Прочность при растяжении в продольном направлении

Прочность при растяжении в продольном направлении thumbnail

Определение прочности материала при растяжении проводится по ГОСТ 11262, а определение модуля упругости – по ГОСТ 9550-81.

Образцы для испытаний термопластов и армированных пластиков должны соответствовать типу и размерам, указанным на рисунке и в таблице.

Рисунок 1: Образцы для испытаний материалов на растяжение (Числовые значения параметров приведены в таблице 1)

Образец типа 1 применяют для испытаний пластмасс с высоким относительным удлинением при разрыве (полиэтилен, пластифицированный поливинилхлорид), образец типа 2 – для испытаний большинства материалов (термореактивные, термопластичные и слоистые пластики), образец типа 3 в форме полоски – для испытаний стеклопластиков.

Таблица 1

Размеры образцов, ммОбразец типа
123
Общая длина l1, не менее115150250
Расстояние между метками, определяющими положение кромок зажимов на образце, l280±5115±5170±5
Длина рабочей части l333±160±1
Расчетная длина l25±150±150±1
Ширина головки b125±0,520±0,525±0,5
Ширина рабочей части b26±0,410±0,5
Толщина h2±0,2(от 1 до 3)4±0,4(от 1 до 10)2±0,2(от 1 до 6)

Диаграмму растяжения строят при нагружении образца до разрушения. Скорость нагружения – 2,0±0,4 мм/мин. По удлинению в момент разрушения Dl определяют относительно удлинение при разрыве e.

По максимальному значению нагрузки Fpвычисляют предел прочности при растяжении.

Удлинение измеряют прибором с погрешностью не более 2% в диапазоне 0,1–0,5 мм. База преобразователя перемещения L, устанавливаемого на образец, не менее 20 мм.

По диаграмме деформирования определяют значения нагрузок F1 и F2 и удлинение Dl1 и Dl2, соответствующих относительному удлинению 0,1% и 0,3% и рассчитывают модуль упругости при растяжении.

При невозможности записи диаграммы деформирования модуль упругости определяют при циклическом нагружении образца (до получения стабильных приращений) в диапазоне усилий F1 = (0,05–0,1)×Fр до F2 = 0,2×Fр. При значениях нагрузки F1 и F2 определяют приращение Dl на базе L.

 Испытания полимерных материалов на растяжение:  экспериментальная часть

 Испытания на растяжение полимерных материалов проводят при температуре 23±2°С в соответствии с ГОСТ 11262–80 и ГОСТ 9550–81.

Перед испытанием замеряют ширину и толщину образцов в рабочей части с точностью до 0,01 мм не менее чем в трех местах и вычисляют площадь поперечного сечения. В расчет принимают наименьшую площадь поперечного сечения.

Перед испытанием на образец наносят необходимые метки (без повреждения образцов), ограничивающие его базу и положение кромок захватов (таблица).

Образцы закрепляют в зажимы испытательной машины по меткам, определяющим положение кромок зажимов, таким образом, чтобы продольные оси зажимов и ось образца совпадали между собой и с направлением движения подвижного зажима. Зажимы затягивают равномерно, чтобы не было проскальзывания образца в процессе испытания, но при этом не происходило его разрушение в месте закрепления. Далее настраивают прибор для замера деформаций.

Затем образец нагружают возрастающей нагрузкой, величину которой фиксируют по шкале динамометра. Скорость нагружения составляет 25 мм/мин при определении прочности и относительного остаточного удлинения. В момент разрушения фиксируют наибольшее усилие и определяют прочность при растяжении по формулеформуладля расчета прочности при растяжении

где Fp – нагрузка, при которой образец разрушился, Н; S = b×h – начальное поперечное сечение образца, мм2; b, h – ширина и толщина образца соответственно, мм.

Образцы, разрушившиеся за пределами рабочей части, за результат не принимают.

По удлинению в момент разрушения Dl определяют относительное удлинение при разрыве e:

формула для расчета относительного удлинения при разрывегде Dl – изменение расчетной длины образца в момент разрыва, мм; l – расчетная длина, мм.

Модуль упругости определяют по формуле

формула для расчета модуля упругости при растяжениигде F1, F2 – значения нагрузок, соответствующих относительному удлинению 0,1% и 0,3%, Н; Dl1, Dl2 – удлинение при нагрузках F1, F2 соответственно, мм.

За результат измерения прочности, относительного удлинения и модуля упругости принимают среднее арифметическое значение для всех образцов.

Результаты испытаний заносят в протокол.

 Образцы протоколов испытаний на растяжение

ПРОТОКОЛ № ____ от _____________

Испытания на растяжение по ГОСТ 11262–80

  1. ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ МАШИНА (тип, номер, год выпуска, шкала)
  2. АППАРАТУРА: (измеритель удлинения, тип и основные характеристики)
  3. МАТЕРИАЛ: (тип, марка или состав связующего, ГОСТ, дата изготовления)
  4. ОБРАЗЦЫ: (тип, размеры, количество, метод изготовления)
  5. УСЛОВИЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ: температура 20 °С, относительная влажность 50% в течение 24 ч.
  6. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЯ: (температура, влажность, скорость нагружения)
  7. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ:
№ п/п l0, ммРазмеры образцов, ммS0, мм2 F, Нsр, МПа 
 h b
1      
      
Среднее арифметическое значение, МПа 
Среднее квадратическое отклонение 
Коэффициент вариации, % 

Испытания провел:

ПРОТОКОЛ № ____ от _____________

Определения модуля упругости при растяжении по ГОСТ 9550–81

  1. ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ МАШИНА (тип, номер, год выпуска, шкала)
  2. АППАРАТУРА: (измеритель удлинения, тип и основные характеристики)
  3. МАТЕРИАЛ: (тип, марка или состав связующего, ГОСТ, дата изготовления)
  4. ОБРАЗЦЫ: (тип, размеры, база, количество, метод изготовления)
  5. УСЛОВИЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ: температура 20 °С, относительная влажность 50 % в течение 24 часов.
  6. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЯ: (температура, влажность, скорость нагружения)
  7. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ:
№ п/п l0, ммРазмеры образцов, ммS0, мм2Нагрузка, НУдлинение, мм Ер, ГПа
hb F1 F2 l1 l2
1         
         
Среднее арифметическое значение 
Среднее квадратическое отклонение 
Коэффициент вариации, % 
Читайте также:  Лечение при растяжение связок голеностопа

Испытания провел:

 Читайте также: Механические свойства полимеров

Список литературы:
Пластмассы. Метод определения модуля упругости при растяжении, сжатии и изгибе: ГОСТ 9550–81. – Взамен ГОСТ 9550–71; введ. 01.07.1982. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2004. – 8 с.
Пластмассы. Метод испытания на растяжение: ГОСТ 11262–80. – Взамен ГОСТ 11262–76; введ. 01.12.1980. – М.: Изд-во стандартов, 1986.– 16 с.
Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования: ГОСТ 14359–69. – Введен 01.01.1970. – М.: Изд-во стандартов, 1979.– 21 с.
 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания плоских образцов на растяжение при нормальной, повышенной и пониженной температурах: ГОСТ 25.601–80. – Введен 01.07.81. – М.: Изд-во стандартов, 1980.– 16 с.
Автор: Кордикова Е.И., кандидат технических наук, доцент кафедры механики материалов и конструкций БГТУ
Источник: Композиционные материалы: Лабораторный практикум, 2007 год
Дата в источнике: 2007 год

Источник

ГОСТ ISO 283-2014

МКС 53.040.20

Дата введения 2016-07-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ» (ФГУП «ВНИЦСМВ»), Техническим комитетом по стандартизации ТК 160 «Продукция нефтехимического комплекса» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 20 октября 2014 г. N 71-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны
по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Молдова

MD

Молдова-Стандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 мая 2015 г. N 502-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 283-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2016 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 283:2007* Textile conveyor belts — Full thickness tensile strength, elongation at break and elongation at the reference load — Test method (Текстильные конвейерные ленты. Прочность при растяжении по всей толщине, удлинение при разрыве и удлинение при стандартной нагрузке. Метод испытания).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Стандарт разработан подкомитетом SC 3 «Конвейерные ленты» Комитета Международной организации по стандартизации ISO/TC41 «Шкивы и ремни (в том числе клиновые ремни)».

Перевод с английского языка (en).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

В разделе «Нормативные ссылки» ссылки на стандарты актуализированы.

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия — идентичная (IDT)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправокв ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользованияна официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения прочности при растяжении по всей толщине в продольном направлении, удлинения при разрыве и удлинения при стандартной нагрузке резинотканевых конвейерных лент. Метод также можно использовать для определения прочности при растяжении по всей толщине в поперечном направлении и удлинения при разрыве, если потребитель запрашивает у изготовителя значение этих показателей.

Настоящий стандарт не распространяется на легкие конвейерные ленты, соответствующие стандарту [1].

2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для датированных ссылок применяют указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).
________________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. — Примечание изготовителя базы данных.

ISO 7500-1:1999 Metallic materials — Verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression testing machines — Verification and calibration of the force-measuring system (Металлические материалы. Верификация машин для статических испытаний в условиях одноосного нагружения. Часть 1. Машины для испытания на растяжение/сжатие. Верификация и калибровка систем измерения силы)
________________
Действует ISO 7500-1:2004 Metallic materials — Verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression testing machines — Verification and calibration of the force-measuring system (Металлические материалы. Верификация машин для статических испытаний в условиях одноосного нагружения. Часть 1. Машины для испытания на растяжение/сжатие. Верификация и калибровка систем измерения силы).

Читайте также:  Эфирное масло при растяжении

ISO 18573 Conveyor belts — Test atmospheres and conditioning periods (Конвейерные ленты. Испытательные среды и периоды кондиционирования)

EN 10002-2:1991 Metallic materials — Tensile — Part 2: Verification of the force measuring system of the tensile testing machines (Металлические материалы. Испытания на растяжение. Часть 2. Верификация систем измерения силы разрывных испытательных машин)
________________
Действует EN ISO 7500-1:2004 Metallic materials — Verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression testing machines — Verification and calibration of the force-measuring system (Металлические материалы. Верификация машин для статических испытаний в условиях одноосного нагружения. Часть 1. Машины для испытания на растяжение/сжатие. Верификация и калибровка систем измерения силы).

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 прочность при растяжении (tensile strength): Максимальная измеренная сила при испытании на растяжение, деленная на ширину образца, в ньютонах на миллиметр.

3.2 номинальная прочность при растяжении (nominal tensile strength): Установленное минимальное значение прочности при растяжении в ньютонах на миллиметр.

3.3 стандартная нагрузка [reference load (reference force)]: Одна десятая номинальной прочности при растяжении в продольном направлении в ньютонах, умноженная на ширину образца в миллиметрах.

Пример

Номинальная прочность при растяжении = 1600 Н/мм;

одна десятая номинальной прочности при растяжении = 160 Н/мм;

стандартная нагрузка для образца шириной 25 мм = 25 мм х 160 Н/мм = 4000 Н.

3.4 удлинение при разрыве (elongation at break): Удлинение при наибольшей нагрузке (силе), выраженное в процентном увеличении расстояния между двумя контрольными точками (метками).

3.5 удлинение при стандартной нагрузке [elongation at reference load (reference force)]: Удлинение при стандартной нагрузке (силе) в продольном направлении, выраженное в процентном увеличении расстояния между двумя контрольными точками (метками).

4 Сущность метода

Испытуемый образец, вырезанный по всей толщине конвейерной ленты, растягивают на разрывной машине до разрыва при заданных условиях.

5 Аппаратура

5.1 Разрывная машина типа CRE или CRT с классом калибровки 1 по ISO 7500-1 или EN 10002-2, обеспечивающая непрерывное растяжение образца с постоянной скоростью (100±10) мм/мин.

5.2 Устройство, такое как экстензометр, с длиной измерения не менее 100 мм и точностью не менее 0,1 мм, измеряющее увеличение расстояния между метками, нанесенными на образец. Предпочтительно использовать регистрирующее устройство с самописцем.

5.3 Зажимы, форма которых позволяет удерживать образец при растяжении без выскальзывания. Рекомендуется использовать зажимы с поперечными зубцами, соответствующие рисунку 1.

Рисунок 1 — Зажимы с поперечными зубцами

Рисунок 1 — Зажимы с поперечными зубцами

5.4 Штанцевый нож, пила с механическим приводом или штампы с профилем стенок, соответствующим рисунку 2, пригодные для вырубки образцов, приведенных на рисунках 3-5. Можно использовать штампы с другими профилями, обеспечивающие срез перпендикулярно к поверхности испытуемого образца.

Примечание — При вырубании образца с резиновыми обкладками желательно увлажнить поверхности ножа и образца.

Рисунок 2 — Профили ножа

Рисунок 3 — Образец типа А

Рисунок 3 — Образец типа А

Рисунок 4 — Образец типа В

Рисунок 4 — Образец типа В

Рисунок 5 — Образец типа C

Рисунок 5 — Образец типа C

6 Образцы для проведения испытания

6.1 Форма и размеры

Форма и размеры образцов для проведения испытания должны соответствовать рисункам 3-6.

6.2 Отбор образцов

Образцы вырубают параллельно или перпендикулярно к оси ленты на расстоянии не менее 50 мм от ее краев. Если проба отрезана от ленты, образцы вырубают на расстоянии не менее 12 мм от продольного края ленты.

Во всех случаях вырубленные или отрезанные боковины образца должны быть перпендикулярны к его поверхности. Образец не должен содержать стыков.

Для образца типа D на поверхности ленты или образца рисуют форму образца и пилой с механическим приводом разрезают в пяти местах от каждого края пробы до нарисованных линий (см. рисунок 6).

Для испытания конвейерных лент с пределом прочности при растяжении не менее 2000 Н/мм используют образец типа D, приведенный на рисунке 6.

Рисунок 6 — Образец типа D

L — длина двух зажимов; 1 — метки; 2 — линии разреза (перпендикулярно к основанию)

Рисунок 6 — Образец типа D

6.3 Подготовка образцов

Наносят на образец метки перпендикулярно его продольной оси и под прямым углом к нему на расстоянии 100 мм друг от друга на одинаковом расстоянии от центра образца (см. рисунки 3-6).

Измеряют ширину образца по центру средней части, т.е. между метками, толщиномером с верньером, обеспечивающим точность до 0,1 мм.

Читайте также:  Падение на руку с растяжением плечевого сустава

Если наружные обкладки ленты очень толстые или имеют большой разброс по толщине, испытание можно проводить без наружных обкладок или с наружными обкладками меньшей толщины, чтобы избежать выскальзывания образца из зажимов.

Для определенных типов лент при использовании образцов, приведенных на рисунках 3-6, получают ненормальное и неравномерное распределение напряжения в нитях каркаса, вызывающее систематическое выскальзывание из зажимов, что приводит к получению ошибочных результатов. В таких случаях можно проводить испытание на образцах другой формы.

6.4 Количество испытуемых образцов

Отбирают три образца, вырубленные в продольном направлении ленты и при необходимости — три образца, вырубленные в поперечном направлении.

6.5 Кондиционирование образцов

Образцы кондиционируют по ISO 18573, используя среду A, B или C, и проводят испытания сразу после кондиционирования.

7 Проведение испытаний

Закрепляют образец симметрично в зажимах разрывной машины так, чтобы совпадали продольная ось образца, центральная линия зажимов и вектор силы растяжения. При использовании экстензометра его прикрепляют к образцу на метках.

Расстояние между внутренними поверхностями зажимов перед проведением испытания должно быть следующее:

a) для образцов типа А — (220±10) мм;

b) для образцов типов B и D — (415±10) мм;

c) для образцов типа C — (240±10) мм.

Если в начале проведения испытания к образцу прикладывают предварительную нагрузку, она не должна превышать 0,5% от номинальной прочности при растяжении.

Включают машину и непрерывно растягивают образец с постоянной скоростью (100±10) мм/мин. При использовании образца, вырезанного в продольном направлении ленты, регистрируют увеличение расстояния между метками при достижении стандартной нагрузки (см. 3.3). Продолжают испытание до максимального значения нагрузки или разрыва образца или до появления первого признака разрушения каркаса. Регистрируют при этой нагрузке максимальную нагрузку и увеличение расстояния между метками.

Если образец не разрушается между метками или выскальзывает из зажимов во время испытания, полученные результаты не учитывают и повторяют испытание на новом образце.

8 Вычисление и оформление результатов

8.1 Прочность при растяжении

Для каждого образца делят максимальное усилие в ньютонах, зарегистрированное при испытании, на ширину образца в начале испытания в миллиметрах и записывают полученное значение в ньютонах на миллиметр. Определяют среднеарифметическое значение результатов трех образцов, вырубленных в продольном направлении, и при необходимости среднеарифметическое значение результатов трех образцов, вырубленных в поперечном направлении. Результат регистрируют с точностью до 1 Н/мм.

8.2 Удлинение

8.2.1 Удлинение при разрыве

Вычисляют удлинение при разрыве Е, %, для каждого из трех образцов, вырубленных в продольном направлении, по формуле

, (1)

где L — расстояние между метками при разрыве;

L — начальное расстояние между метками (т.е. расчетная длина).

Регистрируют среднеарифметическое значение трех результатов с точностью до 1,0%.

8.2.2 Удлинение при стандартной нагрузке (см. 3.5)

Вычисляют удлинение при стандартной нагрузке E, %, для каждого из трех образцов, вырубленных в продольном направлении, по формуле

, (2)

где L — расстояние между метками при стандартной нагрузке;

L — начальное расстояние между метками.

9 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать:

a) обозначение настоящего стандарта;

b) идентификацию испытуемой ленты;

c) тип образца;

d) время кондиционирования (см. 6.5);

e) среду кондиционирования (А, В или С);

f) температуру и относительную влажность при проведении испытания;

g) наличие или отсутствие наружных обкладок испытуемой ленты;

h) любое отклонение от стандартных требований к испытанию;

i) среднеарифметическое значение прочности при растяжении в продольном направлении, Н/мм;

j) среднеарифметическое значение прочности при растяжении в поперечном направлении, Н/мм (при необходимости);

k) среднеарифметическое значение удлинения при стандартной нагрузке трех образцов, вырубленных в продольном направлении;

l) среднеарифметическое значение удлинения при разрыве трех образцов, вырубленных в продольном направлении, при необходимости;

m) дату проведения испытания.

Приложение ДА (справочное). Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам

Приложение ДА
(справочное)

Таблица ДА.1

Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта

Степень
соответствия

Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного стандарта

ISO 7500-1:2004 Материалы металлические. Верификация машин для статических испытаний в условиях одноосного нагружения. Часть 1. Машины для испытания на растяжение/сжатие. Верификация и калибровка силоизмерительных систем

*

ISO 18573:2012 Конвейерные ленты. Испытательные среды и периоды кондиционирования

*

EN ISO 7500-1:2004 Материалы металлические. Верификация машин для статических испытаний в условиях одноосного нагружения. Часть 1. Машины для испытания на растяжение/сжатие. Верификация и калибровка силоизмерительных систем

*

* Соответствующий межгосударственный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного стандарта. Перевод данного стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

Библиография

[1] ISO 21183-1:2005

Light conveyor belts — Part 1: Principal characteristics and applications

(Легкие конвейерные ленты. Часть 1. Основные характеристики и области применения)

УДК 678-419:539.412.1:006.354

МКС 53.040.20

IDT

Ключевые слова: ленты конвейерные резинотканевые, прочность при растяжении по всей толщине в продольном направлении, удлинение при стандартной нагрузке и разрыве, определение

Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2016

Источник