1. План типовых испытаний

План типовых испытаний может быть предложен заявителем и одобрен CCS или представлен CCS и подтвержден

заявителем.

План типовых испытаний должен охватывать, по крайней мере, следующие аспекты:

(1) Ассортимент продукции, на которую распространяется официальное заявление (тип, технические характеристики, условия поставки);

(2) Основа для плана типовых испытаний;

(3) Тип, технические характеристики, количество, условия поставки и т.д. типовых образцов, отобранных для типовых испытаний;

(4) Тип тестовых заданий и требования к проведению испытаний;

(5) Места отбора проб, полная схема и описание;

(6) Рекомендуемая организация испытаний;

2. Отбор типовых образцов для типовых испытаний

Для первоначального признания и утверждения изменений используются изделия максимального диаметра и максимальной толщины. Они должны быть отобраны из продуктов, входящих в сферу применения, в качестве типовых образцов для официального утверждения.

3. Условия испытаний и требования к типу

Если не указано иное, испытуемые образцы для различных испытаний должны быть разбиты на группы, состоящие как минимум из пяти образцов, а так же должно быть обеспечено наличие пяти эффективных испытательных образцов в одной партии.

3.1 Напряжение сжатия и модуль упругости при сжатии (деформация 25%)

(1) Формы и размеры испытуемых образцов

① Для материалов из армированных волокон, испытуемые образцы должны иметь форму прямоугольного параллелепипеда (тип I) или цилиндра (тип II). Размеры испытуемых образцов должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 3.1.

Для образцов испытаний типа I, когда толщина d составляет менее 10 мм, в качестве ширины b следует принимать (10±0,2) мм; когда толщина d превышает 10 мм, значение толщины следует принимать за ширину b. В качестве значения λ следует принимать значение 10 при определении прочности на сжатие. Если во время испытания возникает нестабильность, в качестве значения λ следует принимать значение 6. Значение λ должно быть равно 15 или определяться в соответствии с показаниями прибора для измерения деформации при определении модуля упругости при сжатии.

① Для других материалов испытуемые образцы должны иметь форму призмы, круглого цилиндра или трубки. Размеры испытуемых образцов должны соответствовать приведенному ниже уравнению:

ε*c - максимальное номинальное напряжение сжатия, возникающее при испытании, выраженное соотношением;

x- зависит от формы испытуемого образца, диаметра круглого цилиндра, наружного диаметра трубы или толщины призмы (минимальная сторона площади поперечного сечения).;

l- толщина испытуемого образца, измеренная в направлении, параллельном оси сжимающего усилия.

Примечание: Рекомендуется использовать соотношение для измерения модуля упругости при сжатии, равное x/l>0,08. Для испытания на экструзию рекомендуется использовать соотношение x/l>0,8, что эквивалентно 25% от максимальной деформации при сжатии.

③ Размеры испытуемых образцов должны быть измерены с точностью до 0,01 мм.

(2) Требования к испытаниям

① Для испытания на экструзию материалов, армированных волокнами, при измерении модуля упругости v=2 мм/мин и при измерении прочности на сжатие v=1-6 мм/мин (v=2 мм/мин для арбитражного испытания).

Для испытания на экструзию других материалов при измерении модуля упругости v=0,02л, а при измерении прочности на сжатие v=0,1 л.

② Модуль сжатия рассчитывается по формуле, приведенной ниже:

Ec: модуль упругости сжатия измеряется в МПа (MPa);

σ1: значение напряжения измеряется при напряжении ε1=0.0005, измеряется в МПа (MPa);

σ2: the value of the voltage measured at a voltage of ε1=0.0025, в МПа (MPa).

Если в процессе экструзии образец не разрушается, предполагается, что прочность материала на сжатие составляет 25% от значения деформации при сжатии. 

④ Для анизотропных волокнистых армированных материалов испытания на экструзию должны проводиться в направлении сжатия продукта во время использования. Если не удается обеспечить согласованность между этими испытаниями, то испытания должны проводиться по 2 основным направлениям.

⑤ Результаты испытаний должны соответствовать следующим требованиям: Прочность на сжатие: направление испытаний стержневого подшипника должно быть параллельным поверхности экструзии, прочность на сжатие должна быть не менее 85 MPa или равна 120 MPa. Модуль упругости сжатия: должно быть больше или равно 1500 MPa.

(3) Другие требования должны соответствовать GB/T1041 "Измерение сжатия пластмасс" (или ISO 604) и GB/T1448

Соответствует стандарту "Метод испытания на сжатие пластмасс из армированных волокон" (или ASTM D695).

3.2 Устойчивость к растяжению

(1) Форма и размеры образцов 

Форма образцов показана на рисунках 1 и 2.

② Размеры испытуемых образцов должны соответствовать требованиям таблицы 3.2(1).

Примечание:

①: для некоторых материалов необходимо увеличить длину концов ручек испытуемых образцов (например, на 200 мм), чтобы избежать разрушения или соскальзывания испытуемого образца, зажатого захватами;

②: L3 = L0 + [4R(b1 − b) − (b1 − b)2]1/2

③: Если по какой-либо причине невозможно использовать стандартные образцы для испытаний типа I, могут быть использованы образцы для испытаний типа 1Ba, 1BB, 5A или 5B;

④: На них можно ссылаться для образцов для испытаний толщиной менее 2 мм.

③ Размеры должны быть указаны с точностью до 0,01 мм для испытательных образцов типа I и типа II и до 0,02 мм для испытательных образцов других типов.

(2) Требования к испытаниям

① Скорость испытания

Скорость испытания должна составлять 10 мм/мин для образцов испытаний типа I и 5 мм/мин для образцов для испытаний типа II.

Скорость испытания для других испытуемых образцов должна быть выбрана из таблицы 3.2(2) в соответствии с рекомендациями изготовителя.

② Предел прочности при растяжении должен быть больше или равен 70 МПа.

(3) Другие требования к испытаниям должны соответствовать стандарту ISO527-2 "Пластмассы - Определение свойств при растяжении" — Часть 2: Условия испытаний формованных и экструдированных пластмасс и методике испытаний GB/T1447 для определения свойств при растяжении армированных волокнами пластмасс (или ISO527.4) соответственно.

3.3 Термостойкость

Прочность на сжатие и модуль упругости при сжатии должны быть измерены после того, как испытуемые образцы были нагреты до 50°C и выдерживались при этом в течение часа в соответствии с требованиями пункта 7.3.1. Соответствующие результаты испытаний должны составлять не менее 80% от результатов, полученных при испытаниях при нормальной температуре. Образцы для испытаний должны быть испытаны при температуре 50°C.

3.4 Увеличение объема в морской воде

(1) Каждая группа должна включать по меньшей мере 3 образца для испытаний, которые могут иметь форму трубы или пластинчатой ленты, размеры 50×50×100 мм., за величину t следует принимать 4 мм или минимальную толщину материалов в пределах области применения для официального утверждения.

(2) Требования к испытаниям

① Морская вода должна соответствовать требованиям стандарта ASTM D1141.

② Испытания должны проводиться при температуре жидкости 20 °C и 80 °C соответственно. Допустимое отклонение температуры испытания должно составлять ±2°C, а время выдержки - 4 недели.

③ Объем морской воды должен быть рассчитан в соответствии с площадью поверхности исследуемого образца и составлять не менее 8 мл на квадратный сантиметр.

④ Исследуемый образец должен быть полностью погружен в морскую воду, при необходимости к нему может быть прикреплен груз. 3 испытуемых образца из одной группы могут быть выдержаны в одном контейнере, однако контакт между поверхностями трех испытуемых образцов или контакт испытуемых образцов со стенками контейнера и прикрепленным грузом не допускается.

⑤ Морскую воду для замачивания следует взбалтывать не реже одного раза в сутки и заменять один раз в 7 дней.

⑥ Скорость изменения объема исследуемых образцов следует измерять при комнатной температуре. Если температура замачивания не соответствует комнатной, перед измерением образцы для испытаний можно быстро поместить в свежую морскую воду комнатной температуры и замочить в ней на 15-30 минут.

⑦ Измеренный коэффициент объемного расширения не должен превышать 3%.

⑧ Для материалов с приложенным поверхностным давлением более 5,5Н/мм2 необходимо провести испытание на замачивание при 20 °C, чередуя увлажнение и сушку. После четырехнедельного замачивания испытуемые образцы необходимо замочить в морской воде на три дня и оставить на воздухе на три дня, а затем снова замочить в морской воде на три дня и оставить на воздухе на три дня, и так несколько раз по кругу. Испытание должно начинаться после трехдневного замачивания и заканчиваться через три дня после замачивания. Измеренный коэффициент увеличения объема испытуемых образцов к концу испытания не должен превышать 3%.

(3) Другие требования должны соответствовать стандарту ISO175 "Пластмассы - определение стойкости к воздействию жидкостей и химических веществ"

3.5 Увеличение объема в масле (20°C, четыре недели)

Образцы для испытаний, процесс испытаний и результаты должны совпадать с описанными в разделе 3.4. Масла, указанные в стандарте ISO1817, должны быть выбраны в качестве пропитывающей среды в соответствии с требованиями производителя. Измерять следует только коэффициент объемного расширения при температуре замачивания 20°C. Другие требования должны соответствовать стандарту ISO175 "Пластмассы - определение стойкости к воздействию жидкостей и химических веществ".

3.6 Устойчивость к воздействию морской воды (четыре недели, напряжение сжатия и модуль упругости при 25% деформации)

После четырехнедельного выдерживания в морской воде при температуре 20°C, описанного в разделе 7.3.4, испытуемые образцы должны быть извлечены из морской воды, высушены и подвергнуты испытанию на экструзию в соответствии с пунктом 3.1 Для измерения прочности на сжатие и модуля упругости при сжатии, результаты испытаний не должны быть ниже 80% от результатов, полученных при нормальной температуре.

3.7 Коэффициент линейного расширения

(1) Испытуемые образцы должны быть длиной от 50 мм до 125 мм и иметь круглое, квадратное или прямоугольное сечение, чтобы их можно было легко поместить в дилатометр и избежать чрезмерного трения. Площадь поперечного сечения испытуемого образца должна быть достаточно большой, чтобы предотвратить изгиб и кручение. Размеры сечения испытуемого образца обычно составляют 12,5 мм×6,3 мм или 12,5 мм×3 мм, а диаметр - 12,5 мм или 6,3 мм. Испытуемый образец должен быть разрезан ровно с обоих концов в направлении, перпендикулярном его длинной оси. Если испытуемый образец сжимается внутри дилатометра, для его фиксации и позиционирования в дилатометре следует использовать гладкие и тонкие металлические листы из железа или алюминия. Толщина этих металлических листов должна быть в пределах 0,3- 0,5 мм.

(2) Требования к испытаниям

① Измерьте с помощью штангенциркуля 2 испытательных образца с учетом их состояния с точностью до 0,02 мм.

② Прикрепите железные листы к нижней части испытательных образцов, чтобы избежать усадки, и повторно измерьте длину испытательных образцов.

③ Используйте один и тот же дилатометр для всех исследуемых образцов и помещайте его в одну и ту же среду при температуре -30 °C. Если используется ванна с жидкостью, необходимо следить за тем, чтобы верхняя часть образцов находилась на 50 мм ниже поверхности жидкости. Поддерживайте температуру ванны на постоянном уровне (-32~-28 °C) ±0,2°C и подождите, пока температура испытуемых образцов не сравняется с температурой ванны с постоянной температурой. Запишите измеренные температуры и показания дилатометра через 5-10 минут после того, как показания дилатометра стабилизируются.

④ Осторожно поместите кварцевый дилатометр в ванну с постоянной температурой -30 °C , избегая вибрации и

покачиваний. Повторите операцию, описанную в шаге ③.

⑤ Измерьте конечную длину испытуемых образцов при комнатной температуре.

⑥ Если разница между абсолютными значениями расширения и сжатия на градус Цельсия в образце превышают 10% от среднего значения, причины должны быть проанализированы и, по возможности, устранены.

Затем испытание должно быть проведено повторно до тех пор, пока не будут выполнены все требования.

⑦ Необходимо рассчитать средний коэффициент линейного расширения испытуемых образцов на градус Цельсия

по приведенной ниже формуле:

α- коэффициент линейного расширения, °C-1

∆L- среднее арифметическое значений расширения и сжатия испытуемого образца, выраженное в мм

L0 - первоначальная длина испытуемых образцов, выраженная в мм

∆T - среднее значение разницы температур между двумя ваннами с постоянной температурой

Результаты испытаний выражены в виде средних арифметических значений для одной группы испытуемых образцов.

Твердость 3,8

(1) Твердость для материалов из армированных волокон, необходимо измерить по Бринеллю. Толщина испытуемых образцов должна составлять не менее 1,5 мм. Размеры испытуемых образцов должны быть такими, чтобы расстояние от любой точки экструзии до края испытуемых образцов и от одной точки экструзии до другой составляло не менее 3 мм. Необходимо провести 10 испытаний, когда твердость больше или равна 60); 16 испытаний, когда твердость больше или равна 50 и меньше 60; 22 испытания, когда твердость больше или равна 40 и меньше 50; 29 испытаний. выполняются, когда твердость больше или равна 30 и меньше 40. В качестве окончательных результатов следует принимать средние арифметические значения измерений для одной группы испытуемых образцов. Испытание должно проводиться на поверхности материала, на которую воздействует усилие.

(2) Твердость по Роквеллу должна быть измерена для других материалов. Толщина испытуемых образцов должна быть не менее 6 мм. Размеры испытуемых образцов должны быть такими, чтобы расстояние от любой точки экструзии до края испытуемых образцов и от одной точки экструзии до другой составляло не менее 10 мм. Каждый испытуемый образец должен пройти не менее пяти измерений. Значение твердости по Роквеллу должно находиться в пределах от 50 до 115, а значения, выходящие за пределы этого диапазона, являются неверными и подлежат повторному измерению с использованием соседнего датчика. Испытание следует проводить на поверхности материала, на которую воздействует усилие.

(3) Другие требования должны соответствовать GB/T3398.2 Пластик- Определение твердости — Часть 2: Твердость по Роквеллу (или ISO2039.2) и GB/T3854 Метод определения твердости армированных пластмасс по Барколю (или ASTM D2583) соответственно.

3.9 Ударная вязкость

Испытание на ударную вязкость должно проводиться в соответствии с требованиями стандарта GB/T1043.1 "Пластмассы" - Определение ударных свойств по методу Шарпи с использованием балок с простой опорой – Часть 1. Неинструментальное испытание на ударную вязкость (или ISO179) и метод GB/T7984 для испытания на ударную вязкость композитов из армированных волокнами пластмасс с использованием балок с простой опорой, соответственно.

3.10 Предельное значение PV

Для материалов, предназначенных для использования в подшипниках кормового вала, предельное значение PV должно измеряться в соответствии с конкретными требованиями, изложенными в методике испытаний GB7948 для определения предельного значения PV пластиковых подшипников.

3.11 Плотность

Плотность следует измерять в соответствии со стандартом GBT1033.1 "Пластмассы - Определение плотности непенопластов", часть 1. Метод погружения, метод жидкостного пикнометра и метод титрования (или ISO1183.1).

3.12 Испытание на трение и износ

(1) Во время испытания необходимо измерить коэффициент трения, который не должен превышать 0,25.

(2) Коэффициент трения и степень износа подшипников кормового вала должны измеряться в соответствии с требованиями стандарта GB/T3960.

(3) Испытания рулевых опор могут проводиться в соответствии с требованиями, изложенными ниже.

① Диаметр вала коромысла должен составлять 100 мм;

② Испытуемый образец должен быть частью неподвижного подшипника (подробнее см. рис. 4) и охватывать окружность вала коромысла не менее чем на 50°. Длина образца подшипника должна быть в 1,2 раза больше диаметра вала коромысла (80-120 мм для валов длиной 100 мм), а диаметр подшипника должен быть на 1 мм больше диаметра вала коромысла или соответствовать рекомендациям производителя.

③ Для смазки следует использовать искусственную морскую воду.

④ Амплитуда поворота вала коромысла должна составлять ±15°.

⑤ Испытание следует проводить при приложенном поверхностном давлении и двойном приложенном поверхностном давлении соответственно.

⑥ Испытание может проводиться в сухом состоянии или в состоянии, смазанном искусственной морской водой.

⑦ Температура окружающей среды должна составлять 20 °C.

⑧ Скорость испытания должна составлять 3,5 мм/с.

⑨ Коромысло должно непрерывно работать при приложенном поверхностном давлении. Перед испытанием, по согласованию с CCS и с учетом предельного значения PV для материала, для материалов, имеющих поверхностное давление, превышающее требуемое, испытание может быть приостановлено не более чем на 10 секунд каждый раз, когда ось коромысла проходит центральную линию подшипника.

⑩ Продолжительность испытания должна быть такой, чтобы обеспечить стабильную скорость износа (не менее 192 часов при скорости 3,5 мм/с) или не более 850 часов (не включая время, затрачиваемое на демонтаж и остановки).

⑪ Коромысло должно быть изготовлено из нержавеющей стали с максимальной твердостью поверхности 220HV5. Шероховатость поверхности пар трения должна составлять Ra=0,8мкм.

⑫ Износ подшипника или вала должен измеряться непрерывно или периодически. При проведении периодических измерений подшипник или вал необходимо демонтировать и измерять каждые 48 часов до тех пор, пока не будет достигнута стабильная степень износа, подтвержденная четырьмя удовлетворительными измерениями.

⑬ Зависимость потери износа от времени и давления, зависимость потери износа от испытательного цикла, зависимость потери износа от пройденного расстояния и зависимость коэффициента трения (который должен измеряться непрерывно или периодически для обеспечения стабильной скорости износа при температуре 20 °C) от времени и давления должны быть продемонстрированы с помощью графики.

⑭ Чтобы отличить тепловое расширение от измеренных потерь при износе, при необходимости следует использовать термопары. При определении данных об износе следует учитывать тепловое расширение и разбухание, вызванное погружением в воду.

⑮ Для материалов с приложенным поверхностным давлением не более 5,5 Н/мм2 испытание на сухое трение и износ следует проводить при температуре 20 °C и 80 °C, при приложенном поверхностном давлении и при двойном приложенном поверхностном давлении, в динамических и статических условиях соответственно. Измерение коэффициента трения во время испытания должно соответствовать требованиям статьи (1).

⑯ Для материалов, к которым приложено поверхностное давление, превышающее 5,5 Н/мм2, в дополнение к испытаниям, указанным в разделе ⑮, необходимо провести испытания на мокрое трение и износ. Измерение коэффициента трения во время испытания должно соответствовать требованиям статьи (1).

3.13 Если требования к предельным значениям результатов вышеупомянутых испытаний отсутствуют, соответствующие результаты испытаний должны соответствовать техническим требованиям изготовителя.