Приложение H (обязательное). Метод испытаний на сжатие

Приложение H
(обязательное)

Метод
испытаний на сжатие

Н.1 Область применения

В настоящем приложении описан метод определения модуля сжатия изготовленных эластомерных опор и заводское испытание поведения при сжатии.

Н.2 Определения

Н.2.1 Напряжение сжатия - отношение сжимающей нагрузки к площади металлических пластин А1.

Н.2.2 Модуль упругости E_cs - отношение приращения напряжения к соответствующему приращению деформации.

Н.2.3 Деформация сжатия - отношение изменений по всей толщине эластичного слоя к толщине недеформированной зоны эластичного слоя без учета верхнего и нижнего покрытий, если их номинальная толщина меньше или равна 2,5 мм.

Н.3 Принцип

Испытание состоит из измерения деформации (прогиба) эластичной опоры, когда она подвергается воздействию возрастающих горизонтальных нагрузок. На основании этих измерений рассчитывается модуль упругости E_cs, а поверхности опоры, находящейся под предельной нагрузкой, проверяются на наличие дефектов.

Н.4 Оборудование

Оборудование, предназначенное для испытаний, схематически показанное на рисунке Н.1, должно обеспечивать сжатие опоры в контролируемых условиях и метод измерения сжимающей нагрузки и поперечной деформации с точностью, не меньшей или равной 2 % зарегистрированных предельных значений. Пластины должны быть достаточно толстыми, чтобы поглощать деформацию менее 1 % от измеренной деформации опоры при действии максимальной нагрузки, а их размеры в плане должны быть больше площади горизонтального сечения проверяемого образца.

Н.5 Образцы для испытаний

Н.5.1 Размеры

У образца, предназначенного для испытаний, должно отсутствовать коробление, согласно требованиям 5.3.3.7.

Н.5.2 Измерение недеформированного испытуемого образца

Средняя начальная толщина испытуемого образца должна измеряться с использованием минимум двух средств измерений, размещенных на равном расстоянии от центра опоры и на линии, проходящей через ее центр. Если потребуется, то может использоваться дополнительная пара измерительных приборов, чтобы зафиксировать изменения по толщине опоры, и в этом случае измерительное оборудование должно быть размещено симметрично: либо по углам, либо по центру сторон опоры.

Размеры проекции опоры должны измеряться вдоль ее краев, а эффективная площадь сечения многослойной опоры задается площадью пластин, а не площадью поверхности опоры. Изготовитель опоры должен указать размеры металлических пластин.

Н.6 Рабочий процесс

Н.6.1 Подготовка испытуемых образцов

Период между вулканизацией и испытанием должен составлять минимум 24 ч при температуре окружающей среды в лаборатории.

Н.6.2 Методика испытаний

Образец, предназначенный для испытаний, должен быть размещен в центре пластин пресса, с точностью не менее 1/50 наименьшего размера проекции испытуемого образца.

Н.6.2.1 Этап 1

Максимальная нагрузка, определенная в соответствии с 4.3.3.1, должна быть приложена к опоре. Ее действие должно сохраняться в течение 1 мин, а затем нагрузка должна быть снята. Этот процесс должен повторяться до выполнения двух полных циклов приложения нагрузки и ее снятия.

После последующей выдержки в течение 10 мин при нулевой нагрузке оборудование для измерения деформации необходимо обнулить при нагрузке, соответствующей 5 МПа, а затем использовать увеличивающуюся нагрузку с минимум шестью стадиями возрастания. В каждой точке измерений нагрузка должна выдерживаться постоянной минимум 2 мин, чтобы минимизировать вязкость эластичного материала. Когда опора будет полностью нагружена, необходимо провести визуальный осмотр поверхностей, подвергаемых действию нагрузки.

Примечание 1 - Начальная деформация может быть непропорционально большой, в результате проседания основания.

Примечание 2 - Если потребуется, может быть получена дополнительная информация о вязкоупругом поведении эластичного слоя при максимальной нагрузке путем применения постоянной нагрузки и наблюдения последующей ползучести материала в течение 30 мин.

Н.6.2.2 Этап 2

Максимальная сжимающая нагрузка должна быть приложена к опоре и снята до того, как будут проводиться все измерения.

После введения данной первой стадии максимальная сжимающая нагрузка, согласно описанию 4.3.3.2, должна быть увеличена с минимум пятью стадиями возрастания при скорости нарастания (5  0,5) МПа/мин.

Деформация должна быть зарегистрирована при 1/3 максимальной нагрузки и при максимальной нагрузке. Необходимо провести визуальный осмотр сжимаемых поверхностей.

Н.6.2.3 Этап 3

Необходимо использовать максимальную сжимающую нагрузку, определенную согласно 4.3.3.3, и провести визуальный осмотр поверхностей, подверженных сжатию.

Н.7 Результаты

Н.7.1 Визуальный осмотр

Должны быть отмечены все дефекты поверхности и ее неровности, которые могут указывать на неравномерное перемещение пластины, или выпуклости, которые указывают на нарушение соединения рядом с поверхностью.

Н.7.2 Деформация сжатия (этапы 1 и 2)

Деформация сжатия определяется с помощью следующего выражения

,

(Н.1)

где - усредненная зарегистрированная деформация, а Т_o - усредненная полная начальная толщина эластичного слоя, без учета верхнего и нижнего покрытий.

Примечание - Величина деформации, проявившейся между нулевой и первой приложенной нагрузкой, должна рассчитываться с помощью линейной экстраполяции.

Н.7.3 Модуль упругости (этап 1)

,

(H.2)

где - напряжение при максимальной нагрузке;

- напряжение при 1/3 максимальной нагрузки;

- деформация при максимальной нагрузке;

- деформация при 1/3 максимальной нагрузки.

Если сжимающая нагрузка F_z измеряется в ньютонах, а длина в миллиметрах, то модуль сжатия будет выражаться в мегапаскалях.

Н.7.4 Жесткость при сжатии

Жесткость при сжатии опоры определяется с помощью выражения

,

(Н.3)

где и - максимальная нагрузка и нагрузка, равная 1/3 от максимальной нагрузки соответственно;

, - вертикальные прогибы опоры, соответствующие нагрузкам и .

Н.8 Отчет об испытаниях

Отчет об испытаниях должен содержать следующую информацию:

1) Идентификационный номер испытуемого образца (наименование изготовителя, происхождение и номер каждой опоры).

2) Толщину, число слоев и размеры испытуемых образцов.

3) Состояние испытуемого образца до и после испытания.

4) Дату, продолжительность и температуру при испытании.

5) Значение сжимающих нагрузок и деформаций вместе с графиком, отображающим зависимость деформаций от приложенной нагрузки.

6) Значение модуля упругости или жесткости при сжатии, в зависимости от того что требуется.

7) Все отклонения от метода, описанного в настоящем стандарте.

8) Формулировку, подтверждающую соответствие стандарту, при условии, что не было никаких отклонений.

I - пластины пресса; II - выравнивающая пластина с пазами, предназначенная для предотвращения проскальзывания; III - оборудование для измерения деформации; IV - испытуемый образец

Рисунок Н.1 - Схема оборудования для испытаний на сжатие