ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Испытания при постоянной деформации из "Статическая усталость полиэтилена" Эту группу методов разрабатывали в процессе промышленного освоения полиэтилена, а также широкого внедрения его в новые отрасли техники. Испытания основаны на характерной для полиэтилена склонности к релаксационному разрушению. [c.173] За критерий стойкости к растрескиванию принимают время, в течение которого разрушаются 50% образцов. [c.174] Обычно эту контрольную долговечность обозначают через индекс Fso- Этот критерий несовершенен и-позволяет лишь ориентировочно оценивать качество материала. В дальнейшем его изменили [52], так как для подтверждения эталонного качества необходимо, чтобы время разрушения 50% образцов составляло не менее 2 суток (48 ч). [c.174] Метод Белл-Телефон можно усовершенствовать, применив автоматический фиксатор долговечности. Образцы для этих испытаний имеют прямоугольную форму и снабжены поперечным концентратором. Кроме того, используют образцы типа Белл-Телефон , но без концентратора. В сечении образцы имеют клиновую или полукруглую форму. Перед испытанием их перегибают под углом 180° и устанавливают в специальный зажим, с помощью которого автоматически определяют момент их разрушения. Зажим помещают в емкость, заполненную поверхностно-активной жидкостью, например 3—5%-ным водным раствором ОП-10 с температурой 80 °С. [c.175] Устройство для одновременных испытаний 10 образцов по описанной методике (рис. 74) смонтировано на съемной крышке обогреваемой ванны или ультратермостата. Индикаторный шток, выполненный в виде шатуна параллелограммного механизма, нижним торцом опирается на образец, который установлен в латунном зажиме. В верхней части шток снабжен державкой пера, контактирующего с поверхностью барабанного самописца. Последний для предотвращения высыхания чернил закрыт прозрачным колпаком. В момент разрушения образца происходит вертикальное, практически прямолинейное перемещение индикаторного штока, фиксируемое на временной диаграмме. Применение шарнирной системы с уравновешенным штоком вместо ползуна значительно повышает точность индикации. [c.175] На рис. 76 представлены типичные результаты таких испыта ний кабельного полиэтилена [52]. Кривые напоминают графики, рассмотренные в гл. V при анализе релаксационного разрушения полиэтилена. Пологий участок кривых может быть с известным приближением заменен асимптотой. Это позволяет для каждой марки полиэтилена установить предельную деформацию. [c.177] И внешней среде. Для контроля используют эталонные кривые,, подобные изображенным на рис. 76. Деформация, разумеется,, должна превышать асимптотическое значение. [c.177] По имеющимся сведениям [52], описанный метод по воспроизводимости превосходит метод изогнутой полоски . [c.177] В процессе модернизации дорнового метода был изготовлен портативный прибор, позволяющий автоматически фиксировать-долговечность образцов [8]. Прибор рассчитан на одновременное-испытание десяти образцов. Экспериментальная проверка пока--зала достаточную надежность конструкции. [c.179] Дорновой метод в основном применяют для испытаний полиэтиленовых труб. Но, как показала практика, он страдает рядом недостатков. В процессе нагружения образец подвергают осевому сжатию, поэтому он зачастую теряет устойчивость к сминается (особенно это характерно для труб малых диаметров), Кроме того, трубный образец обладает специфическим свойством экструзионных изделий — осевой ориентацией, что не может не сказаться на результатах испытаний. Наконец, при существующей форме дорна поверхностно-активная среда контактирует только с наружной поверхностью образца. Внутренняя поверхность, где уровень напряжений выше, оказывается вне сферы ускоряющего воздействия поверхностно-активного агента. Это значительно удлиняет испытания и ухудшает результаты, так как нагруженные части образца находятся в различных, условиях. [c.179] В этой связи можно рекомендовать способ, позволяющий устранить указанные недостатки и значительно упростить испытания. Нагружению подвергают образец, имеющий форму цилиндрической втулки, снабженной донышком и опорными заплечиками (рис. 78). Такой образец получают из полиэтилена любым известным методом переработки прессованием, литьем под давлением, экструзией, раздувкой и т. п. [c.179] Наличие донышка изолирует внутреннюю полость образца. Заплечики воспринимают реакцию опоры при запрессовке дорна. Таким образом, образец растягивается и, следовательно, не теряет устойчивости. На рабочем участке наружной поверхности дорна имеются продольные канавки, сообщающиеся с его внутренней полостью, закрываемой сверху пробкой. После нагружения образца внутреннюю полость дорна заполняют эмульгатором и закрывают пробкой. [c.179] Применение такого дорна позволяет подвести поверхностно-активную среду и к внутренней поверхности образца. Его рабочий участок строго локализуется и определяется зоной воздействия эмульгатора в продольных канавках. В результате описанной рационализации улучшается воспроизводимость испытаний и уменьшается их длительность. [c.179] Прототипом дорнового метода следует считать универсальный конусный способ испытаний кольцевых образцов [9]. С его помощью можно изучать ползучесть, релаксацию напряжения и длительную прочность при указанных схемах нагружения. [c.179] Замечено, что цилиндрический дорн обладает известным недостатком, связанным с наличием концентратора в месте перехода конической части в цилиндрическую. Как правило, разрушение происходит именно в этой области. Оно стимулируется нарушением однородности напряженного состояния образца. Меняя угол заострения конуса, можно несколько уменьшить воздействие концентратора, однако полностью его исключить нельзя. [c.180] В этом отношении сферический дорн (рис. 79) имеет очевидные преимущества. Он создает в образце заведомо неоднородное напряженное состояние, что значительно ускоряет испытания. Из-за специфики формы шариковый дорн не вызывает концентрации напряжений, что повышает воспроизводимость результатов. [c.180] Метод Циглера [57], разработанный в 1954 г. для полистирола, в известной степени напоминает методику Белл-Телефон , но внешние условия испытаний более жестко регламентированы. По этому методу контролируют долговечность пластинки, изогнутой вокруг стального цилиндра. Подбирая цилиндры с различными радиусами, можно менять долговечность образцов. В отличие от метода Белл-Телефон кривизна внутренней поверхности у образцов различной толщины остается строго постоянной. [c.180] В СССР аналогичную методику рекомендуют действующие нормативы для испытаний поливинилхлоридного линолеума, яа стойкость к растрескиванию. Контроль производят с помощью дорна диаметром 40 мм при комнатной температуре. [c.180] Растяжение образцов осуществляется центральным болтом, который вращают вручную со средней скоростью 1 об/сек, что обеспечивает относительную скорость растяжения 400% в ми-куту. [c.183] Вернуться к основной статье