Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10269:2014 về Gối cầu kiểu chậu - Phương pháp thử

• Số hiệu: TCVN10269:2014
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2014

CHÚ DẪN:

- q là độ dốc, rad - b là chiều dài của đệm vát - t là chiều cao của đệm vát

Hình 1 - Đệm vát

4.3. Thiết bị đo chuyển vị

Thiết bị đo phải có khả năng thích hợp để đo khoảng cách giữa hai điểm cố định trên mẫu thử tại bất kỳ thời điểm nào trong suốt quá trình thử và ghi lại số liệu liên tục với tất cả lực được chỉ định. Thiết bị đo phải đảm bảo độ chính xác đến 0,01 mm.

4.4. Tấm đệm

Được làm bằng thép, có độ dầy đủ lớn để đảm bảo lực được phân bố đồng đều mà không bị biến dạng. Tấm đệm phải được gia công đến độ phẳng 0,01 mm trên 100 mm chiều dài.

5. Lấy mẫu

5.1. Lấy mẫu thử sẽ được tiến hành trên một lô cơ sở.

5.2. Một lô sẽ bao gồm các gối được sản xuất trong một ngày hoặc một thời gian qui định.

5.3. Một lô sẽ không được vượt quá 25 gối.

...

...

...

5.5. Ngoại trừ khi có chỉ dẫn của hợp đồng hoặc yêu cầu của khách hàng, số lượng mẫu thử ứng với các chỉ tiêu thử nghiệm theo quy định tại Bảng 1.

Bảng 1: Chỉ tiêu thử nghiệm và số lượng mẫu thử

Chỉ tiêu thử nghiệm

Số mẫu yêu cầu

1. Thử nghiệm nén thẳng đứng

01 mẫu / 01 lô sản phẩm

2. Thử nghiệm góc xoay

01 mẫu / 01 lô sản phẩm

3. Thử nghiệm hệ số ma sát

...

...

...

4. Thử nghiệm đẩy ngang

02 mẫu / 01 lô sản phẩm

5.6. Mẫu thử nghiệm, trước khi tiến hành thử nghiệm mẫu phải được kiểm tra bằng mắt để đánh giá tình trạng của các bộ phận cấu tạo gối và độ sạch của bề mặt gối.

6. Phương pháp thử

6.1. Thử nghiệm nén

6.1.1. Quy định chung

Thử nghiệm nén thẳng đứng được áp dụng cho tất cả các loại gối cầu kiểu chậu bao gồm: gối chậu cố định, gối chậu di động đơn hướng và gối chậu di động đa hướng.

6.1.2. Nguyên tắc

Gối thử nghiệm sẽ được tác dụng một lực nén đến 150% tải trọng thẳng đứng thiết kế lớn nhất trong 1h để xác định các đặc trưng cơ học của gối. (Sơ đồ thử nghiệm như Hình 2)

...

...

...

Hình 2 - Sơ đồ thử nghiệm nén thẳng đứng

6.1.3. Thiết bị, dụng cụ

Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm phải tuân theo các qui định tại Điều 4.

6.1.4. Mẫu thử

Mẫu thử nghiệm phải tuân theo các qui định tại Điều 5.

6.1.5. Cách tiến hành

6.1.5.1. Lắp đặt gối chậu lên bàn nén. Gia tải từ từ để tác dụng một lực nén bằng 10% lực nén thiết kế lớn nhất lên gối, sau đó ngừng gia tải và giảm tải về giá trị “0”. Lắp đặt 04 thiết bị đo chuyển vị tại bốn góc của gối và chỉnh số đọc trên thiết bị về “0” (sơ đồ lắp đặt tại Hình 2).

6.1.5.2. Tăng tải đến 150% lực nén thiết kế lớn nhất lên gối theo từng cấp, tối thiểu là 5 cấp tăng tải với tốc độ tăng tải 0,05 N/mm^2/s. Tại mỗi cấp lực, lực sẽ được duy trì trong 5 phút để đo lại các giá trị lực và biến dạng.

6.1.5.3. Giữ lực nén tại giá trị bằng 150% lực nén thiết kế lớn nhất trong 1h. Sau 1h thử nghiệm, hạ tải về “0”.

...

...

...

6.1.6. Tính toán kết quả

6.1.6.1. Vẽ biểu đồ quan hệ lực - biến dạng

Căn cứ số liệu thử nghiệm: các giá trị lực nén và biến dạng tương ứng để vẽ biểu đồ quan hệ lực nén - biến dạng (Hình 3), trong đó trục hoành biểu thị biến dạng của gối (đơn vị mm), trục tung biểu thị lực nén tương ứng (đơn vị KN).

Hình 3 - Biểu đồ quan hệ lực - biến dạng

6.1.6.2. Xác định độ cứng kháng nén của gối

6.1.6.2.1. Dựa trên đồ thị quan hệ giữa lực nén - biến dạng (đã thiết lập tại 6.6.1), xác định giá trị biến dạng ứng với lực nén bằng 30% (ký hiệu là X₃₀) và ứng với lực nén bằng 100% tải trọng thử nghiệm (ký hiệu là X₁₀₀).

6.1.6.2.2. Độ cứng kháng nén (ký hiệu là CS) của gối được xác định trong khoảng 30% và 100% tải trọng thử nghiệm theo công thức 1:

                       (1)

...

...

...

Y₁₀₀ là lực nén ứng với giá trị bằng 100% tải trọng thử nghiệm, kN;

Y₃₀ là lực nén ứng với giá trị bằng 30% tải trọng thử nghiệm, kN;

X₁₀₀ là biến dạng ứng với lực nén bằng 100% tải trọng thử nghiệm, mm;

X₃₀ là biến dạng ứng với lực nén bằng 30% tải trọng thử nghiệm, mm.

6.1.7. Báo cáo kết quả thử nghiệm

Báo cáo kết quả thử nghiệm bao gồm các thông tin sau (chi tiết xem tại phụ lục A - Biểu mẫu báo cáo kết quả thử nghiệm nén thẳng đứng):

- Loại, nguồn gốc gối chậu;

- Ngày lấy mẫu, ngày thử nghiệm;

- Các khuyết tật của gối trước khi thử nghiệm (nếu có);

...

...

...

- Biểu đồ quan hệ lực - biến dạng;

- Độ cứng kháng nén của gối;

- Mô tả tình trạng gối sau khi thử nghiệm;

- Người thử nghiệm, cơ sở thử nghiệm.

6.2. Thử nghiệm góc xoay

6.2.1. Quy định chung

Thử nghiệm góc xoay được áp dụng cho tất cả các loại gối cầu kiểu chậu bao gồm: gối chậu cố định, gối chậu di động đơn hướng, gối chậu di động đa hướng.

6.2.2. Nguyên tắc

Tác dụng một lực nén lên gối đến 75% lực nén thiết kế lớn nhất đồng thời định vị nó ở một góc xoay 0,02 rad hoặc ở góc xoay thiết kế, tùy theo số liệu nào lớn hơn. Giữ trong 1 h. Ghi lại tất cả các dấu hiệu của sự phân tách, nứt, phồng rộp của gối, bề mặt PTFE hoặc bề mặt vật liệu đàn hồi. (Sơ đồ thử nghiệm như Hình 4)

...

...

...

Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm phải tuân theo các qui định tại Điều 4.

6.2.4. Mẫu thử

Mẫu thử nghiệm phải tuân theo các qui định tại Điều 5.

Hình 4 - Sơ đồ thử nghiệm góc xoay

6.2.5. Cách tiến hành

6.2.5.1. Lắp đặt gối chậu lên bàn nén sao cho tâm gối nằm đúng tâm mặt bàn nén.

6.2.5.2. Đặt tấm đệm vát lên trên gối sao cho tâm của tấm đệm vát nằm đúng tâm mặt bàn nén và tâm gối.

6.2.5.3. Gia tải để tác dụng một lực nén bằng 75% lực nén thiết kế lớn nhất lên gối với tốc độ gia tải 0,05N/mm^2/giây (như trên Hình 4).

...

...

...

6.2.5.5. Quan sát, mô tả tình trạng của gối và các bộ phận cấu tạo gối, ghi lại các biến dạng, các vết nứt hoặc phình ra của vật liệu đàn hồi hoặc tấm PTFE.

6.2.6. Báo cáo kết quả thử nghiệm

Báo cáo kết quả thử nghiệm bao gồm các thông tin sau:

- Loại, nguồn gốc gối chậu;

- Ngày lấy mẫu, ngày thử nghiệm;

- Các khuyết tật của gối trước khi thử nghiệm (nếu có);

- Lực nén thiết kế lớn nhất;

- Lực nén thử nghiệm;

- Góc xoay thiết kế và góc xoay thử nghiệm;

...

...

...

- Người thử nghiệm, cơ sở thử nghiệm.

6.3. Thử nghiệm hệ số ma sát

6.3.1. Quy định chung

Thử nghiệm hệ số ma sát được áp dụng cho gối chậu di động bao gồm: gối chậu di động đơn hướng và gối chậu di động đa hướng.

6.3.2. Nguyên tắc

Tác dụng lên gối một lực nén bằng lực nén thiết kế lớn nhất và giữ tải trọng này tối thiểu 12h để qua đó đánh giá độ bền của bề mặt trượt. Sau đó, gối sẽ được tác động tối thiểu 100 chu kỳ trượt với tốc độ trong khoảng 2,5 cm/min đến 30,5 cm/min. Xác định lực ngang để gây ra chuyển động liên tục của gối. (Sơ đồ thử nghiệm như Hình 5)

Chú thích 3: Không được sử dụng dầu bôi trơn trên bề mặt trượt của gối, ngoại trừ nó được nhà sản xuất chế tạo.

6.3.3. Thiết bị và dụng cụ

Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm phải tuân theo các qui định tại Điều 4.

...

...

...

Mẫu thử nghiệm phải tuân theo các qui định tại Điều 5.

6.3.5. Cách tiến hành

6.3.5.1. Đặt hai gối đối xứng nhau qua tấm đệm (tấm trượt của gối tiếp xúc với mặt tấm đệm) sao cho phương của lực đẩy ngang trùng với chiều chuyển động của gối (như trên Hình 5).

6.3.5.2. Gia tải để ép hai tấm gối với mặt tấm đệm, với lực nén bằng 100 % lực nén thiết kế lớn nhất và giữ trong 12h.

6.3.5.3. Sau 12h duy trì lực nén, tác dụng một lực theo phương ngang vào tấm đệm với giá trị thích hợp để tạo ra chuyển động ngang của gối với tốc độ dịch chuyển trong khoảng từ 2,5 cm/min đến 30,5 cm/min và với cự li dịch chuyển ngang tối thiểu là 2,5 cm (Nếu có thể, cự li dịch chuyển ngang sẽ được tiến hành trên toàn bộ thang chuyển động của gối). Ghi giá trị lực đẩy ngang thỏa mãn quy định trên.

6.3.5.4. Lặp lại thử nghiệm theo mục 6.3.5.3 tối thiểu 100 chu kỳ chuyển động. Ghi giá trị lực đẩy ngang yêu cầu để tạo ra chuyển động liên tục của gối ở mỗi chu kỳ.

6.3.5.5. Kết thúc thử nghiệm, quan sát, mô tả tình trạng của gối và các bộ phận cấu tạo gối, ghi lại các biến dạng, các vết nứt hoặc phình ra của vật liệu đàn hồi hoặc tấm PTFE, thép không gỉ.

Hình 5: Sơ đồ thử nghiệm hệ số ma sát

...

...

...

6.3.6.1. Hệ số ma sát của mỗi chu kỳ chuyển động sẽ được tính toán bằng lực ngang yêu cầu để duy trì sự trượt liên tục của gối chia cho lực đứng thiết kế theo công thức 2:

           (2)

Trong đó:

μ_i là hệ số ma sát trượt tại chu kỳ thứ i;

H_i là lực đẩy ngang để tạo ra chuyển động liên tục ở chu kỳ thứ i, kN;

V là lực nén thiết kế lớn nhất, kN.

6.3.7. Báo cáo kết quả thử nghiệm

Báo cáo kết quả thử nghiệm bao gồm các thông tin sau (chi tiết xem tại phụ lục B - Biểu mẫu báo cáo kết quả thử nghiệm hệ số ma sát):

- Loại, nguồn gốc gối chậu;

...

...

...

- Các khuyết tật của gối trước khi thử nghiệm (nếu có);

- Lực nén thiết kế lớn nhất;

- Hệ số ma sát ở từng chu kỳ;

- Mô tả tình trạng gối sau khi thử nghiệm;

- Người thử nghiệm, cơ sở thử nghiệm.

6.4. Thử nghiệm lực đẩy ngang

6.4.1. Quy định chung

Thử nghiệm lực đẩy ngang được áp dụng cho gối chậu cố định và gối chậu di động đơn hướng.

6.4.2. Nguyên tắc

...

...

...

6.4.3. Thiết bị và dụng cụ

Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm phải tuân theo các qui định trong điều 4.

6.4.4. Mẫu thử

Mẫu thử nghiệm phải tuân theo các qui định trong điều 5.

6.4.5. Cách tiến hành

6.4.5.1. Đặt hai tấm gối đối xứng nhau qua tấm trượt của gối sao cho phương của lực đẩy ngang vuông góc với chiều chuyển động của gối như trên Hình 6.

Hình 6: Sơ đồ thử nghiệm đẩy ngang

6.4.5.2. Ép hai tấm gối với lực nén bằng lực nén thiết kế lớn nhất.

...

...

...

6.4.5.4. Lập lại thử nghiệm theo mục 6.4.5.3 tối thiểu 3 chu kỳ tác dụng lực đẩy ngang. Sau đó, hạ tải về “0”, quan sát đánh giá tình trạng hư hỏng của gối và các bộ phận cấu tạo gối.

6.4.6. Báo cáo kết quả thử nghiệm

Báo cáo kết quả thử nghiệm bao gồm các thông tin sau:

- Loại, nguồn gốc gối chậu;

- Ngày lấy mẫu, ngày thử nghiệm;

- Các khuyết tật nếu có;

- Lực nén thiết kế lớn nhất;

- Lực đẩy ngang yêu cầu, lực đẩy ngang thử nghiệm;

- Mô tả tình trạng gối sau khi thử nghiệm;

...

...

...

PHỤ LỤC A

(Tham khảo)

Biểu mẫu báo cáo kết quả thử nghiệm nén thẳng đứng

Số hiệu thử nghiệm: …../……

ĐƠN VỊ THỬ NGHIỆM

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN THẲNG ĐỨNG

(Tiêu chuẩn thử nghiệm: TCVN xxxx : 20....)

1. Đơn vị yêu cầu:

...

...

...

3. Nguồn gốc mẫu:

4. Ngày nhận mẫu:                                            5. Ngày thí nghiệm

6. Kết quả thí nghiệm:

Lực thẳng đứng thiết kế (V_TK):

6000 (kN)

Lực thẳng đứng thí nghiệm (V_TN):

9000 (kN)

Cấp lực

Lực tác dụng - kN

...

...

...

Đông hồ 1

Đông hồ 2

Đông hồ 3

Đông hồ 4

Trung bình

0% V_TN

0

0

0

...

...

...

0

0

20% V_TN

1800

1.02

1.10

1.98

2.07

1.54

...

...

...

3500

1.62

1.74

2.66

2.86

2.22

60% V_TN

5400

1.98

...

...

...

3.14

3.28

2.62

80% V_TN

7200

2.26

2.39

3.48

3.56

...

...

...

100% V_TN

9000

2.48

2.67

3.72

3.86

3.18

15’

9000

...

...

...

2.71

3.74

3.89

3.21

30’

9000

2.53

2.74

3.75

...

...

...

3.23

45’

9000

2.56

2.75

3.75

3.92

3.24

60’

...

...

...

2.57

2.76

3.75

3.93

3.26

Độ cứng kháng nén:

 (kN/mm)

...

...

...

8. Người thực hiện

Người thí nghiệm:                                              Người kiểm tra:

Người tính toán:

Đơn vị quản lý phòng thí nghiệm

(Ký tên, đóng dấu)

Phòng thí nghiệm hợp chuẩn (LAS XD, VILAS)

(Ký tên, đóng dấu)

PHỤ LỤC B

...

...

...

Biểu mẫu báo cáo kết quả thử nghiệm hệ số ma sát

Số hiệu thử nghiệm: …../……

ĐƠN VỊ THỬ NGHIỆM

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM HỆ SỐ MA SÁT

(Tiêu chuẩn thử nghiệm: TCVN xxxx : 20....)

1. Đơn vị yêu cầu:

2. Công trình:

3. Nguồn gốc mẫu:

4. Ngày nhận mẫu:                                            5. Ngày thí nghiệm

...

...

...

6.1. Sơ đồ thí nghiệm

6.2. Kết quả thí nghiệm

- Lực thẳng đứng thiết kế:

6000 (kN)

Quan sát bằng mắt thường sau quá trình thí nghiệm

* Lực thẳng đứng thí nghiệm:

6000 (kN)

Mẫu thử không xuất hiện vết nứt. không có biến dạng dư. Bề mặt PTFE và đĩa cao su không bị phình ra, nứt hay biến dạng.

...

...

...

12 (Giờ)

- Hệ số ma sát ở chu kỳ đầu tiên:

0.0157

- Hệ số ma sát ở chu kỳ thứ 101:

0.0168

7. Ghi chú

8. Người thực hiện

Người thí nghiệm:                                              Người kiểm tra:

Người tính toán:

...

...

...

(Ký tên, đóng dấu)

Phòng thí nghiệm hợp chuẩn (LAS XD, VILAS)

(Ký tên, đóng dấu)

Số hiệu thử nghiệm: …../……

ĐƠN VỊ THỬ NGHIỆM

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM HỆ SỐ MA SÁT (Tiếp theo)

(Tiêu chuẩn thử nghiệm: TCVN xxxx : 20....)

Số chu kỳ

...

...

...

Hệ số ma sát

Số chu kỳ

Lực đẩy ngang.

Hệ số ma sát

Số chu kỳ

Lực đẩy ngang.

Hệ số ma sát

Số chu kỳ

Lực đẩy ngang.

...

...

...

1

200

0.0167

27

198

0.0165

53

201

0.0168

...

...

...

200

0.0167

2

200

0.0167

28

198

0.0165

54

...

...

...

0.0168

80

200

0.0167

3

200

0.0167

29

198

...

...

...

55

201

0.0168

81

200

0.0167

4

200

0.0167

...

...

...

198

0.0165

66

201

0.0168

82

200

0.0167

5

...

...

...

0.0167

31

198

0.0165

57

201

0.0168

83

200

...

...

...

6

200

0.0167

32

198

0.0165

58

201

0.0168

...

...

...

201

0.0168

7

200

0.0167

33

198

0.0165

59

...

...

...

0.0168

85

201

0.0168

8

200

0.0167

34

198

...

...

...

60

201

0.0168

86

201

0.0168

9

200

0.0167

...

...

...

200

0.0167

61

201

0.0168

87

201

0.0168

10

...

...

...

0.0167

36

200

0.0167

62

202

0.0168

88

201

...

...

...

11

200

0.0167

37

200

0.0167

63

202

0.0168

...

...

...

201

0.0168

12

200

0.0167

38

20Q

0.0167

64

...

...

...

0.0168

90

201

0.0168

13

200

0.0167

39

200

...

...

...

65

202

0.0168

91

201

0.0168

14

200

0.0167

...

...

...

200

0.0167

66

202

0.0168

92

201

0.0168

15

...

...

...

0.0167

41

200

0.0167

67

202

0.0168

93

201

...

...

...

16

200

0.0167

42

200

0.0167

68

202

0.0168

...

...

...

201

0.0168

17

200

0.0167

43

200

0.0167

69

...

...

...

0.0168

95

202

0.0168

18

200

0.0167

44

200

...

...

...

70

202

0.0168

96

202

0.0168

19

200

0.0167

...

...

...

200

0.0167

71

202

0.0168

97

202

0.0168

20

...

...

...

0.0167

46

200

0.0167

72

202

0.0168

98

202

...

...

...

21

198

0.0165

47

200

0.0167

73

202

0.0168

...

...

...

202

0.0168

22

198

0.0165

48

200

0.0167

74

...

...

...

0.0168

100

202

0.0168

23

198

0.0165

49

200

...

...

...

75

202

0.0168

101

202

0.0168

24

198

0.0165

...

...

...

200

0.0167

76

202

0.0168

25

...

...

...

0.0165

51

200

0.0167

77

202

0.0168

...

...

...

26

198

0.0165

52

200

0.0167

78

202

0.0168

...

...

...