AGX-V, Špeciálne aplikácie

Skúška gumových materiálov na creep (JIS K 6273, ISO 2285)

Úvod

Guma je veľmi známy materiál, ktorý má charakteristické mechanické vlastnosti, ako je pružnosť a a je široko používaný v rôznych priemyselných a spotrebiteľských výrobkov, najmä v aplikáciách, ktoré si vyžadujú funkcie odolnosti proti vibráciám alebo tlmenia nárazov. Syntetický kaučuk v súčasnosti predstavuje väčšinu gumových materiálov. Pretože rozmanitá škála jedinečných výrobkov zo syntetického kaučuku vhodných na špecifické aplikácie, hodnotenie mechanických vlastností týchto materiálov je mimoriadne dôležité. Ako jednu z mechanických vlastností možno uviesť charakteristiku tečenia vlastnosť, ktorá si vyžaduje hodnotenie. Creep je jav, pri ktorom pri ktorom deformácia materiálu postupne postupuje, keď konštantné zaťaženie pôsobí nepretržite dlhší čas, a je príčinou poruchy alebo zlyhania priemyselných výrobkov pri dlhodobom používaní v niektorých prípadoch. Preto, aby sa odhadnúť životnosť gumového materiálu na základe zamýšľaného použitia alebo na výber materiálu vhodného na daný účel je potrebné pochopenie charakteristík tečenia gumových materiálov je potrebné vo fáze návrhu vývoja. Tento článok uvádza príklad hodnotenia tečenia vlastností pomocou skúšky ťahom chloroprénového kaučuku, ktorý má vynikajúcu odolnosť voči poveternostným vplyvom, olejom a teplu a je najčastejšie používaný ako reprezentant syntetického kaučuku. Táto skúška sa vykonala podľa noriem JIS K 6273, ISO 2285 (Kaučuk, vulkanizovaný alebo termoplastický - Stanovenie ťahu, predĺženia a tečenia) pomocou prístroja Shimadzu Autograph AGX™-V model Precision Universal Testing na skúšobnom stroji. Tento systém na skúšanie materiálov je vhodný aj na creepové skúšky, pretože poskytuje vyššiu skúšobnú silu. výkon ako bežné skúšobné stroje.

Skúška ťahovej sústavy pri konštantnom zaťažení (JIS K 6273, ISO 2285)

V tabuľke 1 sú uvedené rovnice na výpočet skúšobných položiek v časti 6.5 normy JIS K 6273 a na obr. 1 je znázornený priebeh zaťaženia použitý pri skúške tečenia. Pri tejto skúške sa merali dĺžky meradiel v bodoch Ⓐ až Ⓒ na obr. 1 a vypočítalo sa predĺženie pri konštantnom zaťažení, tečenie a ťah nastavený pri konštantnom zaťažení.

Tabuľka 1 Rovnice pre skúšobné položky v JIS K 6273, časť 6.5
Tabuľka 1 Rovnice pre skúšobné položky v JIS K 6273, časť 6.5

Vzorka

V tabuľke 2 sú uvedené informácie o materiáli vzorky, na obr. 2 je znázornená geometria vzorky a na obr. 3 je znázornený stav skúšky. Geometria vzorky zodpovedá norme.

Obr. 1 Vzor zaťaženia pri skúške
Obr. 1 Vzor zaťaženia pri skúške
Tabuľka 2 Informácie o materiáli vzorky
Tabuľka 2 Informácie o materiáli vzorky
Obr. 2 Geometria vzorky
Obr. 2 Geometria vzorky

Testovacie podmienky a nástroj

Táto skúška sa vykonala s uvedeným skúšobným zaťažovacím modelom na obr. 1 s použitím riadiaceho softvéru TRAPEZIUMX-V pod skúšobných podmienkach uvedených v tabuľke 3. Na obr. 4 a v tabuľke 4 sú uvedené obrazovku obsluhy (riadená skúška) softvéru TRAPEZIUMX-V a vysvetlenie oblastí obrazovky. V kontrolovanom teste softvéru sú podmienky testu rozdelené do oblastí a obsah testu možno nastaviť ľubovoľne.

Tabuľka 3 Testovacie podmienky
Tabuľka 3 Testovacie podmienky
Obr. 4 Prevádzková obrazovka TRAPEZIUMX-V (kontrolovaný test)
Obr. 4 Prevádzková obrazovka TRAPEZIUMX-V (kontrolovaný test)
(Poznámky) Na tomto obrázku Ⓐ, Ⓑ a Ⓒ zodpovedajú zaťaženiu vzoru testu. Keďže L5 je nastavený automaticky, v tomto skúške bola dĺžka meradla vypočítaná pri uplynutí času 10 min po dosiahnutí skúšobnej sily 0,1 N, bez odstránenia vzorky.

Výsledky

V tabuľke 5 sú uvedené výsledky testov a na obr. 5 a obr. 6 sú znázornené krivku napätie - posunutie a krivku napätie - čas, v uvedenom poradí. Z obr. 5 vyplýva, že jav tečenia je dochádza k deformácii, pretože deformácia postupuje, zatiaľ čo skúšobná sila je sa udržiava. Z obr. 6 vyplýva, že prechod od zdvihu k držaniu skúšobnej sily (z oblasti 1 do oblasti 2) bol vykonaný hladko a udržiavanie napätia dostatočne vyhovuje prípustnú hodnotu ±0,1 Mpa uvedenú v norme.

Tabuľka 4 Vysvetlenie oblastí operačnej obrazovky TRAPEZIUMX-V
Tabuľka 4 Vysvetlenie oblastí operačnej obrazovky TRAPEZIUMX-V
Tabuľka 5 Výsledky testov
Tabuľka 5 Výsledky testov
Obr. 5 Krivka napätie - posunutie
Obr. 5 Krivka napätie - posunutie
Obr. 6 Krivka napätia a času
Obr. 6 Krivka napätia a času

Záver

Pri skúškach tečenia mäkkých gumových materiálov je veľký pokles v skúške na začiatku udržiavania skúšobnej sily s konvenčnými skúšobnými zariadeniami, pretože materiál sa deformuje ľahko deformuje. Presný univerzálny prístroj Shimadzu Autograph AGX-V Testovací prístroj použitý v tomto experimente poskytuje vylepšený výkonnosť pri udržiavaní skúšobnej sily, čo umožňuje vykonávať skúšky tečenia gumových materiálov podľa špecifikácie v normách. Okrem jednoduchých ťahových skúšok a tlakových skúšok je možné vykonávať aj skúšky s zložitými vzormi zaťaženia, ak je nainštalovaný riadiaci program Shimadzu TRAPEZIUMX-V. Shimadzu Autograph AGX-V Precision Universal Testing Machine je vhodný na stanovenie charakteristík tečenia gumových materiálov ako uvedené v normách JIS K 6273, ISO 2285.

Zdieľať tento článok

Stroje pre špeciálne aplikácie

Ďalšie aplikácie

Ikona pravého menu