ГОСТ 270-75

РЕЗИНА

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГОПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ
ПРИ РАСТЯЖЕНИИ

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ

РЕЗИНА Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении Rubber. Method of the determination elastic and tensile stress-strain properties

ГОСТ 270-75

Дата введения 01.01.78

Настоящий стандартраспространяется на резину и устанавливает метод определения упруго-прочностныхсвойств при растяжении по показателям: прочности при растяжении, относительномуудлинению при разрыве, напряжению при заданном удлинении.

Сущность метода заключаетсяв растяжении образцов с постоянной скоростью до разрыва и измерении силы призаданных удлинениях и в момент разрыва и удлинения образца в момент разрыва.

(Измененная редакция, Изм. №2).

1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Образцы для испытаниядолжны иметь форму двусторонней лопатки или кольца.

Форму и тип образца, а такжеспособ изготовления указывают в нормативно-технической документации на изделие.

1.2. Типы и размеры образцовдвусторонних лопаток должны соответствовать чертежу и таблице.

мм

Размеры образцов, кроме толщины, определяются размерами штанцевых ножейи после вырубки не контролируются. Предельные отклонения даны для штанцевыхножей.

Образцы типа VIIприменяют, если из изделий нельзя вырубить образцы типов I-V.

Образцы из готовых изделиймогут иметь толщину не более 3 мм.

(Измененная редакция, Изм. №1, 2).

1.3. Образцы вырубают извулканизованных пластин толщиной (1,0±0,2) мм или (2,0±0,2) ммножами. Форма ножа и угол заточки режущей кромки даны в приложении 1.

Вырубные ножи не должныиметь повреждений на режущей кромке.

(Измененная редакция, Изм. №2).

1.4. Разность междумаксимальной и минимальной шириной ножа в пределах узкой части не должнапревышать 0,05 мм.

1.5. Разность между максимальнойи минимальной толщиной образца в узкой части не должна превышать 0,1 мм.

1.6. На узкую часть образцананосят параллельные метки для измерения удлинения. Метки в виде линий наносятштампом с шириной кромок не более 0,5 мм. Схема штампа дана в приложении 1.

1.4-1.6. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).

1.7. Для обеспеченияодинаковой установки образцов в захватах допускается наносить установочныеметки, расстояние между которыми для образцов типов I и II составляет (50±1) мм, длятипа III - (40±1) мм, для типа IV - (25±1) мм, для типа V -(80±1) мм, для типа VII - (20±1) мм.

(Измененная редакция, Изм. №1, 2).

1.8. Метки должны бытьнанесены симметрично относительно центра образца. Краска для нанесения меток недолжна вызывать изменения свойств резин, влияющих на результаты испытаний.

Допускается наносить меткидругим способом.

1.9. Для лучшего закрепленияобразцов в захватах применяют образцы с наплывами. Форма и размеры пластин длявырубки таких образцов даны в приложении 1. Наплывы должны бытьрасположены симметрично относительно центра образца.

1.10.Образцы заготавливают в соответствии с ГОСТ 269 .

1.11.Размеры образцов кольцевой формы определяют вырезным устройством или штанцевымножом, у которых внутренний диаметр должен быть (44,60±0,05) мм, наружныйдиаметр - (52,60±0,05) мм.

Допускаемое отклонение отзаданного значения по ширине кольца не должно быть более ±0,02 мм.

1.12.Толщина образцов должна быть (4,0±0,2) мм или (6,0±0,3) мм.

1.11; 1.12. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).

1.12а. Кольцевой образец дляиспытания должен быть внутренним диаметром (8,0±0,1) мм, наружным диаметром(10,0±0,1) мм и толщиной (1,0±0,1) мм.

(Введен дополнительно, Изм.№ 3).

1.13. Образцы вырубают изпластин штанцевыми ножами или вырезают на машинах с вращающимися ножами. Схемаштанцевого ножа для вырубки кольцевых образцов дана в приложении 1.

Допускается заготовка колецвулканизацией в пресс-формах, обеспечивающих размеры по пп. 1.11, 1.12.При этом результаты испытаний колец, вырубленных или вырезанных исвулканизованных в пресс-формах, не сопоставимы.

1.14. Количество испытуемыхобразцов должно быть не менее пяти.

2. АППАРАТУРА

2.1. Машина для испытаниядолжна обеспечивать:

измерение силы при заданныхудлинениях и в момент разрыва с погрешностью измерения силы при прямом ходе(нагружении) не более ±1 % от измеряемой силы, начиная с 0,2 от наибольшегопредельного значения каждого диапазона измерения;

ход активного захвата неменее 1000 мм;

скорость движения активногозахвата (500±50) и (1000±50) мм/мин;

измерение расстояния междуметками и захватами при растяжении образца устройством с ценой деления шкалы неболее 1 мм или градуированным в процентах относительного удлинения. Допускаютсядругие способы измерения удлинения образцов.

(Измененная редакция, Изм. №1, 2).

2.2. Предпочтительнее машиныс безынерционным силоизмерителем. Для машин с маятниковым силоизмерителем шкалунагрузок выбирают так, чтобы измеряемая сила была от 20 до 90 % предельногозначения шкалы.

(Измененная редакция, Изм. №1).

2.3. Зажимы для образцовлопаток должны обеспечивать надежное закрепление образца по установочным меткамили наплывам при равномерном давлении по всей его ширине.

2.4. Для закрепленияобразцов кольцевой формы применяют два металлических ролика диаметром(25,00±0,25) мм. Во время испытания нижний ролик должен принудительновращаться, а верхний - свободно вращаться вокруг своей оси.

2.5. Рекомендуется применятьразрывную машину, снабженную устройством, регистрирующим силу в зависимости отудлинения образца.

Допускаемая погрешностьрегистрации силы на диаграмме должна быть ±2 %, а удлинения - ±3 % отизмеряемой величины.

Допускается применять машинысо шкалами, градуированными в единицах напряжения и с печатающими устройствами.Суммарная погрешность регистрации показателей должна быть ±5 %.

2.6. Испытания приповышенных температурах проводят на машине, снабженной термокамерой, котораядолжна обеспечивать поддержание необходимой температуры в рабочем объеме(ограниченном захватами машины в момент разрыва образца) с допускаемойпогрешностью, °С

До 150........................……..…....±2,0

От 150 до 200...................…......±3,0

Св. 200 .............................……...±5,0

2.4-2.6. (Измененная редакция,Изм. № 1, 2).

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1.Образцы после вулканизации выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 269 .

Для образцов из готовыхизделий допускается продолжительность выдержки после вулканизации не менее 6 ч.

(Измененная редакция, Изм. №1).

3.2.Образцы перед испытанием кондиционируют в соответствии с требованиями ГОСТ 269 .

(Измененная редакция, Изм. №2).

3.3.Толщину образцов измеряют толщиномером по ГОСТ 11358 с нормированным измерительным усилием, ценой деления шкалы 0,01 мм идиаметром измерительной площадки не более 16 мм.

Допускается применять другиевиды толщиномеров, соответствующие указанным требованиям, а также измерятьтолщину образцов другими способами.

Толщину образцов лопатокизмеряют на узкой части, а образцов колец - в разных местах по окружности неменее чем в трех точках. За результат измерения принимают среднееарифметическое всех измерений.

3.4. За ширину образцалопатки принимают расстояние между режущими кромками ножа в его узком участке.

3.3, 3.4. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).

3.5. Ширину образца кольцаизмеряют толщиномером с ценой деления шкалы 0,01 мм с пяткой и наконечниками,профилированными по дуге кольца, не менее чем в трех точках.

За результат измеренияпринимают среднее арифметическое всех измерений.

3.6.Допускается площадь поперечного сечения кольца (S)в (см²)вычислять исходя из его массы, плотности резины и длины средней окружностиобразца кольца по формуле

,

где т - масса образца, г, определенная спогрешностью взвешивания не более 0,01 г;

r - плотность резины,определенная по ГОСТ267, г/см³;

l_ср - длина средней окружности кольца с размерами, указанными в п. 1.11,составляющая p×4,86 » 15,2 см.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Испытания проводят притемпературе (23±2) °С и скорости движенияактивного захвата (500±50) мм/мин.

Допускается проводитьиспытания при повышенных температурах рекомендуемого ряда: 70±2; 100±2; 125±2;150±2; 200±3; 250±5 °С.

Рекомендуется испытанияобразцов типа V проводить со скоростью движения активного захвата(1000±50) мм/мин.

(Измененная редакция, Изм. №2).

4.2. Образец в форме лопаткизакрепляют в захватах машины по установочным меткам так, чтобы ось образцасовпадала с направлением растяжения. При испытании образцов с наплывами ихзакрепляют в захватах по краям наплывов.

Образец кольцо надевают надва сближенных ролика.

Примечание. При работе ссамоподжимающими зажимами с валиками образец лопатку закрепляют таким образом,чтобы установочные метки находились посередине наружной стороны поджимающихваликов.

(Измененная редакция, Изм. №1).

4.3. Проверяют нулевыеустановки приборов, измеряющих силу и удлинение, и приводят в действие механизмрастяжения. В ходе непрерывного растяжения образца фиксируют силу,соответствующую заданным удлинениям.

4.4. В момент разрываобразца фиксируют силу и расстояние между метками для образцов лопаток илирасстояние между центрами роликов для образцов колец.

Для образцов лопаток типа Iдопускается измерение расстояния между захватами при отсутствии выползания из нихобразца при растяжении. При этом относительное удлинение вычисляют по п. 5.3.

(Измененная редакция, Изм. №1).

4.5. Для образцов лопатоктипов I, II, V с наплывами допускаетсяизмерение расстояния между наплывами при условии применения зажимов,приведенных в приложении 1.

(Измененная редакция, Изм. №2).

4.6. При установке образцовв зажиме необходимо следить за тем, чтобы наплыв плотно прилегал к поворотнойпластинке зажима в соответствии с приложением 1.

4.7. При разрыве образца запределами узкой части результаты испытаний не учитывают.

(Измененная редакция, Изм. №1).

4.8. При необходимостиопределения относительной остаточной деформации после разрыва измерение ивычисление результатов проводят по приложению 2.

(Измененная редакция, Изм. №2).

4.9. Для испытания приповышенной температуре в камере температуру доводят до заданной, устанавливаютв камеру образец и прогревают образцы лопатки не менее 3 мин, а образцы кольцане менее 5 мин.

Допускается прогревать вкамере одновременно несколько образцов, при этом время прогрева образцов недолжно превышать 15 мин.

(Измененная редакция, Изм. №1, 2).

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Прочность прирастяжении выражают условным и истинным значениями, указанными ниже.

5.1.1. Условную прочность (f_р) в МПа (кгс/см²) образцов лопаток вычисляют по формуле

,

где Р_р - сила, вызывающая разрывобразца, МН (кгс);

d- среднеезначение толщины образца до испытания, м (см);

b₀ - ширинаобразца до испытания, м (см).

5.1.2. Условную прочность (f_рк) образцов колец в МПа (кгс/см²) вычисляют по формуле

 или ,

где Р_рк- сила, вызывающая разрывобразца кольца, МН (кгс);

h_к - среднее значение толщины образца до испытания, м (см);

b_к - ширинаобразца до испытания, м (см).

5.1.1, 5.1.2. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).

5.2.Относительное удлинение (ε_р) при разрыве образцов лопаток впроцентах вычисляют по формуле

,

где l_р - расстояние между меткамив момент разрыва образца, мм;

l₀ - расстояние между метками образца до испытания, мм.

(Измененная редакция, Изм. №1).

5.3.Относительное удлинение (ε_р) при разрыве образцов с наплывамитипов I, II, V и образцов лопаток типа I без наплывов в процентахможно с допустимым приближением вычислять по формуле

,

где К - коэффициент пропорциональности.

Значение К находят спомощью таблицы, приведенной в приложении 3, а общее относительноеудлинение (ε_обш) в процентах вычисляют по формуле

,

где α - расстояние между наплывами образца врастянутом состоянии, мм;

α₀ - расстояние между наплывами до испытания, мм.

(Измененная редакция, Изм. №1, 2).

5.4. Относительное удлинениепри разрыве образцов колец (ε_рк) в процентах вычисляют поформуле

,

где l_рк - длина внутренней окружности образца кольца в момент разрыва, мм,вычисляемая по формуле

,

где с - расстояние между центрами роликов вмомент разрыва образца, мм;

d- диаметрролика, мм;

l_ок - номинальная длина внутренней окружности образца кольца до испытания,мм.

5.5. Условное напряжение призаданном удлинении образцов лопаток (f_ε) в МПа (кгс/см²)вычисляют по формуле

,

где Р_ε - сила при заданномудлинении, МН (кгс);

d - среднеезначение толщины образца до испытания, м (см);

b₀ -ширина образца до испытания, м (см).

5.6. Условное напряжение призаданном удлинении образцов колец (f_εk) в МПа (кгс/см²)вычисляют по формуле

,

где Р_εк - сила при заданном удлинении, МН(кгс);

h_к - среднее значение толщины образца до испытания, м (см);

b_к - ширинаобразца до испытания, м (см).

5.4-5.6. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).

5.7. В качестведополнительных характеристик резины рекомендуется пользоваться величинами истинногонапряжения при заданном удлинении и истинной прочностью.

5.7.1. Истинное напряжениепри заданном удлинении образцов лопаток (σ_ε) в МПа (кгс/см²)вычисляют по формуле

,

где f_ε - условное напряжение при заданномудлинении, МПа (кгс/см²);

ε_ε - заданное удлинение, %.

5.7.2. Истинную прочность (σ_р)в МПа (кгс/см²) вычисляют по формуле

,

где f_p - условная прочность, МПа(кгс/см²);

ε_р -относительное удлинение, вычисленное по пп. 5.2 и 5.3, %.

5.8. За результат испытанийпринимают среднее арифметическое показателей всех испытанных образцов из одной закладкирезиновой смеси, одной пластины, одного изделия или нескольких изделий, если изодного изделия нельзя изготовить необходимое количество образцов. Еслирезультаты испытаний отклоняются от средней величины прочности более чем на ±10%, то их не учитывают и среднее арифметическое вычисляют из оставшихсяобразцов, число которых должно быть не менее трех.

Если после обработкирезультатов осталось менее трех образцов, испытание следует повторить.

За результат испытанийдопускается принимать медиану, при этом ее применение указывают внормативно-технической документации на резину. Пример определения медианыприведен в приложении 4.

Примечание. Образцы, не учитываемые при подсчетесредней величины прочности, не учитывают при подсчете других показателей.

(Измененная редакция, Изм. №1, 2).

5.9. В протоколе испытаниязаписывают результаты: по прочности, округленные до целых значений в кгс/см²и до десятых долей в МПа, а по относительному удлинению - до десятков.

(Измененная редакция, Изм. №1).

5.10. Результаты испытанийсопоставимы на образцах одного типа, одной толщины, заготовленных однимспособом и испытуемых в одинаковых условиях (температура, скорость), при однихспособах измерения удлинений и вычислении средних показателей (среднееарифметическое или медиана).

5.11. Результаты испытанийзаписывают в протокол, который должен содержать следующие данные:

а) обозначение резины иусловия вулканизации;

б) тип, количество и способзаготовки образцов;

в) температуру испытания;

г) скорость растяжения;

д) тип машины;

е) способ измеренияудлинения;

ж) толщину, ширину и сечениеобразца;

з) силу при заданномудлинении и в момент разрыва;

и) удлинение в моментразрыва;

к) прочность при растяжении;

л) (Исключен, Изм. № 1);

м) напряжение при заданномудлинении;

н) среднее арифметическоеили медиана результатов определяемого показателя;

о) дату проведенияиспытания;

п) обозначение настоящегостандарта.

5.10, 5.11. (Измененнаяредакция, Изм. № 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Форма и угол заточки режущейкромки ножа для вырубки образцов лопаток

Черт. 1

Примечание.Допускалось до 01.01.90 применять ножи с размерами l₁+10,0 и b₁+10,0.

Схема штампа для нанесенияметок на образцы

си с₁ - метки для измерения удлинения образца; α иα₁ - установочные метки

Черт. 2

Схема пластины с наплывами

Черт. 3

мм

Схема ножа для вырубки кольцевых образцов

Черт. 4

Форма зажимов для образцов снаплывами

Черт. 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ОСТАТОЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОСЛЕРАЗРЫВА

Части разорванного образца,освобожденные из захватов, помещают на ровную поверхность стола и через(1,0±0,1) мин после разрыва измеряют расстояние между, метками двух сложенныхпо месту разрыва частей образца. Измерение производят с погрешностью не более 1,0мм.

Остаточную деформациюобразца после разрыва (относительное остаточное удлинение) (Θ) в процентахвычисляют по формуле

,

где l -расстояние между метками образца по двум сложенным вместе частям разорванногообразца, мм;

l₀ - расстояние между метками образца до испытания, мм.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

Таблица экспериментальных значений К для определенияудлинения образца с наплывами по общему относительному удлинению

(Толщина 1 и 2 мм)

мм

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

Определение медианы при обработке результатов испытаний

Медиана - это среднее значение,если число испытаний нечетное, или среднее арифметическое двух среднихзначений, если число испытаний четное. Например, медианой из ряда чисел 23, 22,19, 17, 15 будет 19. Медианой из ряда чисел 23, 22, 19, 17, 15, 14 будетсреднее арифметическое двух чисел 19 и 17, т.е. 18.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. (Введено дополнительно, Изм. № 2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕДАННЫЕ

1.РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимическойпромышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕНИ ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартамот 03.02.82 № 439

3. ВЗАМЕНГОСТ 270-64

4.Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2594-80, МС ИСО 37-76

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от15.10.92 № 1388

7. ИЗДАНИЕ (июль 2003 г.) сИзменениями № 1, 2, 3, утвержденными в феврале 1982 г., июне 1987 г. и октябре1992 г. (ИУС 4-82, 11-87, 1-93)

СОДЕРЖАНИЕ