СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАЗДИРУ РАЗДИРАЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПОЛИМЕРА Российский патент 2019 года по МПК G01N33/44 G01N3/24 

Область техники

Изобретение относится к способу определения прочностных свойств изделий из полимеров, а именно, определению сопротивления раздиру раздирающим элементом.

Уровень техники

Сопротивление раздиру является часто используемым при исследовании свойств резин показателем. Для его определения разработаны установки и методики, описанные в ГОСТ 262-93 (ИСО 34-79) «Межгосударственный стандарт.Резина. Определение сопротивление раздиру (раздвоенные, угловые и серповидные образцы)». Для характеристики прочностных свойств полимеров, имеющих более высокую жесткость, чем резина, например, трубных марок полиэтиленов, предложено также использовать показатель сопротивление раздиру раздирающим элементом.

Методика и испытательная машина для определения сопротивления раздиру раздирающим элементом описаны в СТО73011750-009-2012 «Пластмассы. Метод определения сопротивление раздиру армирующим элементом при различных температурах на раздвоенных образцах». Испытания проводят на универсальной машине для испытания материалов на растяжение - устройстве, имеющем два зажима: один зажим для крепления образца, и второй зажим для крепления раздирающего элемента, которая обеспечивает непрерывное измерение силы, приложенной к раздирающему элементу при движении траверсы, на которой расположен образец, закрепленный в зажиме. Силу, приложенную к раздирающему элементу, измеряют в процессе раздира образца раздирающим элементом, пропущенным через отверстие, выполненное в образце, при движении образца, закрепленного в первом зажиме в направлении от второго зажима, и рассчитывают сопротивление раздиру Н.

Однако, для осуществления способа необходимы специально изготовленные образцы с контролируемыми размерами, что требует специального оборудования и трудоемко.

В работе авторов В.Г. Колбая и др. (опубл. в журнале «Пластические массы» №11-12, 2014 г., стр. 48-50), которая является ближайшим аналогом заявляемого технического решения, предложено использование вышеупомянутого способа по СТО73011750-009-2012 для определения сопротивления раздиру изделия из полимера, согласно которому используют образец изделия из полимера, выполняют в образце изделия из полимера два сквозных отверстия, имеющие параллельные оси, и формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента, перемещают раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу при его перемещении, и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом образца изделия из полимера как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира.

Однако, недостатком данного способа является низкая точность измерения, т.к. ветви раздирающего элемента во время проведения испытания могут касаться стенок отверстий в образце и/или краев на выходе ветвей раздирающего элемента из образца, что вносит существенную систематическую погрешность в определяемую величину силы, приложенной к раздирающему элементу и, таким образом, искажает результаты измерений.

Краткое изложение сущности изобретения.

Техническая проблема, решаемая заявляемым способом определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера, заключается в устранении указанного недостатка аналога, а достигаемым техническим результатом является повышение точности определения сопротивления раздиру раздирающим элементом образца изделия из полимера.

В заявленном способе определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера технический результат достигается за счет того, что используют образец изделия из полимера, в образце выполняют два сквозных отверстия, имеющих параллельные оси, формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента, располагают ветви раздирающего элемента таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, перемещают раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу при его перемещении, рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира.

Благодаря расположению ветвей раздирающего элемента таким образом, что ветви раздирающего элемента не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, исключают систематическую погрешность измерения, которая присуща известному способу, и обеспечивают повышение точности определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера.

Для осуществления способа могут быть использованы два элемента, один из которых предназначен для закрепления образца изделия из полимера, а другой - для закрепления раздирающего элемента, при этом, по меньшей мере, один элемент для закрепления выполнен с возможностью перемещения относительно другого. Перемещение ветвей раздирающего элемента осуществляют путем перемещения одного элемента относительно другого. Такими элементами для закрепления могут быть зажимы для закрепления образца и зажимы для закрепления ветвей раздирающего элемента.

Для того, чтобы избежать касания ветвями раздирающего элемента стенок сквозных отверстий используют ограничители смещения ветвей раздирающего элемента, которыми снабжен элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента. Эти ограничители не дают ветвям смещаться к стенкам и краям сквозных отверстий образца изделия из полимера с той стороны, откуда выходят ветви раздирающего элемента, и касаться этих стенок и краев.

В качестве таких ограничителей могут быть использованы отверстия, выполненные в элементе для закрепления ветвей раздирающего элемента.

Возможно использование металлической проволоки в качестве раздирающего элемента. В одном из вариантов осуществления способа используют гладкую металлическую проволоку, в другом - крученую.

В качестве образца изделия из полимера может быть использовано само изделие.

В другом варианте осуществления способа в качестве образца используют вырезанную

из изделия часть.

При осуществлении способа может быть использован элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе. Возможно также использование элемента для закрепления ветвей раздирающего элемента с нерегулируемым расстоянием между отверстиями, выполненными в этом элементе.

В частном случае реализации способа используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью плавного регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе. В другом, частном случае реализации способа, используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью ступенчатого регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе.

Для осуществления способа может быть использована машина для испытаний на растяжение, имеющая первый и второй зажимы, первый из которых предназначен для закрепления образца, а второй - для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненные с возможностью перемещения, по меньшей мере, одного зажима относительно другого.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показана схема осуществления способа.

На фиг. 2 показан один из вариантов осуществления способа с использованием элементов для закрепления образца изделия из полимера и ветвей раздирающего элемента.

На фиг. 3 показаны варианты расположения отверстий в элементе для закрепления ветвей раздирающего элемента.

На фиг. 4 представлена схема, иллюстрирующая расчет расстояния между ветвями раздирающего элемента.

На фиг. 5 показан вариант осуществления способа с плавно регулируемым расстоянием между ветвями раздирающего элемента.

На фиг. 6 показан вариант осуществления способа со ступенчато регулируемым расстоянием между ветвями раздирающего элемента.

Фиг. 7 показана графическая зависимость силы, приложенной к раздирающему элементу, в зависимости от его перемещения относительно образца изделия из полимера.

Подробное описание изобретения.

Как показано на фиг. 1, для осуществления способа используют образец 1 изделия из полимера, в образце 1 изделия из полимера выполняют два сквозных отверстия 2 с параллельными осями 3. Между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, расположена зона раздира 4 постоянной толщины А. Раздирающий элемент 5 пропускают через сквозные отверстия 2 в образце 1 изделия из полимера с образованием ветвей 6 и 7 раздирающего элемента. Располагают ветви раздирающего элемента 6 и 7 таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и тех краев сквозных отверстий, из которых выходят ветви раздирающего элемента. Раздирающий элемент 5 перемещают относительно образца 1 в направлении приложения силы F, показанном на фиг. 1 стрелками, до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира 4. С помощью силоизмерителя (не показан на чертеже) измеряют приложенную к раздирающему элементу при его перемещении силу F, и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера, как отношение силы F, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине А зоны раздира 4.

На фиг. 2 показан вариант осуществления способа, в котором используют элементы 8 и 9, предназначенные для закрепления на них образца 1 изделия из полимера и раздирающего элемента 5, соответственно. По меньшей мере, один из элементов 8 и 9 имеет возможность перемещения относительно другого. Ветви раздирающего элемента 6 и 7 закреплены на элементе 9 с помощью креплений 10 и 11.

Для того, чтобы сохранить расположение ветвей 6 и 7 раздирающего элемента 5, при котором они не касаются стенок сквозных отверстий 2 и краев сквозных отверстий, из которых выходят ветви раздирающего элемента 5, их положение может быть зафиксировано либо креплениями 10 и 11, либо креплениями 10 и 11 и ограничителями смещения ветвей раздирающего элемента, установленными на элементе 9 для закрепления ветвей раздирающего элемента. Если конструкции ограничителей позволяют зафиксировать ветви раздирающего элемента, то положение ветвей может быть зафиксировано ограничителями.

В качестве ограничителей могут быть использованы отверстия 12, выполненные в указанном элементе 9, показанные на фиг. 3. На фиг. 3 показаны отверстия 12, оси которых перпендикулярны поверхности элемента 9 и отверстия 12, которые выполнены в позиционирующей части 13, которой может быть снабжен элемент 9. В последнем случае оси отверстий 12 проходят параллельно поверхности элемента 9. В указанном элементе 9 могут быть выполнены отверстия 12 и с перпендикулярными и с параллельными осями одновременно. Ветви 6 и 7 раздирающего элемента 5 пропускают либо через пару отверстий 12, оси которых перпендикулярны поверхности элемента 9, либо через пару отверстий 12, оси которых проходят параллельно поверхности элемента 9. Отверстия 12 не позволяют ветвям отклоняться от установленного расположения и касаться стенок сквозных отверстий 2 и их краев на выходе ветвей раздирающего элемента.

Элемент 9 для закрепления ветвей раздирающего элемента может быть снабжен позиционирующей частью 13 в том случае, если выполнение ограничителей непосредственно в элементе 9 затруднительно.

На фиг. 1 и 2 показано, что ветви 6 и 7 раздирающего элемента 5 не касаются стенок сквозных отверстий 2 и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента.

Расположить ветви указанным образом можно контролируя их положение визуально или рассчитав расстояние между осями ветвей раздирающего элемента в зависимости от диаметра и глубины сквозных отверстий 2 в образце изделия из полимера, толщины зоны раздира А и других параметров.

Пример расчета этого расстояния, обозначенного «В», проиллюстрирован на фиг. 4, где изображен образец 1 изделия из полимера, в котором выполнены два сквозных отверстия 2, имеющие параллельные оси 3 и зону раздира 4. Через зону раздира 4 проходит ось симметрии зоны раздира 15. Относительно этой оси ближайшие друг к другу стенки отверстий 2 расположены симметрично. Сила F, прикладываемая к раздирающему элементу 5 при его перемещении относительно образца 1 изделия из полимера, действует вдоль ветвей раздирающего элемента. Положение ветвей раздирающего элемента ограничено отверстиями 12а и 12б, в которые входят ветви 6 и 7, соответственно. Расстояние «В» определяет расположение этих отверстий относительно оси 15.

Исходные данные для расчета:

А - толщина зоны раздира,

D - диаметр сквозного отверстия 2 в образце, при этом, если сквозные отверстия имеют разный диаметр, то выбирают диаметр меньшего отверстия,

d - диаметр раздирающего элемента,

L - глубина сквозных отверстий 2, выполненных в образце изделия из полимера 1. Если отверстия имеют разную глубину, то выбирают наибольшую.

b - расстояние между точкой 14 выхода ветви 7 раздирающего элемента из образца 1 до точки входа в ограничитель, в данном примере до точки входа этой ветви раздирающего элемента в отверстие 12б, измеренное вдоль оси симметрии зоны раздира 15 до начала перемещения раздирающего элемента 5 относительно образца 1 изделия из полимера.

Для того, чтобы ветви 6 и 7 раздирающего элемента 5 не касались стенок сквозных отверстий 2 и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента 5, оси ветвей раздирающего элемента 5 должны быть расположены на расстоянии «В», выбранном из условия:

A+d<В≤А+(2D-d)(L+b)/L, где:

В - расстояние между осями ветвей раздирающего элемента;

А -толщина зоны раздира;

D -диаметр сквозного отверстия 2 в образце, при этом, если сквозные отверстия имеют разный диаметр, то выбирают диаметр меньшего отверстия;

d - диаметр раздирающего элемента;

L - глубина сквозных отверстий 2, выполненных в образце 1 изделия из полимера. Если отверстия имеют разную глубину, то выбирают наибольшую;

b - расстояние между точкой 14 выхода ветви 7 раздирающего элемента до точки входа этой ветви раздирающего элемента в отверстие 12б, измеренное вдоль оси 15 до начала перемещения раздирающего элемента относительно образца изделия из полимера.

В зависимости от рассчитанного расстояния «В» определяют расположение отверстий 12 непосредственно в элементе 9 или в позиционирующей части 13. Диаметр отверстий 12 выбирают минимальным, обеспечивающим прохождение ветвей раздирающего элемента через эти отверстия. Расстояние между центрами отверстий выбирают не более B-d.

Аналогичным образом может быть рассчитано расстояние между креплениями 10 и 11 и их место расположения на элементе 9 или в позиционирующей части 13.

В качестве раздирающего элемента может быть использована металлическая проволока: крученая или гладкая.

На фиг. 5 показан вид сбоку варианта выполнения элемента 9 для закрепления раздирающего элемента 5 с плавно регулируемым расстоянием между отверстиями 12, выполненными в позиционирующей части 13, которой снабжен элемент 9 для закрепления ветвей раздирающего элемента 6 и 7. В позиционирующей части 13 выполнен паз 16 типа «ласточкин хвост» для перемещения по нему подвижных элементов 17 с отверстиями 12 для размещения в них ветвей 6 или 7 раздирающего элемента 5. При этом для размещения ветвей 6 и 7 раздирающего элемента 5 в позиционирующей части 13 выполнена прорезь 18. Перемещением подвижных элементов 17 регулируют расстояние между отверстиями 12. Подвижные элементы 17 перемещают и фиксируют с помощью, например, гаек 19 с правой и левой резьбой.

На фиг. 6 показана схема варианта выполнения элемента для крепления раздирающего элемента 5 со ступенчато регулируемым расстоянием между отверстиями 12, где отверстия 20 с помощью контрольных штифтов 21 фиксируются в отверстиях 22 позиционирующей части 13 элемента 9 для закрепления раздирающего элемента.

На фиг. 7 показана графическая запись (т.е. зависимость) силы F, приложенной к раздирающему элементу 5 при его перемещении относительно образца 1. По этой зависимости определяют силу F, приложенную к раздирающему элементу 5 при его перемещении.

Для определения сопротивления раздиру Н раздирающим элементом по заявляемому способу используют образец 1 изделия из полимера, в котором выполнены сквозные отверстия 2 с параллельными осями 3 для пропускания через них раздирающего элемента 5. В качестве раздирающего элемента используют гладкую или крученую металлическую проволоку. Такой раздирающий элемент держит форму, что облегчает его позиционирование и увеличивает точность определения сопротивления раздиру изделия из полимера.

В качестве устройства для осуществления способа используют, например, машину для испытания материалов на растяжение, которая снабжена элементом 8 для крепления образца 1, элементом 9 для крепления раздирающего элемента 5 и силоизмерителем (на чертежах не показан). Машина позволяет измерить силу, приложенную к раздирающему элементу 5 при раздире образца 1, при его перемещении относительно образца 1.

Образец 1 неподвижно закрепляют на элементе 8, как показано на фиг. 2, раздирающий элемент 5, представляющий собой металлическую проволоку, пропускают через сквозные отверстия 2 в образце 1 изделия из полимера, с образованием ветвей 6 и 7 раздирающего элемента 5, располагают ветви 6 и 7 таким образом, что они не касаются стенок и краев сквозных отверстий 2, из которых выходят ветви раздирающего элемента 5. Закрепляют ветви 6 и 7 раздирающего элемента 5 на элементе 9 и перемещают раздирающий элемент 5 относительно образца 1 до завершения прохождения раздирающего элемента 5 через зону раздира 4. Измеряют приложенную к раздирающему элементу 5 силу при его перемещении, и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом образца изделия из полимера, как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу 5 при его перемещении, к толщине А зоны раздира 4.

Образец 1 изделия из полимера, закрепленный в элементе 8, под действием привода движется относительно раздирающего элемента 5 по направлению вниз от неподвижного элемента 9.

В качестве элементов 8 и 9 могут быть использованы зажимы машины для испытания материалов на растяжение. Конструкции зажимов могут быть любые из известных, которые способны удержать образец и/или раздирающий элемент в условиях приложенной силы. Один зажим может удерживать образец, другой - раздирающий элемент. Конструкция зажима может позволять удерживать как образец изделия из полимера, так и раздирающий элемент, в зависимости от того, что в нем надо закрепить.

Раздирающий элемент 5 огибает зону раздира 4, как показано на фиг. 2, сквозные отверстия 2 выполнены с параллельными относительно друг друга осями 3, что необходимо для точного и воспроизводимого определения раздирающей силы и сопротивления раздиру раздирающим элементом.

Расстояние между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий 2 в образце 1 изделия из полимера, т.е. толщину зоны раздира, а также размер сечения отверстий в плоскости, перпендикулярной их оси необходимо подбирать с учетом свойств испытуемого полимера и раздирающего элемента, а именно способности раздирающего элемента не разрушаться в ходе испытания. Так, для полиэтилена различных марок проведенные испытания образцов изделий позволили установить, что расстояние между ближними стенками отверстий в образце предпочтительно должно составлять 2-5 мм, а диаметр самих отверстий - не менее 2 мм.

В одном варианте способа используют элемент 9 для закрепления раздирающего элемента 5 с нерегулируемым расстоянием между отверстиями 12 в позиционирующей части 13 элемента 9 (фиг. 3).

В другом варианте способа используют элемент 9 для закрепления раздирающего элемента 5 с плавно регулируемым расстоянием между отверстиями 12 в позиционирующей части 13 элемента 9, показанный на фиг. 5.

В еще одном варианте способа используют элемент 9 для закрепления раздирающего элемента 5 со ступенчато регулируемым расстоянием между отверстиями 12 в позиционирующей части 13 элемента 9, как показано на фиг. 6.

В тех случаях, когда определяют сопротивление раздиру образцов изделий из полимера, толщина стенки которых остается постоянной, на большой серии испытуемых образцов (например, контроль выпускаемых готовых изделий на предприятии), используют элемент с нерегулируемым расстоянием между отверстиями в позиционирующей части.

Возможность ступенчатой и плавной регулировки расстояния между отверстиями 12 в позиционирующей части 13 повышает точность определения сопротивления раздиру, так как позволяет при необходимости скорректировать положение ветвей 6 и 7 раздирающего элемента 5.

Далее располагают ветви раздирающего элемента 5 таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, закрепляют ветви 6 и 7 раздирающего элемента 5 на элементе 9, перемещают с приложением силы F раздирающий элемент относительно образца 1 вдоль оси симметрии зоны раздира 15 до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу F при его перемещении, и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера, как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении к толщине зоны раздира.

Заявляемый способ определения сопротивления раздиру раздирающим элементом на изделиях из полимеров поясняется следующими примерами.

Пример 1

Используют образец в виде изделия из полимера, верхняя и нижняя поверхности которого являются параллельными, выполняют в нем два сквозных отверстия с параллельными друг другу осями, формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий. Измеряют толщину зоны раздира. Закрепляют образец изделия из полимера в первом зажиме, выполняющем функцию элемента для закрепления образца. Пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента. Под визуальным контролем располагают ветви раздирающего элемента таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и тех их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента. Фиксируют положение ветвей раздирающего элемента относительно сквозных отверстий образца, закрепляют их на втором зажиме, выполняющем функцию элемента, предназначенном для закрепления раздирающего элемента. Перемещают зажим, на котором закреплен раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют силу, приложенную к раздирающему элементу при его перемещении, рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера, как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира.

Пример 2.

Используют образец в виде фрагмента трубы из полиэтилена 100 (диаметр трубы 160 мм, SDR 11), имеющего произвольную форму (фиг. 4), в котором выполняют два сквозных отверстия с параллельными друг другу осями, с диаметром отверстий 2,5 мм и 2,7 мм и постоянной толщиной зоны раздира 5 мм.

Для определения сопротивления раздиру раздирающим элементом используют машину для испытания на растяжение с силоизмерителем, соответствующую требованиям ГОСТ 28840-90 «Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования».

Используют раздирающий элемент диаметром 0,5 мм. Машина для испытания на растяжение имеет зажимы, которые используют в качестве элементов для закрепления:

первый зажим для закрепления образца полимерной трубы, а второй зажим - для закрепления раздирающего элемента. Второй зажим снабжен ступенчато регулируемой позиционирующей частью. Закрепляют образец в первом зажиме и пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера, огибая зону раздира, и формируют ветви раздирающего элемента. Определяют глубину сквозных отверстий и выбирают наибольшую L=14,5 мм. До начала перемещения раздирающего элемента относительно образца изделия из полимера измеряют вдоль оси симметрии зоны раздира расстояние b между точкой 14 выхода ветви раздирающего элемента до точки входа этой ветви раздирающего элемента в отверстие позиционирующей части второго зажима. Это расстояние составляет b=83 мм.

Рассчитывают расстояние «В» между осями ветвей раздирающего элемента в позиционирующей части второго зажима по формуле:

A+d<В≤A+(2D-d)(L+b)/L, где

А - толщина зоны раздира - 5 мм

D - диаметр отверстия образца - 2,5 мм

d - диаметр раздирающего элемента -0,5 мм,

L - расстояние между верхней и нижней поверхностями изделия, закрепленного в первом зажиме - 14,5 мм,

b - расстояние между нижней кромкой позиционирующей части второго зажима и верхней поверхностью изделия, закрепленного в первом зажиме - 83 мм.

В результате расчета определяют, что расстояние «В» между осями ветвей раздирающего элемента в позиционирующей части второго зажима не должно превышать 35.2 мм.

Посредством контрольных штифтов 21 фиксируют отверстия 22, выполненные на позиционирующей части 13 второго зажима, с соответствующими им отверстиями 20. При этом выбирают два отверстия 22, расположенные на одинаковом расстоянии от оси симметрии зоны раздира и устанавливают расстояние между отверстиями, не превышающее 35.2 мм, но не менее 5,5 мм.

Пропускают ветви раздирающего элемента через выбранные отверстия во втором зажиме. Ветви раздирающего элемента натягивают, обеспечивая контакт раздирающего элемента с зоной раздира, и закрепляют их на втором зажиме. Ветви раздирающего элемента не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента. Приводят в действие привод испытательной машины, и перемещают образец изделия из полимера. При этом происходит раздир материала образца раздирающим элементом в зоне раздира в результате перемещения раздирающего элемента относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира. В процессе раздира силоизмеритель измеряет силу F, приложенную к раздирающему элементу 5 при раздире образца 1, и предоставляет результаты измерения в виде графической записи «сила -перемещение». Графическая запись (т.е. зависимость) силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении относительно образца показана на фиг. 7. По этой зависимости определяют силу, приложенную к раздирающему элементу при его перемещении.

Сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера рассчитывают, как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира Н=F/A. При необходимости проводят статистическую обработку полученных значений силы, приложенной к раздирающему элементу с определением среднего значения.

Приведенные примеры не исчерпывает всех возможных вариантов выполнения способа. В качестве ограничителей для ветвей раздирающего элемента могут быть использованы не только отверстия, но и петли, крючки, скобы, стержни и другие элементы, установленные на элементе для закрепления раздирающего элемента, например, на втором зажиме машины для испытаний на растяжение.

Заявляемый способ определения сопротивления раздиру позволяет исключить систематическую погрешность определения указанного показателя при использовании различных вариантов выполнения ограничителей второго зажима.

Изобретение относится к способу определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера заключающемуся в том, что используют образец изделия из полимера, выполняют в образце изделия из полимера два сквозных отверстия, имеющие параллельные оси, формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента, располагают ветви раздирающего элемента таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, перемещают раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу при его перемещении и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира. Достигаемым техническим результатом является повышение точности определения сопротивления раздиру изделия из полимера. 13 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 пр.

1. Способ определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера, заключающийся в том, что используют образец изделия из полимера, выполняют в образце изделия из полимера два сквозных отверстия, имеющие параллельные оси, формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента, располагают ветви раздирающего элемента таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, перемещают раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу при его перемещении и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют два элемента, один из которых предназначен для закрепления образца изделия из полимера, а другой - для закрепления раздирающего элемента, при этом, по меньшей мере, один элемент для закрепления выполнен с возможностью перемещения относительно другого.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют ограничители смещения ветвей раздирающего элемента, которыми снабжен элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве ограничителей смещения ветвей раздирающего элемента используют отверстия, выполненные в элементе для закрепления ветвей раздирающего элемента.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве раздирающего элемента используют металлическую проволоку.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что используют гладкую металлическую проволоку.

7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что используют крученую металлическую проволоку.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве образца изделия из полимера используют само изделие.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве образца используют вырезанную из изделия часть.

10. Способ по п. 4, отличающийся тем, что используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе.

11. Способ по п. 4, отличающийся тем, что используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента с нерегулируемым расстоянием между отверстиями, выполненными в этом элементе.

12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью плавного регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе.

13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что используют элемент для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненный с возможностью ступенчатого регулирования расстояния между отверстиями, выполненными в этом элементе.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют машину для испытаний на растяжение, имеющую первый и второй зажимы, первый из которых предназначен для закрепления образца, а второй - для закрепления ветвей раздирающего элемента, выполненные с возможностью перемещения, по меньшей мере, одного зажима относительно другого.