Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 38
Текст из файла (страница 38)
е. от температуры окружающей среды Резина по мере снижения температуры постепенно переходнт из эластичного в твердое состалние и начинает разрушаться в лсеханически нанболее напряженных местах с образованием характерных трещин. При воздействии низких температур благодаря внутренвим структурным измененвнм увеличивается разрывная прочность резин и одновреьсенно, н связи с уменьшением эластических свойств, снижается относительное удлинение (рис.
!7.7). Снижение эластичности резин прн низких температурах является следствием происходящих в ннх процессов кристаллизации или стекловапия каучуков, которые носят обратимый характер. У резин, затвердевших с>ад воздей- й !76 Марозасгадкосгь кабельных резин е,% 000 0а 64 22 Ей 01 16 йу 01 10 6 6 4 2 0 10 -10 — 10 — 60 -76 0 000 100 Рис.
17.7. Зависимость разрушающего иапряжшсия при растяжении ар и относительного удлинения Е резины марки ШБТМ-40 от окружающей температуры сгнием низких температур, после повышения температуры полностью восстанавливается первоначальная эластичность, Морозостойкость любой резины в основном зависит от морозостойкости применяемого каучука. Поэтому для получении морозостойкнх резин используют натуральный каучук в сочетании с синтетическими или такие специальные тичы синтетических каучуков, обладающих повышенной морозостойкостью, как стереорегулярный СКЛ.
Однако в ряде случаев условия эксплуатации требуют применения в резинах маслонефтестойких каучуков, к которьпл относятся хлоропреновый каучук наирит, дивиинлнитрильный каучук СКН. Но эти каучуки в силу их полярности не обладают высокой морозостойкастью. В этих случаях в целях повышения морозостойкости резины применяют пластяфикаторы типа днбутилфталата, диоктнлсебациката, дибутилссбацината, которые, обладая резко выраженной полярностью, хорошо совмещаются с полярными каучуками и снижают их тгмгературу стеклования. При транспортировке, монтаже н эксплуагацни кабельных изделий наиболее часто встречающимися андами деформации являются изгиб и удар. На морозостойкость резин заметно влияет длительное старение при хранении и эксплуатации кабельных изделий.
Сопутствующим фантором служат также климатическве условия, в которых находятся кабельные изделия. С течением времени в той или иной степени снижается морозостойкость в первую очередь внешней резиновой оболочки. Методы испытания кабельных резин на марозостойкость (холодостойкость).
Морозостойкость резин определяют при растяжении и при сжатии; измеряют температуру стеклования каучуков, определяют температуру хрупкости, коэффициент морозостойкости в др. Но самым предпочтительным метссдом определения морозостойкосгн резиновых смесей и пластмасс в кабельной промышленности служит испытание на эргометре, а на готовых кабелях и Рис.
!7.8. Узлы зргометра проводах в методом изгибания по ГОСТ 17491-80. Определение морозостойкости резин и пластмасс на эргометре. Три образца длиной 40 и шириной 6,8 мм изгибают после замораживания при данной температуре. Образцы вырезают из пластины толщиной (2+0,2) мм, вулкапизованной в прессе. Пробу для изготовления пластин отбирают из любого места производственного замеса после введения вулканизующего агента. По данному методу можно также испытывать образцы резни нли пластмасс, вырезанных из оболочек готовых кабелей и проводов. Эргометр (рис. 17.8) представляет собой маятниковый прибор, который позволяет для деформации испытываемого образца использовать энергию движения маятника.
Прибор состоит из круглого металлического основания с П-образной стойкой, к которой прикреплены маятник, циферблат со шкалой для отсчета отклонения и стрелкой и исполнительный механизм (рабочий ролик, трос и приспособление с зажимами для закрепления образца). На маятнике 2 устанавливают сменный груз массой 1 кг. Путем вращения маятника против часовой стрелки контролируют натяжение образца 12 по шкале 9.
Нижний край зажима 11 после перегиба образца на 180' может смещаться ие больше чем на 0,8 мм. Натяжение троса регулируют путем смещения пальца 5, отчего укорачивается или удлиняется трос. Точная регулировка натяжения троса достигается вращением головки регулировочного приспособления 7. Маятник поднимают и закрепляют в крайнем верхнем положевнк на рычажке 5, стрелку ! устанавливают в исходное положение по малой шкале 4. Образец, зажатый в подвижном зажиме 11, закрепляют в верхнем зажиме 10.
Охлаждающей средой служит смесь нз этилового спирта и измельченной твердой углекислоты. Температуру смеси доводят до уровня примерно на 3 "С ниже температуры морозостойкостн испытываеыой резины. Термос с подготовленной смесью подносят к штанге, медленно поднимая его вверх, и после погрулкения образца в охлаждающую смесь устанавливают его на столике б, причем уровень охлаждающей смеси должен быть не ниже верхнего края плоской части штанги 8. Заморажнванпе образца производят в течение 1О мин, периодически перемешивая смесь в термосе. По истечении 10 мии около образца замеряют температуру жидкости, при этом измеренная температура не должна отличаться от Раза.
17 112 Каучуки и резины Рис. 17.10. Прибор для испытания кабельных изделий на удар при отрицательных тем- пературах Масса ударик,а. г. аа 100 ЖО З!О 400 500 600 Наршкаыл досмотр, мм Рис. 17.9. Прибор лля испытания на изгиб кзбетьных изделий с наружным диаметром до 12,5 мм включительно при отрицательных тем- пературах морозостонхости испытываемой реаины больше аюи на 1 С.
После этого, проверив положение троса, поворотом рычажка маятник сбрасывагзт. Вмсагбоднв термос и вынув из него образы„осматривают его нсвооруженныы глазом. Образец считается выдержавшим испытание, есьм в месте изгиба не появилось трещины. Определение морозостойкостн (холодостойкости) кабелей, проводов и шнуров с резиновой и пластмассовой изоляцией и оболочкой в камере хсшода проводят на образцах длиной не менее 1 и при испытании на нзгкб н не менее 300 ьсм каждый прн испытаниях по определению относительного удлинекия н иа удар. Испытание проводят в камере холода, имеющей обеем, гозволяющий свободное проведение испытания, н обеспечивающей точность регулировзиья те*апературы ~2=С при температурах до минус 30'С и выше и ~3 С при температурах ниже ыннус 30'С.
Исиытания на изгиб прч низких температурах образцов кабелеК проводов и шнуров с нару!кимы диаыетром до 12,5 мы включительно проводятся на приборе, схема которого дана на рнс. 17.9, а испытания по определению относительного уллчнения прн разрыве образцов изоляции нлн оболочки кабелей, проводов н пшуров с наружным диаметром более 12,5 мм проводятся иа разрывной машине, обеспечивающей проведение испытания при отрицательных температурах.
При ьспытгвии образцов с наружным диаметром ло 12,5 мм на изгиб диаметр стержня, на который накручивается образец, должен быть в 5 раз больше наружного диаметра образца, частота врагдения стержня — около ! оборота в 5 с, число наматываемых витков должно быть выбрано в зависимости от наружного диаметра испытываемого образца, а для плоских конструкций — в зависимости от наружного размера по малой оси: Наруаккыа дмматр «кк карумкма раз- Число амр малов оск образца, мм витков До 2,5 включительно....., 10 О. 2,5 до 4,5 включительно...
6 От 4,5 до 6,5 включительно... 4 От 6,5 до 3,5 включительно... 3 От 8,5 до 12,5 включительно .. „2 Температура испытания должна соответствовать требованиям нормативно-тсхннческой документации на конкретные кабельные изделия. При охлаждении образцов н прибора за- ранее до температуры испытакия, время охлаждения должно составлять 1 ч после закрепления образца в приборе. При испытании кабельных изделий с наружным диаметром более !2,5 мм образцы в виде авусторонннх лопаток, вырезаньые нз изоляции нли оболочки, должны быть испытаны на растяжение до разрыва на разрывяой машине.
Прн охлаждении образцов и прибора заранее до температуры испытания время охлаждения долхсно составлять 2 ч, а для жидкой охлаждающей смеси — 10 мин. Температура испытания должна соответствовать требованиям нормативно-технической документации на конкретное кабельное изделие. При испытании кабельных изделий на удар образцы н прибор (рис. 17.10! охлаждаются заранее до температуры испытания, затем выдерживаются при этой температуре не менее 4 ч.
После этого каждый образец должен быть подвергнут ударной нагрузке падающего с высоты 100 мм ударника. Масса ударника должна быть выбрана в зависимости от наружного диаметра образца набеля, провода или шнура по приведенным ниже данным: Кабельные изделия для ненодвчжной прокладки Плружзыа дкамктр клк каружкыз Масса удар. Газмкр ко маков окк, мм кака.
г, ка менее До 4,0 ........ „. 100 От 4,0 до 6,0 внлюкнтельно .. 200 От 6,0 до 9,0 включительно .. 300 Свыше 9,0 до 12,5 включительно 400 Свыше 12,5 до 20.0 включительно 500 Свыше 20,0 до 30,0 включительно 750 Свыше 30,0 до 50,0 включительно 1000 От 50,0 до 75,0 включительно . 1250 Свыше 75,0.....,... 1500 Гибкие кабельные иэделия для подвиукной эксплуатации До 6,0.