কম্প্রেশন টেস্টিং কি এবং কিভাবে মেশিন কাজ করে?

কম্প্রেশন টেস্টিং হল একটি যান্ত্রিক পরীক্ষা পদ্ধতি যা নিয়ন্ত্রিত কম্প্রেসিভ লোড প্রয়োগ করে কোনো উপাদান বা উপাদানে চাপা শক্তির অধীনে এর আচরণ পরিমাপ করার জন্য - বিশেষ করে এর কম্প্রেসিভ শক্তি, বিকৃতি বৈশিষ্ট্য, এবং ব্যর্থতা বিন্দু . ক কম্প্রেশন টেস্টিং মেশিন (এটিকে কম্প্রেশন পরীক্ষক বা কম্প্রেশন মোডে সার্বজনীন টেস্টিং মেশিনও বলা হয়) নির্ভুলতার সাথে এই লোড সরবরাহ করে এবং পরিমাপ করে। ফলাফল প্রকৌশলীদের বলে যে একটি উপাদান যথেষ্ট শক্তিশালী, যথেষ্ট শক্ত, বা তার উদ্দেশ্য প্রয়োগের জন্য যথেষ্ট নমনীয়।

কম্প্রেশন টেস্টিং আসলে কি পরিমাপ করে

যখন একটি নমুনাতে একটি সংকোচনকারী বল প্রয়োগ করা হয়, তখন উপাদানটি পরিমাপযোগ্য উপায়ে প্রতিক্রিয়া জানায়। একটি কম্প্রেশন পরীক্ষা একই সাথে বেশ কয়েকটি মূল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য ক্যাপচার করে:

• সংকোচন শক্তি: একটি উপাদান ব্যর্থতার আগে সর্বাধিক চাপ বজায় রাখতে পারে, MPa বা psi তে প্রকাশ করা হয়। কংক্রিট, উদাহরণস্বরূপ, সাধারণত একটি কম্প্রেসিভ শক্তি আছে 20-40 MPa স্ট্যান্ডার্ড স্ট্রাকচারাল গ্রেডের জন্য।
• কম্প্রেসিভ ফলন শক্তি: যে চাপে একটি উপাদান স্থায়ীভাবে বিকৃত হতে শুরু করে, এখনও ফ্র্যাকচার ছাড়াই - ধাতু এবং পলিমারের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
• কম্প্রেশনে ইয়াং এর মডুলাস (ইলাস্টিক মডুলাস): স্থিতিস্থাপক অঞ্চলে স্ট্রেস এবং স্ট্রেসের অনুপাত, কঠোরতা নির্দেশ করে।
• বিকৃতি এবং ব্যর্থতায় চাপ: ভাঙ্গার আগে নমুনাটি কতটা সংকুচিত হয়, যা ভঙ্গুরতা বা নমনীয়তা নির্দেশ করে।
• ক্রাশ লোড এবং শক্তি শোষণ: প্যাকেজিং এবং স্বয়ংচালিত ক্র্যাশ উপাদানগুলির জন্য, কাঠামোটি ভেঙে যাওয়ার আগে কত শক্তি এবং শক্তি শোষণ করে।

পরীক্ষাটি একটি উৎপন্ন করে চাপ-স্ট্রেন বক্ররেখা — একটি গ্রাফ প্লটিং ফলে স্ট্রেনের বিরুদ্ধে চাপ প্রয়োগ করে — যা প্রাথমিক আউটপুট ইঞ্জিনিয়াররা ডিজাইনের বৈধতা এবং উপাদানগত যোগ্যতার জন্য ব্যবহার করে।

কিভাবে একটি কম্প্রেশন টেস্টিং মেশিন কাজ করে

একটি কম্প্রেশন টেস্টিং মেশিন দুটি অনমনীয় প্ল্যাটেনের মধ্যে রাখা একটি নমুনার জন্য একটি পরিমাপিত, বর্ধিত শক্তি প্রয়োগ করে। মূল অপারেটিং নীতিটি সোজা: একটি প্ল্যাটেন স্থির, অন্যটি নিয়ন্ত্রিত হারে এটির দিকে চলে যায়, তাদের মধ্যে নমুনাটি চেপে ধরে। লোড কোষ বাস্তব সময়ে প্রয়োগ বল পরিমাপ; স্থানচ্যুতি ট্রান্সডুসার বা এক্সটেনসোমিটার নমুনার উচ্চতার পরিবর্তন পরিমাপ করে।

একটি কম্প্রেশন টেস্টিং মেশিনের প্রধান উপাদান

• লোড ফ্রেম: কাঠামোগত মেরুদণ্ড - সাধারণত একটি ইস্পাত কলাম বা চার-পোস্ট ফ্রেম - যা বিচ্যুতি ছাড়াই প্রতিক্রিয়া শক্তিকে শোষণ করার জন্য যথেষ্ট কঠোর হতে হবে। ফ্রেমের দৃঢ়তা সরাসরি ফলাফলের নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করে।
• অ্যাকচুয়েটর (ক্রসহেড): চলমান উপাদান যা কম্প্রেসিভ বল প্রয়োগ করে। এটি একটি হাইড্রোলিক পিস্টন, ইলেক্ট্রোমেকানিকাল বল স্ক্রু, বা মেশিনের ধরণের উপর নির্ভর করে সার্ভো মোটর দ্বারা চালিত হয়।
• লোড সেল: একটি নির্ভুল বল ট্রান্সডুসার যা প্রয়োগ করা লোড পরিমাপ করে। আদর্শ নির্ভুলতা হয় নির্দেশিত লোডের ±0.5% ISO 7500-1 ক্লাস 1 ক্রমাঙ্কন অনুযায়ী।
• কম্প্রেশন প্ল্যাটেনস: শক্ত ইস্পাত প্লেট (সাধারণত HRC 60) যেটি নমুনার সাথে যোগাযোগ করে। স্ব-সারিবদ্ধ গোলাকার-সিট প্ল্যাটেনগুলি অভিন্ন লোড বিতরণ নিশ্চিত করে এমনকি নমুনা পৃষ্ঠগুলি পুরোপুরি সমান্তরাল না হলেও।
• স্থানচ্যুতি পরিমাপ ব্যবস্থা: ক্রসহেড পজিশন এনকোডার বা ক্লিপ-অন এক্সটেনসোমিটারে বিকৃতি ট্র্যাক করে ±0.001 মিমি রেজোলিউশন নির্ভুল মেশিনে।
• কন্ট্রোল সিস্টেম এবং সফ্টওয়্যার: আধুনিক মেশিনগুলি ক্রসহেড গতি (স্থানচ্যুতি নিয়ন্ত্রণ) বা ধ্রুবক লোড রেট (লোড নিয়ন্ত্রণ) বজায় রাখতে ক্লোজড-লুপ সার্ভো নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে। সফ্টওয়্যার ডেটা রেকর্ড করে এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে স্ট্রেস-স্ট্রেন কার্ভ তৈরি করে।

হাইড্রোলিক বনাম ইলেক্ট্রোমেকানিকাল কম্প্রেশন পরীক্ষক

দুটি প্রভাবশালী ড্রাইভ প্রযুক্তি সক্ষমতা এবং প্রয়োগের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক:

স্ট্যান্ডার্ড কম্প্রেশন টেস্ট পদ্ধতি

বেশিরভাগ কম্প্রেশন পরীক্ষা উপাদান বা মেশিনের ধরন নির্বিশেষে একটি প্রমিত ক্রম অনুসরণ করে। পদ্ধতি থেকে বিচ্যুত হওয়া - বিশেষ করে নমুনা তৈরিতে - ভুল ফলাফলের প্রধান কারণ।

1. নমুনা প্রস্তুতি: প্রয়োজনীয় জ্যামিতিতে নমুনাটি মেশিন করুন। ধাতুগুলির জন্য, ASTM E9 একটি উচ্চতা-থেকে-ব্যাসের অনুপাত নির্দিষ্ট করে 1:1 থেকে 3:1 . কংক্রিট কিউবগুলির জন্য, BS EN 12390-3 এর জন্য 150mm × 150mm × 150mm নমুনা প্রয়োজন যাতে পৃষ্ঠতল 0.05 মিমি এর মধ্যে সমতল হয়।
2. মাত্রিক পরিমাপ: চাপ গণনা করতে ক্রস-বিভাগীয় এলাকা পরিমাপ করুন (ফোর্স ÷ এলাকা)। ব্যাস পরিমাপে 1% ত্রুটি রিপোর্ট করা সংকোচন শক্তিতে 2% ত্রুটি ঘটায়।
3. মেশিন সেটআপ: উপযুক্ত লোড সেল পরিসর নির্বাচন করুন (সর্বোত্তম নির্ভুলতার জন্য নমুনা ব্যর্থতার লোড সম্পূর্ণ স্কেলের 20% এবং 80% এর মধ্যে হওয়া উচিত)। শূন্য-লোড অফসেট ক্যালিব্রেট করুন।
4. নমুনা স্থাপন: নীচের প্লেটে নমুনা কেন্দ্র. মিস্যালাইনমেন্ট উদ্ভট লোডিং তৈরি করে, কৃত্রিমভাবে কম ফলাফল এবং অসমমিতিক ব্যর্থতার মোড তৈরি করে।
5. তৈলাক্তকরণ (যদি প্রয়োজন হয়): কিছু স্ট্যান্ডার্ডে ঘর্ষণ-প্ররোচিত পার্শ্বীয় সংযম কমাতে প্ল্যাটেনগুলিতে লুব্রিকেন্টের প্রয়োজন হয়, যা কৃত্রিমভাবে আপাত শক্তি 10-20% বৃদ্ধি করতে পারে।
6. পরীক্ষা সম্পাদন: নির্দিষ্ট হারে লোড প্রয়োগ করুন। কংক্রিটের জন্য ASTM C39 নির্দিষ্ট করে 0.25 ± 0.05 MPa/s . উচ্চ লোডিং হার উচ্চ আপাত শক্তি উত্পাদন.
7. ডেটা ক্যাপচার এবং বিশ্লেষণ: রেকর্ড বল এবং স্থানচ্যুতি ক্রমাগত. সফ্টওয়্যার সর্বোচ্চ চাপ, ফলন বিন্দু, ইলাস্টিক মডুলাস, এবং শক্তি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ব্যর্থতার হিসাব করে।

কম্প্রেশন পরীক্ষার জন্য মূল শিল্প এবং অ্যাপ্লিকেশন

কম্প্রেশন টেস্টিং একটি বিস্তৃত সেক্টর জুড়ে মৌলিক, প্রতিটি নির্দিষ্ট মান এবং প্রয়োজনীয়তা সহ:

নির্মাণ এবং সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং

কংক্রিট কম্প্রেশন টেস্টিং বিশ্বের সবচেয়ে ঘন ঘন সঞ্চালিত যান্ত্রিক পরীক্ষা। প্রতিটি স্ট্রাকচারাল কংক্রিট ঢালার জন্য ঘনক্ষেত্র বা সিলিন্ডার পরীক্ষার প্রয়োজন হয় ASTM C39 বা BS EN 12390-3 লোড করার আগে নির্দিষ্ট নকশা শক্তি (f'c) অর্জন করা হয়েছে তা যাচাই করতে। একটি সাধারণ উচ্চ-বৃদ্ধি প্রকল্প পরীক্ষা করতে পারে প্রতি ফ্লোরে শত শত নমুনা . টানেলিং এবং ফাউন্ডেশন ডিজাইনের জন্য রক মেকানিক্স টেস্টিং আইএসআরএম স্ট্যান্ডার্ড অনুযায়ী ইউনিএক্সিয়াল কম্প্রেশন টেস্টিংয়ের উপর নির্ভর করে।

ধাতু এবং সংকর

যদিও টেনসিল টেস্টিং ধাতুর যোগ্যতাকে প্রাধান্য দেয়, কম্প্রেশন টেস্টিং ভঙ্গুর ধাতুগুলির (ধূসর ঢালাই আয়রন, সিমেন্টেড কার্বাইড) জন্য অপরিহার্য যা টেনশনের চেয়ে কম্প্রেশনে শক্তিশালী, এবং ফোরজিং এবং রোলিং-এর মতো বাল্ক গঠন প্রক্রিয়াগুলিকে চিহ্নিত করার জন্য। মহাকাশ অ্যালুমিনিয়াম খাদ প্রতি কম্প্রেশন-পরীক্ষিত হয় ASTM E9 সিমুলেশন গঠনের বৈধতা দিতে।

পলিমার, ফোম এবং রাবার

স্বয়ংচালিত আসন, প্যাকেজিং এবং নিরোধক ব্যবহৃত পলিউরেথেন ফোমগুলি প্রতি পরীক্ষা করা হয় ASTM D1621 কম্প্রেসিভ শক্তি এবং 25% কম্প্রেশন ডিফ্লেকশন ফোর্স (CLD) পরিমাপ করতে। কম্পন আইসোলেটরে ব্যবহৃত রাবার যৌগগুলি পরিষেবা লোডের অধীনে কঠোরতা যাচাই করতে কম্প্রেশন-পরীক্ষিত হয়। এই পরীক্ষাগুলি খুব কম গতিতে (1-10 মিমি/মিনিট) ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মেশিন ব্যবহার করে।

ফার্মাসিউটিক্যাল এবং ফুড ইন্ডাস্ট্রিজ

ট্যাবলেট কঠোরতা পরীক্ষা - কম্প্রেশন পরীক্ষার একটি ফর্ম - প্রতিটি ফার্মাসিউটিক্যাল ব্যাচের জন্য এটি নিশ্চিত করার জন্য প্রয়োজনীয় যে ট্যাবলেটগুলি প্যাকেজিং এবং হ্যান্ডলিং ছাড়াই টিকে থাকবে, তবুও শরীরে সঠিকভাবে দ্রবীভূত হবে। লক্ষ্য কঠোরতা মান সাধারণত মধ্যে পড়ে 4 এবং 40 kP (কিলোপন্ড) . খাদ্য টেক্সচার বিশ্লেষণে পনির থেকে বিস্কুট পর্যন্ত পণ্যের ক্রাঞ্চ, দৃঢ়তা এবং চিউইনেস পরিমাপ করতে ক্ষুদ্রাকৃতির কম্প্রেশন প্রোব ব্যবহার করা হয়।

প্যাকেজিং

বক্স কম্প্রেশন টেস্টিং (BCT) প্রতি ASTM D642 ঢেউতোলা পিচবোর্ড বাক্সের স্ট্যাকিং শক্তি পরিমাপ করে — একটি বাক্স ভেঙে পড়ার আগে সর্বাধিক লোড ধরে রাখতে পারে। এটি একটি গুদাম বা শিপিং পাত্রে কতগুলি বাক্স স্ট্যাক করা যেতে পারে তা সরাসরি নির্ধারণ করে। একটি সাধারণ খুচরা ঢেউতোলা বাক্স সহ্য করতে হবে 300-1,000 পাউন্ড কম্প্রেসিভ বল।

শিল্প দ্বারা সাধারণ কম্প্রেশন টেস্ট স্ট্যান্ডার্ড

কম্প্রেশন টেস্টিং বনাম টেনসাইল টেস্টিং: কখন ব্যবহার করতে হবে

উভয় পরীক্ষাই যান্ত্রিক আচরণের বৈশিষ্ট্য, কিন্তু তারা বিভিন্ন ব্যর্থতার মোড অনুসন্ধান করে। সঠিকভাবে নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ কারণ কিছু উপকরণ টেনশন বনাম কম্প্রেশনে খুব ভিন্নভাবে আচরণ করে:

• কংক্রিট শুধুমাত্র একটি প্রসার্য শক্তি আছে এর সংকোচন শক্তির 10% — যে কারণে ইস্পাত শক্তিবৃদ্ধি যোগ করা হয়। কম্প্রেশন পরীক্ষা প্রাথমিক চরিত্রায়ন পদ্ধতি।
• ঢালাই লোহা টেনশনের তুলনায় কম্প্রেশনে 3-4× বেশি শক্তিশালী। কম্প্রেসিভ শক্তি মান কলাম এবং ভারবহন পৃষ্ঠতল নকশা জন্য ব্যবহার করা হয়.
• কাঠামোগত ইস্পাত প্রায় সমান প্রসার্য এবং সংকোচনশীল ফলন শক্তি আছে, কিন্তু প্রসার্য পরীক্ষা হল আদর্শ যোগ্যতা পদ্ধতি (ASTM A370)।
• ফেনা এটি প্রায় একচেটিয়াভাবে সংকোচনের বৈশিষ্ট্যযুক্ত কারণ এর প্রাথমিক পরিষেবার লোডটি চাপা, প্রসারিত নয়।
• কম্পোজিট প্রায়শই উভয়ের প্রয়োজন হয় — কার্বন ফাইবার ল্যামিনেটের সংকোচন শক্তি থাকতে পারে প্রসার্য শক্তির চেয়ে 40-60% কম ফাইবার মাইক্রোবাকলিংয়ের কারণে।

সঠিক কম্প্রেশন টেস্টিং মেশিন নির্বাচন করা

সঠিক মেশিনটি পাঁচটি কী প্যারামিটারের উপর নির্ভর করে। তাদের মধ্যে যেকোন একটিকে ভুলভাবে উল্লেখ করা - বিশেষ করে লোড ক্ষমতা - হয় ভুল ফলাফল তৈরি করবে বা নিরাপত্তার ঝুঁকি তৈরি করবে।

লোড ক্ষমতা

একটি মেশিন চয়ন করুন যেখানে আপনার প্রত্যাশিত সর্বোচ্চ লোডের মধ্যে পড়ে মেশিনের পূর্ণ-স্কেল ক্ষমতার 20% এবং 80% . একটি 2,000 kN কংক্রিট প্রেসে 50 kN নমুনা পরীক্ষা করা মূলধন নষ্ট করে এবং রেজোলিউশন হ্রাস করে। 500 kN মেশিনে 1,500 kN কংক্রিট কিউব পরীক্ষা করলে বিপর্যয়কর ব্যর্থতার ঝুঁকি থাকে।

প্ল্যাটেনের আকার এবং জ্যামিতি

প্ল্যাটেনগুলি নমুনার ক্রস-সেকশনের চেয়ে বড় হতে হবে। কংক্রিট টেস্টিং মেশিন সাধারণত ব্যবহার করে 200mm × 200mm প্ল্যাটেন সর্বনিম্ন ; ফোম টেস্টিং 50mm × 50mm বা বৃত্তাকার প্রোব ব্যবহার করতে পারে। সামান্য পৃষ্ঠের অ-সমান্তরালতা মিটমাট করার জন্য একটি প্ল্যাটেনে একটি গোলাকার স্ব-সারিবদ্ধ আসন অন্তর্ভুক্ত করা উচিত।

ক্রসহেড স্পিড রেঞ্জ

নিশ্চিত করুন যে মেশিনের গতি পরিসীমা আপনার প্রয়োজনীয় পরীক্ষার মানকে কভার করে। পলিমার এবং ফোম পরীক্ষায় যত কম গতির প্রয়োজন হতে পারে 1 মিমি/মিনিট ; প্রভাব কম্প্রেশন পরীক্ষা 1,000 মিমি/মিনিট উপরে হার ব্যবহার করে। বেশিরভাগ স্ট্যান্ডার্ড ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মেশিন কভার করে 0.001 থেকে 500 মিমি/মিনিট .

এনভায়রনমেন্টাল চেম্বারের সামঞ্জস্য

আপনি যদি উন্নত বা উপ-পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় পরীক্ষা করতে চান তবে নিশ্চিত করুন যে মেশিনের ফ্রেমের জ্যামিতি একটি তাপমাত্রা চেম্বার মিটমাট করে এবং লোড সেল প্রয়োজনীয় তাপমাত্রা পরিসরের জন্য রেট করা হয়েছে।

ক্রমাঙ্কন এবং সম্মতি প্রয়োজনীয়তা

মান-সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য (কাঠামোগত কংক্রিট, মহাকাশ, ফার্মাসিউটিক্যাল), মেশিনটিকে অবশ্যই একটি সনাক্তযোগ্য জাতীয় মানদণ্ডে ক্যালিব্রেট করতে হবে। ISO 7500-1 ক্লাস 1 ক্রমাঙ্কন (±1% নির্ভুলতা) অধিকাংশ কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সর্বনিম্ন; নির্ভুল উপকরণ গবেষণার জন্য ক্লাস 0.5 (±0.5%) প্রয়োজন। ক্রমাঙ্কন সাধারণত প্রয়োজন হয় বার্ষিক বা প্রতি 500 অপারেটিং ঘন্টা , যেটা আগে আসে।

কম্প্রেশন পরীক্ষায় ত্রুটির মূল উৎস

ত্রুটির উৎপত্তি কোথায় তা বোঝা ল্যাবগুলিকে নিয়মতান্ত্রিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়। সবচেয়ে প্রভাবশালী ত্রুটি উত্স হল:

• অ-সমান্তরাল নমুনা পৃষ্ঠতল: একটি 1° কাত চাপের ঘনত্ব তৈরি করে যা পরিমাপ করা শক্তি কমাতে পারে 15-25% . ধাতু এবং কংক্রিটের জন্য 0.05 মিমি এর মধ্যে শেষ নাকাল অপরিহার্য।
• নমুনা এবং প্ল্যাটেনগুলির মধ্যে ঘর্ষণ: ধাতব নমুনার উপর আনলুব্রিকেটেড স্টিলের প্ল্যাটেনগুলি একটি "ব্যারেলিং" প্রভাব তৈরি করে যা কৃত্রিমভাবে পার্শ্বীয় প্রসারণকে বাধা দেয়, আপাত শক্তিকে স্ফীত করে।
• ভুল লোডিং হার: দ্রুত লোডিং উচ্চ শক্তি উত্পাদন করে। একটি লোডিং হার 10× নির্দিষ্ট হার কংক্রিটের রিপোর্ট করা সংকোচনের শক্তি 5-10% বৃদ্ধি করতে পারে।
• ক্রমাঙ্কনের বাইরে লোড সেল: লোড সেল শূন্য অফসেট বা স্প্যান মধ্যে প্রবাহ পর্যায়ক্রমিক ক্রমাঙ্কন ছাড়াই অদৃশ্য। একটি 2% স্প্যান ত্রুটি সরাসরি প্রতিটি রিপোর্ট করা মানের 2% ত্রুটিতে অনুবাদ করে।
• নমুনা অদ্ভুততা: কেন্দ্রের বাইরের নমুনাটি এমনকি 5 মিমি দ্বারা স্থাপন করা বাঁকানো মুহুর্তগুলিকে প্রবর্তন করে যা সত্যিকারের সংকোচনশীল আচরণকে মুখোশ দেয়৷