بخش A2

این روش آزمون، توانایی اتاقک اصلی یا میله ورودی برای مقاومت به نیروی بیرونی عمود بر محور خود در امتداد طول را تعیین می کند. این آزمون برای اتاقک اصلی یا میله ورودی با هر اندازه اسمی کاربرد دارد.

در صورتی که دستگاه مناسب مطابق با ویژگی های ذکر شده در پیوست الف موجود نباشد، از این روش می توان به جای روش آزمون استحکام خردشوندگی ارائه شده در پیوست الف استفاده کرد.

از این روش آزمون برای تعیین استحکام کششی خمشی حلقه یا استحکام خردشوندگی اتاقک اصلی یا میله ورودی ساخته شده از PRC با استفاده از آزمونه های بریده شده از آن، به جای حلقه های مورد استفاده در پیوست الف، استفاده می شود. این خواص برای ارزیابی توانایی اتاقک اصلی یا میله ورودی در سراسر طول خود برای مقاومت به نیروی بیرونی کاربرد دارد.

دستگاهی است که توانایی اعمال نیروی فشاری به آزمونه تا رسیدن به حداقل استحکام کششی خمشی حلقه یا شکست آزمونه را بدون شوک یا ضربه داشته باشد. نیرو باید با نرخ ثابت به نحوی اعمال شود که در محدوده دو تا سه دقیقه بتوان به مقدار مورد نظر رسید.

دستگاه باید به اندازه ای صلب باشد که توزیع نیرو تحت تأثیر تغییرشکل یا تسلیم هیچ یک از اجزاء قرار نگرفته و باید نیرو را در صفحه ای عمود بر خطوط مرکزی آزمونه منتقل کند.

نیرو باید به نحوی اعمال شود که ترکیب تکیه گاه و حامل ها برای چرخش در صفحه ای عمود بر خطوط مرکزی طولی حامل های بالایی و پایینی، آزاد باشد.

حرکت آزاد یکی از تیرهای حامل پایینی باید امکان پذیر باشد.

دستگاه باید مجهز به وسایل اندازه گیری، نشانگر و ثبت نیروی کل وارد بر آزمونه با دقتی در محدوده ±۲ درصد نیروی وارده باشد.

حامل ها باید از جنس فلز یا چوب سخت مناسب، که مستقیم و بدون پیچ و تاب یا گره است، باشند. آن ها می توانند به صورت پیوسته یا تکه تکه باشند.

ضخامت حامل ها باید حداقل ۲۵ میلی متر باشد.

نیرو باید از طریق یک نوار حامل بالایی اعمال شود.

سطوحی که در تماس با آزمونه هستند باید به شکل روکش دار مطابق با شکل ب-۱ باشند. جنس این سطوح باید از ماده الاستومری با سختی IRHD (۵۵ ± ۱۰) بوده یا نمد با چگالی g/cm³ (۰/۳ ± ۰/۰۲۵) باشد.

ضخامت روکش حامل بالایی باید حداقل ۳ mm و روکش تیرهای حامل پایینی باید mm (۲۰ ± ۵) باشد.

عرض نوار حامل ( $a_b$) بالایی باید یک دهم فاصله بین مراکز تیرهای حامل ( $l_b$) باشد (شکل ب-۱).

تیرهای حامل پایینی باید به صورت مرکزی نزدیک محور اعمال نیرو روی حامل پایینی قرار گیرند.

حرکت آزاد یکی از تیرهای حامل پایینی باید امکان پذیر باشد.

الف) مقطع طولی
ب) مقطع عرضی
راهنما:
1 محور اعمال نیرو
2 لبه اعمال فشردگی
3 تیر اعمال فشردگی
4 روکش الاستومری یا نمدی به ضخامت ۳ mm
5 آزمونه PRC
6 روکش الاستومری یا نمدی به ضخامت ۲۰ mm
7 حامل غلتکی فلزی فراهم کننده حرکت
8 صفحه پایه ستون دستگاه آزمون

$a$ عرض آزمونه، $b=3\times e$
$b$ مکان نیروی اعمالی، $0.5\times b$
$c$ عرض کف زمین، $0.33\times e$
$l_p$ طول آزمونه، $5\times e$
$a_b$ عرض نوار حامل بالایی، $0.1\times l_b$
$e$ ضخامت دیواره آزمونه
$l_b$ فاصله بین حامل ها
$P$ نیروی وارده

شکل ب-۱ – نمونه ای از آرایش آزمون با استفاده از آزمونه های بریده شده از اتاقک اصلی یا میله ورودی

آزمونه باید از اتاقک اصلی یا میله ورودی یا قطعه ای ساخته شده از آن، بریده شود.

آزمونه باید سطوح مرزی موازی داشته، طول آن ( $l_p$) باید حدود پنج برابر ضخامت دیواره ( $e$) و عرض آن ( $b$) حدود سه برابر ضخامت دیواره باشد.

یادآوری – ابعاد بیان شده فقط برای اشاره هستند.

اضلاع طولی آزمونه باید عمود بر سطح تولید شده اتاقک اصلی یا میله ورودی باشد.

برای تأیید انطباق با حداقل استحکام خردشوندگی تعیین شده، محاسبات ارائه شده در این بند برای تعیین نیروی اعمالی ( $P_{min}$) انجام شود.

برای تعیین استحکام خردشوندگی اتاقک اصلی (یا میله ورودی) یا استحکام کششی خمشی PRC آن، مطابق با بند ب-۵-۲ عمل شود. در غیر اینصورت، مطابق با محاسبات ارائه شده در این بند عمل شود.

ب-۵-۱-۲ حداقل نیروی خردشوندگی ( $q_{cr,min}$) برحسب نیوتن بر میلی متر اتاقک اصلی یا میله ورودی (N/mm)، با استفاده از معادله ۱ بند ۵-۴-۱-۱ ("رده استحکام" × [DN] × ۰/۰۰۱) محاسبه می شود. رده استحکام، مقداری بدون بعد بوده که در جدول ۳ برای اندازه اسمی اتاقک اصلی یا میله ورودی مورد نظر ارائه شده است. [DN] اندازه اسمی مربوط به اتاقک اصلی یا میله ورودی مورد نظر است که به صورت مقداری بدون بعد بیان می شود.

ب-۵-۱-۳ حداقل تنش کششی خمشی حلقه ( $\sigma_{rb,min}$) با استفاده از معادله ب-۱ محاسبه می شود.

که در آن:

$\sigma_{rb,min}$ حداقل استحکام کششی خمشی حلقه، برحسب پاسکال (Pa)؛
$q_{cr,min}$ حداقل استحکام خردشوندگی، برحسب نیوتن بر میلی متر طول اتاقک اصلی یا میله ورودی (N/mm)؛
$d_i$ قطر داخلی اتاقک اصلی یا میله ورودی، برحسب میلی متر (mm)؛
$e$ ضخامت دیواره اتاقک اصلی یا میله ورودی، برحسب میلی متر (mm)؛
$W_{ring}$ نیروی ناشی از وزن خود اتاقک اصلی یا میله ورودی، برحسب نیوتن بر میلی متر (N/mm) است.

ب-۵-۱-۴ برای تأیید انطباق با حداقل استحکام خردشوندگی برای اتاقک اصلی یا میله ورودی، حداقل نیروی آزمون ( $P_{calc}$) با استفاده از معادله ب-۲ و نیروی اعمالی ( $P_{min}$) توسط دستگاه آزمون به آزمونه با استفاده از معادله ب-۳ محاسبه می شود.

که در آن:

$P_{calc}$ حداقل نیروی آزمون، برحسب نیوتن (N)؛
$P_{calc}$ حداقل نیروی اعمالی توسط دستگاه آزمون به آزمونه، برحسب نیوتن (N)؛
$W^*$ نیروی ناشی از وزن تیر اعمال فشردگی (و در صورت کاربرد، لبه اعمال فشردگی)، برحسب نیوتن (N) است؛
$b$ عرض آزمونه، برحسب میلی متر (mm)؛
$e$ ضخامت دیواره آزمونه، برحسب میلی متر (mm)؛
$l_b$ فاصله بین حامل ها، برحسب میلی متر (N/mm) و
$f_{corr}$ ضریب تصحیح برای در نظر گرفتن توزیع تنش در تیر خمیده، که از معادله ب-۴ بدست می آید:

که در آن:

$e$ ضخامت دیواره آزمونه، برحسب میلی متر (mm)؛
$d_i$ قطر داخلی اتاقک اصلی یا میله ورودی، برحسب میلی متر (mm) است.

آزمونه به صورت افقی و مرکزی روی تیرهای حامل پایینی مطابق با شکل الف-۱ قرار داده شود.

در صورت بررسی انطباق با حداقل استحکام خردشوندگی، نیرو به صورت پیوسته با نرخ پایدار به نحوی وارد شود که بتوان در محدوده ۲ تا ۳ دقیقه به نیروی مورد نیاز ( $P_{min}$) رسید یا آزمونه دچار شکست شود. نیروی اعمالی، وضعیت ظاهری و ابعاد آزمونه ثبت شود.

در صورت تعیین استحکام خردشوندگی، نیرو به صورت پیوسته با نرخ پایدار به نحوی وارد شود که شکست در محدوده ۲ تا ۳ دقیقه رخ دهد. حداکثر نیروی اعمالی، وضعیت ظاهری و ابعاد آزمونه ثبت شود.

اگر حداکثر نیروی اعمالی ( $P$) حین آزمون منجر به شکست آزمونه شود، در اینصورت مقدار محاسبه شده برای $\sigma_{rb}$، استحکام کششی خمشی حلقه برای PRC اتاقک اصلی یا میله ورودی است. ولی اگر حداکثر نیروی اعمالی ( $P$) حین آزمون منجر به شکست آزمونه نشود، در اینصورت مقدار محاسبه شده برای $\sigma_{rb}$، تنش کششی خمشی حلقه بدست آمده حین آزمون است.

تنش یا استحکام کششی خمشی حلقه ( $\sigma_{rb}$) برای PRC اتاقک اصلی یا میله ورودی با استفاده از معادله ب-۵ محاسبه می شود:

که در آن:

$\sigma_{rb}$ تنش یا استحکام کششی خمشی حلقه برای PRC اتاقک اصلی یا میله ورودی، برحسب پاسکال (Pa)؛
$f_{corr}$ ضریب تصحیح برای در نظر گرفتن توزیع تنش در تیر خمیده، که برحسب کاربرد از معادله ب-۴ بدست می آید؛
$P$ حداکثر نیروی اعمالی حین آزمون شامل $W^*$، برحسب نیوتن (N)؛
$l_b$ فاصله بین مراکز تیرهای حامل، برحسب میلی متر (N/mm)؛
$b$ عرض آزمونه، برحسب میلی متر (N/mm) و
$e$ ضخامت دیواره آزمونه، برحسب میلی متر (mm) است.

برای ارزیابی انطباق با الزامات حداقل استحکام خردشوندگی، محاسبات ارائه شده در این بند برای تعیین نیروی خردشوندگی ( $q_{cr}$) با استفاده از معادله ب-۶ انجام شده و تنش کششی خمشی حلقه ( $\sigma_{rb}$) مطابق با بند ب-۶-۱ تعیین می شود. اگر آزمونه حین آزمون دچار شکست شود، در اینصورت از استحکام کششی خمشی حلقه ( $\sigma_{rb}$) تعیین شده مطابق با بند ب-۶-۱ استفاده می شود؛ و مقدار محاسبه شده برای $q_{cr}$، استحکام خردشوندگی اتاقک اصلی یا میله ورودی است.

که در آن:

$q_{cr}$ نیرو یا استحکام خردشوندگی محاسبه شده، برحسب نیوتن بر میلی متر طول (N/mm)؛
$\sigma_{rb}$ تنش یا استحکام کششی خمشی حلقه تعیین شده مطابق با بند ب-۶-۱، برحسب پاسکال (Pa)؛
$d_i$ قطر داخلی اتاقک اصلی یا میله ورودی، برحسب میلی متر (mm)؛
$e$ ضخامت دیواره اتاقک اصلی یا میله ورودی، برحسب میلی متر (mm) و
$W_{ring}$ نیروی ناشی از وزن خود اتاقک اصلی یا میله ورودی، برحسب نیوتن بر میلی متر طول آن (N/mm) است.

گزارش آزمون باید شامل اطلاعات زیر باشد:

الف) ارجاع به این استاندارد ملی و این پیوست؛
ب) مشخصات کامل اتاقک اصلی یا میله ورودی، که آزمونه از آن برداشته شده است؛
پ) تاریخ، زمان و مکان نمونه برداری؛
ت) تعداد آزمونه های ساخته شده و آزمون شده و ارقام یا کدهای شناسایی آن ها؛ ث) ابعاد هر آزمونه و در صورت کاربرد، وزن و چگالی محاسبه شده برای هر آزمونه؛
ج) گزارش شکست یا عدم شکست برای هر آزمونه؛
چ) در صورت کاربرد، حداقل نیروی اعمالی ( $P_{min}$) به آزمونه توسط دستگاه آزمون برای هر آزمونه؛
ح) حداکثر نیروی اعمالی حین آزمون ( $P$) شامل $W^*$ برای هر آزمونه؛
خ) مقدار محاسبه شده $\sigma_{rb}$ برای هر آزمونه؛
د) مقدار محاسبه شده $f_{corr}$ برای هر آزمونه؛
ذ) فاصله بین مراکز تیرهای حامل ( $l_b$)؛
ذ) مقدار محاسبه شده نیروی خردشوندگی ( $q_{cr}$)، برای هر آزمونه؛
ر) جزئیات دستگاه؛
ز) دما حین آزمون؛
ژ) توصیف آزمونه پس از انجام آزمون؛
س) هر عاملی که می تواند بر نتایج تأثیر گذارد، از قبیل هرگونه رویداد یا جزئیات عملیاتی که در این استاندارد به آن اشاره نشده است؛
ش) تاریخ، زمان و مکان آزمون.