %, 10 %, 20 %, 30 %, 50 % et 80 % de l’énergie nominale.
Pour chacune de ces graduations, remonter le pendule jusqu’à ce que l’indicateur indique la graduation,
puis déterminer l’angle de remontée β à ± 0,2°. L’énergie calculée est donnée par l’Équation (2):
K = M(cos β - cos α) (2)
calc
NOTE 1 Le degré d’exactitude des mesurages de l , de F et de β, tels que spécifiés, conduit à une erreur totale
moyenne de mesure de K d’environ ± 0,3 % de l’indication maximale de l’échelle.
calc
La différence entre l’énergie absorbée indiquée, K , et l’énergie calculée à partir des valeurs mesurées
S
doit être inférieure ou égale à ± 1 % de la lecture d’énergie ou à ± 0,3 % de l’énergie nominale, K . Dans
N
chaque cas, la valeur la plus grande est autorisée, c’est-à-dire:
Kcalc-KS
× 100 < 1 %, entre 50 % et 80 % de l’énergie nominale, K (3)
N
KS
Kcalc-KS
× 100 < 0,5 %, en dessous de 50 % de l’énergie nominale, K (4)
N
KS
NOTE 2 L’attention est attirée sur le fait que l’exactitude de la lecture de l’énergie absorbée varie en sens
inverse de sa valeur, ce point étant important lorsque K est faible vis-à-vis de K .
N
NOTE 3 Pour les machines avec échelles et dispositifs de lecture corrigés pour les pertes d’énergie, il convient
que Kcalc nécessite d’être corrigée pour effectuer une comparaison correcte des résultats.
6.4.4 La vitesse d’impact doit être déterminée par l’Équation (5):
να= 2gl1-cos (5)
()
où g est l’accélération de la gravité locale connue pour 1 partie sur 1 000 ou mieux, en m/s .
La vitesse d’impact doit être comprise entre 5 m/s et 5,5 m/s (u < 0.1 m/s); cependant, pour les machines
fabriquées avant 1998, les valeurs comprises entre 4,3 m/s et 7 m/s sont permises et doivent être notées
dans le rapport d’essai.
6.4.5 L’énergie absorbée par frottement comprend, sans être limitée, la résistance de l’air, le frottement
des paliers et le frottement de l’indicateur. Ces pertes doivent être estimées comme suit.
6.4.5.1 Pour déterminer la perte due au frottement de l’indicateur, utiliser la machine normalement
mais sans éprouvette en position, et noter l’angle de remontée, β , ou l’énergie, K , indiqué(e) par
1 1
l’indicateur. Réaliser ensuite un second essai sans déplacer l’indicateur, et noter le nouvel angle de
remontée, β , ou la nouvelle valeur d’énergie, K . Par suite, la perte causée par le frottement de l’indicateur
2 2
durant la remontée est égale à:
p = M(cos β - cos β) (6)
1 2
si l’échelle est graduée en degrés, ou
p = K - K (7)
1 2
si l’échelle est graduée en unités d’énergie.
6.4.5.2 Déterminer comme suit les pertes causées par le frottement des paliers et la résistance de l’air
pour une demi-oscillation.
Déterminer β ou K conformément à 6.4.5.1, puis placer le pendule dans sa position initiale. Sans
2 2
nouveau réglage de l’indicateur, libérer le pendule sans générer de choc ni de vibration et le laisser
ème
effectuer 10 demi-oscillations. Après le début de la 11 demi-oscillation, déplacer l’indicateur
d’environ 5 % de sa portée maximale et noter la valeur de β ou de K . Les pertes dues au frottement
3 3
dans les paliers et à la résistance de l’air pour une demi-oscillation sont égales à
p′ = 1/10 M(cos β - cos β) (8)
3 2
si l’échelle est graduée en degrés, ou
p′ = 1/10 (K - K) (9)
3 2
si l’échelle est graduée en unités d’énergie.
NOTE S’il est requis de prendre en compte ces pertes dans le cas d’un essai réel avec un angle de remontée, β,
la quantité
β αβ+
′
pp=+ p (10)
β
β αβ+
peut être soustraite de la valeur de l’énergie absorbée.
Étant donné que β et β sont presque égaux à α, l’équation (10) peut être réduite à
1 2
αβ+
β
pp=+ p′ (11)
β
α 2α
Pour les machines graduées en unités d’énergie, la valeur b peut être calculée comme suit:
 
 
β = arccos (12)
 
MK −K
()
PT
 
6.4.5.3 Les valeurs de β , β , et β , et les valeurs de K , K , et K doivent être les valeurs moyennes
1 2 3 1 2 3
issues d’au moins deux déterminations. La perte totale par frottement p + p′, ainsi mesurées, ne doivent
pas excéder 0,5 % de l’énergie nominale, K Si c’est le cas, et qu’il n’est pas possible de ramener les
N.
pertes par frottement dans les limites de tolérance en réduisant le frottement de l’aiguille, les roulements
doivent être nettoyés ou remplacés.
6.4.6 Obtenir la distance, l , entre le centre de percussion et l’axe de rotation à partir de la période
(durée d’oscillation) du pendule; elle doit être de 0,995l ± 0,005l. L’exactitude de la valeur calculée de l
doit être de ± 0,5 mm.
La distance peut être déterminée en faisant osciller le pendule d’un angle inférieur à 5° et en mesurant
le temps, t, en secondes, d’une oscillation complète.
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Obtenir l par l’Équation (13):
gt×
l = (13)
4π
où
g est égale à 9,81 m/s ; cependant, si la valeur locale de l’accélération due à la pesanteur est
connue ou supposée notoirement différente de 9,81 m/s , la valeur locale de l’accélération
due à la pesanteur doit être utilisée;
π est pris égal à 9,87.
Ainsi, en mètres l = 0,2485·t .
Déterminer la valeur de t à ± 0,1 % près.
NOTE Pour un mouton-pendule dont la période d’oscillation est voisine de 2 s, cette exactitude peut être
atteinte comme suit. Déterminer trois fois le temps T de 100 oscillations complètes. Une détermination précise
de t est la moyenne des trois déterminations de T divisée par 100 à condition que la quantité (T - T ), qui
max min
représente la répétabilité, soit inférieure ou égale à 0,2 s.
6.4.7 Vérifier les dimensions du couteau. Chacun des deux types de couteau (2 mm ou 8 mm) peut
être utilisé. Les valeurs des rayons de courbure et d’angle au sommet des couteaux sont données dans le
Tableau 3.
La largeur maximale de la partie des couteaux passant entre les appuis doit être supérieure ou égale à
10 mm, mais inférieure ou égale à 18 mm. (u < 0,2 mm).
NOTE 1 Un exemple de méthode de vérification de la géométrie du couteau est de prendre une réplique qui
sera examinée.
6.4.8 L’angle entre la ligne de contact du couteau et l’axe horizontal de l’éprouvette doit être de 90° ± 2°
(voir 6.3.6). (u < 0,2°).
6.4.9 Le mécanisme de libération du pendule de sa position initiale doit pouvoir opérer librement et
permettre de libérer le pendule sans secousse initiale, sans retard ou sans vibration transversale.
6.4.10 Si ce mécanisme comporte également un système de freinage, des moyens doivent être prévus
pour éviter une mise en action accidentelle du frein. De plus, il doit être prévu de pouvoir désengager
le système de freinage, par exemple lors des mesurages de la période du pendule et des pertes par
frottement.
6.4.11 Les machines avec un dispositif automatique de remontée doivent être construites de façon à
permettre la vérification directe.
6.5 Appuis et supports
6.5.1 Il convient que la vérification des appuis et des supports comporte la détermination des points
suivants (voir Figures 2 et 3 et Tableau 3):
a) configuration des supports;
b) configuration des appuis;
c) distance entre les appuis;
d) angle de dépouille des appuis;
e) rayon de courbure des appuis;
f) jeu nécessaire pour la libre élimination des parties rompues de l’éprouvette.
6.5.2 Les supports doivent être dans des plans parallèles et en aucun cas la distance entre les plans des
supports ne doit pas être supérieure à 0,1 mm (u < 0,05 mm). Les supports doivent être tels que l’axe de
l’éprouvette soit parallèle à 3/1 000 près à l’axe de rotation du pendule (u < 1/1000).
6.5.3 Les appuis doivent être dans des plans parallèles et en aucun cas la distance entre les plans
des appuis ne doit être supérieure à 0,1 mm (u < 0,05 mm). Les deux plans contenant les supports et
les appuis doivent former un angle de 90° ± 0,1 (u < 0,05°). Des exigences supplémentaires pour la
configuration des appuis sont données dans le Tableau 3.
6.5.4 Un jeu suffisant doit être prévu afin d’assurer que les parties rompues de l’éprouvette soient
libres de quitter la machine avec un minimum d’interférence, et sans rebond sur le marteau avant que
le pendule ait terminé son oscillation. Aucune partie du pendule qui passe entre les appuis ne doit avoir
plus de 18 mm d’épaisseur. (u < 0,2 mm).
Deux configurations de marteau sont souvent utilisées (voir Figure 1). Pour les marteaux en forme de
C, les parties rompues de l’éprouvette ne rebondiront pas sur le marteau si le jeu à chaque extrémité
de l’éprouvette est supérieur à 13 mm. Si des butées sont utilisées pour positionner l’éprouvette, elles
doivent être rétractées avant l’impact. Pour les marteaux en forme de U, des moyens doivent être prévus
pour éviter le rebondissement des parties rompues de l’éprouvette sur le marteau. Pour la plupart des
machines utilisant ce dernier type de marteau, il convient de prévoir et d’installer des encoches de
guidage (voir Figure 3) répondant aux exigences suivantes:
a) épaisseur d’environ 1,5 mm;
b) dureté minimale de 45 HRC;
c) rayon d’au moins 1,5 mm aux coins;
d) positionnement de façon que leur jeu avec le marteau n’excède pas 1,5 mm.
Pour les machines dont l’ouverture de passage du marteau permet un jeu d’au moins 13 mm entre les
extrémités de l’éprouvette (en place prête pour l’essai) et les encoches de guidage, les exigences de a) et
de d) ne s’appliquent pas.
6.6 Dispositif indicateur
6.6.1 La vérification du système indicateur analogique doit comprendre les examens suivants:
a) examen de la graduation de l’échelle;
b) examen de l’indicateur.
L’échelle doit être graduée en unités d’angle ou d’énergie.
La largeur des traits de graduation de l’échelle doit être uniforme et la largeur de l’indicateur doit être
approximativement égale à la largeur d’un trait de graduation. L’indicateur doit permettre une lecture
exempte d’erreur de parallaxe.
La résolution, r, de l’indicateur est obtenue à partir du rapport entre la largeur de l’indicateur et la
distance minimale entre les centres de deux traits adjacents de la graduation (division de l’échelle); les
rapports recommandés sont 1:4, 1:5 ou 1:10; la distance entre deux traits adjacents doit être d’au moins
2,5 mm pour pouvoir estimer le 1/10 d’une division de l’échelle.
Une division de l’échelle doit être égale au plus à 1 % de l’énergie nominale et doit permettre l’estimation
de l’énergie par incréments d’au moins 0,25 % de l’énergie nominale.
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