■ 杭州品享科技有限公司 研發(fā)部 郭素梅
新國標(biāo)GB/T22364-2018《紙和紙板彎曲挺度的測定》代替已有10年的舊國標(biāo)GB/T22364-2008,從2019年7月1開始實施,至今已有5個月時間。為了方便相關(guān)從業(yè)人員正確理解和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)從以下幾個方面對新舊標(biāo)準(zhǔn)的不同點進行解讀。
舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種方法:靜態(tài)彎曲法和共振法。
新標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的變化,將靜態(tài)彎曲法拆分為恒速彎曲法(對應(yīng)ISO 2493-1:2010)和泰伯式挺度儀法(對應(yīng)ISO 2493-2:2011),修改后新標(biāo)準(zhǔn)包括三種試驗方法:恒速彎曲法、泰伯式挺度儀法和共振法。對每種試驗方法,新標(biāo)準(zhǔn)分別給出其適用范圍,并以黑體字給出“使用不同試驗方法得到的測量結(jié)果不具有可比性”的重要提示。
新國標(biāo)增加了彎曲力、自由長度、彎曲力矩、彎曲挺度、彎曲長度和彎曲角度以及彎曲挺度指數(shù)定義;以備注的形式加上了使用測試方法。
彎曲力:在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗條件下,彎曲一端被夾持的矩形試樣所需要的力。注:彎曲力定義適用于恒速彎曲法。
彎曲力矩:在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗條件下,彎曲一端被夾持的矩形試樣所需的力矩。注:彎曲力矩適用于泰伯式挺度儀法。
彎曲挺度:在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗條件下,紙和紙板在彈性變形范圍內(nèi)受力彎曲時所需要的力。
彎曲角度:夾頭從初始位置到彎曲挺度測量位置之間旋轉(zhuǎn)的角度。注:彎曲角度定義適用于恒速彎曲法和泰伯式挺度儀法,彎曲角度為15°或7.5°。
彎曲長度:夾頭到試樣受力點之間的恒定徑向距離。注:彎曲長度定義適用于恒速彎曲法(見圖1的中l(wèi))和泰伯式挺度儀法。
自由長度:試樣伸出夾頭部分的總長。注:自由長度定義適用于恒速彎曲法(見圖1的中L)。
彎曲挺度指數(shù):彎曲挺度除以定量的三次方。注:彎曲挺度指數(shù)定義適用于恒速彎曲法和泰伯式挺度儀法。
新標(biāo)準(zhǔn)刪除舊標(biāo)準(zhǔn)第4章《方法A——靜態(tài)彎曲法》的全部內(nèi)容,按ISO 2493-1和ISO 2493-2重新編寫了第4章《方法一:恒速彎曲法》和第5章《方法二:泰伯式挺度儀法》,并對標(biāo)準(zhǔn)章條進行了重新編排。恒速彎曲法主要變更內(nèi)容如下:
測試方法的變化。方法由靜態(tài)彎曲法改為恒速彎曲法。
彎曲長度的變化。舊國標(biāo)沒有明確指出彎曲長度,僅注明50mm為標(biāo)準(zhǔn)長度,新國標(biāo)對彎曲長度明確規(guī)定50mm或10mm。
試樣尺寸的變化。舊國標(biāo)試樣長度至少70mm,寬度38±0.2mm,新國標(biāo)試樣長度至少為80mm,寬度38±0.2mm。這個變化影響到彎曲挺度儀生產(chǎn)廠家,需要更改圖紙,長度增加10mm,寬度不變,然后重新加工。
測試速度的變化。舊國標(biāo)沒提到測試速度,新國標(biāo)規(guī)定夾頭應(yīng)能以(5.0±0.5)°/s的恒定速度繞夾持線所形成的軸線旋轉(zhuǎn)(15±0.3)°。這個變化影響到彎曲挺度儀生產(chǎn)廠家,如果是直流電機影響就比較大,步進電機影響不大,步進電機設(shè)置測試時間,根據(jù)角度和時間計算角速度。例如之前將測試時間設(shè)置為15秒,那么測試速度就是1°/s,現(xiàn)在新標(biāo)準(zhǔn)速度變?yōu)?°/s,就要將時間設(shè)置為3秒,否則測試速度不符合新國標(biāo)的要求。
增加彎曲挺度儀示意圖(如圖1所示),彎曲長度和自由長度作了具體規(guī)定。新國標(biāo)規(guī)定:彎曲長度為50mm時,自由長度L為(57±3)mm;彎曲長度為10mm時,自由長度L為(17±3)mm。
圖1 彎曲挺度儀示意圖
從圖1示意圖上可以看出,國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)中試樣夾持端右側(cè)是不封閉的,但對于按照舊國標(biāo)設(shè)計的電腦挺度測定儀,其試樣夾持端的右側(cè)是封閉的,也是可以的。自由端長度59mm(符合57±3mm),試樣的夾持部分占11mm,加起來70mm,從傳感器端到夾頭的距離彎曲長度是50mm,不變的。
右圖為電腦挺度測定儀夾頭實物圖
因為ISO 2493-1、 ISO 2493-1和ISO 5269的精密度數(shù)據(jù)均在附錄中給出,為了同國際標(biāo)準(zhǔn)一致,在新標(biāo)準(zhǔn)的附錄中增加精密度的相關(guān)數(shù)據(jù)。精密度用重復(fù)性(Repeatability)和再現(xiàn)性(Reproducibility)來評估,測量的精密度高,是指偶然誤差較小,測量數(shù)據(jù)比較集中。
彎曲挺度指數(shù)按式(1)進行計算
式中:
B1——彎曲挺度指數(shù),單位為牛頓六次方米每三次方克(N.m6/g3);
B——彎曲挺度,單位為牛頓(N);
g——試樣的定量,單位為克每平方米(g/m2)。
這個變化影響到彎曲挺度儀,在儀器界面參數(shù)設(shè)置要增加定量的設(shè)置,軟件程序中要增加彎曲挺度指數(shù)的計算。
以上是對新國標(biāo)GB/T 22364-2018國標(biāo)變化的解讀,主要涉及到試樣尺寸的變化,測試速度的變化及測試結(jié)果新增彎曲挺度指數(shù)的計算,涉及到指數(shù)的都要輸入試樣的定量。希望對業(yè)內(nèi)人士有所啟示和幫助。