На главную
На главную

ГОСТ 261-79* «Резина. Методы определения усталостной выносливости при многократном растяжении»

Стандарт распространяется на резину и резиновые изделия и устанавливает методы определения усталостной выносливости при многократном растяжении на машинах типа МРС-2 и УР-500.
Сущность методов заключается в многократном растяжении образцов до разрушения при знакопостоянном цикле нагружения, измерении при испытании фактических значений статистических и циклических деформаций и определении числа циклов до разрушения образцов.
По методам I и III испытание происходит при деформациях, изменяющихся от нуля до максимального значения, по методу II - от заданной статической до максимальной циклической деформации.

Обозначение: ГОСТ 261-79*
Название рус.: Резина. Методы определения усталостной выносливости при многократном растяжении
Статус: действующий
Заменяет собой: ГОСТ 261-74
Дата актуализации текста: 01.10.2008
Дата добавления в базу: 01.02.2009
Дата введения в действие: 01.01.1981
Разработан: Госстандарт СССР
Утвержден: Госстандарт СССР (06.12.1979)
Опубликован: Издательство стандартов № 1979<br>Издательство стандартов № 1990

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР

РЕЗИНА

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТАЛОСТНОЙВЫНОСЛИВОСТИ
ПРИ МНОГОКРАТНОМ РАСТЯЖЕНИИ

ГОСТ 261-79
(СТ СЭВ 5690-86)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ
КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ
МОСКВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР

РЕЗИНА

Методы определения усталостной выносливости
при многократном растяжении

Rubber. Methods of determining fatigue life for repeated
stretching

ГОСТ
261-79

(CT СЭВ 5690-86)

Срок действия  с01.01.81

до 01.07.94

Несоблюдениестандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на резину и резиновыеизделия и устанавливает методы определения усталостной выносливости примногократном растяжении на машинах типа МРС-2 и УР-500.

Сущность методов заключается в многократном растяженииобразцов до разрушения при знакопостоянном цикле нагружения, измерении прииспытании фактических значений статистических и циклических деформаций иопределении числа циклов до разрушения образцов.

По методам I и III испытание происходит при деформациях, изменяющихся от нуля домаксимального значения, по методу II - от заданнойстатической до максимальной циклической деформации.

1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Для испытания применяютобразцы типов I - V в форме двусторонней лопатки по ГОСТ 270-75 .

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

1.2. Отбор образцов иподготовка к испытанию - по ГОСТ 270-75 .

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

1.3. Предпочтительнее образцытипа I, толщиной (2,0 ± 0,2)мм.

При испытании резин с относительным удлинением при разрывепо ГОСТ270-75 менее 300 % применяют образцы типа V.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

1.4. Количество образцов для испытания - не менее 13.

2. АППАРАТУРА

2.1. Машина для испытания,обеспечивающая:

закрепление образцов в захватах, один из которых в процессеиспытания неподвижен (пассивный захват), а другой совершаетвозвратно-поступательное движение (активный захват) с частотой 250 ± 20; 300 ±20 и 500 ± 20 мин-1;

диапазон регулирования размаха активного захвата от 0 до140 мм при частоте 250 мин-1, от 0 до 70 мм при частоте 300 мин-1и от 0 до 50 мм при частоте 500 мин-1;

диапазон перемещения пассивного захвата от 0 до 150 мм;

установку размаха активного захвата и перемещенияпассивного захвата по линейке с ценой деления шкалы 1 мм;

неизменность заданных размаха движения активного захвата иперемещения пассивного захвата в процессе испытания;

возможность устранения квазиостаточных деформаций;

автоматический счет числа циклов каждого образца;

фиксацию максимальной силы и автоматическую запись кривой«сила - смещение»;

Допускается применять машины, не обеспечивающие частотувозвратно-поступательного движения активного захвата 300 мин-1 имашины, у которых отсутствует устройство для фиксации максимальной силы изаписи кривой «сила - смещение» и автоматический счет числа циклов каждогообразца и у которых считается только количество циклов смещения подвижного захватадля всех образцов.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

2.2. Для машин, не снабженных индивидуальными зажимами наотдельные образцы, для установки образцов рекомендуется приспособление, схемаодного из вариантов которого приведена в приложении 1.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

2.3. Машины с термокамерами должны обеспечивать температурувоздушной среды в рабочем объеме камеры от 50 до 150 °С со среднимквадратическим отклонением погрешности регулирования установившейся температурыв рабочем объеме камеры не более 1 °С. Допускаемая погрешность измерения температуры ±2 °С.

Допускается применение машин без термокамер.

2.4. Линейка с ценой деления шкалы 1,0 мм по ГОСТ427-75 или другой инструмент с погрешностью не более 1,0 мм.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

2.5. Машины разрывные по ГОСТ7762-74. Допускается применять другие разрывные машины, имеющие самопишущий прибордля записи результатов испытаний и обеспечивающие соблюдение условий испытанийи точности записи результатов в соответствии с требованиями настоящегостандарта.

2.6. Планиметр полярный типа ПП-М с погрешностью измерения±0,5 %.

Допускается применять другие типы планиметров,предназначенные для определения площадей плоских фигур и обеспечивающиедопускаемую погрешность измерения.

2.5, 2.6. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Испытания проводят при температурепомещения (23 ± 2) °С или (27 ± 2) °С.

Допускается проводить испытания при повышенных температурахпо ГОСТ269-66.

При появлении химической релаксации и ползучести испытанияостанавливают.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

3.2. Рекомендуемый ряд начальных динамических деформацийрастяжения по методам I и II: 25, 50, 75, 100, 125, 150, 200 и 250 %; по методу III: 25, 50, 75, 100, 125 и 150 %.

Рекомендуемый ряд начальных статических деформацийрастяжения: 20, 40, 60, 80, 100 и 120 %.

Статическая деформация не должна быть меньше деформаций,при которых возникает «петля» разнашивания.

Рекомендуется сначала проводить испытания при наибольшейдеформации установленного ряда, а затем деформации снижать.

Наибольшая начальная деформация выбирается из условия, прикотором средняя продолжительность утомления до разрушения образцов не должнабыть менее 10 мин.

Испытания образцов проводят без длительных перерывов. Привынужденных перерывах образцы должны быть разгружены.

В помещении, в котором проводят испытания на усталостнуювыносливость, не должно быть источников образования озона.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1, 2).

3.3. Метод I. Испытание при наличии петли

3.3.1. Устанавливают заданнуючастоту возвратно-поступательного движения активного захвата.

3.3.2. Устанавливают размах активного захвата машины всоответствии с заданной начальной динамической деформацией образцов. Для этогорасстояние между метками на узкой части образцав растянутом состоянии l1 в миллиметрах вычисляют по формуле

,

гдеe0 - начальная деформация образца, %;

l - расстояние между метками на узкой части нерастянутого образца, мм.

Значение l1 округляют до целого числа.

Размах устанавливают на образце из испытуемой резины,который в дальнейшем испытанию не подлежит.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

3.3.3. Фиксируют захваты на минимальном расстоянии друг отдруга и закрепляют в них образцы по установочным меткам. Для этого активныйзахват устанавливают в крайнее верхнее положение, а пассивный захват приближаютк нему до тех пор, пока не будет достигнуто расстояние между захватами, равноерасстоянию между установочными метками.

Выползание образцов из захватов при испытании недопускается. Контроль осуществляется визуально.

3.3.4. Для проведенияиспытания при повышенных температурах устанавливают в камере температуруиспытания, при установившейся температуре образцы выдерживают в течение (3,0 ±0,3) мин.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

3.3.5. Отбирают и отмечают три контрольных образца изобщего количества образцов для испытания.

Включают машину и проводят испытания в течение (1,0 ± 0,1) мин.Затем машину выключают, активный захват фиксируют в крайнем верхнем положении ине более чем за 0,3 мин устраняют петлю передвижением пассивного захвата вверх,фиксируют пассивный захват и включают машину.

Испытания проводят в течение (4,0 ± 0,4) мин. Затем машинувыключают и устанавливают активный захват в крайнее нижнее положение и измеряютрасстояние между метками (lн) на узкой части образцов. Медленным вращением маховикамашины активный захват поднимают в верхнее положение до начала появления изгибаобразцов. После этого фиксируют положение маховика и для полностьюрасправленных образцов определяют расстояние между метками (lв) на узкой частиобразцов.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1, 2).

3.3.6. Максимальнуюфактическую циклическую деформацию в момент каждого измерения (eфi) вычисляют по формуле

,

где lн - расстояние междуметками на узкой части образцов в крайнем нижнем положении подвижного захвата,мм;

lв - расстояние между меткамина узкой части образцов в крайнем верхнем положении подвижного захвата (новаядлина образца после разнашивания), мм.

3.3.7. Среднее значениефактической деформации, при которой происходило утомление образца до разрушения() вычисляют по формуле

,

гдеN - количество циклов до разрушения образца;

ΔN1, ΔN2, … ΔNn - количество цикловутомления при деформации e1, e2, … en;

ΔNp - количество циклов утомления от момента последнего измерениядеформации до разрушения образца.

Допускается среднюю фактическую деформацию для данногообразца () вычислять по формуле

,

гдеt0 - продолжительностьиспытания от начала до разрушения образца, мин;

Δt1, Δt2, … Δtn - продолжительностьиспытания при деформации e1, e2, … en, мин;

Δtp - продолжительность испытания от последнего измерения доразрушения образца, мин.

Значение  вычисляют до второгодесятичного знака.

3.3.8. Среднее значениефактической деформации для всех испытуемых образцов () равно среднему арифметическому всех измерений контрольныхобразцов , округленному до второго десятичного знака. Пример расчетафактических деформаций приведен в приложении 2.

3.3.7, 3.3.8. (Измененная редакция,Изм. № 2).

3.3.9. Машину включают ипроводят испытания до следующего измерения, если образцы не разрушались, или доразрушения образцов.

Последующие измерения lн и lв проводят через (0,50± 0,03), (2,00 ± 0,01), (5,00 ± 0,01), (24,0 ± 0,1), (48,0 ± 0,1) ч, а затемпри необходимости через время, кратное 24 ч.

Измерения проводят на трех контрольных образцах, при этомпродолжительность измерений lн и lв не должна превышать 3 мин.

Время, затраченное на измерение, не учитывают впродолжительности испытания.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1, 2).

3.3.10. При испытаниификсируют количество циклов от начала до разрушения каждого образца. Если прииспытании партии образцов не менее 80 % из них разрушились, а остальныеиспытаны без разрушения до числа циклов, в 1,5 раза превышающих максимальнуювыносливость разрушенных образцов, то дальнейшие испытания прекращают.

(Введендополнительно, Изм. № 2).

3.4. Метод II. Испытание при наличии статической деформации.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

3.4.1. Испытания проводят по пп. 3.3.1 - 3.3.4.

3.4.2. Образцам задают начальную статическую деформацию.Для этого активный захват устанавливают в крайнее верхнее положение (образец недеформирован) и перемещают пассивный захват до тех пор, пока не будетдостигнуто расстояние между метками на узкой части образца lст, в мм, которое вычисляют по формуле

гдеeст - статическая деформация, %;

l - расстояние между метками на узкой части нерастянутого образца, мм.

Значение lст округляют до целого числа.

3.4.3. Отбирают три контрольных образца из общегоколичества образцов для испытания.

Включают машину и проводят испытания в течение (4,0 ± 0,4)мин. Затем машину выключают и устанавливают активный захват в крайнее верхнееположение. Опускают пассивный захват до момента появления петли и измеряютрасстояние между метками на узкой части образцов (lв). Опускают активный захват в крайнее нижнее положение иизмеряют расстояние между метками на узкой части образцов (lн). Пассивный захват возвращают вверх и задают статическуюдеформацию, при которой расстояние между метками равно lст. После этогофиксируют пассивный захват.

3.4.4. Затем машину включают и проводят испытания допоследующих измерений lв и lн или до разрушения образцов, отмечая время измерения и разрушения.Последующие измерения lв и lн проводят через промежутки времени, указанные в п. 3.3.9.Измерения проводят на трех контрольных образцах, при этом продолжительностьизмерения lв и lн не должна превышать 3мин.

Если отдельные образцы имеют аномально длительнуюусталостную выносливость, то испытания их завершают как указано в п. 3.3.10.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

3.4.5. Максимальные фактические циклические деформации вмомент каждого измерения eфi вычисляют по формуле

,

где lв -  расстояние междуметками в узкой части образца в крайнем верхнем положении активного захвата и вположении пассивного захвата перед появлением петли на образце, мм;

lн -    расстояние междуметками в узкой части образца в крайнем нижнем положении активного захвата и вположении пассивного захвата перед появлением петли на образце, мм.

Значения максимальных фактических статических деформаций вмомент каждого измерения eфi(ст) вычисляют по формуле

,

гдеlст - расстояние междуметками при заданной статической деформации, мм;

lв - расстояние между метками в узкой части образца в крайнемверхнем положении активного захвата и в положении пассивного захвата передпоявлением петли на образце, мм.

Вычисленные значения eфi округляют до второгодесятичного знака.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1, 2).

3.4.6. Среднюю максимальную циклическую и статическуюдеформацию для данного контрольного образца, соответствующую испытанию доразрушения, вычисляют по п. 3.3.7.

3.4.7. Средние максимальные фактические циклические истатические деформации для всех испытанных образцов равны среднемуарифметическому трех контрольных образцов.

Вычисленные значения  округляют до второгодесятичного знака.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

3.5. Метод III. Испытание при гармоническом изменении деформации.

В процессе испытания фиксируют количество циклов от началапроведения испытания до разрушения каждого образца. Если при испытании партииобразцов не менее 80 % из них разрушились, а остальные испытаны без разрушениядо числа циклов в 1,5 раза превышающих максимальную выносливость разрушенныхобразцов, то дальнейшие испытания прекращают.

При испытании резин на машине типа УР-500 допускаетсяустранять «петлю», не останавливая машину.

При разрушении первоначально взятых трех контрольныхобразцов выбирают три других контрольных образца.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

3.5.1. Проводят испытания по п. 3.3.1 - 3.3.4.

3.5.2. Отбирают триконтрольных образца из общего количества образцов. Включают машину и наблюдаютза появлением квазиостаточной деформации - «петли». Через (1,0 ± 0,1) мин посленачала испытаний машину останавливают, подвижный захват фиксируют в крайнемверхнем положении и в течение не более 20 с устраняют квазиостаточнуюдеформацию - «петлю» передвижением пассивного захвата вверх, фиксируютпассивный захват и включают машину.

3.5.3. Через (4,0 ± 0,4) мин повторно устраняют «петлю» по п. 3.5.2.

3.5.4. Подвижный захватфиксируют в крайнем верхнем положении и измеряют расстояние между метками наузкой части образцов (lв). Затем подвижныйзахват устанавливают в крайнее нижнее положение и измеряют расстояние междуметками на узкой части образцов (lн). Измерения проводятна трех контрольных образцах, при этом продолжительность измерения lв и lн не должна превышать 3мин.

3.5.5. Включают машину и продолжают испытания. Припоявлении «петли» ее устраняют и затем измеряют расстояние между метками lв и lн по п. 3.5.4через (0,50 ± 0,03), (5,00 ± 0,01), (24,0 ± 0,1) ч, а затем при необходимости через время, кратное 24ч.

При испытании фиксируют количество циклов от началаиспытания до разрушения каждого образца.

3.5.6. Фактическую деформацию для каждого образца к данномувремени испытания eфi вычисляют по п. 3.3.6.

3.5.7. Среднюю фактическую деформацию, при которойиспытывали образец до разрушения , вычисляют по п. 3.3.7.

3.5.8. Среднюю фактическую деформацию для всех испытанныхобразцов вычисляют по п. 3.3.8.

3.5.1 - 3.5.8. (Введеныдополнительно, Изм. № 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Усталостную выносливость при многократном растяжении (N) для каждого образца определяют количеством циклов до разрушенияобразца, которые определяют по показателю счетчика, при отсутствии счетчикавычисляют по формуле

N = v·t,

гдеv - частота колебаний подвижного захвата машины, мин-1;

t - продолжительность испытания, мин.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

4.2. Определяют среднюю усталостную выносливость (Nср) для заданнойфактической статической и динамической деформации (eф дин, eф ст) как медиану из неменее 12 образцов. Указывают максимальную и минимальную усталостнуювыносливость.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1, 2).

4.3. Для характеристики показателей усталостных свойстврезины строят график зависимости усталостной выносливости от динамической истатической деформации. Для построения такого графика должны быть полученызначения усталостной выносливости не менее четырех деформаций в диапазоне от1·103 до 5·106 циклов.

Примеры построения графиков приведены на черт. 1 и 2.

По графикам определяют значения усталостной выносливости N, соответствующие заданной фактической деформации или значенияусталостных деформаций при заданной базе утомления Nб.

Зависимость усталостной выносливости отмаксимальной деформации цикла

1,2 - кривые для резин на основе различных каучуков

Черт. 1

Зависимостьусталостной выносливости от статической деформации для резин различного типа

1 - высокопрочныеэластомеры, кристаллизующиеся при растяжении; 2 - высокопрочныенаполненные некристаллизующиеся резины; 3 - малопрочные ненаполненныерезины

Черт. 2

Допускается зависимость усталостной выносливости отмаксимальной деформации цикла строить в полулогарифмических координатах в видезависимости lgN от e.

При необходимости определения показателей усталостной прочностиили усталостной выносливости за пределами экспериментальной зависимости вобласти небольших деформаций допускается экстраполировать прямые не более чемна один десятичный знак.

При экстраполяции усталостной выносливости в областьбольших значений механических параметров (K·lgN = 0) диапазон экстраполяцииувеличивается до трех десятичных знаков.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1, 2).

4.4. Для характеристики усталостных свойств резин, которые определяютсязависимостью показателей усталостной прочности от повторения нагружения,используют коэффициент усталостной выносливости be, вычисляемый поформуле

,

гдеN - усталостная выносливость, цикл;

eр - удлинение при разрыве, при однократном нагружении.Определяется экстраполяцией кривой lg N - lg e к значению lg N =0;

eфакт. - фактическая деформация.

Пример вычисления фактических деформаций приведен всправочном приложении 2.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

4.5. Метод пересчета результатов испытаний, полученных врежиме заданных деформаций, на режим заданных напряжений или энергии деформацийприведен в приложении 3.

Термины и определения, используемые в стандарте, приведеныв приложении 4.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

4.6. Результаты испытаний по методам I и III сопоставимы междусобой и несопоставимы с методом II. Результаты испытанийкаждого метода сравнимы для образцов, имеющих одинаковые размеры и испытанных водинаковых условиях.

4.7. Результаты испытаний записывают в протокол,содержащий:

условное обозначение резины;

дату и условия вулканизации;

обозначение метода испытания;

деформацию растяжения - динамическую и статическую;

температуру испытания;

количество циклов до разрушения каждого образца;

значение N по медиане ;

показатели усталостных свойств резин;

дату проведения испытания;

обозначение настоящего стандарта.

4.6; 4.7. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

СХЕМА ОДНОГО ИЗ ВАРИАНТОВ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯУСТАНОВКИ ОБРАЗЦОВ

Приспособление состоит из двух металлических пластинок,скрепленных между собой винтовыми или какими-либо другими зажимами.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

ПРИМЕР ВЫЧИСЛЕНИЯ ФАКТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИЗАДАННОЙ НАЧАЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ e0= 100 %

Контрольный образец № 1: первое измерение через 4 мин - eф1 = 0,93, второе измерение через 30 мин eф2 = 0,90, третье измерение через 5 ч (300 мин) - eф3 = 0,89, образец разрушился через 7 ч (420 мин).

 = 1 / 420 · [0,93·4 + 0,90·26 + 0,89(270+120)] = 0,89.

Контрольный образец № 2: первое измерение eф1 = 0,92, второе измерение eф2 = 0,89, третьеизмерение eф3 = 0,83, образецразрушился через 6 ч (360 мин).

 = 1 / 360 · [0,92·4 + 0,89·26 + 0,88(270+60)] = 0,88.

Контрольный образец № 3: первое измерение eф1 = 0,91, второе измерение eф2 = 0,83, третьеизмерение eф3 = 0,87, образецразрушился через 9 ч (540 мин).

 = 1 / 540 · [0,91·4 + 0,88·26 + 0,87 (270 +240)] =0,87.

Среднее значение деформации eф ср = 1 / 3 (0,89 + 0,88+ 0,87) = 0,88.

Контрольный образец № 4 (взят после обрыва образца № 2):первое измерение через 6 ч - e1 = 0,88; второеизмерение через 12 ч - e2 = 0,87; образецразрушился через 13 ч.

eф4 = 1 / 780 (0,88·360 + 0,87·420) = 0,87

среднее значение деформации:

 = 1 / 4 · (0,89 + 0,88 + 0,87 + 0,87) = 0,88.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

МЕТОД ПЕРЕСЧЕТА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ В РЕЖИМЕЗАДАННЫХ ДЕФОРМАЦИЙ, НА РЕЖИМЫ ЗАДАННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ИЛИ ЭНЕРГИИ ДЕФОРМАЦИИ

1а. Для пересчета результатов испытаний, полученных врежиме заданных деформаций, на режимы заданных напряжений или энергии деформациинеобходимо построить зависимость напряжений от деформации и энергии деформацииот величины деформации.

(Введендополнительно, Изм. № 2).

1. Образцы для испытания рекомендуется брать в формедвусторонней лопатки по ГОСТ270-75, типа I и V или в форме полоскишириной 0,6 - 1,0 см и длиной 10 - 12 см. Предпочтительнее применять образцытипа V и полоски.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

2. Заготавливают три образца для каждой деформации из техже пластин, из которых заготавливались образцы для усталостных испытаний.

На узкую часть образца наносят параллельные метки дляизмерения удлинения и подготавливают образцы к испытанию по ГОСТ270-75.

Расстояние между метками образца типа Vи в форме полосок должно быть l0 = (5,0 ± 0,1) см. Определяют толщину d0 в см и ширину образцов b0 в см.

3. Подготовленные три образца испытывают в течение (4,0 ±0,4) мин на машине для усталостных испытаний при той же начальной деформации,что и усталостные испытания. Испытания проводят по методу Iили III.

4. После растяжения через (10 ± 1) мин измеряют расстояниемежду метками l0 в см и определяютновое сечение образца S в м2 (см2)по формуле

.

2,3, 4 (Введены дополнительно, Изм. № 1).

5. Затем образцы растягивают со скоростью (1000 ± 50)мм/мин на разрывных машинах.

При этом самопишущий прибор записывает кривую растяжения вкоординатах «нагрузка - смещение».

Образцы растягивают при деформациях, при которых проводилиусталостные испытания.

Для образцов в форме лопаток по ГОСТ270-75 испытания проводят на машинах, оборудованных экстензометрами.

При отсутствии таких машин кривую «нагрузка - смещение»получают, используя образцы в форме полосок, при этом за расстояние между меткамиобразца принимают расстояние между зажимами. Не допускается выползание образцовиз зажимов. Рекомендуется использовать самозатягивающиеся зажимы типа ЗМУ-0,5 иобразцы с наплывами.

6. По кривой растяжения определяют напряжение fф в Ньютонах (килограмм-силах)при заданной фактической деформации (eф) поформуле

fф = Pф / S,

где S- сечение образца после утомления в см2;

Pф - нагрузка в Н (кгс) при смещении Δlф = eф·l0, соответствующая средней фактической деформации.

5, 6 (Измененная редакция, Изм. № 2).

7. Удельную энергию фактической деформации (Wф) в мегаджоулях накубический метр (килограмм-сантиметрах на кубический сантиметр) определяютпланиметрированием площади под кривой растяжения P - Δl и вычисляют по формуле

,

гдеS - площадь диаграммы,определенная планиметром, см2;

K1 - значение 1 смдиаграммы на оси силы, Н (кгс);

K2 - значение 1 смдиаграммы на оси смещения.

Объем образца между метками или между зажимами (V) в кубических сантиметрах вычисляют по формуле

V = S·l’0,

гдеS - сечение образца после утомления, см2;

l0 - расстояние между метками или между зажимами послеутомления, см.

8. Удельную энергию деформации (W), в мегаджоулях на кубический метр (килограмм-сантиметрах на кубическийсантиметр), если известна зависимость «нагрузка - смещение» (черт. 3),вычисляют по формуле

W = 1/2S [P1·e1 + (P1 + P2)(e2 - e1) + (P2 + P3)(e3 - e2) + … +(Pn-1 + Pn)(eф - en-1)],

где e1, e2, e3, …, en, eф, - деформации на участкахразбиения кривой растяжения на отрезки, близкие к прямым линиям, определяемыепо формуле

e = Δl/l0.

гдеΔl - смещение, см;

l0 - расстояние междуметками (для образцов лопаток или между зажимами - для образцов полосок), см;

P1,P2,P3,…, Pn, Pф,Н (кгс) - нагрузка при деформациях e1, e2, e3, …, en, eф.

9. Кривую растяжения допускается строить по точкам, приэтом расстояние между метками или зажимами в параллельной части образца должнобыть (5,0 ± 0,1) см.

7 - 9 (Введены дополнительно, Изм. № 1).

10. Определив значение напряжения при заданной фактическойдеформации (fф) и удельной энергиифактической деформации (Wф), при которых проводились испытания, строят кривыеусталостной выносливости в координатах lg N - lg f и lg N - lg W. С помощью этих кривых определяют значения усталостнойвыносливости для заданных значений f или W, а также значения усталостной прочности и усталостной энергиидеформации при заданной базе утомления.

Для характеристики усталостных свойств резин по методам I и III определяют коэффициент усталостной выносливости (bw) по формуле

,

гдеN - усталостная выносливость, цикл;

Wp - энергия разрушения, определяемая экстраполяциейзависимости lgN - lg W к lg N = 0;

W - энергия деформации в МДж/м2.

Черт. 3

Коэффициент усталостной выносливости определяется толькосвойствами материала, изучение его зависимости от деформации позволяет выявитьособенности усталостных свойств резин.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термин

Буквенное обозначение

Определение

Длина измерительного участка нерастянутого образца или длина измерительного участка до утомления, мм

l

Длина измерительного участка в недеформированном образце

Длина измерительного участка в растянутом состоянии, мм

l1

Длина измерительного участка образца при установленной начальной циклической деформации

Начальная деформация образца, %

e0

Деформация образца до утомления

Фактическая циклическая деформация для каждого образца в данное время утомления

eф1

Значение фактической циклической деформации каждого образца к определенному времени утомления

Длина измерительного участка образца, когда подвижный захват находится в крайнем верхнем положении (новая длина образца после его разнашивания), мм

lв

Новая длина измерительного участка образца, равная сумме начальной длины образца и величины ее приращения в результате его разнашивания

Длина измерительного участка образца, когда подвижный захват находится в крайнем нижнем положении, мм

li

Длина измерительного участка образца в растянутом состоянии после заданного времени утомления

Среднее значение фактической циклической деформации, при которой происходило утомление образца до разрушения

Среднее статическое значение циклической деформации отдельного образца, к которой относится усталостная выносливость этого образца

Усталостная выносливость при многократном растяжении, циклы

N

Количество циклов многократных деформаций, которое может выдержать образец в заданных условиях, не разрушаясь, или число циклов до разрушения образца

Число циклов утомления при деформациях e1, e2, …, en.

ΔN1, ΔN2, …, ΔNn

 

Число циклов утомления от момента последнего измерения деформации до разрушения образца

ΔNр

 

Продолжительность испытания при деформации e1, e2, …, en, мин

Δt1, Δt2, …, Δtn

 

Продолжительность от начала испытания до разрушения образца, мин

t0

 

Продолжительность от последнего измерения до разрушения образца, мин

Δtр

 

Расстояние между метками на узкой части нерастянутого образца, мм

l

 

Длина измерительного участка образца, растянутого до заданной статической деформации

lст

Длина измерительного участка, равная сумме начальной длины образца и статического смещения

Начальная статическая деформация, %

eст

Деформация образца, вызванная статическим растяжением

Фактическая деформация

e

Фактическая статическая деформация, установившаяся после разнашиваемости образца от циклической деформации и релаксации статического напряжения

Фактическая статическая деформация для каждого образца в данное время

eфi

Значение фактической статической деформации каждого образца к определенному времени утомления

Среднее значение статической деформации, при которой происходило утомление образца до разрушения

Среднее статистическое значение статической деформации отдельного образца, к которой относятся усталостная выносливость образца

Длина измерительного участка образца, когда подвижный захват находится в крайнем верхнем положении, а неподвижный захват в положении перед моментом появления «петли» на образце, мм

lв

Новая длина образца, равная сумме начальной длины и величины разнашивания образца от действия циклической и статической деформации

Длина измерительного участка образца, когда подвижный захват находится в крайнем нижнем положении, а неподвижный захват в положении перед моментом появления «петли» на образце (как при определении lв), мм

lн

Длина образца, равная сумме новой длины образца и величины циклического растяжения, в отсутствии статической деформации

Сечение образца после его разнашивания, см2

S

Сечение образца, соответствующее новой длине образца

Толщина образца, м, см

d0

Начальная толщина образца

Ширина образца, м, см

b0

Начальная ширина образца, определенная шириной вырубного штанцевого ножа

Условное напряжение, определяемое по кривой растяжения, МПа

f

Условное напряжение, соответствующее заданной деформации (определяется из отношения к сечению образца)

Нагрузка при смещении, Н

P

Сила, соответствующая заданной деформации

Удельная энергия растяжения для фактической деформации, МДж/м3

W

Удельная энергия, соответствующая заданной фактической циклической деформации

Площадь диаграммы, м2, см2

Sd

Определяется путем планиметрирования или численным интегрированием

Значение 1 см диаграммы на оси силы, Н/см

K1

Масштабный коэффициент

Значение 1 см диаграммы на оси смещения

K2

Масштабный коэффициент

Усталостная удельная энергия деформации, МДж/м3

Wf

Максимальное значение удельной энергии деформации, при котором материал в данных условиях может обеспечивать заданную усталостную выносливость

Коэффициент усталостной выносливости

be

Коэффициент, определяемый из соотношения и характеризующий сопротивление резины усталости

Коэффициент разрушаемости

1/bw

Коэффициент, характеризующий снижение усталостной энергии при увеличении длительности утомления

(Введено дополнительно, Изм, № 2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕДАННЫЕ

1.  РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

РАЗРАБОТЧИКИ

В.А.Сапронов, М.К. Хромов, К.Н. Лазарева, В.В. Яковлева,

2.  УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитетаСССР по стандартам от 06.12.79 № 4710

3.  Стандарт содержит все требования СТ СЭВ 5690-86

4.  ВЗАМЕН ГОСТ 261-74

5.  ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта

ГОСТ 269-66

3.1

ГОСТ 270-75

1.1; 1.2; 1.3; Приложение 3

ГОСТ 127-75

2.1

ГОСТ 7762-74

2.5

6.  Срок действия продлен до 01.07.94 ПостановлениемГосстандарта СССР от 29.09.87 № 3802

7.  ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1989 г.) с Изменениями № 1, 2,утвержденными в сентябре 1985 г. и сентябре 1987 г. (ИУС 12-85, 1-88).

СОДЕРЖАНИЕ

1. Метод отбора образцов. 1

2. Аппаратура. 2

3. Проведение испытания. 2

4. Обработка результатов. 7

Приложение 1. Схема одного из вариантов приспособления для установки образцов. 8

Приложение 2. Пример вычисления фактических деформаций при заданной начальной деформации e0 = 100 %.. 9

Приложение 3. Метод пересчета результатов испытаний, полученных в режиме заданных деформаций, на режимы заданных напряжений или энергии деформации. 10

Приложение 4. Термины и определения. 12

 

215
Мне нравится
Комментировать Добавить в закладки

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.

Пожалуйста зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.