Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей выпущена в новой редакции в 1972 г. Испытания должны проводиться в лабораториях, список которых утверждает Институт строительной техники. До начала испытаний программа их представляется в Институт строительной техники. Испытания проводятся для определения соответствия свойств армированных эластомерных опорных частей техническим условиям допуска их к эксплуатации.
В соответствии с инструкцией должны быть испытаны материал опорных частей и готовые опорные части.
В пробах эластомера, взятых из внутренних слоев образца, должно быть:
Физические свойства эластомера должны удовлетворять следующим показателям:
Эти показатели должны выдерживаться для опорных частей, изготовляемых при нормальных условиях вулканизации. При экстремальных условиях вулканизации должны обеспечиваться следующие показатели:
В качестве экстремальных условий принимают время нагрева и температуру в наружных и средних слоях.
Изменение физических свойств после искусственного старения при температуре 70°С в течение 7 сут (по ДИН 53508) не должно превышать следующих значений:
Озоностойкость по ДИН 53509 в течение 48 ч должна соответствовать 50 pphm (50*10в-8, отсутствие трещин). При испытании образцов, вырезаемых из опорных частей, температура поверхности резания не должна превышать 30°С. Последующая обработка поверхности среза недопустима.
Каждое из указанных ниже испытаний приводят при комнатной температуре минимум для двух опорных частей. Ускоренные испытания для определения диаграммы напряжения-деформации проводят также при —15°С. Для ускоренного определения модуля сдвига и деформаций сдвига при длительном нагружении испытывают минимум два образца при комнатной температуре и при -20°С, -25°С, -30°С. Для достижения ступени температуры -15°С при определении диаграммы напряжения-деформации и -20°С при определении модуля сдвига образцы охлаждают в течение минимум 7 сут (168 ч); для последующих ступеней охлаждения до -25°С и -30°С предусматриваются по 48 ч.
Твердость по Шору-А определяют по нормам ДИН 53505 после старения на четырех сторонах испытуемой опорной части между арматурными листами.
На рис. 7.5, а представлена схема испытаний для определения диаграммы напряжения-деформации (рис. 7.5, б) ускоренным способом. Перед определением диаграммы опорные части предварительно 9 раз нагружают до допускаемых напряжений σzul силой Р. Затем при десятом нагружении определяют диаграмму напряжения-деформации, увеличивая нагрузку ступенями по 20 кгс/см2 и беря отсчеты через 2 мин. Деформации измеряют одновременно в четырех углах опорной части (при круглой опорной части — в углах вписанного квадрата). Скорость нагружения должна составлять 5,0—7,5 кгс/см2 в 1 мин.
Из диаграммы напряжения-деформации можно по секущей между половиной допускаемых напряжений и допускаемыми напряжениями σzul определить модуль упругости E (см. рис. 7.5, б):
где А — опорная поверхность опорной части; T — полезная высота (сумма высот всех слоев).
Допускаемые напряжения при этом принимают
σzul = 2,50GS,
где S — коэффициент формы (отношение сжатой поверхности к свободной); G — модуль сдвига.
Длительные испытания для определения диаграммы напряжения-деформации проводят при комнатной температуре. После достижения σzul сжимающие напряжения выдерживают в течение 72 ч постоянными и измеряют ползучесть. Затем разгружают и через 72 ч устанавливают обратные деформации.
На рис. 7.6, а приведена схема испытаний для ускоренного определения модуля сдвига. При этих испытаниях на опорные части действует постоянная нагрузка P=5FS, где P — в кгс, F — в см2, S — коэффициент формы. Испытания повторяют 2 раза, диаграмму касательные напряжений — угол сдвига (рис. 7.6, б) определяют для первого и третьего нагружений. Из диаграммы определяют модуль сдвига G по секущей для области между tanγ=0,2 и 0,9. Ступени нагрузки и скорость нагружения такие же, что и при испытаниях для определения диаграммы напряжения-деформации.
При испытаниях при низкой температуре секущую принимают между tanγ=0,2 и 0,7. Ступени и скорость нагружения уменьшают на 1/3.
Модуль сдвига при третьем нагружении должен составлять G = 10±2 кгс/см2, причем
где А — опорная поверхность; u — горизонтальное смещение; T — полезная высота опорной части (высота всех слоев эластомера в незагруженном состоянии без стальных листов).
Для исследования влияния ползучести при сдвиге эластомера изготовляют четыре образца (рис. 7.7), которые подвергают постоянным касательным напряжениям τ=8 кгс/см2 при комнатной температуре в течение 3000 ч.
Для определения угла поворота а на один слой в зависимости от напряжений смятия σm должны получить минимум при трех различных эксцентриситетах (отношение е/а от 0,05 до 0,3) диаграммы угол поворота — нагрузка. При этом производят нагружение до 1,33σmzul и разгружение ступенями. Определяют точки отрыва несжатого края (рис. 7.8).
Противодействующий момент находят по формулам:
Длительным испытаниям на пульсирующую нагрузку должны подвергать две опорные части или образцы, вырезанные из них, размером более 150x200 мм. До этих испытаний и после получают диаграммы напряжения-деформации аналогично описанным выше ускоренным испытаниям.
Верхнюю нагрузку принимают такой, чтобы краевые касательные напряжения при этом были около 70 кгс/см2. Касательные напряжения следует определять по формуле
τ = 1,5σm/S.
Нижний предел нагрузки должен составлять 50—75% верхнего предела, причем минимальная прочность при растяжении должна быть 70 кгс/см2. Частота при испытаниях должна составлять 100—200 нагружений в 1 мин, число циклов нагружения — минимум 2*10в6. Деформации и амплитуды отражают графически в зависимости от числа циклов нагружения.
После окончания испытаний опорные части разрезают и исследуют для установления возможного нарушения сцепления эластомера с арматурой и других повреждений.
Два образца должны нагружать вертикальной центральной нагрузкой до разрушения арматуры или пластичного выпучивания эластомера. Нагружение, можно производить непрерывно со скоростью 40—60 кгс/см2 в 1 мин или ступенями 100—200 кгс/см2, причем нагрузка каждой ступени выдерживается постоянной в течение 2 мин. Деформации измеряют так же, как и при ускоренных испытаниях для получения диаграммы напряжения-деформации. При больших размерах опорных частей для испытаний используют образцы размером не менее 200х300 мм.
Испытания на. горизонтальную нагрузку должны производить с использованием образцов, вырезанных из опорных частей и имеющих в плане размеры 5x20 см. Торцы их срезают под углом 45° (рис. 7.9). Испытания проводят так, чтобы при вертикальной нагрузке 4 тс горизонтальная сила была приложена к обоим наружным листам. При разрушении от сдвига касательные напряжения должны составлять минимум τ=70 кгс/см2 (τ=H/А).
Испытания на отрыв проводят с использованием образцов по АСТМ Д429В (рис. 7.10). Образец выдерживают в течение 2 ч под нагрузкой 1 кгс/см в воде с температурой примерно ≥95°С. При этом не должно быть отслаивания эластомера от металла. Образец вырезают из опорной части.
- Инструкция по контролю качества армированных эластомерных опорных частей
- Технические условия на приемку опорных частей с наплавленным слоем
- Нормы на опорные части
- Специальные типы неармированных и армированных резиновых опорных частей
- Расчет армированных резиновых опорных частей
- Расчет неармированных плитообразных резиновых опорных частей
- Определение напряжений в эластомерных опорных частях с учетом теории упругости
- Неармированные и армированные резиновые опорные части
- Испытания эластомеров резиновых опорных частей
- Химические свойства хлоропренового каучука