ГОСТ Р 55657-2013 Древесина модифицированная. Методы определения прочности, твердости и жесткости втулок.
ГОСТ Р 55657-2013
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДРЕВЕСИНА МОДИФИЦИРОВАННАЯ
Методы определения прочности, твердости и жесткости втулок
Modified wood. Methods of plugs strength, hardness and toughness determination
ОКС 85.060
Дата введения 2014-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 78 "Лесоматериалы"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2013 г. N 1219-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на методы определения прочности, твердости и жесткости втулок из модифицированной древесины всех способов модифицирования и устанавливает требования к аппаратуре, материалам, подготовке к испытаниям, проведению испытаний, обработке результатов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 3722-81 Подшипники качения. Шарики. Технические условия
ГОСТ 9629-81 Заготовки из модифицированной древесины. Технические условия
ГОСТ 9696-82 Индикаторы многооборотные с ценой деления 0,001 и 0,002 мм. Технические условия
ГОСТ 13837-79 Динамометры общего назначения. Технические условия
ГОСТ 15612-85 Изделия из древесины и древесных материалов. Методы определения параметров шероховатости поверхности
ГОСТ 16483.0-89 (ИСО 3129-75) Древесина. Общие требования к физико-механическим испытаниям
ГОСТ 21523.4-77 Древесина модифицированная. Метод определения влажности
ГОСТ 23683-89 Парафины нефтяные твердые. Технические условия
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 ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Обозначения и сокращения
В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:
ДП-КИ - втулки из древесины контурного прессования полые изнутри;
ДП-ОТ - втулки из прессованной древесины, изготовленные из секторов;
ДПм-Р - втулки из прессованной древесины радиальные с наружной обоймой из металла.
4 Древесина модифицированная. Метод определения прочности втулок
4.1 Аппаратура и материалы
Для проведения испытания применяют следующие аппаратуру и материалы:
- машина испытательная с приспособлением для испытания с погрешностью измерения нагрузки по шкале не более ±2% (рисунок 1);
- штангенциркуль по ГОСТ 166;
- измеритель усилий (динамометр) по ГОСТ 13837;
- парафин по ГОСТ 23683.
1 - верхняя плита; 2 - пуансон; 3 - диск; 4 - парафин; 5 - втулка; 6 - нижняя плита; 7 - винт; 8 - измеритель усилий; 9 - маятник
Рисунок 1
4.2 Подготовка к испытаниям
4.2.1 Образцы отбирают по ГОСТ 9629 в количестве не менее 10 шт.
4.2.2 Влажность втулок должна быть не более 8%.
4.2.3 Размеры втулок (длина, внешний и внутренний диаметры, толщина стенок) измеряют с погрешностью не более ±0,1 мм.
4.2.4 Перед испытанием втулку заполняют парафином, разогревают до температуры 70 °С. Затем парафин охлаждают до температуры 20 °С.
4.3 Проведение испытаний
4.3.1 Для испытания втулку помещают на нижнюю плиту испытательной машины (см. рисунок 1), диск и пуансон устанавливают так, чтобы диск был ниже верхнего торца втулки не менее чем на 20 мм.
4.3.2 Нагружение втулки осуществляют перемещением пуансона со скоростью 10-30 мм/мин.
4.4 Обработка результатов
Примечание - Марки втулок даны по ГОСТ 9629.
4.4.2 Статистическую обработку опытных данных выполняют по ГОСТ 16483.0.
4.4.3 За результат испытания принимают среднее арифметическое значение из количества определений прочности всех испытаний образцов и относительную точность определения выборочного среднего.
4.4.4 Результаты измерений и расчетов заносят в протокол (приложение А).
5 Древесина модифицированная. Метод определения твердости
5.1 Аппаратура
Для проведения испытаний используют следующую аппаратуру.
5.1.1 Прибор для определения статической твердости (рисунок 2) должен обеспечивать:
- нагрев образца до температуры 150 °С или охлаждение до температуры минус 100 °С с интервалом (10±1) °С;
- автоматическое регулирование и измерение температуры;
- предварительную нагрузку на шарик (10±1) Н;
- плавное приложение нагрузки к шарику от 10 до (250±1) Н в течение (30±3) с;
- выдержку шарика под нагрузкой (250±1) Н в течение (30±3) с;
- измерение глубины отпечатка с погрешностью не более 0,002 мм;
- плавное снятие нагрузки с шарика в течение (30±3) с.
1 - рычаг двухплечный; 2 - винт перемещения груза; 3 - подвижный груз; 4 - реверсивный двигатель с фрикционной передачей; 5 - реле времени; 6 - шарнирная опора рычага; 7 - противовес; 8 - камера; 9 - микрометрический винт перемещения образца; 10 - испытуемый образец; 11 - направляющая образца; 12 - винтовой подъемник; 13 - шарик; 14 - удерживающий шток; 15 - индикатор по ГОСТ 9696; 16 - автоматический регулятор температур
Рисунок 2
Шарик должен соответствовать требованиям ГОСТ 3722. Диаметр шарика должен быть 5 мм.
5.1.2 Аппаратура и материал для определения влажности древесины - по ГОСТ 21523.4.
5.1.3 Допускается определять твердость при температуре воздуха (20±5) °С на других приборах, обеспечивающих режим нагружения шарика, указанный в 5.1.1.
5.2 Подготовка к испытаниям
5.2.1 Отбор и хранение образцов осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 9629.
5.2.2 Количество образцов подсчитывают в соответствии с требованиями ГОСТ 16483.0 при коэффициенте вариации твердости, не превышающем 15%.
Предельные отклонения от размеров образцов ±0,1 мм.
Форма, размеры образцов в миллиметрах, направление действия нагрузки по отношению к годичным слоям древесины и расположение отпечатков шарика показаны на рисунках 3, 4.
|
|
|
|
- действие нагрузки в радиальном направлении; - действие нагрузки в тангенциальном направлении Рисунок 3 | - действие нагрузки вдоль волокон (в торец) Рисунок 4 |
5.2.5 Допускается проводить испытания на вогнутой поверхности образцов, вырезанных из втулок, внутренним диаметром не менее 50 мм и толщиной стенки более 3 мм.
Форма, размеры образцов в миллиметрах, направление действия нагрузки по отношению к годичным слоям древесины и расположение отпечатков шарика показаны на рисунках 5, 6.
|
|
|
|
- действие нагрузки вдоль волокон (в торец) Рисунок 5 | - действие нагрузки в радиальном направлении Рисунок 6 |
5.2.7 Расстояние от центра отпечатка до края образца и между центрами отпечатков не должно быть менее 5 мм.
5.3 Проведение испытаний
5.3.1 Перед испытанием образцы взвешивают с погрешностью не более 0,001 г.
5.3.2 Испытуемый образец устанавливают на дне камеры и создают предварительную нагрузку, равную 10 Н, затем шкалу индикатора устанавливают на нуль.
5.3.3 Производят плавное приложение нагрузки до 250 Н в течение (30±3) с и выдержку шарика под этой нагрузкой в течение (30±3) с. Затем после измерения индикатором глубины отпечатка нагрузку плавно снимают.
5.3.4 Первый раз твердость измеряют при температуре образца, равной 20 °С, остальные соответственно при температурах 50 °С, 70 °С, 100 °С, 150 °С, 0 °С, минус 10 °С, минус 20 °С, минус 50 °С, минус 70 °С, минус 100 °С.
5.3.5 При каждой градации температуры, указанной в 5.3.4, измеряют глубину отпечатка шарика с погрешностью не более 0,002 мм: первый раз после выдержки под нагрузкой 250 Н, второй - после снятия нагрузки.
5.3.6 При испытании образцов на твердость следует определять влажность по ГОСТ 21523.4.
5.3.7 Для определения влажности образцы взвешивают после воздействия температуры 150 °С, затем после воздействия температуры минус 100 °С и в конце испытаний.
Испытанный образец высушивают до постоянной массы и взвешивают.
5.4 Обработка результатов
Вычисление проводят с погрешностью шкалы не более ±2%.
Значения твердости, вычисленные по глубине отпечатка шарика, измеренные после снятия нагрузки, заносят в протокол (приложение Б).
5.4.5 Статистическую обработку опытных данных выполняют по ГОСТ 16483.0.
5.4.6 За результат испытания принимают среднее арифметическое значение величин твердости двенадцати измерений и относительную точность определения выборочного среднего.
5.4.7 Результаты измерений заносят в протокол (приложение Б).
6 Древесина модифицированная. Метод определения жесткости втулок
6.1 Аппаратура и материалы
Для проведения испытания применяют следующие аппаратуру и материалы:
- машина испытательная с погрешностью измерения нагрузки по шкале не более ±2%;
- приспособление для испытания (рисунки 7-9);
- тензометр типа ТР с погрешностью ±0,01 мм;
- индикаторы по ГОСТ 9696 с погрешностью измерения не более ±0,001 м;
- штангенциркуль по ГОСТ 166;
- парафин по ГОСТ 23683.
1 - верхняя плита; 2 - пуансон; 3 - диск; 4 - парафин; 5 - втулка; 6 - нижняя плита; 7 - винт; 8 - измеритель усилий; 9 - маятник
Рисунок 7
1 - тензометр; 2 - раздвижные планки; 3 - установочные винты; 4 - втулка; 5 - парафин
Рисунок 8
1 - индикатор; 2 - раздвижные планки; 3 - установочные винты; 4 - втулка; 5 - парафин
Рисунок 9
6.2 Подготовка к испытаниям
6.2.1 Образцы отбирают по ГОСТ 9629 в количестве не менее 10 шт.
6.2.2 Влажность втулок должна быть не более 8%.
6.2.3 Размеры втулок (длина, внешний и внутренний диаметры, толщина стенок) измеряют с погрешностью не более ±0,1 мм.
6.2.4 Перед испытанием втулку заполняют парафином, разогревают до температуры 70 °С. Затем парафин охлаждают до температуры 20 °С.
6.3 Проведение испытаний
6.3.1 Для определения жесткости в окружном (тангенциальном) направлении втулку, на поверхности которой закрепляют приспособление с тензометром (рисунок 8), помещают на нижнюю плиту испытательной машины (рисунок 7).
Нагружение указанным способом повторяют шесть раз. Для каждого нагружения отмечают показания тензометра и записывают в протокол (приложения В, Г).
6.3.2 Для определения жесткости в радиальном направлении втулку, на поверхности которой закрепляют приспособление с индикатором (рисунок 9), помещают на нижнюю плиту испытательной машины (рисунок 7).
6.3.3 Нагружение и замер деформаций втулок в радиальном направлении по показаниям индикатора проводят, как указано в 6.1.
6.4 Обработка результатов
6.4.1 Жесткость, характеризуемую модулями упругости втулки в окружном и радиальном направлениях, определяют следующим образом: из последних трех отсчетов по тензометру и индикатору для значений верхнего и нижнего пределов нагружения вычисляют среднее арифметическое значение результатов и относительную точность определения выборочного среднего. Разность между средним арифметическим значением верхнего и нижнего пределов нагружения дает величину приращения деформации за принятый интервал нагрузки.
Примечание - Марки втулок даны по ГОСТ 9629.
6.4.4 Статистическую обработку опытных данных выполняют по ГОСТ 16483.0.
6.4.5 За результат испытания принимают среднее арифметическое значение из количества определений прочности всех испытаний образцов и относительную точность определения выборочного среднего.
6.4.6 Результаты измерений и расчетов заносят в протокол (приложения В, Г).
Приложение А
(рекомендуемое)
Протокол испытаний втулок из прессованной древесины на прочность
|
|
|
|
|
|
|
|
Марка втулки |
| ||||||
|
|
| |||||
Направление давления |
| ||||||
|
|
| |||||
Температура окружающего воздуха, °С |
| ||||||
|
|
| |||||
Начальная влажность втулки, % |
| ||||||
|
|
| |||||
Дата испытания |
| ||||||
|
|
| |||||
Ф.И.О., подпись лица, проводящего испытания | |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер втулки | Размеры втулки, мм | Макси- мальная нагрузка в момент разрушения втулки , Н | Проч- ность втулки , Па | Допустимое отклонение от среднего значения, Па | Номер стан- дарта | |||
| Внеш- ний диа- метр | Внут- ренний диа- метр | Тол- щина | Дли- на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение Б
(рекомендуемое)
Протокол испытаний модифицированной древесины на твердость, временные упругие и остаточные деформации
|
|
|
|
Направление действия нагрузки по отношению к годовым слоям древесины | |||
|
| ||
Дата испытания | |||
|
|
| |
Ф.И.О., подпись лица, проводящего испытания | |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Марка, порода моди- фици- рованной древе- сины и номер образца | Темпе- ратура, °С | Масса образца , г | Влаж- ность образца , % | Глубина отпе- чатка шарика, мм | Твер- дость , Н/м | Допус- тимое откло- нение от сред- него значения, Н/м | Вре- мен- ная упру- гая дефор- мация , % | Вре- мен- ная оста- точная дефор- мация , % | Номер стан- дарта | |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение В
(рекомендуемое)
Протокол испытаний втулок из прессованной древесины на жесткость в тангенциальном направлении
|
|
|
|
|
|
|
|
Порода прессованной древесины и марка втулки | |||||||
|
| ||||||
Направление давления |
| ||||||
|
|
| |||||
Температура окружающего воздуха, °С |
| ||||||
|
|
| |||||
Начальная влажность втулки, % |
| ||||||
|
|
| |||||
Дата испытания |
| ||||||
|
|
| |||||
Ф.И.О., подпись лица, проводящего испытания | |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер втулки | Размеры втулки, мм | Нагрузка, , соответ- ствующая | Показание тензометра, см, соответ- ствующее | Среднее значение прира- щения дефор- мации в танген- циальном направ- лении из трех последних отсчетов , мм | Отно- ситель- ная дефор- мация | Допус- тимое откло- нение от сред- него значе- ния, мм | Но- мер стан- дарта | Модуль упру- гости в танген- циаль- ном направ- лении , Па | |||||
| Внеш- ний диа- метр | Внут- ренний диа- метр | Тол- щина втулки | Дли- на втулки | верх- нему пре- делу | ниж- нему пре- делу | верх- нему пре- делу | ниж- нему пре- делу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение Г
(рекомендуемое)
Протокол испытаний втулок из прессованной древесины на жесткость в радиальном направлении
|
|
|
|
|
|
|
|
Порода прессованной древесины и марка втулки | |||||||
|
| ||||||
Направление давления |
| ||||||
|
|
| |||||
Температура окружающего воздуха, °С |
| ||||||
|
|
| |||||
Начальная влажность втулки, % |
| ||||||
|
|
| |||||
Дата испытания |
| ||||||
|
|
| |||||
Ф.И.О., подпись лица, проводящего испытания | |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер втулки | Размеры втулки, мм | Нагрузка, , соответ- ствующая | Показание тензометра, см, соответ- ствующее | Среднее значение прира- щения дефор- мации в радиаль- ном направ- лении из трех последних отсчетов , мм | Отно- ситель- ная дефор- мация | Допус- тимое откло- нение от сред- него значе- ния, мм | Но- мер стан- дарта | Модуль упру- гости в радиаль- ном направ- лении , Па | |||||
| Внеш- ний диа- метр | Внут- ренний диа- метр | Тол- щина втулки | Дли- на втулки | верх- нему пре- делу | ниж- нему пре- делу | верх- нему пре- делу | ниж- нему пре- делу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
__________________________________________________________________________________
УДК 674.812:02 ОКС 85.060
Ключевые слова: заготовка, модифицированная древесина, твердость, прочность, жесткость, метод
__________________________________________________________________________________