ь Допуски IT 9. Максимальна різниця між вимірами визначеного розміру поперечного перерізу по всій робочій довжині (Lc) зразка.
с Допуски IT 13. Максимальна різниця між вимірами визначеного розміру поперечного перерізу по всій робочій довжині (Lc) зразка.
D.4 Визначання початкової площі поперечного перерізу (So)
Для розрахунку початкової площі поперечного перерізу зразка з круглим поперечним перерізом, які відповідають допускам, наведеним у таблиці D.3 можна використовувати номінальний діаметр. Для всіх інших форм зразків початковий поперечний переріз обчислюють з вимірів відповідних розмірів з похибкою вимірювання, що не перевищує ± 0,5 % для кожного розміру.
ДОДАТОК Е
(обов’язковий)
ВИДИ ЗРАЗКІВ ДЛЯ ТРУБ
Форма зразка
Зразком являється відрізок труби або поздовжня чи поперечна стрічки, вирізані з труби з поєною товщиною стінки (див. рисунки 12 і 13), або зразок з круглим поперечним перерізом, вирізаний зі стінки труби.
Оброблені поперечні зразки, поздовжні зразки та зразки з круглим поперечним перерізом описані у додатку В для труб з товщиною стінки меншою ніж 3 мм і в додатку D для товщини стінки 3 мм і більше. Зразок у вигляді поздовжньої стрічки використовують в основному тільки для труб з товщиною стінки більшою ніж 0,5 мм.
Розміри зразка
Довжина відрізка труби
Відрізок труби може бути з вставленими з двох кінців пробками. Вільна довжина між пробкою і найближчою вимірювальною міткою повинна бути більша ніж D/4. У випадках суперечок ця довжина повинна дорівнювати D, якщо є достатньо матеріалу.
Зразки у вигляді поздовжньої або поперечної стрічки
Робочу довжину (Lc) зразків у вигляді поздовжньої стрічки не потрібно піддавати плоскому стисканню, але це можна робити з головками зразка для захоплювання їх у випробовувальній машині.
Розміри зразків у вигляді поздовжньої та поперечної стрічок, які відрізняються від вказаних у додатках В та D, можна встановлювати у стандарті на продукцію.
Випрямляти поперечні стрічкові зразки необхідно з особливою ретельністю.
Зразки з круглим поперечним перерізом, які вирізані зі стінки труби
Відбирання цих зразків можна визначати у стандарті на продукцію.
Визначання початкової площі поперечного перерізу (So)
Початкову площу поперечного перерізу зразка потрібно визначати з похибкою ± 1 %.
Початкову площу поперечного перерізу відрізка труби або зразків у вигляді поздовжніх та поперечних стрічок можна визначити з маси зразка, виміряної довжини та його густини.
Початкову площу поперечного перерізу (So) зразка у вигляді поздовжньої або поперечної стрічок визначають за таким рівнянням:
Ь/ ■, оХі/2 D2b Ьг, эіі/о (D-2a2b
SQ=-(D2-b2} +—arcsin (D-2a)2-b2 1/2- arcsin , (E.1)
0 4' ’ 4 D 4LV ’ J < 2 J D-2a
де a — товщина стінки труби;
b — середня ширина стрічки;
D — зовнішній діаметр труби.
Для зразків у вигляді поздовжньої стрічки можна застосовувати такі спрощені рівняння:
b
(Е.2)
коли b/D < 0,25
2коли b/D < 0,17 So = a b (Е.З)
Для відрізка труби площу початкового поперечного перерізу (So) розраховують за формулою:
So = я a (D - а) (Е.4)
ДОДАТОК F
(довідковий)
ВИЗНАЧАННЯ ВІДНОСНОГО ВИДОВЖЕННЯ ПІД ЧАС РОЗРИВАННЯ,
КОЛИ ВСТАНОВЛЕНЕ ЗНАЧЕННЯ МЕНШЕ НІЖ 5 %
Коли встановлене значення відносного видовження менше 5 %, необхідно уважно підходити до вимірювання видовження після розірвання.
Один з рекомендованих методів полягає в наступному:
До випробовування на одному з кінців робочої довжини наносять мітку дуже малого розміру. За допомогою ділильного циркуля з гострими голками, встановленого на робочій довжині, накреслюють дугу, центром якої є мітка. Після розірвання зразка необхідно помістити його в спеціальний пристрій і за допомогою ґвинта щільно стиснути його частини одну до одної для вимірювання. Потім накреслити другу дугу того самого радіуса з першопочаткового центра і виміряти відстань між обома дугами з використанням вимірювального мікроскопа або іншого придатного засобу. Для кращої видимості мітки та дуги перед випробовуванням на зразок можна нанести шар придатної для цього фарби.
ДОДАТОК G
(довідковий)
ВИЗНАЧАННЯ ВІДНОСНОГО ВИДОВЖЕННЯ
ПІД ЧАС РОЗРИВАННЯ ЗРАЗКА
МЕТОДОМ РОЗДІЛЯННЯ ПОЧАТКОВОЇ
РОЗРАХУНКОВОЇ ДОВЖИНИ
Щоб уникнути випадків перевипробування зразків, у яких розірвання відбулося за межами вказаних у 11.1 граничних значень, за домовленням можна застосовувати такий метод:
до випробовування початкову розрахункову довжину Lo ділять на N однакових інтервалів;
після випробовування вимірювальну мітку короткої відірваної частини позначають знаком X, на довгій частині — знаком Y, відстань від якого до місця розірвання є такою самою, як і відстань від вимірювальної мітки X.
Якщо п є кількістю інтервалів між X і Y, то відносне видовження визначають таким чином:
Якщо N - п дає парне число (див. рисунок G.1a), то вимірюють відстань між X і Y та відстань від Y до мітки Z, яка лежить за межами Y у разі відстані:
(А/-л)/2.
Потім розраховують відносне видовження за рівнянням:
а
(G.1)
=*^-£..100L-o
Якщо N - п дає непарне число (див. рисунок G.1b), то вимірюють відстань між X і Y та відстань від Y до міток Z' і Z", які лежать за межами Y у разі відстані (Л/ - п - 1 )/2 та (Л/ - п + 1 )/2.
Потім розраховують відносне видовження під час розірвання за рівнянням:
л XY + YZ + YZ"-L0лпп
К
(G.2)
= 5- • 100а) N - п — парне число
b) N - п — непарне число
Примітка. Наведену форму головок зразка треба розуміти як приклад.
Рисунок G.1 — Приклади визначання відносного видовження під час розриванн
яДОДАТОК Н
(довідковий)
РУЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧАННЯ ВІДНОСНОГО
ЗАГАЛЬНОГО ВИДОВЖЕННЯ
ПІД ЧАС МАКСИМАЛЬНОГО ЗУСИЛЛЯ
ДЛЯ ДОВГОМІРНИХ ВИРОБІВ,
ТАКИХ ЯК ПРУТКИ, ДРІТ, ШТАНГИ
Замість екстензометричного методу, описаного у розділі 12, можна користуватись таким ручним методом. У випадках суперечок потрібно використовувати екстензометричний метод.
Цей метод базується на визначанні на довшій частині зруйнованого зразка, підданому випробовуванню на розтяг, відносного непропорційного видовження під час максимального зусилля, з якого обчислюють відносне загальне видовження під час максимального зусилля.
До випробовування на початкову розрахункову довжину зразка наносять на однаковій відстані одна від одної мітки. Відстань між двома сусідніми мітками повинна дорівнювати дольовим одиницям початкової розрахункової довжини (Lo). Маркують початкову розрахункову довжину (Lo) з похибкою ± 0,5 мм. Цю довжину, яка є функцією значення відносного загального видовження, визначають у стандарті на виріб.
Визначають кінцеву розрахункову довжину під час розривання (Lu) на довшій частині зруйнованого зразка з похибкою у межах 0,5 мм.
Для того, щоб це визначання було дійсне, потрібно дотримуватись таких двох умов:
границі вимірюваної зони повинні перебувати у межах щонайменше у 5d від перерізу розриву і щонайменше 2,5с/ від захватів;
розрахункова довжина повинна бути не менша від значення, встановленого в стандарті на виріб.
Відносне непропорційне видовження під час максимального зусилля розраховують за наступною формулою:
Ад^—^'100 (Н.1)
*-о
Відносне загальне видовження під час максимального зусилля розраховують за наступною формулою:
Rm
Agt = Ag+-f Ю0 (Н.2)
ДОДАТОК J
(довідковий)
ТОЧНІСТЬ ВИПРОБОВУВАННЯ НА РОЗТЯГ
І ОЦІНЮВАННЯ ВИМІРЮВАННЯ
J.1 Уведення
Цей додаток визначає порядок оцінювання похибки вимірювань, проведених згідно з цим стандартом, із застосуванням матеріалу з відомими міцнісними характеристиками. Треба зазначати, що для цього методу випробовування не можна з абсолютною впевненістю дати висновок про похибки, оскільки цей висновок про похибки вміщує як залежні, так і незалежні від матеріалу складники. Тому, щоб розрахувати похибку вимірювання, треба знати, як матеріал реагує на зміну швидкості деформування або напруження.
Бібліографії [5] підхід до оцінювання похибки вимірювання із застосуванням концепції «балансу похибок», заснований на допусках, встановлених у стандартах на випробовування і каліб- рування. Розширена редакція цієї концепції стала основою для додатка J до ISO 6892 (1998) [6]. Цей додаток був перероблений для більшої відповідності підходу до оцінювання вимірювань, викладеного в посібнику, випущеному ISO TAG 4 [7].
Точність результатів випробовування на розтяг залежить від чинників, пов’язаних з випробовуваним матеріалом, формою зразка та його оброблянням, випробовувальною машиною, методикою випробовування і методами, які застосовують для розраховування заданих властивостей матеріалу. У ідеальному випадку потрібно враховувати такі чинники:
розміри зразка, величину розрахункової довжини, вимірювану екстензометром довжину;
вимірювання зусилля та видовження;
температуру випробовування та швидкість на послідовних етапах випробовування;
спосіб закріплювання зразка і співосність прикладання зусилля;
характеристики випробовувальної машини (жорсткість, система навантажування, метод навантажування, спосіб керування роботою машини);
залежні від людини і програми помилки під час визначання властивостей міцності;
— неоднорідність матеріалу, хоча б в окремій партії, виготовленій з матеріалу однієї плавки.
На практиці вимоги та допуски цього стандарту не дають змоги дати кількісну оцінку всіх чинників впливу. Для визначання загальної похибки результатів за умов, близьких до тих, які використовують у заводських лабораторіях, можна застосовувати міжлабораторні випробовування, але за таких випробувань неможно відокремити вплив неоднорідності матеріалу від впливу методу випробовування.
Треба зазначити, що для визначання похибки вимірювань неможно розрахувати одне значення для всіх матеріалів, тобто різні матеріали по різному реагують на деякі задані параметри контролю, наприклад, на змінювання швидкості деформування або напруження [5]. Наданий тут баланс похибки можна розглядати як верхню оцінку похибки вимірювання для лабораторії, яка проводить випробовування згідно з EN 10002-1, оскільки існує вірогідність того, що ця лабораторія дійсно може контролювати деякі параметри випробовування з більшою точністю ніж це вимагає стандарт, наприклад, зусилля можна вимірювати з похибкою ± 0,5 % (тобто машина класу 0,5) в той час як стандарт на випробовування EN 10002-1 вимагає вимірювання зусилля з похибкою в межах ± 1 %. Необхідно відмітити, що під час оцінювання загального розкиду експериментальних результатів похибку вимірювань потрібно враховувати додатково до розкиду через неоднорідність матеріалу. Статистичній підхід до аналізування експериментів по взаємному порівнюванню (міжлабораторні експерименти) не відокремлює обидві причини розкиду, але тим самим він дає корисну вказівку на імовірний діапазон результатів вимірювання міцнісних властивостей, отриманих різними лабораторіями для схожих матеріалів. Типові результати різних порівнювальних експериментів наведено у J.5.
J.2 Огляд оцінювання похибки на підставі посібника GUM
GUM (посібник по визначанню похибки вимірювань) був випущений спільно декількома авторитетними організаціями зі стандартизації, а саме ВІРМ, ІЕС, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP і OIML. Його названо GUM. Це об’ємний документ (більше 90 стор.), розроблений на основі скрупульозних статистичних методів складання похибок, які спричинені різними джерелами. Його складність призвела до того, що деякі організації почали розробляти спрощену редакцію GUM [8], [9], [10]. Усі ці документи визначають порядок оцінювання похибки на основі концепції «балансу похибок». Більш докладний опис подано у [11] і [12].
J.3 Випробовування на розтяг. Оцінювання похибки
J.3.1 Параметри, незалежні від матеріалу
Допуски для різних параметрів випробовування на розтяг наведено у таблиці J.1. По формі діаграми напруження—деформація, деякі міцнісні властивості, в принципі, можна визначити з більшою точністю, ніж інші. Наприклад, верхня границя плинності /?ен залежить тільки від допусків на вимірювання зусилля і площі поперечного перерізу зразка, в той час як умовна границя плинності Rp залежить від зусилля, деформування (зміщення), розрахункової довжини і площі поперечного перерізу зразка. У випадку визначання звуження Z необхідно враховувати допуск на вимірювання площі поперечного перерізу як до, так і після розірвання.
