» » Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей


Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

25.04.2016

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:
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

Физические свойства эластомера должны удовлетворять следующим показателям:
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

Эти показатели должны выдерживаться для опорных частей, изготовляемых при нормальных условиях вулканизации. При экстремальных условиях вулканизации должны обеспечиваться следующие показатели:
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

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:
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

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.
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

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):
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

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.
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

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
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

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:
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

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.
Временная инструкция по испытаниям армированных эластомерных опорных частей

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.