チェーンの疲労試験基準と応用について
疲労強度試験は、チェーンの実際の使用状況に最も近い試験方法と考えられます。
チェーンは使用中は常に動作しているため、チェーンの疲労寿命と限界値を知っておく必要があります。
このテストの目的は、チェーンが恒久的に破断しない引張荷重の程度(理論上)を探ることです。
通常のチェーン(ステンレスを含まない)の場合、疲労強度は最大許容荷重と同じです。
チェーンの疲労試験方法
1. 検証試験(Conformity test)
ISO 15654で規定されるConformity testの試験方法に基づき、ISO 606、ISO 4347などのチェーン関連標準で規定される最低疲労強度(Fd)を参照して試験を行い、チェーンがISO 606、ISO 4347などの標準に適合するかを検証します。試験は3本のチェーンを必要とし、全てが300万回のサイクルに合格する必要があります。
2. ステアケース(段階法)試験(Staircase test)
この試験はチェーンの実際の疲労強度をより正確に求めることができます。ISO 15654で規定されるStaircase testの方法に基づき、試験荷重を大から小(または小から大)へ、等差級数の方式により段階に分けて試験し、1000万回の試験に合格したかによって上昇または下降の荷重級数を決定します。規定された試験結果を蓄積した後で疲労強度を計算します。以下、疲労試験の荷重、波形、計算方法などの手順についてさらに説明します。
疲労試験の手順
1. 下図に示すように試験条件を確定します。
2. 荷重の昇降インターバル(d)を確定します。
3. 試験を行い、1000万回未満のサイクルで破断した場合、試験サンプルのチェーンを交換し、荷重を1級下げて再び試験を行います。1000万回のサイクルで破断しなかった場合、試験サンプルのチェーンを交換し、再び荷重を1級上げて再試験します。
4. 試験本数
5. 試験の最大荷重(Fmax)を公式に基づいて疲労強度に修正します。
6. 平均疲労強度、標準偏差および最低疲労強度を計算します。
MCCの疲労試験機の紹介
疲労試験機は電磁駆動の機械的共振の原理に基づき、動的試験力を発生させます。試験では、チェーンを伸ばして緩める動作を繰り返し、高頻度のサイクルの疲労試験を行います。MCCは現在新型の疲労試験機を2台(2.5トン(25kN)と20トン(200kN))所有しています。