Oznaczenie odpornoœci na poœlizg z u¿yciem przyrz¹du wahad…

Metody badań kamienia naturalnego:
Oznaczanie odporności na poślizg z użyciem przyrządu
wahadłowego
1.Zasada metody
Wahadłowy przyrząd do badania tarcia wyposażony jest w ślizgacz, wykonany
z normalizowanej gumy, przymocowany do końca wahadła i napięty sprężyną. Podczas ruchu
wahadła, wykorzystując kalibrowaną skalę, określa się siłę tarcia pomiędzy ślizgaczem a
powierzchnią badanej próbki przez pomiar zmniejszenia wychylenia wahadła.
2. Aparatura
Wahadłowy przyrząd do badania tarcia (rys. 1.) składający się z następujących części:
1) Gumowego ślizgacza napinanego sprężyną (rys 1. 5). Powinien on być zamocowany na końcu
ramienia wahadła w taki sposób, aby ślizgająca się krawędź była w odległości 510 ± 1 mm od osi
zawieszenia(rys. 1.13).
-
Szeroki ślizgacz powinien składać się z gumowej wkładki o szerokości 76,2 ± 0,5 mm
i długości 25,4 ± 1,0 mm (w kierunku wahnięcia) oraz grubości 64 ± 0,5 mm; łączna
masa ślizgacza i podłoża powinna wynosić 32 ± 5 g.
-
Wąski ślizgacz powinien mieć szerokość 31,8 ± 0,5 mm, długość 25,4 ± 1,0 mm oraz
grubość 64,0 ± 0,5 mm, a łączna masa ślizgacza z podłożem powinna wynosić 20 ± 5
g.
-
Ślizgacz powinien być zamocowany na sztywnej podstawie z centralną osią obrotu na
końcu ramienia wahadła w taki sposób, aby przy najniższym położeniu ramienia
krawędź ślizgacza pozostawiająca ślad stykała się z badaną powierzchnią próbki, a
płaszczyzna ślizgacza tworzyła kąt z płaszczyzną poziomą 26° ± 3°. W takim
położeniu ślizgacz może obracać się wokół osi bez oporu, przesuwając się po
nierównościach badanej powierzchni w trakcie wahnięcia ramienia wahadła.
-
Ślizgacz powinien sprężynować w stosunku do badanej powierzchni. Nominalna siła
statyczna działająca na ślizgacz przy jego położeniu środkowym, ustawiona w czasie
kalibrowania przyrządu powinna wynosić 22,2 ± 0,5 N. Zmiana siły statycznej
działającej na ślizgacz nie powinna być większa niż 0,2 N na milimetr ugięcia
ślizgacza.
-
Początkowa sprężystość i twardość ślizgacza powinna być zgodna z tablicą 1.
Ślizgacz powinien mieć certyfikat zgodności zawierający nazwę producenta i datę
produkcji. Ślizgacz należy wycofać z użycia, gdy wartość IRHD mierzona zgodnie z
ISO 7619 nie spełnia wymagań podanych w tablicy lub nie później niż trzy lata po
wyprodukowaniu.
Tablica 1 - Właściwości gumy ślizgacza w temperaturze 20 °C
Sprężystość (%)a)
66 ÷ 73
Twardość (IRHD)b)
53 ÷65
a)
b)
Badanie sprężystości Lupkego zgodnie z ISO 4662
Międzynarodowe stopnie twardości gumy zgodnie z ISO 48
-
Krawędzie ślizgacza powinny być płaskie i równo obcięte, a guma oczyszczona z
zanieczyszczeń np. materiałem ściernym lub olejem. Ślizgacz należy przechowywać w
ciemnym pomieszczeniu w temperaturze w granicach od 5 °C ÷ 20 °C.
-
Przed użyciem nowego ślizgacza należy go dotrzeć w celu uzyskania minimalnej
krawędzi natarcia szerokości 1 mm, jak przedstawiono na rysunku 2.
Należy to osiągnąć, ustawiając przyrząd i wykonując 5 wahnięć na suchej powierzchni
przy wartości tarcia około 40 na skali C, a następnie wykonując dalszych 20 wahnięć na
tej samej powierzchni, po zwilżeniu.
1
2
3
4
Ślizgacz gumowy
Aluminiowe podłoże
Krawędź natarcia
Szerokość zużycia (między 1 mm i 3 mm)
Rysunek 2 - Zespół ślizgacza przedstawiający szerokość zużycia krawędzi natarcia
-
Ślizgacz należy wycofać, gdy szerokość krawędzi natarcia, jak przedstawiono na rysunku
2 przekroczy 3 mm lub zostanie nadmiernie porysowana albo uszkodzona. Ślizgacz
można odwrócić i wykorzystać drugą krawędź po niezbędnym przygotowaniu.
2) Śrub regulacyjnych umożliwiające ustawienie kolumny nośnej w pionie(rys. 1.6)
3) Podstawy o dostatecznej masie, zapewniającej stabilność przyrządu podczas badania.(rys 1.10)
4) Mechanizmu podnoszenia i opuszczania osi zawieszenia ramienia wahadła, tak by
umożliwić regulację ślizgu po powierzchni próbki na stałej długości 126 ±1 mm, gdy
stosowany jest szeroki ślizgacz lub lub 76±1 mm, gdy stosowany jest wąski ślizgacz..
W tym celu wymagany jest przyrząd pomiarowy z zaznaczoną odległością, jak na
rysunku 3.
-
Swobodne wahanie się ślizgacza bez dotykania powierzchni próbki
-
Regulację ślizgu po powierzchni próbki, na stałej długości 126±1 mm ,gdy
stosowany jest szeroki ślizgacz lub 76±1mm ,gdy stosowany jest wąski
ślizgacz. W tym celu wymagany jest przyrząd pomiarowy z zaznaczoną taką
odległością,jak na rys 3.
1
2
3
4
5
6
7
Przyrząd pomiarowy
Ślizgacz
Krawędź odniesienia
Zmierzona długość ślizgu
Rzeczywista długość ślizgu
Widok z boku
Widok z góry
Rysunek 3 - Przyrząd do pomiaru długości ślizgu
5) Mechanizmu do zatrzymania i zwolnienia ramienia wahadła, aby spadało swobodnie z pozycji
poziomej(rys. 1.11)
6) Wskazówki nominalnej długości 300 mm, zamocowaną do osi zawieszenia, wskazującą pozycję
ramienia wahadła podczas jego wychylenia w przód i przesuwającą się po kołowej skali. Masa
wskazówki nie powinna być większa niż 85 g. (rys. 1.3)
7) Pierścienia regulacji tarcia w mechanizmie wskazówki (rys. 1.12)
Kalibracja: pierścieniem regulować siłę docisku w taki sposób, aby przy swobodnym wahnięciu
ramienia od pozycji poziomej, zewnętrzny koniec wskazówki podczas ruchu wahadła w przód
spowodował zatrzymanie wskazówki w punkcie położonym 10 ± 1 mm poniżej poziomu. Jest to
odczyt zerowy.
8) Kołowej skali (skala C), wykalibrowaną na długość ślizgu 126 mm po płaskiej powierzchni, z
podziałką od O do 150, w odstępach, co pięć jednostek. (rys. 1.1)
9)Kołowej skali (skala F), wykalibrowaną na długość ślizgu 76 mm po płaskiej powierzchni, z
podziałką od O do 1 w odstępach, co 0,05. (rys1.2)
10) Wahadła (rys. 1.4)
Masa ramienia wahadła łącznie ze ślizgaczem powinna wynosić 1,50 ± 0,03 kg. Środek ciężkości
powinien być na osi ramienia w odległości 410 ± 5 mm od osi zawieszenia.
3.Próbki do badań
I.
•
•
II.
•
Przygotowanie próbek
Należy wybrać, co najmniej sześć próbek, reprezentatywnych zarówno dla badanego
kamienia, jak i sposobu wykończenia powierzchni
W przypadku badań wykonanych na posadzkach użytkowanych, należy wybrać,
co najmniej sześć pól, reprezentatywnych dla powierzchni badanej podłogi
Wymiary próbek do badania
Próbką do badania powinien być cały wyrób lub jego fragment wycięty tak, aby zawierał
licową powierzchnię elementu. Każda próbka do badania powinna mieć wymiary
umożliwiające badanie powierzchni 136 mm x 86 mm . Powierzchnie należy badać z
użyciem ślizgacza, o szerokości 76 mm i nominalnej długości ślizgu 126 mm ,z odczytem
skali C . Jeżeli to nie jest możliwe, można wybrać do badania mniejszą powierzchnię, 42
mm x 86 mm i badać z użyciem ślizgacza o szerokości 31,8 mm
i długości ślizgu 76 mm, z odczytem na skali F .Umiejscowienie skali C i F - rys. 1.
4. Materiały
Woda pitna o temperaturze 20 ± 5 °C w pojemniku do zwilżania powierzchni próbek i ślizgacza
stosowana do badania w warunkach wilgotnych.
5. Metoda badania
I Postanowienia ogólne:
a) W przypadku badań laboratoryjnych, należy przechowywać przyrząd do badania tarcia,
ślizgacz i próbkę do badania w temperaturze pokojowej 20 ± 5 °C, przez co najmniej 2 godziny
przed rozpoczęciem badania.
Wybrać ślizgacz i skalę pomiarową odpowiednią do wymiarów próbki.
b) W przypadku badań na posadzkach użytkowanych, usunąć luźne ziarna z badanejj
powierzchni i spłukać ją wodą. Zmierzyć temperaturę badanej powierzchni i ślizgacza, z
zaokrągleniem do 1 °C. Badania nie można wykonywać, gdy temperatura powierzchni nie
mieści się w zakresie od 5 °C ÷ 40 °C.
c) Umieścić przyrząd do badania tarcia na stabilnej poziomej powierzchni i wyregulować śrubą
poziomującą tak, aby kolumna nośna wahadła była w pionie. Następnie podnieść oś
zawieszenia wahadła tak, aby ramię wahało się swobodnie, i wyregulować tarcie w
mechanizmie wskazówki w taki sposób, aby w momencie, gdy ramię wahadła i wskazówka są
zwolnione z pozycji poziomej po stronie prawej, wskazówka przeszła do pozycji zero na skali.
d) Ustawić sztywno próbkę do badania dłuższym bokiem w kierunku drogi wahadła i centralnie
w stosunku do gumowego ślizgacza i do osi zawieszenia wahadła. Upewnić się, czy droga
ślizgacza jest równoległa do dłuższej osi próbki na całej długości ślizgu.
e) Wyregulować wysokość ramienia wahadła, tak, aby gumowy ślizgacz, przesuwając się po
próbce, stykał się z nią całą swoją powierzchnią i na określonej długości ślizgu.
II
Metoda badania (w warunkach suchych)
a) Przesunąć wskazówkę do położenia stop. Zwolnić ramię wahadła poprzez naciśnięcie
wyzwalacza i chwycić ramię wahadła w jego powrotnym wahnięciu, zanim ślizgacz ponownie
zetknie się w badaną powierzchnią. Zapisać pozycję wskazówki na skali. Ustawić ramię i
wskazówkę w położeniu początkowym, utrzymując ślizgacz z dala od powierzchni, za pomocą
odpowiedniego mechanizmu.
b) Powtarzać czynność podaną w II.a) , w tym samym kierunku, aż do uzyskania pięciu
kolejnych odczytów (na skali C), nie różniących się o więcej niż trzy jednostki.
UWAGA Gdy stosowana jest skala F, to pięć kolejnych odczytów nie powinno różnić
się o więcej niż 0,03.
c) Podnieść głowicę przyrządu tak, aby wahadło poruszało się bez dotykania powierzchni i
sprawdzić swobodne wahanie przy błędzie zera. Jeżeli wskazanie odbiega od zera o więcej niż
jedną podziałkę, powtórzyć czynności podane w punktach od I.c) do II.b)
d) W przypadku badań laboratoryjnych, obrócić próbkę o 180° i powtórzyć czynności podane
w punktach od I.d) do II.c)
e) W przypadku pomiarów wykonywanych na podłogach użytkowanych obrócić przyrząd do
badania tarcia o 180° i powtórzyć czynności podane w punktach od I.c) do II.c)
III
Metoda badania (w warunkach wilgotnych)
a) W przypadku badań laboratoryjnych, bezpośrednio przed badaniem zanurzyć próbki w
wodzie o temperaturze 20 ± 5 °C, na co najmniej 2 h.
b) Przed każdym wahnięciem wahadła, badaną powierzchnię i ślizgacz obficie zmoczyć wodą
destylowaną lub dejonizowaną o temperaturze 20 ± 5 °C.
c) Powtórzyć czynności podane w punktach od I.c) do II.b) na powierzchniach wcześniej nie
badanych.
d) Podnieść głowicę przyrządu tak, aby wahadło poruszało się bez dotykania powierzchni i
sprawdzić swobodne wahanie przy błędzie zera. Jeżeli wskazanie różni się od zera o więcej niż
jedną jednostkę, powtórzyć czynności podane w punktach od III.b) do II.c) .
e) W przypadku badań laboratoryjnych, obrócić próbkę o 180° i powtórzyć czynności podane
w punktach od I.d) do I.d) i od III.b) do III.d)
f) W przypadku pomiarów wykonywanych na posadzkach użytkowanych obrócić przyrząd do
badania tarcia o 180° i powtórzyć czynności podane w punktach od I.c) do I.e) i od III.b) do
III.d)
9 Przedstawianie wyników
Dla każdej próbki lub każdej badanej powierzchni obliczyć wartość średnią z każdego zbioru
pięciu odczytów, zmierzonych w przeciwnych kierunkach, zarówno w warunkach suchych, jak
i wilgotnych.
Jeżeli podczas badania jest stosowany szeroki ślizgacz, obliczyć wartość odporności na poślizg
wahadłowego przyrządu dla każdej próbki w warunkach suchych, jako średnią z dwóch
uprzednio zapisanych wartości średnich, wyznaczonych w dwóch przeciwnych kierunkach, z
zaokrągleniem do 1 jednostki na skali C.
Jeżeli podczas badania jest stosowany wąski ślizgacz, obliczyć wartość odporności na poślizg
wahadłowego przyrządu dla każdej próbki, jako średnią z dwóch uprzednio zapisanych
wartości średnich, wyznaczonych w dwóch przeciwnych kierunkach, z zaokrągleniem do 0,01
jednostki na skali F, pomnożoną przez 100 i przez współczynnik korekcyjny 1,2, który jest
stosowany w celu skorygowania podziałki na skali oraz wpływu różnych długości ślizgu.
Powtórzyć takie postępowanie z wynikami uzyskanymi w warunkach wilgotnych.
W przypadku badań wykonywanych na posadzkach użytkowanych, skorygować zmierzone
wartości temperatury, stosując wykres przedstawiony na rysunku 4.
X Temperatura badania, °C
Y Współczynnik dodawany w celu skorygowania temperatury do 20 °C
Rysunek 4 - Korekta temperatury umożliwiająca uwzględnienie zmian sprężystości
gumy ślizgacza
Wartość odporności na poślizg w warunkach suchych (SRV „dry") jest to średnia wartość
wskazań przyrządu wahadłowego z badań sześciu próbek w warunkach suchych.
Wartość odporności na poślizg w warunkach wilgotnych (SRV „wet") jest to średnia wartość
wskazań przyrządu wahadłowego z badań sześciu próbek w warunkach wilgotnych.
4.Sprawozdanie z badań
1. Numer identyfikacyjny badania
2. Numer, tytuł i data wydania niniejszej normy europejskiej
3. Nazwa i adres laboratorium badawczego i adres miejsca wykonania badania, o
ile jest inne niż adres laboratorium
4. Nazwa petrograficzna kamienia
5. Nazwa kraju i regionu wydobycia
6. Kierunek każdej z istniejących płaszczyzn anizotropii (jeśli to ważne do
badań);wyraźnie oznaczony równoległymi liniami na próbce
7. Datę przygotowania próbek do badania, (jeśli to istotne) i datę badania
8. Liczbę próbek poddanych badaniu
9. Wymiary próbek do badania
10. Średnia wartość wskazań wahadłowego przyrządu w warunkach suchych i
wilgotnych, dla każdej próbki do badania
11. Wartość odporności na poślizg (SRV „dry”) w warunkach suchych
12. Wartość odporności na poślizg (SRV „wet”) w warunkach mokrych
13. Liczbę próbek w próbie
14. Wszelkie odstępstwa od normy i ich uzasadnienie
15. Uwagi
Rysunek 1. Wahadłowy przyrząd do badania tarcia
1. Skala C (długość ślizgu 126 mm )
2. Skala F (długość ślizgu 76 mm )
3. Wskazówka
4. Wahadło
5. Gumowy ślizgacz
6. Śruba poziomująca
7. Uchwyt mocujący próbkę do badania
8. Poziomica alkoholowa
9. Śruba regulacji pionowej
10. Podstawa
11. Mechanizm zatrzymania i zwolnienia ramienia wahadła
12. Pierścień regulacji tarcia
13. Oś zawieszenia wahadła i wskazówki