ISO/TR 10771-2:2008 油圧作動油の動力—金属圧力を含むエンベロープの疲労圧力試験—パート2:評価方法 | ページ 3

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序章

油圧流体動力システムでは、動力は閉回路内の圧力下で伝達および制御されます。油圧コンポーネントのメーカーとユーザーは、疲労破壊モードと機能安全性および耐用年数との関係が重要であるため、グローバルな信頼性に関する情報を入手することが重要です。 ISO 10771 のこの部分は、耐圧容器の定格を検証するための疲労試験の方法を提供します。

動作中、システム内のコンポーネントは次のような負荷を受ける可能性があります。

  • 内圧;
  • 外力;
  • 慣性と重力の影響;
  • 衝撃または衝撃;
  • 温度変化または勾配。

これらの負荷の性質は、単一の静的アプリケーションから、連続的に変化する振幅、反復負荷、さらには衝撃までさまざまです。コンポーネントがこれらの負荷にどれだけ耐えられるかを知ることは重要ですが、ISO 10771 のこの部分では、内圧による負荷のみを扱っています。

個々のコンポーネントの圧力定格 (最大許容定格圧力の決定など) については、すでにいくつかの国際規格が存在しており、ISO 10771 のこの部分はそれらを置き換えるものではありません。代わりに、疲労検証の方法が提供されます。

ISO 10771 のこの部分では、コンポーネントの圧力定格を決定する多くの社内およびその他の方法に信頼性を与えるための普遍的な検証テストについて説明しています。信頼性は、金属疲労の基本的な性質と、その統計的処理および統計的検証の数学的理論に基づいています。それにもかかわらず、検証方法の精度を最大化するには、コンポーネントとその代表的な試験片の設計知識が必要です。この試験方法を使用すると、サンプル サイズに関係なく、油圧コンポーネントの疲労破壊のリスクを減らすことができます。

ISO 10771 のこの部分に従ってコンポーネントを評価するには、コンポーネントの評価を提案し、試験片を選択し、試験圧力を選択する必要があります。次に、ISO 10771-1 に従って疲労試験を実施します。テストが成功した場合、提案された評価は、サンプルによって表されるコンポーネントのファミリに対して検証されます。

ISO 10771 のこの部分は、ANSI/(NFPA) T 2.6.1 に基づいています。ANSI/(NFPA) T 2.6.1 は、米国で 25 年以上にわたって開発および使用されてきた規格であり、日本では JSME S006-1985 として採用されています。世界の他の地域で十分な経験が得られ、材料に関する追加データが得られれば、ISO 10771 のこの部分は将来、国際規格として再起草される可能性があります。

附属書 A の試験係数は、米国の情報源から得られた材料データに基づいていることに注意してください。 ISO 10771 のこの部分を発行する目的の 1 つは、他の国から材料データを取得することです。テスト係数は材料特性のみに基づいており、圧力を含むエンベロープ内の要素の公差には基づいていません。

附属書 C では、テストを加速するための可能な方法について説明します。この例は、材料特性データを使用して加速係数を決定する方法を示し、慎重に選択する必要があることを示しています。 ISO 10771 のこの部分のもう 1 つの目的は、附属書 C に記載されている追加データを求めることです。貢献者は、利用可能なデータを ISO TC 131/SC 8 の幹事に提出するよう求められます。

Introduction

In hydraulic fluid power systems, power is transmitted and controlled under pressure within a closed circuit. It is important for the manufacturer and user of hydraulic components to have information on their global reliability because of the importance of the fatigue failure mode and the relationship with their functional safety and service life. This part of ISO 10771 provides a method for fatigue-testing in order to verify the rating of a pressure-containing envelope.

During operation, components in a system can be subjected to loads that arise from:

  • internal pressure;
  • external forces;
  • inertia and gravitational effects;
  • impact or shock;
  • temperature changes or gradients.

The nature of these loads can vary from a single static application to continuously varying amplitudes, repetitive loadings and even shocks. It is important to know how well a component can withstand these loads, but this part of ISO 10771 addresses only the loads due to internal pressure.

There are several International Standards already in existence for pressure rating of individual components (e.g. for determining maximum allowable rated pressure) and this part of ISO 10771 is not intended to replace them. Instead, a method of fatigue verification is provided.

This part of ISO 10771 describes a universal verification test to give credibility to the many in-house and other methods of determining the pressure rating of the components. Credibility is based upon the fundamental nature of metal fatigue with its statistical treatment and a mathematical theory of statistical verification. Nevertheless, it is necessary to have design knowledge of the component and its representative specimens to maximize accuracy of the verification method. The use of this test method can reduce the risk of fatigue failure for a hydraulic component regardless of sample size.

In order to rate components in accordance with this part of ISO 10771, it is necessary to propose a rating for the component, select test specimens and select a test pressure. A fatigue test is then conducted in accordance with ISO 10771-1. If the test is successful, the proposed rating is verified for the family of components represented by the sample.

This part of ISO 10771 is based onANSI/(NFPA) T 2.6.1, a standard which was developed and has been used in the United States for over 25 years and has been adopted for use in Japan as JSME S006-1985. If sufficient experience is gained in other parts of the world, and additional data on materials are obtained, this part of ISO 10771 might be re-drafted as an International Standard in the future.

It should be noted that the test factors in Annex A are based on material data obtained from sources originating in the USA. One of the objectives in issuing this part of ISO 10771 is to obtain material data from other countries. The test factors are based only on the material properties and not on any tolerances of the elements in the pressure-containing envelope.

Annex C describes a possible method for accelerating testing. The example shows how material property data can be used to determine an acceleration factor and shows that they have to be carefully chosen. Another objective of this part of ISO 10771 is to seek additional data as described in Annex C. Contributors are asked to submit any available data to the secretary of ISO TC 131/SC 8.