479

Маятник 6, предназначенный для нагружения испытуемого образца, подвешен на шарикоподшипниках в верхней части стойки-

вкрайнее верхнее положение рычаг 16 поворачивается, замыкая контакты электродвигателя.

На линейке 15 установлен упор 17, положение которого фиксируется винтом с накаткой. Пластина с узлом нижнего зажима закреплена на выдвижном стержне 19, который с помощью конического штифта 20 фиксируется в тубусе 21. Наличие семи отверстий

встержне 19 позволяет устанавливать расстояние между зажимами,

равное 0; 10; 50; 100; 150; 180 и 200 мм.

При разрушении испытуемого образца происходит мгновенное выключение электродвигателя и останов нижнего зажима вследствие размыкания контактов 12.

131

Для определения величины растяжения испытуемого образца в момент его разрушения предусмотрен маятник удлинения 11. На длинном его плече установлен нониус 10 для отсчета абсолютного удлинения образца и стрелка 8, указывающая его относительное удлинение.

Усилие, при котором происходит разрушение образца, отсчитывается по двухпоясной шкале 7.

Привод машины состоит из электродвигателя постоянного тока, червячной и винтовой пар, магнитного усилителя и электрического блока. Привод помещен в тумбе 24. Он обеспечивает плавное регулирование скорости опускания нижнего зажима в широких пределах. Подъем нижнего зажима ускорен независимо от величины установленной рабочей скорости.

Органы управления работой машины расположены на пульте 1. Напряжение на электрическую часть машины подается при включении тумблера. Опускание нижнего зажима, его остановка при необходимости в процессе испытания и возврат в исходное верхнее положение происходят после нажатия кнопок, снабженных надписями «Вниз», «Стоп», «Вверх».

Установка необходимой скорости опускания нижнего зажима осуществляется при помощи рукоятки 2.

Испытанию подвергают не менее пяти полосок бумаги в машинном направлении и пяти в поперечном. Испытанию подвергается каждая полоска в отдельности. Расстояние между зажимами устанавливается 180 мм для испытания промышленных образцов бумаги и 100 мм для бумаги, изготовленной в лаборатории, а также для целлюлозных отливок. Длина полосок, учитывая припуск для закрепления в зажимах, должна быть 220…230 мм или соответственно 140…150 мм. Ширина полосок во всех случаях должна быть

(15 ± 0,15) мм.

Испытания выполняются в такой последовательности. Устанавливают необходимое расстояние между зажимами путем закрепления выдвижного стержня с делениями на соответствующей отметке. На маятник машины устанавливают соответствующий груз.

132

По шкале скоростей определяют требуемую скорость опускания нижнего зажима. Ручку тумблера переводят в положение «Вкл.», при этом зажигается сигнальная лампочка. Закрепляют в зажимах испытуемый образец, в слегка натянутом состоянии, наблюдая, чтобы не было его перекоса. Освобождают верхний зажим и маятник усилия. Нажимают кнопку «Вниз». При этом нижний зажим опустится вниз и произойдет нагружение испытуемого образца. В момент разрыва образца нижний зажим автоматически останавливается, а положение маятника фиксируется храповиком.

Записывают показания по шкале разрывного усилия и удлинения. При нажатии кнопки «Вверх» нижний зажим возвращается

висходное положение. Придерживая маятник, нажимают на храповики и возвращают его в исходное положение и фиксируют. При помощи винта фиксируют положение верхнего зажима.

Срезают куски разорванной полоски бритвой или острым ножом у самого основания зажимов и откладывают их в сторону, сохранив до окончания опыта. Ослабляют верхний и нижний зажимы и вынимают оставшиеся в зажимах концы полоски. После этого аппарат готов для последующего испытания. Если полоска при испытании разрывается у самого зажима или внутри него, это указывает на неправильное закрепление полоски, и опыт необходимо повторить с новой полоской бумаги. Опыт можно считать проведенным правильно, если полоска разорвалась на расстоянии не менее 1 см от зажимов.

Взвешивают все вместе отложенные разорванные полоски бумаги (пять в машинном и пять в поперечном направлениях) с точностью до 0,001 г и определяют среднюю массу одной полоски.

Результаты испытаний записывают в таблицу и рассчитывают средние значения разрывного усилия в машинном, поперечном и

всреднем по двум направлениям. Затем по приведенным выше формулам рассчитывают разрывную длину, округляя до целых десятков.

Расчет разрывной длины бумаги по формуле Гартига более то-

чен, так как в него входит масса полосок, которые подвергались испытанию, а по формуле Гойера подсчет ведется по массе 1 м2 бумаги. Поэтому приконтрольных испытанияхпользуютсяформулой Гартига.

133

Определение сопротивления излому (ГОСТ 13525.2–80). Од-

ним из основных свойств бумаги является способность ее противостоять многократному изгибу. Показатель сопротивления излому наиболее важен для бумаги, которая при использовании подвергается частому изгибающему усилию, например денежная, картографическая, оберточная и др. Сопротивление излому характеризуется числом двойных перегибов на 180°, выдерживаемых бумагой до момента разрыва, при натяжении ее с усилием 10 Н (1 кгс).

На показатель сопротивления бумаги излому влияет ряд факторов: скорость и равномерность вращения маховика при испытании; влажность окружающего воздуха и бумаги; масса 1 м2 и композиция бумаги; степень помола бумажной массы; наличие проклейки.

Сопротивление бумаги определяют методом измерения числа двойных перегибов на аппарате типа И-1-2 (фальцер Шоппера). Общий вид аппарата приведен на рис. 19. Принцип его работы показан на рис. 20.

Рис. 19. Аппарат И-1-2 для определения числа двойных перегибов

Аппарат состоит из станины 11 с укрепленными на ней колонками 2, на которых помещены патроны 1 со спиральными пружинами внутри. Пружины оканчиваются с одного конца зажимами 4, а с другого шайбами для регулирования натяжения пружин. Штифты 3 служат для закрепления патрона при отводе его в сторону при натяжении пружин перед началом испытания. Для изгиба бумаги служит приспособление 5, смонтированное на подставке 10 и состоящее

134

из двух пар металлических роликов, между которыми образуется параллельная щель. В этой щели находится стальная пластинка с вертикальной прорезью, в которую вставляется испытуемая полоска бумаги.

Рис. 20. Схема действия аппарата И-1-2

Пластинка укреплена на ползуне, двигающемся с помощью шатуна, соединенного с валом колеса. К нему с помощью винтовой передачи присоединяется счетчик числа оборотов 6. За один оборот колеса образец бумаги подвергается одному двойному перегибу, следовательно, счетчик показывает число двойных перегибов.

Поперек станины проходит штанга, заканчивающаяся на одном конце выключателем 8, другой конец ее входит в углубление колеса, чтобы закрепить его в том положении, когда прорезь стальной пластинки находится на одной линии с центральными точками обоих зажимов.

Перед началом испытания аппарат устанавливают в нулевое положение следующим образом. Запирают колесо, поворачивая выключатель от себя и осторожно вращая колесо ручкой 7 до стопорения. Приподнимают вверх головки штифтов 3 для спуска пружин и устанавливают стрелки счетчика на «0». Вставляют испытуемую полоску бумаги шириной 15 мм и длиной 100 мм в прорезь изламывающего приспособления 5.

135

Концы полоски осторожно и надежно закрепляют в зажимах 4 винтами. После закрепления полоски в зажимах натягивают пружины, отводя в сторону патроны до защелкивания штифтов 3. После этого испытуемая полоска бумаги находится под натяжением пружин 10 Н (1 кгс). Подключают счетчик 6 к валу колеса, поднимая рычаг 9 вверх, при этом включается электродвигатель. После разрыва полоски счетчик автоматически отключается независимо от дальнейшего вращения колеса. Записывают показания счетчика, запирают колесо при помощи выключателя, отпускают пружины, приподнимая головки штифтов, ослабляют винты зажимов и вынимают за концы обе части разорванной полоски бумаги. Устанавливают стрелки счетчика на «0» и аппарат готов для проведения следующего опыта. Испытанию подвергают пять полосок в машинном и пять в поперечном направлении.

Результаты испытаний записывают в виде таблицы и рассчитывают средние значения для машинного, поперечного и среднего по двум направлениям. Полученные результаты округляют в зависимости от вида бумаги до целых чисел или десятков.

Определение сопротивления продавливанию (ГОСТ 13525.8–86).

Сопротивление бумаги продавливанию – один из основных показателей прочности бумаги, хотя и является чисто эмпирическим критерием.

Сопротивление бумаги продавливанию равно максимальному давлению, которое выдерживает непосредственно перед разрывом образец бумаги в форме кружка диаметром (30,5 ± 0,025) мм.

Метод определения сопротивления бумаги продавливанию основан на измерении гидростатического давления, необходимого для продавливания зажатого по окружности образца бумаги при постепенном равномерном повышении гидравлического давления и измерении его в момент разрушения образца.

Для определения сопротивления бумаги продавливанию применяется диафрагменный гидравлический аппарат ПР-1 (типа Мюллена) или ПГБ (рис. 21).

136

кнопки «Испытание» вводить руку внутрь зоны испытания

трольные стрелки измерителей давления 7 на нулевую отметку шкалы и включают прибор тумблером 8. Устанавливают образец между камерой 3 с продавливающей мембраной и прижимным колоколом 2. Нажимают кнопку 4 «Испытание» и над ней загорается сигнальная лампочка. После разрушения образца лампочка гаснет. Записывают показания измерителей давления и вращением против часовой стрелки устанавливают контрольные стрелки на нулевую отметку шкалы.

Регулирование давления прижима образца осуществляется ручкой 1 и указывается на манометре 5. При загорании лампочки 6 «Отказ» необходимо выключить прибор и устранить неисправность.

При испытании бумаги, у которой сопротивление продавливанию меньше нижнего предела шкалы манометра, одновременно следует продавливать не один, а несколько листов. Необходимо использовать минимальное количество испытуемых листов, при котором суммарное сопротивление продавливанию будет превышать нижний предел. Листы укладывают таким образом, чтобы верхняя сторона одного была обращена к сеточной стороне другого и чтобы машинное направление у них было параллельным.

Производят не менее пяти испытаний с образцом, обращенным верхней стороной к резиновой диафрагме, и не менее пяти с образцом, обращенным сеточной стороной к резиновой диафрагме.

137

Результат испытаний записывают в таблицу и рассчитывают абсолютное и относительное сопротивления продавливанию по формулам

где P1 – абсолютное сопротивление продавливанию, Па; Р2 – относительное сопротивление продавливанию, Па;

Рв и Рс – сопротивление продавливанию соответственно для верхней и сеточной сторон, Па;

g – масса 1 м2 бумаги, г.

Определение сопротивления раздиранию (ГОСТ 13525.3–97).

Сопротивление бумаги раздиранию – это усилие в ньютонах (гс), необходимое для раздирания предварительно надрезанного образца бумаги.

Сопротивление бумаги раздиранию определяется на приборе Р-1 (типа Эльмендорфа) или РБ (рис. 22). Действие прибора основано на принципе падающего маятника.

высоту. Разница в высоте поднятия маятника будет указывать на усилие, необходимое для раздирания бумаги.

Таким образом, принцип испытания бумаги на этом приборе заключается в определении величины работы, затраченной на раздирание бумаги на определенную длину, считая от конца первичного надреза, произведенного укрепленным на приборе ножом.

На станине 8 укреплен неподвижный зажим 5 для испытуемой бумаги и качающийся на шариковых подшипниках сегмент 2 со вторым подвижным зажимом 7. На сегменте укреплена шкала 3 с делениями в граммах или в ньютонах. Шкала на сегменте занимает приблизительно 50° его дуги. На оси установлено кольцо со стрелкой 4. Перед испытанием маятник находится в поднятом состоянии и удерживается в этом положении тормозной пружиной 9, служащей одновременно и для торможения маятника после разрыва испытуемого образца. На станине укреплен нож 6 для надрезания испытуемых образцов.

Перед испытанием бумаги проверяют нулевое положение аппарата. Для этого освобождают сегмент нажатием тормозной пружины и, не отпуская ее, проверяют, совпадает ли красная черта, нанесенная на середине маятника, с краем тормозной пружины. Если совпадения нет, то добиваются его с помощью уравнительного винта 1. Затем заводят сегмент влево до упора его края в тормозную пружину и ставят стрелку в вертикальное положение. Нажимают тормозную пружину, освобождая сегмент, и он совершает колебательное движение (2…3 качания). После этого сегмент притормаживают пружиной. Если аппарат установлен правильно, то стрелка должна показывать «0» на шкале, если же этого нет, то с помощью уравнительного винта 1 аппарат устанавливают так, чтобы при новом качании сегмента получить на шкале нулевое показание стрелки.

Проверив нулевое положение аппарата, заводят сегмент влево до останова, при этом оба зажима будут находиться рядом (с промежутком между ними около 2…3 мм), а щели их будут расположены на одной линии. Вставляют в зажимы образцы испытуемой бумаги. Образцы должны иметь ширину (63 ± 0,5) мм и длину (75 ± 1) мм.

139

Вставленные образцы надрезают ножом. Последний должен быть установлен так, чтобы после надреза образца длина раздираемой части составляла (43 ± 0,5) мм. Затем нажатием на тормозную пружину опускают маятник, который при падении раздирает полоски бумаги. После 2…3 качаний маятника производят его торможение при помощи тормозной пружины и после полного останова маятника отсчитывают показания стрелки на шкале прибора. Обрывки бумаги из подвижного зажима выбрасывают, а полоски образцов передвигают в зажимах для следующего испытания. Число образцов, подвергаемых одновременному испытанию, устанавливается для отдельных видов бумаги в зависимости от ее прочности, а также от типа прибора (с одним или двумя надрезами).

Определение сопротивления раздиранию проводят в машинном и поперечном направлениях отдельно.

Сопротивление раздиранию (мН) вычисляют по формуле

Å = åK 10 ,

ï

где е – среднее арифметическое показаний по шкале прибора; K – цена деления шкалы прибора, мН (гс);

п – количество одновременно раздираемых образцов. Относительное сопротивление раздиранию (мН), приведенное

к массе бумаги площадью 1 м2 100 г, вычисляют по формуле

Å 100

Åî g ,

где g – масса 1 м2 бумаги, г.

Результат испытания округляют до 10 мН (1 гс) при сопротивлении раздиранию до 1000 мН (100 гс) и 50 мН (5 гс) при сопротивлении раздиранию выше 1000 мН (100 гс).

Показатель сопротивления раздиранию является важным для таких видов бумаги, которые в процессе их использования могут подвергаться надрыву. К таким видам бумаги относятся мешочная, кабельная, упаковочная, чертежная прозрачная и др.

140