ГОСТ 12501-67 Трубы. Методы испытания крутящим моментом.
ГОСТ 12501-67
Группа В62*
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ТРУБЫ
Метод испытания крутящим моментом
Tubes. Twisting moment test method
МКС 23.040.10
ОКСТУ 1909
Дата введения 1967-04-01
Постановлением Государственного комитета стандартов, мер и измерительных приборов СССР от 04.01.67 дата введения установлена 01.04.67
Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
ИЗДАНИЕ (сентябрь 2010 г.) с Изменением N 1, утвержденным в мае 1986 г. (ИУС 8-86).
Настоящий стандарт распространяется на стальные цельнокатаные, волоченые и сварные трубы и устанавливает метод статических испытаний крутящим моментом для определения при температурах 15-30 °С следующих характеристик:
а) момента предела упругости (условного);
б) момента предела пропорциональности (условного);
в) момента предела текучести (физического);
г) момента предела текучести (условного);
д) предельного крутящего момента.
Применение метода предусматривается в стандартах и технических условиях, устанавливающих технические требования на стальные трубы.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
1.1. При испытании стальных труб крутящим моментом предусматриваются следующие определения и обозначения:
1.2. Характеристики свойств стальных труб, определяемые при испытании крутящим моментом, имеют следующие обозначения и определения:
2. ФОРМА И РАЗМЕРЫ ОБРАЗЦОВ
2.1. Для испытания труб крутящим моментом применяют отрезки труб полного сечения.
2.2. Изготовление образцов путем отрезки труб необходимой мерной длины производят на металлорежущем оборудовании.
Необходимо принимать меры предосторожности против возможного изменения свойств металла образцов вследствие нагрева или наклепа. Поверхности образцов (кроме торцов) механической обработке не подвергают.
Острые заусенцы на торцах образцов, оставшиеся после отрезки, должны быть удалены запиловкой или обточкой.
2.3. К испытаниям не допускают образцы, имеющие на поверхности рабочей части вмятины, забоины и другие механические повреждения.
2.4. Наружный диаметр образцов измеряют с погрешностью не более 0,1 мм.
2.5. Расчетная длина образцов соответствует базе применяемого тензометра и выдерживается с погрешностью не более 1,0 мм.
Примечание. Применение расчетных длин менее 500 мм не рекомендуется.
2.6. Общие размеры образцов устанавливают по черт.1.
Черт.1
2.7. Для осуществления деформации скручивания в концы образцов (труб) плотно вставляют металлические пробки, предохраняющие образец от смятия при закреплении в захватах машины.
2.8. Образцы маркируют за пределами расчетной части.
3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ
3.1. В качестве испытательных машин допускается применять машины для кручения всех систем, обеспечивающие:
- точность показания величины крутящего момента ±1%;
- плавность статического нагружения (без ударов и толчков);
- надежное центрирование образца и отсутствие изгибающих нагрузок;
- возможность приостановления нагружения с точностью до одного наименьшего деления шкалы силоизмерителя;
- свободное продольное перемещение одного из захватов;
- плавность разгрузки.
3.2. При определении величин предельных моментов с помощью тензометров или торсиометров цена деления последних не должна превышать 10’.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И ПОДСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Величину крутящего момента при испытании отсчитывают с точностью до одного наименьшего деления шкалы силоизмерителя.
4.2. При определении величин предельных моментов испытываемых труб нагрузки должны составлять не менее 0,1 применяемой шкалы силоизмерителя, но не ниже 0,04 от максимальной нагрузки испытательной машины.
Полученные значения округляют до 5’.
На образец после закрепления его в захватах испытательной машины и нагружения крутящим моментом, не превышающим 10% от ожидаемой величины момента предела упругости, устанавливают тензометр.
Затем образец нагружают моментом, составляющим 70% от ожидаемого момента упругости, и разгружают до начального момента. Следующие нагружения производят ступенями, соответствующими не более 10% от ожидаемого предельного момента. После каждой ступени нагружения производят разгрузку до начального момента с определением величины остаточного сдвига.
По результатам испытаний определяют величину момента, соответствующую установленному остаточному сдвигу.
В тех случаях, когда необходимо уточнить численное значение определяемой характеристики, допускается использование линейной интерполяции.
Образец - труба 51х2,5 мм, начальная расчетная длина и база тензометра 750 мм, ожидаемый момент предела упругости 2450-2548 Н·м (250-260 кгс·м).
Величина остаточного сдвига равна
Начальный момент 196 Н·м (20 кгс·м). Цена деления тензометра 10’.
Первую ступень нагружения принимают равной 1760 Н·м (180 кгс·м), в дальнейшем нагружение проводят ступенями по 196 Н·м (20 кгс·м) до тех пор, пока остаточный сдвиг достигает или несколько превысит установленный допуск 0°50’. Результаты испытаний записывают в табл.1.
Таблица 1
|
|
Приложенный момент, Н·м (кгс·м) | Остаточный сдвиг после разгрузки |
196 (20) | 0 |
1760 (180) | 0 |
1960 (200) | 0 |
2156 (220) | 10’ |
2352 (240) | 25’ |
2548 (260) | 1° |
2744 (280) | 2°40’ |
2548-2352=196 Н·м (20 кгс·м); 60’ - 25’ = 35’.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4. Допускается определять момент предела упругости (условного) по диаграмме испытаний (черт.2), построенной по данным показаний силоизмерителя испытательной машины (момент) и тензометра (деформация). Масштаб диаграммы должен обеспечивать соответствие 1 (мм) оси абсцисс не более 0,1% от остаточного сдвига и 1 мм оси ординат не более 1,0% от величины определяемого крутящего момента.
Черт.2
На образец после его закрепления в захватах испытательной машины и нагружения крутящим моментом, не превышающим 10% от ожидаемой величины момента предела пропорциональности, устанавливают тензометр.
Время выдержки под нагрузкой для снятия показаний на каждой ступени нагружения должно составлять не более 5-7 с.
В тех случаях, когда необходимо уточнить численное значение определяемой характеристики, допускается использование линейной интерполяции.
Пример определения момента предела пропорциональности (условного)
Допуск на увеличение тангенса угла, образованного касательной к кривой деформации с осью нагрузок, - 50% от его значения на линейном участке.
Образец - труба 51х2,5 мм, начальная расчетная длина и база тензометра 750 мм, ожидаемый момент предела пропорциональности 2450 Н·м (250 кгс·м).
Для получения не менее четырех отсчетов в указанном интервале нагрузок крупную ступень нагружения определяют по формуле
Найденный момент может быть уточнен методом линейной интерполяции
2548-2450=98 Н·м (10 кгс·м); 20-10=10.
Результаты испытаний записывают в табл.2.
Таблица 2
|
|
|
Момент , Н·м (кгс·м) | Показание тензометра* | Разность отсчета по тензометру |
196 (20) | 0 | 0 |
588 (60) | 40’ | 40’ |
980 (100) | 1°20’ | 40’ |
1372 (140) | 2° | 40’ |
1764 (180) | 2°40’ | 40’ |
1862 (190) | 2°50’ | 10’ |
1960 (200) | 3° | 10’ |
2058 (210) | 3°10’ | 10’ |
2156 (220) | 3°20’ | 10’ |
2254 (230) | 3°30’ | 10’ |
2352 (240) | 3°40’ | 10’ |
2450 (250) | 3°50’ | 10’ |
2548 (260) | 4°10’ | 20’ |
___________________
* Цена деления шкалы тензометра 10’.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
- с помощью тензометров по методике определения момента предела упругости;
- ускоренным методом (при массовых испытаниях). Этот метод дает возможность установить соответствие полученной характеристики момента условного предела текучести нормам, предусмотренным стандартами или техническими условиями на данный вид труб. Точное значение условного момента предела текучести этим методом не определяется.
Контрольные таблицы могут быть получены в результате вычисления остаточного сдвига в зависимости от заданного допуска, размеров трубы и базы тензометра.
Если показания тензометра при заданной величине момента меньше или равны показателям контрольной таблицы для соответствующего размера трубы, то испытанные трубы отвечают необходимым требованиям.
4.9. Полученные величины крутящих моментов заносят в протокол испытаний, рекомендуемая форма которого дана в приложении 2.
4.10. Испытание считается недействительным:
- при разрушении образца в захватах испытательной машины или за пределами расчетной длины;
- при разрушении образца по дефектам металлургического производства (расслой, пузыри, плены и др.);
- при раскрытии сварного шва;
- при обнаружении ошибок в проведении испытаний или в записи результатов последних.
В указанных случаях испытание может быть повторено на новых образцах той же партии или плавки.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Контрольная таблица для труб диаметром от 50 до 114 мм
|
|
|
|
Размер трубы, мм | Остаточный сдвиг на базе тензометра* | ||
| 500 мм | 750 мм | 1000 мм |
50,0х2,5 | 3°25’ | 5°10’ | 6°50’ |
51,0х2,5 | 3°20’ | 5°5’ | 6°40’ |
59,0х2,5 | 2°55’ | 4°20’ | 5°50’ |
60,0х2,5 | 2°50’ | 4°15’ | 5°40’ |
70,0х3,5 | 2°30’ | 3°40’ | 4°50’ |
От 74,2х1,6 до 74,6 x1,7 | 2°20’ | 3°30’ | 4°40’ |
От 75,0х2,0 до 75,2х2,1 | 2°15’ | 3°25’ | 4°35’ |
75,4х2,2 | 2°15’ | 3°25’ | 4°30’ |
От 76,0х2,5 до 77,0х3,0 | 2°15’ | 3°20’ | 4°30’ |
От 89,0х2,5 до 89,0х4,0 | 1°55’ | 2°55’ | 3°50’ |
От 102,0х3,5 до 102,0х4,0 | 1°40’ | 2°30’ | 3°20’ |
От 114,0х4,0до 114,0х5,0 | 1°30’ | 2°15’ | 3° |
__________________
* Цена деления шкалы тензометра 10’.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Примерная форма протокола испытаний стальных труб крутящим моментом
ПРОТОКОЛ N
|
|
|
|
|
|
Испытание стальных труб | на машине мощностью | ||||
|
|
|
| ||
тензометр (торсиометр) | цена деления | ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Марка стали | Номер плавки | Марки- ровка | Наруж- ный диаметр , мм | Расчет- ная длина , мм | Момент предела упругости (услов- ного) , Н·м (кгс·н) | Момент предела пропор- циональ- ности (услов- ного) , Н·м (кгс·н) | Момент предела текучести (физи- ческого) , Н·м (кгс·н) | Момент предела текучести (условного) , Н·м (кгс·н) | Пре- дельный крутящий момент , Н·м (кгс·н) | Приме- чание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|