---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР.

ТРУБЫ

МЕТОД ИСПЫТАНИЯ КРУТЯЩИМ
МОМЕНТОМ

ГОСТ 12501—67

И

Цена 5 коп.

здание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
МоскваГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТРУБЫ

М

ГОСТ
12501-67* *

етод испытания крутящим моментом

Tubes. Twisting moment test
method

ОКСТУ 190-9.

Утвержден Государственным комитетом стандартов, мер и измерительных при­боров СССР 4 января 1967 г. Срок введения установлен

с 01.04,67

Проверен в 1986 г. Постановлением Госстандарта от 19.05.86 № 1257 срок действия продлен до 01,01,97

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на стальные цельно­катаные, волоченые и сварныё трубы и .устанавливает метод ста­тических испытаний крутящим моментом для определения при температурах 15—30°С следующих характеристик:

1. момента предела упругости (условного);

2. момента предела пропорциональности (условного);

3. момента предела текучести (физического);

4. момента предела текучести (условного);

5. предельного крутящего- момента.

Применение метода предусматривается в стандартах и тех­нических условиях, устанавливающих технические требования на стальные трубы.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

   1. При испытании стальных труб крутящим моментом преду­сматриваются следующие определения и обозначения:

1. рабочая длина образца I мм — часть образца между учас­тками для захвата;

2. расчетная длина образца 1₀, мм — участок образца, слу­жащий для определения величин деформаций;

наружный диаметр трубы D_o, мм

3. ;толщина стенки трубы а₀, мм; .

4. скручивающий момент М, Н-м (кгс-н), действующий на: об­разец в данный момент;

5. угол закручивания ср, градусах,— угол относительного, пово­рота поперечных сечений на концах расчетной длины;

6. остаточный сдвиг у — пластическая деформация, образца после,снятия приложенного скручивающего момента.

1. момент предела упругости (условного) Mo,o_S Н-м (кгс-н)— величина крутящего момента, при котором образец получает ос­таточный сдвиг, равный 0,05%. ...

■ Примечание. При наличии в стандартах или технических условиях на стальные трубы особых указаний разрешается определять величину момента пре­дела упругости (условного) с меньшими допусками на величину остаточного сдвига (до (1,02%). Величина использованного допуска должна быть указана в обозначении, например: Ж.ог; Л1_о,оз и т. д.

2. момент предела пропорциональности (условного) Лї_пц, Н-м кгс-н — величина крутящего момента, при котором отступ­ление от линейной зависимости между моментом я углом закру­чивания по поверхности образца достигает такой величины, при которой тангенс угла, образуемого касательной к кривой дефор­мации и осью моментов, превышает свое первоначальное значение на 50%. .

Примечание. При наличии в стандартах или технических условиях на стальные трубы особых указаний, разрешается определять величину момента предела пропорциональности Л(пц, Н-м (кгс-н), при ином допуске на увеличение указанного тангенса угла наклона касательной.

Величина допуска в процентах должна быть указана в обозначении; напри- •мер: ЛГпц к,, ЛІЛЦ 25 и т. д. , ' ■

3. момент предела текучести (физического) М_т, Н-м- (кгс-н)— наименьшая величина крутящего момента, при котором образец деформируется без заметного¹ изменения нагрузки;

4. момент предела текучестиі (условного) 2И₀,з, Н-м (кгс-н)—- величина крутящего момента, при котором образец получает ос­таточный сдвиг, равный 0,3%.

Примечание. При наличии в стандартах или технических условиях на стальные трубы особых укаазний, разрешается определять величину момента условного предела текучести при иных допусках на величину остаточного сдви­га. Величина используемого допуска должна быть указана в обозначении, на­пример: Лїод; Л4о,2- •

5. предельный крутящий момент 2Ив, Н-м (кгс-н) — величи­на крутящего момента, предшествующая потере устойчивости тру­бы (смятию'*.

2. ФОРМА И РАЗМЕРЫ ОБРАЗЦОВ

   1. Для испытания труб крутящим моментом применяют от­резки труб полного сечения.

   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 подвергаются.

Острые заусенцы на торцах образцов, оставшиеся после отрез­ки, должны быть удалены запиловкой или обточкой.

Примечание. Применение расчетных длин менее 500 мм не рекомен- дется.

1. 8. Образцы маркируют за пределами расчетной части.

2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

   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.

1. 2. При определении величин предельных моментов С ПОМО­ЩЬЮ тензометров или торсиометров цена деления последних не должна превышать 10'.

2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И ПОДСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. Величину крутящего момента при испытании отсчитыва­ют с точностью до одного наименьшего деления шкалы силоизме- р пт ел я.

   2. При определении величин предельных моментов испыты­ваемых труб нагрузки должный составлять не менее 0,1 применяе­мой шкалы силоизмерителя, но не ниже 0,04 от максимальной нагрузки испытательной машины.

   3. Момент предела упругости (условного) Afo.os определяют с помощью тензометров или торсиометров следующим образом.

Вычисляют величину остаточного сдвига (у) в градусах по формуле

2І0-К
^Y 1,75-Do ’

где /о — база тензометра, применяемого для измерения остаточ­ной деформации сдвига (расчетная длина образца,), в мм;

D_a— наружный диаметр трубы в мм;

К— допуск на величину остаточного сдвига в %.

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.

Испытание прекращают, когда остаточный сдвиг достигнет или несколько пре’высит вычисленную величину у.

По результатам испытаний определяют величину момента, со­ответствующую установленному остаточному сдвигу.

В тех случаях, когда необходимо уточнить численное значение определяемой характеристики, допускается использование линей­ной интерполяции.

Пример определения момента предела упру­гости Л/₀,05-

Обраізец — труба 51X2,5 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 2x750X0,05 лосл/ 1,75Х5І~⁼⁰⁵⁰ '

Начальный момент 196 Н-м (20 кгс-м). Цена , 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. ¹

Таблица 1

По результатам испытаний находят величину момента, соот­ветствующую установленному остаточному сдвигу. Момент пре­дела упругости (условного) Л4оо5~2548 Н-м (260 кгс-м). Най­денный момент уточняют путем линейной интерполяции:

2548—2352=196 Н-м (20 кгс-м); 60'—25'= 35'.

Добавочный момент (ДМ) определяют из пропорции 196 Н-м— 35'

ДМ—10',

где 10'-— разность между вычисленным остаточным сдвигом 0°50' и полученным (1°) после снятия приложенного момента 2548 Н-м (260t кгс-м);

ДМ= -^196H_Q^~- = 56 Н-м (5,7 кгс-м).

Полученный уточненный момент предела упругости М_о,о5 ра­вен Mo,or,— 2548—56=2492 Н-м (254,3 кгс-м).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Для определения момента Afo.os вы­числяют величину остаточного сдвига по формуле, приведенной в п. 4.3.

Из точки Е, отстоящей от начала ко­ординат на расстоянии, равном величи­не заданного допуска на остаточный сдвиг, проводят прямую ЕМ, параллель­ную прямой ОА. Точка М (пересечение ЕМ с кривой скручивания) определяет высоту ординаты, т. е. величину момен­та Л1о,о5, отвечающую моменту предела упругости при заданном допуске на ве­личину остаточного сдвига.

Н

захватах испытатель­

Черт. 2

а образец после его закрепления в ной 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.

Образец нагружается крупными ступенями до величиы момен­та, составляющего 70% от ожидаемого момента предела пропор­циональности Мпц. В дальнейшем нагружение производят мелки­ми ступенями (ДЛ4.^5% от ожидаемого момента пределаї пропор­циональности). Когда угловая деформация от нагружения при малой ступени превысит в 2—3 раза среднее значение прираще­ния деформации (при той же ступени нагрузки) на начальном ли­нейном упругом участке, испытание прекращают. На упругом уча­стке определяют средний угол закручивания на малую ступень нагружения и найденную величину увеличивают на 50% (в соот­ветствии с заданным допуском).

Крутящий момент М, соответствующий точке этой полуторной деформации, которую находят на соответствующем участке малой ступени нагружения, и есть искомая величина.

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 51X2,5 мм, начальная расчетная длина и ба­за тензометра 750 мм, ожидаемый момент предела пропорциональ­ности 2450 Н-м (250 кгс-м).

Начальный момент Л4_с^10% от ожидаемого Л4_пц = 2450 Н-м (250 кгс-м) составит 245 Н-м (25 кгс-м) (округленноі принимаем 196 Н-м (20 кгс-м). Момент М, отвечающий 70% от ожидаемого момента предела пропорциональности, равен 1715 Н-м (175 кгс-м) (округленно принимаем 1760 Н-м (180 кгс-м).

Для получения не менее четырех отсчетов в указанном интер­вале нагрузок крупную ступень нагружения определяют по фор­муле

до . _=a!_⁷.6gXJj⁶₌₌392 Н-м (40 кгс-м).

4 4 '

Дальнейшее нагружение проводят мелкими ступенями по Д1==98' Н-м (10 кгс-м) (что соответствует приращению величины момента не более 5% от ожидаемого М_пц) до заметного отклоне­ния от закона пропорциональности.

Средняя величина приращения угла сдвига Д<р на малую сту­пень приложенного момента М=98 Н-м (10 кгс-м) составляет