Метод оценки сжимаемости и восстанавливаемости прокладочных материалов
ГОСТ 33784-2016 устанавливает метод определения сжимаемости и восстанавливаемости уплотнительных материалов и прокладок из них при температуре (23 ± 7) °C. Сущность метода заключается в определении изменения толщины материала под действием нагрузки и после её снятия за установленный промежуток времени.
Стандарт применяется именно как метод испытаний, поэтому основное внимание в нём уделено отбору образцов, аппаратуре, режимам нагружения, измерениям и оформлению результатов.
Что понимают под сжимаемостью и восстанавливаемостью
Сжимаемость — это изменение толщины материала под воздействием приложенной нагрузки. Восстанавливаемость — это способность материала восстанавливать толщину после снятия нагрузки за установленный период времени.
Оба показателя нужны для оценки поведения прокладочного материала в соединении, где важны герметичность, уплотняющая способность и сохранение формы после разгрузки.
Нормативная ссылка стандарта
| Обозначение документа | Назначение ссылки |
|---|---|
| ГОСТ 25336-82 | Эксикатор и лабораторное оборудование, применяемые при подготовке образцов к испытанию |
Отбор образцов и предварительное кондиционирование
Для испытаний отбирают не менее трёх образцов материала. Перед испытанием образцы выдерживают (60 ± 5) мин в сушильном шкафу при температуре (100 ± 5) °C, при этом воздух должен свободно омывать всю их поверхность.
После выдержки образцы охлаждают не менее 30 мин в эксикаторе при температуре (23 ± 7) °C. Для эксикатора используют безводный хлорид кальция или силикагель.
Форма и размеры испытуемых образцов
Образцы для испытаний должны иметь форму круга диаметром не менее 30 мм или прямоугольника со стороной не менее 25 мм. Минимальная толщина образца должна составлять 1,6 мм.
Если фактическая толщина материала меньше 1,6 мм, образец формируют из нескольких слоёв до суммарной толщины не менее этого значения. Такой подход позволяет проводить испытание по единой методике для тонких листовых материалов.
Испытательная аппаратура и точность измерений
Испытания проводят на приборе с опорным столом, индентором, индикатором для измерения толщины и устройством для приложения предварительной и основной нагрузок. Поверхности опорного стола и индентора должны быть упрочнёнными и отшлифованными.
Диаметр опорного стола должен быть не менее 31,7 мм. Индикатор должен обеспечивать измерение толщины с точностью ±0,005 мм, а предварительная и основная нагрузки должны прикладываться с точностью ±1%.
Параметры нагрузок по стандарту
| Диаметр индентора, мм | Предварительная нагрузка, Н | Время выдержки, с | Основная нагрузка, Н | Общая нагрузка, Н |
|---|---|---|---|---|
| 6,400 ± 0,025 | 22,2 | 15 ± 2 | 1089,8 | 1112,0 |
| 11,300 ± 0,060 | 75,0 | 15 ± 2 | 3425,0 | 3500,0 |
Основная нагрузка должна быть дополнением к заданной предварительной нагрузке. Схема прибора приведена в приложении А стандарта.
Подготовка прибора перед измерением
Перед испытанием определяют показание индикатора под действием индентора при заданной нагрузке без образца. Абсолютное значение этого показания прибавляют к толщине образца под общей нагрузкой, чтобы учесть собственную деформацию прибора.
Этот параметр обозначает деформацию испытательной системы под нагрузкой без материала и нужен для корректного расчёта сжимаемости и восстанавливаемости.
Порядок проведения испытания
- Образец помещают под индентор прибора и прикладывают предварительную нагрузку по таблице 1.
- Расстояние от места приложения нагрузки до края образца должно быть не менее 10 мм.
- Через 15 с после приложения предварительной нагрузки измеряют толщину образца P.
- Затем в течение 10 с постепенно увеличивают нагрузку до основной.
- После выдержки под общей нагрузкой в течение 60 с измеряют толщину образца M.
- После этого нагрузку уменьшают до предварительной и через 60 с измеряют толщину образца после возврата R.
Такая последовательность позволяет оценить как степень уплотнения материала под нагрузкой, так и его способность восстанавливаться после разгрузки.
Какие значения используют в расчёте
- P — толщина образца под предварительной нагрузкой.
- M — толщина образца под общей нагрузкой.
- K — собственная деформация прибора при общей нагрузке без образца.
- R — толщина образца после возврата в первоначальное состояние под предварительной нагрузкой.
Именно эти величины применяют для вычисления итоговых показателей по формулам стандарта.
Обработка результатов испытания
Сжимаемость и восстанавливаемость рассчитывают по результатам измерений толщины до, во время и после нагружения. За итоговые значения принимают среднеарифметическое результатов всех определений по испытанным образцам.
Результат вычисляют с точностью до первого десятичного знака и затем округляют до целого числа.
Что должно быть в протоколе испытаний
- Наименование изготовителя.
- Наименование материала, его тип или марка, а также обозначение нормативного документа.
- Номер партии и дата изготовления.
- Количество испытанных образцов.
- Метод испытаний.
- Тип прибора и применённая нагрузка.
- Результаты испытаний.
- Дата проведения испытаний.
- Обозначение ГОСТ 33784-2016.
Практическое значение метода для прокладок
Метод позволяет сравнивать уплотнительные материалы по их способности уменьшаться по толщине под нагрузкой и восстанавливать форму после её снятия. Эти свойства важны при выборе прокладок для соединений, где требуется герметичность и стабильная работа после многократного сжатия.
Чем точнее соблюдены условия подготовки, нагрузки и измерения, тем корректнее можно сопоставлять результаты между партиями материалов и разными видами прокладок.
Статус стандарта и дата введения
ГОСТ 33784-2016 введён в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2018 года. В тексте документа указано, что стандарт введён впервые.