6.1.5. Cao su

Bao gồm cao su là cao su thiên nhiên nguyên chất 100% hoặc polychloroprene nguyên chất 100% phù hợp với Tiêu chuẩn AASHTO M251 hoặc ASTM D4014. Tính chất cơ lý của cao su thiên nhiên, polychloroprene này phải thỏa mãn yêu cầu quy định tại Bảng 2.

Bảng 2. Các chỉ tiêu cơ lý yêu cầu của cao su dùng cho gối chậu

Tên chỉ tiêu

Phương pháp thử

Yêu cầu kỹ thuật

Polychloroprene

Cao su thiên nhiên

1. Độ cứng, Thang Shore A (IRHD)

...

...

...

50 ± 10

50 ± 10

2. Cường độ kéo, MPa

ASTM D412

≥ 15,5

≥ 15,5

3. Độ dãn dài, %

ASTMD412

≥ 400

...

...

...

4. Lão hóa sau 70h ở nhiệt độ 100°C

ASTM D573

- Thay đổi về độ cứng, Thang Shore A (IRHD)

0 ÷ 15

- Thay đổi về cường độ kéo, %

...

...

...

≤ -15

- Thay đổi về độ dãn dài, %

≤ -40

5. Lão hóa sau 168h ở nhiệt độ 70°C

ASTM D573

...

...

...

- Thay đổi về độ cứng, Thang Shore A (IRHD)

0 ÷ 15

0 ÷ 15

- Thay đổi về cường độ kéo, %

≤ -15

≤ -25

- Thay đổi về độ dãn dài, %

...

...

...

≤ -40

≤ -25

6. Khả năng kháng nén, phương pháp B

ASTM D395

-Sau 22 h ở 100°C, %

≤ 35

...

...

...

- Sau 22 h ở 70°C, %

≤ 25

7. Sức kháng ozone

Tại biến dạng 20%

...

...

...

Phơi trần

ASTM D1149

-Tại nhiệt độ 40±2°C trong 100h ở áp lực ozone 302MPa

Không nứt

...

...

...

- Tại nhiệt độ 40±2°C trong 100h ở áp lực ozone 500MPa

Không nứt

8. Tính giòn ở nhiệt độ thấp -40°C

ASTM D746 (Quy trình B)

Không hư hỏng

Không hư hỏng

6.2. Yêu cầu thiết kế

...

...

...

6.2.1.1. Chậu: bao gồm vành chậu và tấm đế. Chậu phải được chế tạo bằng cách gia công cơ khí từ một khối thép.

CHÚ THÍCH 1: Các phương pháp sản xuất khác có thể được sử dụng miễn là thiết kế được chứng minh bằng các tính toán và các tài liệu khác.

Chậu phải được thiết kế với chiều cao phù hợp để cho phép các vành đệm và vành của piston đảm bảo tiếp xúc hoàn toàn với mặt thẳng đứng của vành chậu và không cản trở chuyển vị quay.

Đường kính bên trong của chậu phải bằng đường kính bên ngoài của tấm đĩa cao su.

Chiều dày của chậu phải được thiết kế để chịu được áp lực thủy tĩnh bên trong gây ra do đĩa cao su được xem như một chất lỏng, và lực tác dụng ngang khi không có tấm đế bên dưới.

Chiều dày của đế dưới gối tựa trực tiếp lên bê tông hay vữa tối thiểu phải bằng 0,06 lần đường kính trong của chậu nhưng không có trường hợp nào nhỏ hơn 19mm.

Chiều dày của đế dưới gối tựa trực tiếp lên dầm thép hoặc bản phân bố tải trọng tối thiểu phải bằng 0,04 lần đường kính trong của chậu nhưng không có trường hợp nào nhỏ hơn 12,5mm.

6.2.1.2. Piston: được gia công từ một khối thép. Chiều dày piston phải thích hợp để chịu được các tải trọng đặt lên nó, nhưng không được nhỏ hơn 6,0% đường kính trong của chậu, trừ ở vành.

Chu vi của piston phải có một vành tiếp xúc qua đó các tải trọng nằm ngang có thể được truyền tới. Trong các chậu hình tròn, bề mặt của nó có thể là hình trụ hoặc hình cầu. Thân của piston ở trên vành phải được làm giật vào hoặc vuốt thon để ngăn ngừa bị kẹt. Chiều cao, w, của vành piston phải đủ lớn để truyền các lực nằm ngang tính toán giữa chậu và piston.

...

...

...

t_w ≥                            (1)

Các gối chậu truyền tải trọng thông qua piston phải thỏa mãn công thức sau:

w ≥                                 (2)

Trong đó:

H_s là tải trọng sử dụng nằm ngang tác dụng lên gối (N);

q_s là góc quay sử dụng tối đa do tổng tải trọng (RAD);

F_g là cường độ chảy dẻo của thép (MPa);

D_p là đường kính trong của chậu gối (mm);

w là chiều cao của vành piston (mm);

...

...

...

Đường kính của vành piston là đường kính trong của chậu trừ đi một khoảng cách tịnh, c. Khoảng cách tịnh, c, phải càng nhỏ càng tốt để ngăn ngừa sự bật ra của chất dẻo, nhưng không nhỏ hơn 0,5mm. Nếu bề mặt của vành piston là hình trụ, khoảng cách tính phải thỏa mãn công thức sau:

c ≥                      (3)

Trong đó:

D_p là đường kính trong của chậu gối (mm);

w là chiều cao của vành piston (mm);

q_U là góc xoay thiết kế (RAD).

6.2.2. Mặt trượt bằng thép không gỉ

6.2.2.1. Chiều dày của tấm thép không gỉ tối thiểu là 1,5 mm.

6.2.2.2. Cố định tấm thép không gỉ: tấm thép không gỉ phải được gắn với tấm trượt bằng mối hàn liên tục dọc theo các cạnh. Điều này là cần thiết để tấm thép không gỉ duy trì sự tiếp xúc với tấm trượt suốt thời gian làm việc của nó và không thể xảy ra ăn mòn bề mặt tiếp xúc. Sự gắn kết của thép không gỉ và tấm trượt phải có khả năng chống lại lực ma sát hình thành trong gối cầu trong một giai đoạn. Quy cách hàn phải tuân theo Tiêu chuẩn AWS D.1.5.

...

...

...

6.2.2.4. Bề mặt trượt của tấm thép không gỉ phải được bao phủ hoàn toàn bề mặt tấm PTFE ở tất cả các vị trí làm việc công thêm 25,4 mm theo tất cả các hướng của chuyển động, ngoại trừ hướng ngang của gối đơn hướng.

6.2.3. Các vành đệm

6.2.3.1. Các vành đệm thường làm bằng đồng thau phù hợp theo Tiêu chuẩn ASTM B36 nửa cứng cho các vành đệm có mặt cắt ngang hình chữ nhật và Tiêu chuẩn ASTM B121 cho các vành đệm có mặt cắt ngang hình tròn.

6.2.3.2. Các vành đệm có mặt cắt ngang hình chữ nhật: phải sử dụng ba vành đệm hình tròn. Mỗi vành đệm phải được cắt theo phương thẳng đứng tạo thành hai mặt phẳng cắt song song với nhau và tạo với phương tiếp tuyến của vành đệm tại vị trí cắt một góc 45°, khe hở lớn nhất giữa hai mặt phẳng cắt song song với nhau không vượt quá 1,27 mm. Các vành đệm phải được định vị để các chỗ cắt trên mỗi vành đệm trong ba vành đệm cách đều theo chu vi của chậu. Chiều rộng của mỗi vành đệm phải không nhỏ hơn 0,02 lần đường kính trong của chậu hoặc 6mm, và phải không vượt quá 19mm. Chiều cao của mỗi vành đệm không được nhỏ hơn 0,2 lần chiều rộng của nó.

6.2.3.3. Các vành đệm có mặt cắt ngang hình tròn: phải sử dụng một vành đệm hình tròn với đường kính ngoài bằng đường kính trong của chậu, nó phải có một đường kính của mặt cắt ngang không nhỏ hơn 0,0175 lần đường kính trong của chậu hoặc 8mm.

6.2.4. Mặt trượt PTFE

6.2.4.1. Tấm PTFE phải được xẻ rãnh và dính kết với tấm đế. Gờ của rãnh phải được gia công vuông thành sắc cạnh. Sau khi hoàn thiện quá trình dính kết, bề mặt tấm PTFE phải được làm nhẵn và loại bỏ các vết phồng và bọt.

6.2.4.2. Tấm PTFE phải có Chiều dày tối thiểu là 3,17 mm và phải được tạo rãnh tối thiểu 1/2 chiều dày của tấm.

6.2.4.3. Áp lực gối trượt cho phép với tấm PTFE nguyên chất phải tuân theo quy định tại Bảng 3.

...

...

...

Các tác động của tải trọng thiết kế

Áp lực tiếp xúc trung bình lớn nhất (MPa)

1. Tác động của tải trọng thiết kế vĩnh cửu

21

2. Tác động của tất cả các tải trọng thiết kế

24,1

6.2.5. Đĩa cao su

6.2.5.1. Các đĩa cao su có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 1219 mm phải được chế tạo từ khuôn riêng hoặc cắt từ một tấm. Các đĩa cao su có đường kính lớn hơn 1219 mm có thể được cắt từ bốn khuôn riêng biệt hoặc hoặc từ máy cắt phân đoạn lớn nhất. Các đĩa cao su không được phép phân lớp hoặc có nếp nhăn. Các đường khía, rãnh, hoặc khấc do cắt máy hoặc cắt bằng lửa là không phù hợp và phải loại bỏ.

6.2.5.2. Khe bịt phải được đúc hoàn toàn hoặc gia công cắt, bề mặt trên có hình chữ nhật và tương tự kích thước danh nghĩa của xi lanh. Không cho phép cắt góc bên trong của khe.

...

...

...

h_r ≥ 3,33D_pq_u                             (4)

Trong đó:

h_r là chiều dày đĩa cao su;

D_p là đường kính trong của chậu gối (mm);

q_u là góc xoay thiết kế (RAD).

6.2.5.4. Diện tích của đĩa cao su phải được thiết kế cho ứng suất làm việc lớn nhất là 24,1 MPa, cộng với 5% tĩnh tài, tải động và tải va chạm của kết cấu.

6.2.5.5. Đĩa cao su phải được bôi trơn bằng hỗn hợp silicone tuân theo yêu cầu của Tiêu chuẩn MIL-S-8660 hoặc tương đương. Các đĩa cao su làm giảm sự dịch chuyển của tấm PTFE sẽ không được sử dụng.

6.2.6. Thanh dẫn hướng

6.2.6.1. Thanh dẫn hướng phải được sản xuất từ một khối thép.

...

...

...

6.2.6.3. Thanh dẫn hướng và các bộ phận kết nối của nó với tấm đế phải được thiết kế để chịu được lực ngang trên gối cầu nhưng không vượt quá 10% của lực thẳng đứng của gối cầu.

6.2.6.4. Bố trí thanh dẫn hướng phải được thiết kế sao cho các cấu kiện dẫn hướng được giữ song song và luôn luôn trong phạm vi dẫn hướng tại tất cả các điểm dịch chuyển và xoay của gối. Khi góc xoay ngang được đặt trước, hướng dịch chuyển ngược lại để cố định hoặc bất kì sự mở rộng nào của nó phải được ngăn chặn.

6.2.7. Độ bằng phẳng

Tất cả bề mặt chịu tải của gối khi tiếp xúc với bề mặt khác phải được làm phẳng. Khe hở lớn nhất giữa chúng với thước thẳng đặt áp sát xoay theo các phương không vượt quá 0,13 mm trên 305 mm tính từ điểm ti trước.

6.3. Yêu cầu kỹ thuật

6.3.1. Nén thẳng đứng

Áp dụng cho tất cả các loại gối chậu (gối chậu cố định, gối chậu di động đơn hướng và gối chậu di động đa hướng).

Biến dạng đo được sau khi thử nghiệm nén thẳng đứng theo TCVN 10269: 2014 không được vượt quá 5% chiều dày gối.

6.3.2. Góc xoay

...

...

...

Sau khi thử nghiệm góc xoay theo TCVN 10269: 2014, không có sự phồng lên hoặc phân tách giữa các tấm hoặc giữa các tấm và tấm PTFE hoặc đĩa cao su.

6.3.3. Hệ số ma sát

Chỉ áp dụng cho gối chậu di động (gối chậu di động đơn hướng và gối chậu di động đa hướng).

Hệ số ma sát đo được sau khi thử nghiệm hệ số ma sát theo TCVN 10269: 2014 không được vượt quá giới hạn quy định tại Bảng 4.

Bảng 4. Hệ số ma sát lớn nhất cho phép

Ứng suất gối, (MPa)

Hệ số ma sát lớn nhất cho phép

5

≤ 0,080

...

...

...

≤ 0,060

20

≤ 0,040

≥ 24,1

≤ 0,035

6.3.4. Lực đẩy ngang

Chỉ áp dụng cho gối chậu cố định và gối chậu di động đơn hướng.

Sau khi thử nghiệm lực đẩy ngang theo TCVN 10269: 2014, không có vết nứt hoặc biến dạng cố định của tấm PTFE, thép không gỉ hoặc các bộ phận khác hoặc mối hàn.

6.3.5. Các chỉ tiêu cơ lý của đĩa cao su

...

...

...

Các chỉ tiêu cơ lý của đĩa cao su phải nằm trong giới hạn như đưa ra trong Bảng 2.

6.3.6. Các chỉ tiêu cơ lý của tấm PTFE

Chỉ áp dụng cho gối cầu di động (gối chậu di động đơn hướng và gối chậu di động đa hướng).

Các chỉ tiêu cơ lý của tấm PTFE phải nằm trong giới hạn đưa ra trong Bảng 1.

6.3.7. Yêu cầu chung sau khi thử nghiệm

6.3.7.1. Không có vết nứt hoặc biến dạng cố định của tấm PTFE, thép không gỉ hoặc các bộ phận khác hoặc mối hàn.

6.3.7.2. Không có hiện tượng đùn ra hoặc chảy nguội của đĩa cao su hay tấm PTFE.

7. Ghi nhãn

7.1. Mọi gối chậu phải được ghi nhãn bằng tấm tôn dập trừ khi có quy định khác của hợp đồng hoặc khách hàng, nhãn phải được ghi trên mặt cạnh có thể nhìn thấy sau khi lắp đặt vào cầu.

...

...

...

- Tên thương phẩm;

- Ngày, tháng, năm sản xuất;

- Loại gối chậu;

- Các thông số kỹ thuật của gối chậu theo Điều 6.3;

- Hướng dẫn chi tiết lắp đặt.

7.3. Để thiết lập chính xác bố trí của gối chậu di động, hướng trượt phải được ghi dấu trên một cạnh có thể nhìn thấy sau khi lắp đặt, thang chia đưa ra giới hạn chuyển động của thiết kế trên cạnh đối diện. Sự ăn khớp của đường tim cũng được Khắc trên phần dưới của gối chậu.

MỤC LỤC

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

...

...

...

4. Phân loại

5. Cấu tạo

6. Quy định kỹ thuật

6.1. Yêu cầu vật liệu

6.2. Yêu cầu thiết kế

6.3. Yêu cầu kỹ thuật

7. Ghi nhãn

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10268:2014 về Gối cầu kiểu chậu - Yều cầu kỹ thuật