ГОСТ 12.4.145-84

Группа Т58

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ


Система стандартов безопасности труда

РЕЗИНА ДЛЯ НИЗА СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБУВИ

Метод определения теплопроводности

Occupational safety standards system labour.
Rubber for special shoes bottom. Method for determination of heat conduction

МКС 13.340.50
ОКСТУ 2509

Дата введения 1987-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 декабря 1984 г. N 4525 дата введения установлена 01.01.87

Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2003 г.


Настоящий стандарт устанавливает метод определения теплопроводности резины для низа специальной обуви, предназначенной для защиты от повышенных температур (контактного тепла) в интервале температур от 18 °С до 150 °С.

Сущность метода заключается в измерении теплового потока, проходящего через образец плоской формы, находящийся между нагревателем и холодильником, и разности температур холодильника и нагревателя при стационарном режиме испытания.

1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Образцы для испытания вырубают специальным резаком на прессе из центральной части пластины на расстоянии не менее 15 мм друг от друга, а также из пяточной части формованных подошв или носочной части, предварительно сошлифовав рифление, если его глубина более 0,5 мм.

1.2. Образец должен быть диаметром (100±1) мм, толщиной 4-8 мм.

1.3. Поверхность образца должна быть гладкой или с рисунком рифления глубиной не более 0,5 мм, без пороков.

1.4. Теплопроводность резины определяют на шести образцах по два в каждом испытании.

2. АППАРАТУРА

2.1. Схема установки для определения теплопроводности приведена на черт.1, рабочая часть установки - на черт.2. Описание установки приведено в приложении 1.

Черт.1. Схема установки для определения теплопроводности

1 - автотрансформатор; 2 - ваттметр; 3 - переключатель термопар; 4 - рабочая часть; 5 - термостат;
6 - холодный спай термопар; 7 - электронно-цифровой вольтметр

Черт.1

Черт.2. Рабочая часть установки

1 - нагреватель; 2, 11 - текстолитовые кольца; 3 - холодильники; 4 - тепломер; 5 - микрометры;
6, 7, 8, 12, 13 - термопары; 9 - образцы; 10 - прижимные винты; 14 - текстолитовые крышки

Черт.2

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Образцы для испытаний готовят в соответствии с ГОСТ 269-66. Образцы резины испытывают не ранее чем через 24 ч после вулканизации.

3.2. Толщину образцов измеряют в четырех точках поверхности (одно измерение в середине и три по краям) толщиномером по ГОСТ 11358-89. За результат измерений принимают среднеарифметическое значение всех измерений.

Толщину образца измеряют с погрешностью не более 0,01 мм.

3.3. Контактные поверхности образцов перед закладкой в рабочую часть установки протирают этиловым техническим спиртом (ГОСТ 17299-78).

3.4. Контактные поверхности холодильников и нагревателей протирают этиловым техническим спиртом через каждые пять испытаний.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Образцы закладывают в рабочую часть установки, прижимают к нагревателю прижимными винтами. Толщину образцов измеряют микрометром. Допускается изменение суммарной толщины образцов после прижатия не более чем на 1 мм.

Предварительно проверяют нулевую точку микрометров без образцов.

4.2. Подбирают мощность нагревателя так, чтобы перепад температур поверхностей холодильников и нагревателя был равен 15 °С - 20 °С.

4.3. Установку прогревают в течение 1 ч.

4.4. Каждые 5 мин измеряют температуру на поверхностях холодильников и нагревателя до наступления стационарного режима, признаком которого является постоянство температур трех последовательных измерений.

4.5. Результаты измерений вносят в протокол наблюдений (приложение 2).

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Теплопроводность резины () в Вт/(м·°С) вычисляют по формуле

,

; ; ;

; ,

где - средняя температура нагревателя, °С;

- средняя температура холодильников, °С;

- температура верхнего холодильника, °С;

- температура верхней части нагревателя, °С;

- температура нижней части нагревателя, °С;

- температура нижнего холодильника, °С;

- температура боковой поверхности нагревателя, °С;

, - перепады температур по толщине образцов, °С;

- мощность нагревателя, Вт;

- радиальные теплопотери, Вт;

- средняя толщина образцов, м (после прижатия);

, - постоянные прибора:

=63,69; =0,132.

характеризует величину поверхности, - теплопроводность тепломера и его геометрические размеры.

Пример расчета постоянных и приведен в

приложении 3.

5.2. Теплопроводность резины с учетом контактного термического сопротивления () вычисляют по формуле

,

где - теплопроводность резины без учета контактного термического сопротивления, Вт/(м·°С);

- теплопроводность резины с учетом контактного термического сопротивления, Вт/(м·°С), (окончательный результат испытаний).

;

- средняя толщина образца, м;

- контактное термическое сопротивление, (м· °C)/Вт.

,

- находят по графику зависимости теплового сопротивления от толщины образца.

5.3. За результат определения принимают среднеарифметическое значение результатов трех параллельных измерений, округленных до третьего десятичного знака.

Допускаемые расхождения между параллельными определениями указаны в нормативно-технической документации на материал.

6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. Не допускается закладывать и вынимать образцы на включенной установке.

6.2. Требования электробезопасности при проведении испытаний должны соответствовать ГОСТ 12.2.007.0-75. Требования пожарной безопасности - по ГОСТ 12.1.004-91.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ РЕЗИН ДЛЯ НИЗА СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБУВИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

1. Рабочая часть установки состоит из плоского круглого бронзового нагревателя диаметром 100 мм, внутри которого находится спираль из нихрома; тепломера для уменьшения и учета радиальных теплопотерь, который состоит из двух колец термостойкой пористой резины; текстолитовых колец толщиной 17 мм каждое, двух бронзовых холодильников в форме дисков диаметром 100 мм; термостата с термостатирующей жидкостью (вода, силиконовое масло и др.); двух микрометров с ценой делений 0,01 мм для измерения толщины образцов после прижатия; пяти медь-константановых термопар (градуированных в установленном порядке); текстолитовых крышек с прижимными винтами для прижатия образцов к нагревателю.

2. Мощность нагревателя регулируется автотрансформатором и регистрируется ваттметром с пределами измерения 0-50 Вт. Класс точности ваттметра не должен быть ниже 0,5.

3. Показания термопар регистрируют с помощью электронно-цифрового вольтметра с пределами измерения 0-10 мВ, класса точности не ниже 0,05.

Пересчет показаний электронно-цифрового вольтметра приведен в табл.1.

Таблица 1

4. Установку проверяют 1 раз в 3 мес по стандартному образцу из полиметилметакрилата (ГОСТ 17622-72) толщиной (3,3±0,3) мм, диаметром (100±1) мм, аттестованным в установленном порядке. Теплопроводность стандартного образца полиметилметакрилата приведена в табл.2.

Таблица 2

где - средняя температура образца, °С.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

Примечание.

- толщина образца, м;

- мощность нагревателя, Вт;

- температура холодного спая, °С;

- температура термопар, °С;

- теплопроводность образца, Вт/(м·°С);

- теплопроводность образца с учетом контактного термического сопротивления, Вт/(м·°С).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (справочное). ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОСТОЯННЫХ А и В

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное

          
ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОСТОЯННЫХ И

Постоянная величина определяется из формулы

,

где - поверхность теплообмена, м.

Постоянная определяется из следующей формулы

,

,

где - теплопроводность тепломера, Вт/(м·°С);

- толщина тепломера, м;

- боковая поверхность нагревателя, м.