Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 58022-2017 "Траверсы композитные полимерные. Метод определения механических характеристик при изгибе" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2017 г. N 1932-ст)

Polymer composite crossarms. Method for determination of flexural mechanical properties

ОКС 83.120

Дата введения - 1 июня 2018 г.
Введен впервые

ГАРАНТ:

Вертикальные линии и курсив в тексте не приводятся

Предисловие

1 Подготовлен Автономной некоммерческой организацией "Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов" при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 "Композиты, конструкции и изделия из них"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2017 г. N 1932-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ Д8019-15 "Стандартные методы испытаний на определение модуля упругости при изгибе полного сечения и прочности на изгиб траверс, выполненных из полимера, армированного волокнами, и имеющих центральную точку крепления" (ASTM D8019-15 "Standard Test Methods for Determining the Full Section Flexural Modulus and Bending Strength of Fiber Reinforced Polymer Crossarms Assembled with Center Mount Brackets", MOD) путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста. Оригинальный текст этих структурных элементов приведенного стандарта АСТМ и объяснения причин внесения технических отклонений приведены в дополнительном приложении ДА.

В настоящий стандарт не включены разделы 3, 5, 8, 13 примененного стандарта АСТМ, которые нецелесообразно применять в российской национальной стандартизации, так как они имеют поясняющий и справочный характер. Указанные разделы, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДБ.

Исключены ссылки на АСТМ Д4968, АСТМ Е177, АСТМ Е691 вместе с положениями, в которых они приведены.

Дополнительные ссылки, включенные в текст стандарта для учета особенностей российской национальной стандартизации, выделены курсивом.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного стандарта АСТМ приведено в дополнительном приложении ДВ.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта АСТМ для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

В настоящем стандарте ссылки на стандарты АСТМ заменены соответствующими ссылками на межгосударственные стандарты. Сведения о соответствии ссылочного межгосударственного стандарта стандарту АСТМ, использованному в качестве ссылочного в примененном стандарте АСТМ, приведены в дополнительном приложении ДГ

5 Введен впервые

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на полимерные композитные траверсы постоянного по длине сечения, имеющие центральную точку крепления и предназначенные для крепления проводов на опорах воздушных линий электропередачи напряжением от 0,4 до 10 кВ, и устанавливает метод определения механических характеристик траверс при изгибе.

Настоящий стандарт распространяется на кратковременное нагружение траверс и не рассматривает все факторы, влияющие на их несущую способность и деформации.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12423 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)

ГОСТ 14359 Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования

ГОСТ 28840 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Сущность метода

Сущность метода состоит в том, что испытуемую траверсу подвергают изгибу до разрушения, при этом измеряют нагрузку и прогиб траверсы.

4 Оборудование

4.1 Испытания проводят на испытательной машине по ГОСТ 28840, обеспечивающей нагружение образца с заданной постоянной скоростью и измерение нагрузки с погрешностью не более  1 % измеряемой величины.

4.2 Испытательная оснастка должна обеспечивать:

- фиксацию концов траверсы сцепной арматурой при передаче нагрузки на центральную крепежную скобу траверсы [нагружение в горизонтальной плоскости (перпендикулярно плоскости центральной крепежной скобы)] (см. рисунок 1);

- нагружение траверсы через сцепную арматуру при закреплении центральной крепежной скобы на неподвижной конструкции, имитирующей опору траверсы в реальных условиях [нагружение в вертикальной плоскости (параллельно плоскости центральной крепежной скобы)] (см. рисунок 2).

Испытательная оснастка должна обеспечивать возможность проведения испытания траверс различной длины, указанной в нормативном документе или технической документации.

4.3 Для регистрации прогиба используют приборы, обеспечивающие погрешность измерений  1 %.

4.4 Для контроля длины траверс используют измерительные инструменты, обеспечивающие погрешность измерений  1 мм; для контроля размеров поперечного сечения траверс используют измерительные инструменты, обеспечивающие погрешность измерений  0,1 мм.

5 Подготовка к проведению испытаний

5.1 Подготовка образцов

5.1.1 Для испытаний используют не менее десяти образцов, если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие.

5.1.2 В качестве образцов используют траверсы из одной партии.

5.1.3 Все образцы должны иметь одинаковый состав, геометрические размеры и должны быть изготовлены в соответствии с нормативным документом или технической документацией.

5.1.4 Образцы должны иметь маркировку.

Маркировка должна сохраняться в течение всего испытания, во всех условиях и режимах, установленных настоящим стандартом, и не влиять на результаты испытаний.

5.2 Кондиционирование

При необходимости образцы кондиционируют по ГОСТ 12423, если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие.

6 Проведение испытаний

6.1 Если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие, испытания проводят в тех же условиях, при которых проводилось кондиционирование.

6.2 Испытания проводят по схемам, приведенным на рисунках 1 и 2. В соответствии с каждой схемой должно быть испытано не менее пяти образцов.

L - длина пролета; а - расстояние от оси сцепной арматуры до оси ближайшего болта центральной крепежной скобы; 1 - нагрузка при испытаниях, 2F; 2 - крепление траверсы за сцепную арматуру; 3 - центральная крепежная скоба; 4 - сцепная арматура; 5 - нагрузка на центральную крепежную скобу

Рисунок 1 - Нагружение в горизонтальной плоскости (перпендикулярно плоскости центральной крепежной скобы)

L - длина пролета; а - расстояние от оси сцепной арматуры до оси ближайшего болта центральной крепежной скобы; 1 - центральная крепежная скоба; 2 - нагрузка на центральную крепежную скобу; 3 - нагрузка при испытаниях, F; 4 - сцепная арматура

Рисунок 2 - Нагружение в вертикальной плоскости (параллельно плоскости центральной крепежной скобы)

6.3 Измеряют геометрические параметры испытуемой траверсы: длину, размеры поперечного сечения. Измерения проводят в трех местах: по концам и в середине траверсы. Средние значения длины и размеров поперечного сечения округляют до третьей значащей цифры. Результаты измерений записывают в протокол испытаний.

6.4 Устанавливают испытательную оснастку таким образом, чтобы продольная ось траверсы была перпендикулярна к направлению нагружения, и закрепляют траверсу по схеме на рисунке 1 или по схеме на рисунке 2.

6.5 Измеряют длину пролета и ее значение заносят в протокол испытаний.

6.6 Устанавливают скорость нагружения от 6 до 11 кН/мин.

6.7 Нагружают образец с постоянной скоростью и записывают в протокол испытаний значения нагрузки и прогиба вплоть до разрушения траверсы. Прогиб замеряют по середине пролета (см. рисунок 1), либо по концам траверсы (см. рисунок 2).

7 Обработка результатов

7.1 Модуль деформации траверсы при изгибе Е, Па [при нагружении траверсы через центральную крепежную скобу (см. рисунок 1) и при нагружении траверсы через сцепную арматуру (см. рисунок 2)] вычисляют по формуле

,

(1)

где F - нагрузка при испытаниях, Н;

а - расстояние от оси сцепной арматуры до оси ближайшего болта центральной крепежной скобы, м;

L - длина пролета, м;

I - момент инерции поперечного сечения траверсы, м⁴;

f - значение прогиба, соответствующее нагрузке F, м.

Для вычисления модуля деформации траверсы при изгибе используют среднее значение отношений нагрузки к прогибу, полученное по минимум пяти измерениям в диапазоне от 30 до 70 % от нагрузки, соответствующей разрушению траверсы.

Среднее арифметическое значение модуля деформации траверс при изгибе, стандартное отклонение и коэффициент вариации вычисляют в соответствии с ГОСТ 14359.

7.2 Предельный изгибающий момент М, [при нагружении траверсы через центральную крепежную скобу (см. рисунок 1) и при нагружении траверсы через сцепную арматуру (см. рисунок 2)] вычисляют по формуле

,

(2)

где F_u - нагрузка, соответствующая разрушению траверсы при изгибе, Н.

Среднее арифметическое значение предельного изгибающего момента, стандартное отклонение и коэффициент вариации вычисляют в соответствии с ГОСТ 14359.

7.3 Условный предел прочности при изгибе , Па [при нагружении траверсы через центральную крепежную скобу (см. рисунок 1) и при нагружении траверсы через сцепную арматуру (см. рисунок 2)] вычисляют по формуле

,

(3)

где W - осевой момент сопротивления поперечного сечения траверсы, м³.

Среднее арифметическое значение предела прочности при изгибе, стандартное отклонение и коэффициент вариации вычисляют в соответствии с ГОСТ 14359.

7.4 Разрушающее напряжение межслойного сдвига (в случае тонкостенных поперечных сечений) , Па [при нагружении траверсы через центральную крепежную скобу (см. рисунок 1) и при нагружении траверсы через сцепную арматуру (см. рисунок 2)] вычисляют по формуле

,

(4)

где Q - поперечная сила, равная при испытаниях F, Н;

S* - статический момент половины площади сечения относительно нейтральной оси, м³;

t - размер (длина) плоскости сдвига в поперечном сечении траверсы, м.

Среднее арифметическое значение напряжения сдвига, стандартное отклонение и коэффициент вариации вычисляют в соответствии с ГОСТ 14359.

8 Протокол испытаний

Результаты проведения испытаний оформляют в виде протокола, содержащего:

- ссылку на настоящий стандарт;

- описание траверсы, включая: тип, обозначение, присвоенное изготовителем, номер партии, дату изготовления, ссылку на нормативный документ или техническую документацию на траверсу;

- сведения об используемом оборудовании;

- условия кондиционирования;

- условия проведения испытаний;

- геометрические параметры траверсы: длину, форму и размеры поперечного сечения и их средние арифметические значения;

- длину пролета;

- скорость нагружения;

- модуль деформации траверсы при изгибе, его среднее арифметическое значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации;

- несущую способность траверсы (значение нагрузки, соответствующей разрушению траверсы при изгибе), ее среднее арифметическое значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации;

- предельный изгибающий момент, его среднее арифметическое значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации;

- условный предел прочности при изгибе, его среднее арифметическое значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации;

- разрушающее напряжение межслойного сдвига, его среднее арифметическое значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации;

- характер разрушения и место разрушения;

- Ф.И.О. и должность лиц, проводивших испытания;

- дату проведения испытаний.