БЗ 3-2001
ГОСТ 30271-96 (ИСО 5629-83)
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Бумага и картон
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ
Метод резонанса
Издание официальное
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 144, Украинским государственным научно-исследовательским институтом целлюлозно-бумажной промышленности (УкрНИИБ)
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 10 от 3 октября 1996 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
Республика Беларусь | Госстандарт Республики Беларусь |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Республика Таджикистан | Г аджикстандарт |
Туркменистан | Главгосслужба «Туркменстандартлары» |
Республика Узбекистан | Узгосстандарт |
Украина | Госстандарт Украины |
3 Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта ИСО 5629—83 «Бумага и картон. Определение жесткости при изгибе. Метод резонанса» с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны, которые в тексте выделены курсивом
4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 февраля 2001 г. № 80-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30271—96 (ИСО 5629—83) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2001 г.
© ИПК Издательство стандартов, 2001
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России
Содержание
1 Область применения..................................................... 1
2 Нормативные ссылки..................................................... 1
3 Определения........................................................... 1
4 Сущность метода........................................................ 2
5 Аппаратура............................................................. 2
6 Отбор проб............................................................. 3
7 Кондиционирование..................................................... 3
8 Подготовка образцов..................................................... 3
9 Проведение испытаний................................................... 3
10 Обработка результатов.................................................... 4
11 Точность.............................................................. 5
12 Протокол испытаний..................................................... 5
Приложение А Теоретическое обоснование метода................................ 6
к ГОСТ 30271—96 If мага и картой:. Определений жесткости при изгибе. Метод резонанса
В каком месте | Напечатано | Должно быть |
Предисловие | — | Введен впервые |
(ИУС № 12 2001 г.)
ГОСТ 30271-96 (ИСО 5629-83)
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Бумага и картон
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ Метод резонанса
Paper and board. Determination of bending stiffness. Resonance method
Дата введения 2001—07—01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на бумагу и картон и устанавливает метод определения жесткости при изгибе.
Стандарт не распространяется на многослойные виды бумаги и картона, каждый слой которых может быть испытан отдельно, гофрированную бумагу и картон, мягкую тонкую бумагу массой 1 м2 не более 40 г.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 427—75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 8047—93 (ИСО 186—85) Бумага и картон. Правила приемки. Отбор проб для определения среднего качества
ГОСТ 13199—88 (ИСО 536—76) Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод определения массы продукции площадью 1 м2
ГОСТ 13523—78 Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод кондиционирования образцов
ГОСТ 24104—88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
3 Определения
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 жесткость при изгибе (5): Момент сопротивления испытуемого образца в зоне упругой деформации относительно оси, проходящей через его центр в плоскости поперечного сечения перпендикулярно к изгибу, отнесенный к ширине испытуемого образца.
3.2 резонансная длина (I): Длина образца над верхним зажимом, при которой при подключении вибратора достигается максимальная амплитуда колебаний (а).
Издание официальное
4 Сущность метода
Сущность метода заключается в определении резонансной длины, достигаемой с помощью вибрации испытуемого образца, фиксированного с одной стороны при относительно малом угле изгиба.
5 Аппаратура
5.1 Для проведения испытания должен применяться прибор (рисунок 1), состоящий из:
- устройства для закрепления испытуемого образца — неподвижного верхнего зажима с двумя плоскопараллельными металлическими пластинами шириной не менее 25 мм. Зажим позволяет перемещать через него испытуемый образец по вертикали.
Верхние кромки пластин должны иметь радиус закругления не более 0,1 мм;
- устройства для вибрации верхнего зажима, которое обеспечивает приложение действующей силы перпендикулярно к плоскости испытуемого образца с частотой колебаний (25,0±0,1) Гц и амплитудой не более 0,2 мм;
- приспособления для измерения резонансной длины образца с погрешностью ±2 мм;
- стробоскопической лампы, предназначенной для освещения верхнего вибрирующего края испытуемого образца.
1 — стробоскопическая лампа; 2 — испытуемый образец; 3— устройство для вибрации; 4 — шкала; 5 — нижний подвижный зажим; 6 — верхний зажим; 7 — увеличитель
Рисунок 1 — Общее устройство прибора
5.2 Прибор комплектуется дополнительно:
- объективом для наблюдения за верхним краем испытуемого образца;
- подвижным нижним зажимом произвольной конструкции, устанавливаемым для облегчения продвижения испытуемого образца через верхний зажим. Нижний зажим может быть соединен с измерительным устройством для отсчета резонансной длины по шкале.
5.3 Весы лабораторные по ГОСТ 24104 с погрешностью взвешивания 0,001 г.
5.4 Линейка измерительная металлическая по ГОСТ 427 или другие средства измерения линейных размеров согласно нормативным документам.
6 Отбор проб
Отбор проб проводят по ГОСТ 8047.
7 Кондиционирование
Кондиционирование образцов проводят по ГОСТ 13523. Режим и продолжительность кондиционирования — согласно нормативным документам на продукцию.
8 Подготовка образцов
Из листов пробы произвольно отбирают не менее 10 листов и вырезают из каждого листа по одному образцу в машинном и в поперечном направлениях.
Ширина испытуемого образца должна быть не более 25 мм. Для бумаги ширина должна быть (10,0+0,1) мм или (15,0+0,1) мм в соответствии с нормативными документами на продукцию.
Длина образцов бумаги должна быть ~150 мм, картона — ~300 мм.
Края образцов должны быть ровными, не поврежденными, параллельными. Предельное отклонение от параллельности по длине образца — ±0,1 мм.
Образцы должны быть чистыми, без складок, вмятин, морщин, дырчатости и, по возможности, без водяных знаков. Наличие водяных знаков отмечается в протоколе.
9 Проведение испытаний
9.1 Испытания проводят в тех же условиях, что и кондиционирование.
9.2 Для определения жесткости при изгибе методом резонанса можно применять два метода: А и Б.
Метод А более точный, но более длительный, чем метод Б.
9.2.1 Метод А
9.2.1.1 Определение массы образца
Определяют и фиксируют массу каждого испытуемого образца с погрешностью ±0,001 г. Рассчитывают его площадь.
Примечание — При больших колебаниях массы 1 м2 испытуемого материала для получения более точного конечного результата после достижения резонансной длины образец отрезают у верхней кромки верхнего зажима, взвешивают и определяют площадь испытуемой части образца.
9.2.1.2 Определение резонансной длины
Прибор (рисунок 1) устанавливают таким образом, чтобы испытуемый образец, помещенный в верхний зажим, находился в вертикальном положении. Верхний конец образца должен быть на уровне верхних кромок верхнего зажима.
Образец закрепляют в нижнем зажиме так, чтобы была возможность передвигать его через верхний зажим по вертикали.
Устройство для измерения резонансной длины устанавливают на нуль.
Включают вибратор и нижним зажимом осторожно поднимают образец до достижения точки резонанса. Эта точка характеризуется максимальной амплитудой колебаний и максимальной остротой видимости вибрирующего конца испытуемого образца при стробоскопическом освещении.
Резонанс должен наступить только с одной зоной вибрации. При появлении двух зон вибрации с одним узлом (рисунок 2) точку резонанса необходимо изменить уменьшением выступающей длины образца.
V
2
1 — неправильно; 2 — правильно
Рисунок 2 — Виды колебаний
После предварительного определения по одному или нескольким образцам ориентировочного значения резонансной длины испытывают 10 образцов в машинном и 10 в поперечном направлениях.
Резонансную длину испытуемого образца до 50 мм измеряют измерительным приспособлением с погрешностью ±0,2 мм, более 50 мм измеряют с погрешностью ±0,5 % измеряемой длины.
Резонансную длину можно также измерить после среза или нанесения отметки на образце у края верхней кромки верхнего зажима, металлической линейкой или другим средством измерения.
Для каждого образца фиксируют его резонансную длину и массу.
9.2.2 Метод Б
9.2.2.1 Определение массы 1 м2 продукт щи
Определяют массу 1 м2 продукции, от которой взят образец, по ГОСТ 13199.
Примечание — Допускается при наличии сведений о значении массы 1 м2 в расчете жесткости использовать это значение.
9.2.2.2 Определение резонансной длины
Определение резонансной длины проводят в соответствии с 9.2.1.2.
где I — резонансная длина, мм; т — масса образца, г;
А — площадь образца, мм2.
Результат определения жесткости при изгибе выражают средним арифметическим значением десяти определений отдельно для образцов в машинном и в поперечном направлениях. Результат округляют до трех значащих цифр.
10 Обработка результатов
10.1 Метод А
Жесткость при изгибе S, Н м, для каждого образца рассчитывают по формуле
= 2 I4 т 106А ’
(1)
Рассчитывают среднее квадратическое отклонение или коэффициент вариации в соответствии с указанием в нормативных документах на продукцию.
10.2 Метод Б
Жесткость при изгибе S, Н м, для каждого образца отдельно рассчитывают по формуле
2 l4QA (2)
1Q12 »
где Qa — масса 1 м2, г/м2.
Результат выражают средним арифметическим значением 10 определений отдельно для образцов в машинном и в поперечном направлениях. Результат округляют до трех значащих цифр.
Рассчитывают среднее квадратическое отклонение или коэффициент вариации в соответствии с указанием в нормативных документах на продукцию.
10.3 Теоретическое обоснование метода приведено в приложении А.
11 Точность
Сходимость методов А или Б составляет приблизительно 6 % при доверительной вероятности 95 %. Под сходимостью понимают разницу между двумя средними значениями, полученными на идентичных испытуемых образцах одним оператором на одном приборе.
12 Протокол испытаний
Протокол испытаний должен содержать:
- ссылку на настоящий стандарт;
- дату и место проведения испытаний;
- характеристику пробы;
- условия кондиционирования;
- ссылку на применяемый метод А или метод Б;
- количество выполненных испытаний;
- направление, с которым совпадает большая сторона испытуемых образцов, — машинное или поперечное;
- ширину, площадь испытуемого образца;
- резонансную длину;
- массу 1 м2 испытуемого материала или массу отдельного образца;
- среднее арифметическое значение жесткости при изгибе;
- среднее квадратическое отклонение или коэффициент вариации;
- любые отклонения от настоящего стандарта и обстоятельства, которые могут повлиять на результат испытания.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)
Теоретическое обоснование метода
Основную резонансную частоту / прямоугольной полоски, зажатой с одной стороны, определяют по формуле
где d — толщина испытуемого образца;
Е — модуль упругости, т. е. модуль Юнга;
К — коэффициент в относительных единицах, равный 1,875 для основной частоты колебания; / — длина испытуемого образца;
Q — плотность испытуемого материала.
Значение жесткости при изгибе S выражают формулой
где J — момент сопротивления испытуемого образца в зоне упругой деформации относительно оси, проходящей через его центр в плоскости поперечного сечения перпендикулярно к линии изгиба; b — ширина испытуемого образца.
Возведение в квадрат (АЛ) и замена Q на QA /d, где QA — масса 1 м2, дает формулу
(АЛ)
f2=d]_ J_ К^_ _Е_
1 ~ 12 '/4'4я2' qa
В результате замены rf3/12 на J/b и перестановки уравнение приобретает вид
(А.З)
5=^ = 3,19 Qa L 4/2.
(А.4)
Подстановка/= 25 Гц приводит к уравнению (1) и (2) (раздел 10).
УДК 676.3/7:620.174.22:006.354 МКС 85.060 К69
Ключевые слова: определение, жесткость при изгибе, метод резонанса, стандарт
ОКСТУ 5430 5440
Редактор Л.И. Нахимова Технический редактор О.Н. Власова Корректор В.Е. Нестерова Компьютерная верстка Е.Н. Мартемшновой
Изд. лиц. № 02354 от 14.07.2000. Сдано в набор 14.06.2001. Подписано в печать 26.06.2001. Уел. печ. л. 1,40. Уч.-изд. л. 0,75. Тираж 000 экз. С 1312. Зак. 641.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.
Набрано в Издательстве на ПЭВМ
Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. «Московский печатник», 103062, Москва, Лялин пер., 6.
Плр № 080102
