Для каких материалов применяют метод раздиру на полосках
ГОСТ 23016-78 распространяется на резину и резиновые изделия и устанавливает метод определения сопротивления раздиру на образцах-полосках. Метод используют для оценки способности материала сопротивляться распространению надреза при растяжении.
Сущность испытания заключается в растяжении с постоянной скоростью образца со сквозной прорезью в центре и измерении максимальной силы, при которой происходит раздир.
Стандарт соответствует ИСО 816:1976 в части размеров образца, аппаратуры, принципа испытания и температуры проведения испытаний.
Каким должен быть образец для испытания на раздир
Образцы должны иметь форму прямоугольной полоски со сквозной прорезью в центре. Прорезь должна быть расположена перпендикулярно длине образца.
| Параметр образца | Требование ГОСТ 23016-78 |
|---|---|
| Длина образца | 60±1 мм |
| Ширина образца | 9±0,2 мм |
| Длина прорези | 5±0,1 мм |
| Номинальная толщина образца | 2±0,2 мм |
| Допускаемая толщина для альтернативного испытания | 1±0,2 мм |
Результаты испытаний на образцах толщиной 2 мм и 1 мм несопоставимы, поэтому при сравнении материалов необходимо использовать одинаковую толщину.
Когда применяют образцы с наплывами
Для лучшего закрепления в зажимах допускается использовать образцы с наплывами. Такие образцы вырубают из пластин, вулканизованных в специальных формах.
Расстояние между наплывами должно быть 30±1,0 мм.
Этот вариант удобен при испытании материалов, склонных к проскальзыванию в зажимах или повреждению в зоне захвата.
Как заготавливают полоски из пластин и готовых изделий
Образцы вырубают из резиновых пластин штанцевыми ножами так, чтобы по длине они соответствовали направлению каландрования или вальцевания. За размеры ширины образца и прорези принимают соответствующие размеры штанцевого ножа.
Условия вырубания образцов должны соответствовать ГОСТ 269-66, раздел 1.
Допускается проводить испытания на образцах из готовых изделий. В этом случае способ заготовки образцов должен быть указан в нормативно-технической документации на изделие.
Сколько образцов требуется для определения
Количество испытуемых образцов должно быть не менее пяти. Именно по этим образцам рассчитывают среднее арифметическое показателя сопротивления раздиру.
Аппаратура для испытаний на сопротивление раздиру
Для проведения испытания применяют:
- разрывную машину по ГОСТ 7762-74;
- толщиномер по ГОСТ 11358-74 с ценой деления 0,01 мм;
- штанцевый нож по нормативно-технической документации.
Испытание проводят на машине с постоянной скоростью движения подвижного зажима.
Подготовка резиновых образцов перед испытанием
Образцы испытывают:
- не ранее чем через 16 ч после вулканизации;
- не позднее чем через 28 суток после вулканизации.
Для образцов, вырезанных из готовых изделий, время между вулканизацией и испытанием, если оно отличается от указанного, должно быть установлено в нормативно-технической документации, но не может быть менее 6 ч.
Перед испытанием образцы кондиционируют при температуре 23±2 °C не менее 1 ч.
Толщину образца измеряют в зоне прорези.
Установочные метки
Для удобства закрепления в зажимах допускается наносить установочные метки в виде штрихов шириной не более 0,5 мм. Расстояние между метками должно быть 30±1 мм, и они должны быть нанесены симметрично относительно прорези.
Допускается использовать образцы и без установочных меток.
Температурный режим и скорость испытания
Основное испытание проводят при:
- температуре 23±2 °C;
- скорости движения подвижного зажима 500±50 мм/мин.
Допускается проводить испытание при повышенной температуре 100±2 °C. В этом случае образец предварительно прогревают в камере не менее 3 мин, но не более 15 мин.
Как закрепляют полоску в зажимах машины
Образец закрепляют в зажимах так, чтобы его ось совпадала с направлением растяжения.
- если на образце есть установочные метки, закрепление выполняют по этим меткам;
- если меток нет, образец устанавливают на расстоянии 15±0,5 мм от прорези до линии зажима.
Правильная установка нужна для симметричного раскрытия прорези и получения корректной максимальной силы раздира.
Порядок проведения испытания на образцах-полосках
- Подготавливают и кондиционируют образцы.
- Измеряют толщину в зоне прорези.
- Закрепляют образец в зажимах разрывной машины.
- Устанавливают силомер в нулевое положение.
- Приводят в действие механизм растяжения.
- Фиксируют максимальную силу, при которой происходит раздир.
При испытании при 100 °C перед растяжением образец выдерживают в нагретой камере в пределах времени, установленного стандартом.
Как рассчитывают сопротивление раздиру
Сопротивление раздиру B вычисляют в ньютонах или кгс с приведением к стандартной толщине образца 2 мм.
Для расчета используют:
- Pp — максимальную силу, при которой происходит раздир образца;
- h0 — измеренную толщину образца;
- hc — стандартную толщину, равную 2 мм.
Такой способ пересчета позволяет корректно сравнивать результаты образцов одной серии по приведенному показателю.
Дополнительный показатель — структурная прочность
В качестве дополнительного показателя допускается определять структурную прочность σс в Па или кгс/см².
Для этого используют:
- максимальную силу при раздире;
- измеренную толщину образца;
- ширину ненадрезанной части образца.
Ширину ненадрезанной части вычисляют как разность между общей шириной полоски и длиной прорези. Этот показатель позволяет оценить нагрузку, приходящуюся на оставшееся целое сечение материала.
Как принимают итоговый результат испытаний
За результат испытаний принимают среднее арифметическое показателей всех испытуемых образцов.
Если отдельные результаты отклоняются от среднего значения более чем на 10 %, их не учитывают и среднее значение пересчитывают по оставшимся образцам.
После исключения должно остаться не менее трех образцов. Если их осталось меньше трех, испытание повторяют.
Что должно быть указано в протоколе испытаний
Протокол испытаний должен содержать:
- обозначение резины и условия вулканизации;
- количество образцов;
- температуру испытания;
- толщину образцов;
- силу при раздире каждого образца;
- сопротивление раздиру образцов;
- структурную прочность образцов, если она определялась;
- среднее арифметическое значение определяемых показателей.
Практические особенности применения метода
Метод на полосках особенно удобен для оценки материалов, из которых сложно изготовить более сложные типы образцов. Он подходит как для пластин, так и для готовых изделий, если способ заготовки стандартизован в документации.
При анализе результатов важно учитывать:
- толщину образца — 1 мм и 2 мм сравнивать нельзя;
- направление вырубки относительно каландрования или вальцевания;
- температуру испытания — 23 °C и 100 °C дают разные результаты;
- корректность выполнения прорези штанцевым ножом.
Ссылочные нормативные документы
| Обозначение документа | Назначение в рамках ГОСТ 23016-78 |
|---|---|
| ГОСТ 269-66 | Условия вырубания образцов из резиновых пластин |
| ГОСТ 7762-74 | Разрывная машина для испытания на раздир |
| ГОСТ 11358-74 | Толщиномер для измерения толщины образца |