Nella norma “ISO 3800 Elementi di fissaggio filettati - Prove di fatica con carico assiale - Metodi di prova e valutazione dei risultati” pubblicata dall'Organizzazione internazionale per la normazione (ISO), vengono spiegate le condizioni per l'esecuzione di prove di fatica con carico assiale su elementi di fissaggio filettati e vengono fornite raccomandazioni per la valutazione dei risultati.
Salvo diverso accordo, le prove sono del tipo a sollecitazione alternata e vengono eseguite a temperatura ambiente con il carico applicato centrato lungo l'asse longitudinale dell'elemento di fissaggio. L'effetto dell'accoppiamento delle parti serrate sulla sollecitazione dell'elemento di fissaggio non viene considerato.
Questo metodo consente di determinare la resistenza alla fatica degli elementi di fissaggio filettati.
I risultati dei test possono essere influenzati dalle condizioni di prova. Pertanto, la presente norma specifica i requisiti minimi per mitigare tale effetto. Sono inclusi anche metodi di calibrazione e controllo del centraggio dell'apparato di prova.
In linea di principio, i test vengono eseguiti su elementi di fissaggio filettati per determinarne le proprietà di fatica, come la curva di Wohler. Gli elementi di fissaggio filettati da testare vengono montati in una macchina per prove di fatica a carico assiale e sottoposti a carichi di trazione variabili.
Lo stress medio costante viene spesso utilizzato per determinare la vita indefinita. Il rapporto di stress costante viene spesso utilizzato per i test di accettazione della qualità.
La prova continua fino a quando il provino non si rompe o non viene superato un numero predeterminato di cicli di sollecitazione. Il numero di cicli di prova è generalmente determinato dal materiale o dalla resistenza a fatica del provino. Salvo diversa indicazione, la rottura è definita come la completa separazione dell'elemento di fissaggio in due parti.
La macchina di prova utilizzata in queste prove è dotata di un dispositivo che mantiene automaticamente i carichi entro il 2% dei valori richiesti per tutta la durata della prova e conta e registra il numero totale di cicli per prova. Per garantire questa accuratezza, la macchina di prova viene calibrata periodicamente. L'intervallo di frequenza di prova deve essere compreso tra 4,2 Hz e 250 Hz. La macchina di prova genera una fluttuazione sinusoidale del carico sul provino. La macchina di prova deve essere dotata di un dispositivo che ne impedisca il riavvio automatico dopo un arresto dovuto a un'interruzione di corrente.
I dispositivi di prova devono essere in grado di trasmettere carichi assiali al provino. I requisiti di base sono illustrati nelle figure fornite nella norma. Si raccomanda l'autoallineamento.
Periodicamente, l'allineamento del dispositivo di prova deve essere verificato. Questo deve essere determinato utilizzando un perno di verifica con quattro estensimetri posizionati a un angolo di 90 pollici su una linea centrale comune attorno all'asse. La lunghezza della porzione parallela del perno di verifica del carico deve essere quattro volte il suo diametro. La differenza tra la sollecitazione massima e la sollecitazione di trazione nominale, misurata al 50% dell'intervallo di carico utilizzato sulla macchina, non deve superare il 6% della sollecitazione di trazione nominale. I dispositivi autoallineanti non sono raccomandati. Se utilizzati, l'allineamento deve essere attentamente verificato, poiché qualsiasi carico eccentrico può alterare significativamente i risultati della prova di fatica.
In breve, lo standard ISO 3800 specifica:
Lo scopo di questa norma è valutare la resistenza alla fatica degli elementi di fissaggio, fondamentale per prevedere la durabilità sotto carichi ciclici.
Le procedure di prova di base descritte nella presente norma sono:
I test producono curve S–N che rappresentano l'ampiezza dello stress in funzione del numero di cicli fino al cedimento (N). Gli strumenti statistici stimano i valori limite di resistenza per un'affidabilità specificata. I metodi includono:
I motivi principali per cui lo standard ISO 3800 è importante sono:
Di conseguenza, la norma ISO 3800 è il riferimento autorevole per la valutazione delle prestazioni di fatica assiale degli elementi di fissaggio filettati in condizioni di laboratorio controllate. Che siate produttori di elementi di fissaggio, ingegneri della qualità o progettisti strutturali, questa norma fornisce il quadro di riferimento per la coerenza, l'affidabilità e la tracciabilità nelle prove di fatica.
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