Что такое дурометр Global O-Ring and Seal

Что такое дурометр Global O-Ring and Seal

Что такое дурометр (береговый дурометр)?

Твердость резиновых смесей измеряется дюрометром Шора А; чем выше дурометр, тем сложнее соединение. По возможности следует использовать твердость в 70 дурометров, поскольку она предлагает наилучшую комбинацию свойств для большинства применений уплотнительных колец.

Более мягкие составы легче растягиваются и лучше уплотняются на неровных поверхностях. Твердые составы предлагают большую устойчивость к истиранию и устойчивость к экструзии. Экструзия всегда должна учитываться при использовании высокого давления. Соответствующая твердость может быть выбрана из этой таблицы путем сопоставления давления жидкости с максимальным зазором экструзии.

60 Shore A мягче, чем 70
70 Shore A является стандартом
90 Shore A очень жесткий

Твердость эластомера измеряется на основе глубины вдавливания с помощью стандартного размера и датчика, влияющего на форму. Твердость получается путем сравнения разницы между небольшой начальной силой и намного большей конечной силой. Международная шкала жесткости резины (IRHD) имеет диапазон от 0 до 100, что соответствует модулю упругости 0 (0) и бесконечности (100) соответственно. Измерение производится путем вдавливания жесткого шарика в образец резины.

обзор

Шкала Шора А является наиболее распространенной в Соединенных Штатах. Показания варьируются от 30 до 95 баллов. Твердые эластомеры используют заостренный конический индентор со шкалой Шора D. Результаты шкалы Шора А и шкалы IRHD примерно одинаковы в одном и том же диапазоне упругости. В эластомерах с необычно высокими показателями релаксации напряжений или деформационного гистерезиса разница во времени задержки в двух показаниях может привести к разным результатам. Кроме того, результаты любого теста на твердость зависят от толщины эластомера. Указанная толщина должна использоваться при проведении этих испытаний.

Из-за механических ограничений испытательных приборов измерения твердости эластомеров редко выражаются более точно, чем 5 баллов.

Отступ или твердость поверхности обычно не имеют никакого отношения к способности эластомерной части функционировать должным образом. Твердость является мерой реакции эластомера на небольшое поверхностное напряжение. Жесткость и модуль сжатия измеряют реакцию на большие напряжения всей эластомерной части.

Методы испытаний:
ISO 48 (IRHD),
ISO 7619 (Шор А)
ASTM D1415 (IRHD), D2240 (Шор)

Шкала дюрометра — это тип измерения твердости резинового материала. Диаграмма с резиновым дюрометром, приведенная ниже, дает представление о твердости резины, которую вы хотите для своего применения. Как правило, большинство резиновых материалов подпадают под шкалу резины дюрометра по Шору А. Таким образом, если вам нужен дюрометр с резиной или уплотнительным кольцом, который напоминает подошву кроссовки, просмотрите нашу ниже таблицу жесткости резины, а затем выберите Shore 70A. Резиновый дюрометр Shore 70A является наиболее часто выбираемой твердостью материала для всех областей применения.

Диаграмма твердости по Шору А

Эти значения для целей сравнения и понимания в целом , как Shore A жгуты сравнить для эластомеров:

25 дурометр = резиновая лента
55 дурометр = внутренняя труба
70 Durometer (MOST COMMON) = резиновая шина / каблук резиновой обуви
95 дурометр = колесо тележки

Global O-Ring предлагает несколько устройств для измерения твердости или твердости уплотнительного кольца.

Нужна цитата?

Мы ответим на ваш запрос в течение 1 рабочего дня.

Твердость по Шору

Твердостью называют способность материала сопротивляться проникновению в поверхностные слои. Существует несколько способов определения данного параметра, на основе которых созданы шкалы. Они отличаются направленностью на разные материалы и технологией измерения. Далее рассмотрена твердость по Шору.

Принцип измерения

Рассматриваемый метод применяют для низкомодульных материалов, таких как полимеры, а именно каучуки, элистомеры, пластмассы, продукты их вулканизации. Он включает два способа: вдавливания и отскока.

Принцип первого способа Шора состоит в определении величины вдавливания в материал конкретного индентора. Твердость определяется упругостью и вязкоэластичными параметрами, она обратно зависима от глубины вдавливания. К тому же результаты зависят от формы индентора и приложенной силы. Ввиду этого нет взаимосвязи данных, полученных с применением при измерениях различных приборов и даже устройств с разными параметрами. К тому же твердость, измеряемая рассматриваемым методом Шора, не связана с каким-либо параметром исследуемого материала, поскольку он является эмпирическим.

Шкала твердости по Шору

Рассматриваемая технология весьма распространена. Этому способствуют ее следующие достоинства:

  • Она проста, в том числе благодаря конструкции прибора.
  • Такой метод определения твердости обеспечивает быстроту измерений.
  • Подходит для различных поверхностей, в том числе криволинейных, значительных радиусов, крупногабаритных предметов, готовых деталей. При этом технология характеризуется невысокой точностью вследствие значительного разброса значений.

Полученные результаты представлены числовым значением с буквой, соответствующей шкале.

Способ отскока состоит в определении твердости по величине отскока вертикально падающего бойка с заданной высоты после удара об исследуемую поверхность.

Примерное соотношение разных шкал

Для выражения твердости применяются условные единицы измерения. В основном данную технологию Шора применяют для твердых материалов.

К тому же, рассматриваемый метод Шора распространен в промышленности ввиду быстроты и простоты выполнения измерений. Тем его применяют, в основном, для контроля температурной обработки. Подходит для определения твердости крупных предметов, криволинейных поверхностей, готовых деталей. При этом, как и первый метод Шора, характеризуется низкой точностью ввиду того, что величина отскока бойка определяется, помимо твердости, многими прочими параметрами, а именно шероховатостью поверхности, структурой, толщиной и др.

Читайте также:  Ремонт устройства зонта автомата Дачные дела

Таким образом, несмотря на различные технологии осуществления, методы Шора близки по качествам: благодаря простоте они обеспечивают большую оперативность измерений, но с низкой точностью.

Проблема рассматриваемой технологии состоит в том, что твердость по Шору невозможно точно перевести в прочие величины твердости и прочности при растяжении. Это объясняется оторванностью твердости Шора от фундаментальных характеристик из-за эмпиричного характера метода.

Данная технология имеет преимущественно практическую направленность ввиду того, что определяемый ею показатель влияет на эксплуатационные характеристики. Например, таким методом измеряют твердость резины автомобильных шин.

Приборы

Оборудование для определения твердости по Шору было создано изобретателем самого метода. В зависимости от способа, используется дюрометр либо склероскоп.

Прибор, называемый дюрометром, применяют для определения твердости Шора вдавливанием. Данные устройства представлены несколькими типами. Приборы классов D и A включают следующие детали:

  • Опорную поверхность. Площадь ее составляет от 100 мм 2 . Имеет отверстие 2,5 — 3,5 мм диаметром в 6 или более мм от края.
  • Индентор. Представлен стержнем 1,1 — 1,4 мм диаметром из закаленной стали.
  • Индикаторное устройство. Демонстрирует выход за опорную поверхность кончика индентора, выражая в условных единицах его величину.
  • Калиброванную пружину. Служит для приложения усилия к индентору.

В качестве дополнительного оборудования, дюрометры оснащают приспособлением для фиксации груза. Оно центрировано по оси индентора и позволяет создавать определенное прижимное усилие.

Что касается типов дюрометров, их дифференцируют на основе шкал, применяемых для разных материалов. Всего существует 12 шкал. Наиболее распространены среди них варианты типов D и A. Тип A отличается направленностью на более мягкие материалы. Приборы данного типа характеризуются, следовательно, меньшим прижимным усилием и большей точностью измерений. Нужно отметить, что сила, создаваемая дюрометром, рассчитывается по специальным формулам.

Схема склероскопа Шора

Склероскопы представлены приборами, оснащенными сферическим бойком. Их также дифференцируют на несколько типов на основе шкал. Наиболее распространены C и D. Так, устройство типа C имеет установленную на штативе с предметным столиком полую трубку с окном. На последнее нанесена шкала. Внутри трубки находится боек 2,5 г массой и 1,25 мм радиусом, удерживаемый фиксирующе-спусковым устройством, установленным сверху трубки. Высоту отскока фиксируют визуально. Устройства типа D имеют более тяжелый боек (36 г) и электронное или механическое устройство регистрации величины отскока. Боек обычно бывает с алмазным наконечником, хотя для исследования мягких материалов применяют варианты со стальным тупым наконечником.

Отдельно следует отметить, что ввиду наличия нескольких шкал для каждого из приборов для определения твердости Шора, создана таблица перевода из одной в другую.

Осуществление измерений

Измерение твердости способом вдавливания выполняют на горизонтальной твердой поверхности. Дюрометр располагают вертикально. Опорную поверхность прибора быстро прижимают к исследуемому предмету и оказывают на него давление. Спустя 15 секунд снимают показания. Далее выполняют вычисление среднего для пяти замеров в различных точках поверхности на взаимном удалении от 6 мм. В случае мгновенного замера показания снимают через секунду после оказания давления. При этом учитывают максимальный результат.

Проведение измерений методом Шора

В случае получения на дюрометре типа D результатов менее 20, следует использовать прибор типа A, и наоборот, если дюрометр класса A дает значения более 90, переходят на устройство типа D.

Для повышения точности опорную поверхность прижимают к предмету с применением штатива и груза.

Для выполнения корректных измерений необходимо соблюдение следующих требований:

  1. Необходимо, чтобы толщина исследуемого предмета составляла от 6 мм. Для достижения данного значения допустимо совмещение нескольких слоев, однако вследствие недостаточно плотного их прилегания возможно отклонение результатов в сравнении с аналогичными цельными предметами.
  2. Измеряемые предметы должны иметь размеры, достаточные для осуществления измерений на расстоянии от 12 мм от краев поверхности.
  3. Исследуемая поверхность в радиусе хотя бы 6 мм от кончика индентора должна быть ровной. При наличии перепадов, шероховатостей, неровностей происходит существенное отклонение результатов.
  4. Материалы кондиционируют.
  5. Необходимо учитывать условия среды и исключить те из них, что влияют на параметры материала.

При исследовании методом отскока склероскоп устанавливают вертикально по отвесу или уровню. Измеряемый предмет фиксируют на его столике, зажимается. Цилиндрические детали размещают в специальной подставке, а крупные предметы исследуют съемной частью прибора. В данном случае также проводят пять измерений твердости и результатом считают их среднее значение. При этом удары выполняют с частотой до 5 в 10 секунд, а точки располагают в 2 мм или более друг от друга и от краев.

Таким образом, технология определения твердости методом Шора включает простые, но неточные методы, наиболее применимые для быстрых измерений.

Твердость резины по шору таблица

Твердость полимеров указывается целыми числами от 0 до 95 с буквами А или D. Определение проводится по шкале Шор А и Шор D согласно ДИН 53505. Под твердостью по Шору понимается сопротивление материала вдавливанию наконечника определенной формы под действием силы давления пружины. Чем больше число, тем выше твердость. Буква А определяет более мягкие значения (резины), буква D -более твердые (пластики), причем области пересекаются.

Модуль упругости является мерой жесткости материала. Он представляет собой постоянную величину и определяется в интервале относительного удлинения от 0,05% до 0,25%.

Читайте также:  История автомобилестроения Контент-платформа

Плотность полимеров лежит в пределах 0,95 — 1,4 г/см3 и более для наполненных. Плотность воды составляет 1 гр/см3, таким образом всегда можно рассчитать вес относительно воды.
Например 1литр пластика плотностью 1,1гр/см3 составит 1,1кг.
Важно знать при расчете расхода пластика или резины, сколько понадобится например кг на определенный объем материала.

Верхняя граница температуры эксплуатации для силиконовых полимеров лежит в пределах 200-450°С. Для полиуретанов в пределах 60-120С, за исключением композитных материалов.

Является важным показателем материалов, так как от нее зависит проливаемость и текучесть полимеров, а так же выход пузырей из жидких смесей до вулканизации.
Измеряется в CPS (сантипуазах) или mPas (милипаскаль в секунду).

Единица измерения вязкости жидкости CPS или mPas при 25С

Твердость – это способность оказывать сопротивление внедрению в поверхностные слои другого более упругого тела – индентора. Чтобы выразить эту величину в числовых значениях, необходимо было создать шкалу твердости. Над этим вопросом работало немало ученых. В итоге было создано около десяти универсальных шкал. Каждая имеет свои особенности, предназначена для определенных материалов, выражается в собственных значениях. Одна из них – шкала Шора.

Измерение твердости методом Шора

Альберт Шор жил в двадцатом столетии. Он был промышленником, его предприятие производило низкомодульные материалы. Это вещества, обладающие малой продольной упругостью. При таких характеристиках они являются эластичными без значительного повышения температуры, достаточно даже комнатных показателей. Такими свойствами обладают полимеры, каучуки и продукты его вулканизации, часть разновидностей пластмассы. Таким образом, шкалу твердости Альбер Шор разработал из-за производственной необходимости. Она помогала облегчить труд и сделать его предприятие успешнее. И этот способ идеально подходит для определения твердости полиуретана.
Метод Шора – эмпирический. Это означает, что он связан с наблюдениями, проведением опытов, получением выводов на основе восприятия результатов. Показатели, выявленные по этому методу, невозможно точно перевести в другие известные величины твердости, из-за этого шкала Шора является не связанной с фундаментальными характеристиками испытываемого материала.

Но при этом показатели, получаемые с помощью прибора Шора, имеют высокое практическое значение. Их использование широко распространено в различных отраслях. К примеру, автомобилистов интересует твердость по Шору резины, используемой для изготовления покрышек. Оптимальные показатели варьируются от 50 до 75. Чем мягче резина, тем лучше она сцепляется с дорогой. Однако чрезмерно мягкие образцы имеют малый срок службы, так как быстро истираются. А еще слишком мягкие шины больше шумят. Учитывая условия эксплуатации, можно подобрать подходящие по твердости шины, используя число Шора.

К сожалению, не каждый производитель покрышек указывает твердость, хотя определить ее совсем не сложно. Наличие отметки говорит об ответственном подходе к производству и отличных показателях качества.

Метод больше всего подходит для достаточно мягких материалов. Измерять твердость полиуретана по Шору удобно и быстро.

Как измеряется твердость полиуретана по Шору

Определение твердости дюрометром

Прибор для измерения показателей был создан самим Шором еще в 1920 году. Название его – дюрометр. Он состоит из опорной площадки с отверстием посередине, стержня-индентора и упругой пружины, прилагающей к стержню некоторую силу. Также дюрометр снабжен индикатором, показывающим, насколько носик индентора выдвигается за границы опорной поверхности.

Существует несколько шкал твердости. Чаще всего применяются A и D. Разные шкалы необходимы для большей точности, ведь измерения проводятся для различных материалов. Шкала A оптимальна для мягких, а D подходит для более упругих.

Также использование этого метода требует учета условий окружающей среды. Перед тем, как определить твердость изделий из полиуретана, важно отметить влажность среды, температуру, наличие прямого солнечного излучения. Для истинных показателей следуют исключить факторы, искажающие результаты. Помочь в этом могут стандарты ISO.

Также существуют особые требования к виду образца для испытаний. Толщина его должна превышать 6 мм. Ширина же должна быть такой, чтобы до каждого из краев при измерении оставалось не менее 12 мм. Образец должен быть гладким, так как шероховатая текстура приводит к получению искаженных результатов.

Метод определения твердости

Чтобы определить твердость материала, дюрометр устанавливается вертикально, от носика индентора до любого из краев должно оставаться не меньше 1,2 см. Опорная панель быстро, но без толчка прижимается к поверхности образца. При этом необходимо сохранять параллель между плоскостями. Давление может оказываться с помощью специального груза или же ручным жимом.

При мгновенных измерениях показатели снимают через 1 секунду. Но чаще выдерживают интервал в 15 секунд. Для большей точности измерения проводятся пять раз на различных участках образца. Из полученных значений высчитывается среднее арифметическое. Результат может быть от нуля до ста. Это и есть показатель твердости полиуретана по таблице Шора.

Где применяются показатели твердости по Шору

Области применения показателей, полученных методом Альберта Шора, разнообразны. Так, художники, выбирая ластики, отдадут предпочтение изделиям с маркировкой 20, а не 50. Для творчества больше подходят мягкие резинки, позволяющие деликатно поправить рисунок или растушевать карандаш. А вот в школе, офисе актуальнее резинки более упругие. Там цель – бесследно стереть недочеты.

Важны показатели упругости у герметика. Так, в случае, если его придется вскрывать, например, из-за того, что он потемнел, потрескался, более низкие показатели твердости окажутся выгоднее. Мягкий герметик удобнее демонтировать. Оптимальные показатели 10-25. Большие величины говорят о низком качестве герметика.

Читайте также:  Какую незамерзайку выбрать для автомобиля и как отличить подделку от качественного продукта

Твердость покрышек для велосипедов, конечно, должна быть ниже, чем для автомобильных колес. Но все же минимальные показатели около 30. А вот для скейтбордов необходимы твердые колеса. Минимальный порог – 75, а если нужны жесткие колеса, то отметка должна быть в районе 95, что схоже с требованиями к твердости шин вилочных погрузчиков.

Даже выбирая каски для рабочих строительной площадки, важно учитывать показатели твердости. Минимальные показатели – 75 единиц. Использовать защитные головные уборы из более мягкого пластика, с показателями 40-60, опасно для жизни и здоровья.

Твердость каких материалов измеряется c помощью шкалы Шора

Показатели твердости по этому методу являются государственными стандартами для таких материалов, как резина, каучук, эбонит, силикон, пластик, полиуретан. Впервые подобные нормы были утверждены для резины. Стандарт появился еще в 1975 году, после чего неоднократно корректировался.

Измерять методом Шора можно и твердость металлических изделий. Но технология при этом немного другая. При измерении твердости заведомо жестких материалов отслеживают не глубину погружения индентора, а высоту отскока носика. Для показателей, получаемых методом отскока, также есть отдельная шкала. Но в промышленности чаще применяются другие более точные способы определения.

Несмотря на это, места и ситуации, где используется метод Шора, очень разнообразны и порой неожиданны. Так, на показатели твердости обращают внимание медики, когда подбирают специальные резиновые бинты для фиксации шин. Последние необходимы при оказании помощи после травмы костей. Слишком мягкие бинты не могут достаточно качественно фиксировать шину, а слишком жесткие могут пережать сосуды и нарушить кровоток.

Таким образом, метод, изобретенный американским промышленником еще в прошлом веке, до сих пор актуален во многих областях благодаря объективности и доступности применения.

Есть бесчисленное множество характеристик резинотехнических изделий, которые могут увеличить время и сложность процесса уплотнения. Погрешности, остаточная деформация при сжатии и факторы окружающей среды лишь некоторые из этих компонентов. Также в этом списке есть твердость материала.

Дюрометр (твердомер), как правило, используется для определения твердости полимеров, эластомеров и каучуков. Твердость может быть трудным свойством для измерения, т.к. зависит от геометрии и требует тщательных испытаний.

Измерение твердости

Твердость эластомерных материалов сводится к одной составляющей: глубине проникновения подпружиненного индентора через образец. Чем мягче образец, тем дальше будет проникать индентор.

Существует несколько стандартных методов испытаний для измерения твердости резины. Датчики для этих стандартов могут быть аналоговыми или цифровыми.

Чтобы дать вам представление о том, как ощутить определенную твердость материала, вот несколько примеров. Канцелярские резинки — это приблизительно твердость по дюрометру 40 А, в то время как стандартные уплотнительные кольца круглого сечения — 70А.

В официальных спецификациях перечислены различные шкалы дюрометра, которые именуются типами. В частности, мы исследуем твердость материалов по дюрометру типа Шор А и Шор D — так как они обычно используются для измерения твердости эластомерных материалов, используемых для уплотнений. Две наиболее распространенных шкалы — тип A и тип D. Шкала типа A предназначена для более мягких материалов, в то время как D для более твердых.

Давайте рассмотрим, как мы различаем эти два типа.

Различия дюрометров Шора

Термин Шор происходит от Альберта Шора, основателя компании Shore Instrument Company и человека, который первоначально определил эти шкалы. Любая спецификация может упоминаться как Шор или Тип — например, «дюрометр Шор A 70» или «дюрометр типа A 70».

Тип (Шор) A Дюрометр

Твердомер по Шору А предназначен для измерения твердости образцов, которые являются плоскими, параллельными и имеют определенную минимальную толщину. Индентор — закаленный стальной стержень диаметром 1,25 мм, заканчивающийся усеченным конусом с углом при вершине 35° и диаметром вершины 0,79 мм.

Тип (Шор) D Дюрометр

Тип D — это микротвердомер. Он подходит для измерения твердости образцов, которые не могут быть точно измерены с помощью устройства Шор A, таких как кольца. Твердомер типа D предназначен для использования на образцах, имеющих минимальную толщину 1,27 мм, хотя он может использоваться на более тонких образцах, если имеются данные, подтверждающие точность измерения. Индентор — закаленный стальной стержень диаметром 1,25 мм, заканчивающийся конусом с углом при вершине 30°, радиус острия 0,10 мм.

Важно отметить, что показания дюрометра типа А и типа D не всегда одинаковы из-за геометрии и толщины компонента для измерения твердости. По мере уменьшения толщины образца измеритель все больше и больше считывает основной материал под образцом. Этот базовый материал — сталь, поэтому показания на тонких образцах обычно являются искусственно завышенными (более жесткие).

Этот эффект смягчается при измерении более твердых образцов, так как более твердые образцы удерживают индентор дальше от стального основания.

Данные показывают, что толщина образца действительно играет роль в измерении твердости эластомера. Минимальная толщина образца, составляющая приблизительно 2,54 мм, необходима для достижения непротиворечивых результатов при измерении обычных резиновых материалов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector