ГОСТ 30271-96 Бумага и картон. Определение жесткости при изгибе. Метод резонанса

Обложка ГОСТ 30271-96 Бумага и картон. Определение жесткости при изгибе. Метод резонанса
Обозначение
ГОСТ 30271-96
Наименование
Бумага и картон. Определение жесткости при изгибе. Метод резонанса
Статус
Действует
Дата введения
2001.01.07
Дата отмены
-
Заменен на
-
Код ОКС
85.060

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 '/4'2' 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