Метрология в зарубежных странах

3.2 Метрологические организации стран Западной Европы

Европейская метрологическая организация (ЕВРОМЕТ), созданная в 1987 г., объединяет страны--члены ЕС. Ее цель -- развитие более тесного сотрудничества между странами по совершенствованию эталонов в рамках децентрализованных метрологических структур; оптимизация использования национальных ресурсов и служб для ускорения внедрения разработок по метрологии; улучшение качества измерительных служб и др. Основные направления практической деятельности: координация проектов по созданию эталонов; координация реализации финансовых средств, отведенных для нужд метрологии; проведение экспертизы первичных и национальных эталонов; создание условий для сотрудничества стран-членов по отдельным проектам; информационное обеспечение стран-членов. ЕВРОМЕТ ведет исследовательскую работу в области фундаментальных констант, методов измерений самых высоких уровней точности, создания эталонов; издает справочник "Метрология в Европе". Особенностью организации является отсутствие постоянного места нахождения и своего собственного бюджета. Финансирование конкретных разработок берут на себя члены организации. Западно-Европейское объединение по законодательной метрологии (ВЕЛМЕТ) основано в 1989 г. с целью координации деятельности национальных служб законодательной метрологии стран ЕС для устранения препятствий в торговле в рамках Европейского Союза. Организация считает реальным способом достижения этих целей обеспечение взаимного признания сертификатов испытаний и поверки средств измерений. В 1990 г. 13 стран подписали Меморандум о взаимопонимании, который не преследует цель оказания юридического воздействия на подписавшие стороны, и носит сугубо рекомендательный характер. В соответствии с Меморандумом создан Комитет ВЕЛМЕТ, работающий по своим процедурным правилам. ВЕЛМЕТ не имеет собственного финансирования, каждый член Объединения свою деятельность финансирует самостоятельно. Западно-Европейское объединение по калибровке (EAL) создано в 1989 г. странами-членами ЕС с целью содействия взаимному признанию национальных сертификатов о калибровке средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору. Как известно, эти средства измерения не подлежат обязательной поверке и не попадают в сферу деятельности законодательной метрологии. Членами Объединения являются калибровочные национальные службы. Цели и задачи организации изложены в Меморандуме о взаимопонимании, который подписали представители 15 стран. Объединение не имеет постоянного места пребывания. Секретариат находится в той стране, чей представитель избран секретарем (сроком на четыре года). Нет у организации и собственного бюджета, а необходимые расходы несут национальные калибровочные службы стран-членов.

3.3 Сотрудничество по метрологии в Содружестве Независимых Государств (СНГ)

Между государствами-членами СНГ подписано Межправительственное соглашение о проведении в пределах СНГ взаимосогласованной политики в области стандартизации, метрологии, сертификации. По этому документу сохраняется единство измерений на основе использования имеющихся эталонов единиц физических величин, стандартных справочных данных, стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов. Большинство эталонов находится в России. В развитие указанного выше Соглашения приняты и другие документы:

* Соглашение о взаимном признании результатов государственных испытаний и утверждения типа, метрологической аттестации, поверки и калибровки средств измерений, а также результатов аккредитации лабораторий, осуществляющих испытания, поверку или калибровку средств измерений;

* Соглашение о сотрудничестве по созданию и использованию данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;

* Соглашение о сотрудничестве по созданию и применению стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.

Для координации работ учреждена Научно-техническая комиссия по метрологии МГС по стандартизации, метрологии и сертификации.

Основные функции комиссии:

- координация деятельности национальных органов по реализации межправительственных соглашений и решений МГС, относящихся к вопросам обеспечения единства измерений в государствах-участниках Соглашения;

- организация разработки проектов межгосударственных нормативных документов в области обеспечения единства измерений и выработка рекомендаций по их принятию МГС;

- формирование предложений по разработке программ создания и использования межгосударственных эталонов и образцовых средств измерений, межгосударственных стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;

- организация разработки межгосударственных программ проведения сличений национальных исходных эталонов и поверки средств измерений;

- взаимодействие с другими научно-техническими комиссиями МГС, отраслевыми рабочими комиссиями межгосударственных советов СНГ.

Глава 4. Механические испытания материалов

4.1 Классификация видов испытаний

Различают следующие виды испытаний механических свойств.

Статические испытания характеризуются плавным и медленным приложением нагрузки к испытуемому образцу. Такой характер нагружения дает возможность измерять с достаточной точностью величину нагрузки, приложенной к образцу, а также величину деформации в любой момент испытаний.

Динамические испытания (ударные) характеризуются резким изменением величины действующих сил, большой скоростью деформации образца. Обычно динамические испытания служат для определения вязкости или хрупкости материала.

Испытания на усталость или выносливость характеризуются многократно повторяющимися нагрузками одного или разных знаков. Разрушение материала при таком нагружении происходит быстрее, чем при аналогичных статических нагрузках.

Испытания на твердость, как разновидность механического испытания, получили широкое применение. Различают контактные методы испытаний, когда в материал внедряется под нагрузкой другое тело, и бесконтактные - на основе физических принципов.

Испытания на износ и истирание заключаются в определении изменений механических свойств материалов после длительно воздействия сил трения.

Технологические испытания проводят, если желают установить пригодность материала для определенного технологического процесса. Рассмотрим некоторые виды испытания материалов.

4.2 Статические испытания на растяжение

Методы испытаний черных и цветных металлов регламентируются ГОСТ 1497-84, в соответствии с которым в помещении должна быть температура от 10 до 35^°С. Размеры и типы образцов установлены тем же стандартом, а правила отбора образцов указаны в ГОСТ 7564-73. Применяют образцы специальной формы - с гладкими цилиндрическими головками (применяются чаще) или плоские. Цилиндрические образцы (рис. 2.1) имеют рабочую часть, на которой отмечается начальная длина l₀.

Рис. 2.1

Размеры образцов делают стандартными для того, чтобы испытания в различных лабораториях были сопоставимы. Подготовка образцов к испытанию к испытанию начинаются с их контроля. Образцы с механическими повреждениями, с нарушениями требований шероховатости поверхности и с размерами, отклоняющимися от допустимых, к испытаниям не допускаются. Образцы устанавливают в захваты разрывной машины, которая обеспечивает возможность плавного нарастания растягивающей силы F с одновременным измерением удлинения образца и вычерчиванием диаграммы растяжения. Многие современные машины оснащены компьютером для автоматической обработки результатов испытаний.

4.3 Диаграмма растяжения низкоуглеродистой стали

Диаграмма растяжения для образцов из низкоуглеродистой стали, записанная с помощью специального устройства разрывной машины, представлена на рис. 2.2. Ось абсцисс соответствует абсолютному удлинению образца ?l, по оси ординат зафиксированы значения силы F. В начальной стадии нагружения до некоторой точки А диаграмма растяжения представляет собой наклонную прямую, что указывает на пропорциональность между нагрузкой и деформацией, т.е. на справедливость закона Гука.

Нагрузка, при которой пропорциональность еще не нарушается, обозначена на диаграмме F_ПЦ и используется для вычисления предела пропорциональности материала.

Зона ОВ называется зоной упругости. При таком нагружении силой F_у возникают только упругие деформации, по этому участку определяют важную механическую характеристику - предел упругости.

У многих материалов значения пределов пропорциональности и пределов упругости незначительно отличаются друг от друга, приближенно считают, что они совпадают.

При дальнейшем нагружении криволинейная часть диаграммы переходит почти в горизонтальный участок СD - площадку текучести. Здесь деформации растут, практически, без увеличения нагрузки. Нагрузка F_т, соответствующая точке D, используется для определения предела текучести. Для пластичных материалов, к которым относятся многие конструкционные углеродистые стали без упрочнения, текучесть считается признаком разрушения.

В точке Е на образце действует максимальная сила F_max и у образца наблюдается в одном месте заметное сужение поперечного сечения - «шейка», прочность его резко уменьшается и в точке К наступает разрыв.

По данным диаграммы растяжения по формулам (2.1) - (2.4) определяют важнейшие характеристики материала. Обозначено: А - первоначальная площадь поперечно сечения рабочей части образца;

А_ш - площадь поперечного сечения образца в месте шейки;

l₀ - первоначальная рабочая длина образца;

l_к - конечная длина образца в точке К.

Предел текучести

?_T = F_T / A. (2.1)

Временное сопротивление

?_В = F_мах / A. (2.2)

Характеристики пластичности материала определяются по точке К:

Относительное остаточное удлинение

. (2.3)

Относительное остаточное сужение

ш = (А - А_ш)/ А. (2.4)

Если какая-то деталь механизма работает на растяжение (рис. 2.3), то, зная предел текучести ?_T, конструктор может рассчитать эту деталь на прочность.

Условие прочности детали

? = F/A<=[ ?_T/n], (2.5)

Где ? - напряжение в сечениях детали;

А - площадь поперечного сечения данной детали;

N - коэффициент запаса прочности, который принимается в пределах 1,25…2,5, т.е., чтобы деталь нормально работала, напряжение должно быть, в среднем, в два раза меньше предела текучести.

Из этой формулы видно, как используется одна из найденных механических характеристик материала.

Размещено на Allbest.ru