Figure 1: CE test spacing for 25% and 75%

EN 12276

Note: If a cam has a range of 5mm or less the CE standard requires it to be tested at 50% retraction vs the 25% or 75%, the Z4 #0 meets this requirement.

Figure 2: CE test spacing if total range of cam is less than 5mm

% STRENGTH REDUCTION

– To show the difference in strength between 25% and 75% the % strength reduction will be determined using the following formula.

Pour que tout équipement de protection individuelle (EPI) soit commercialisé en Europe, il doit être certifié CE. Chaque catégorie d'équipement dispose de son propre ensemble de critères spécifiques défini dans la norme EN : pour les cames, cette norme est l'EN12276 – Ancrages par friction. La norme comporte de nombreuses exigences, notamment en ce qui concerne les marquages, les instructions, l'utilisation des matériaux, etc., mais celle qui nous intéresse ici avant tout est la résistance ultime ou de rupture. Il existe deux tests destructifs principaux qu'une came doit réussir pour être certifiée : chargée à 25 % rétractée et chargée à 75 % rétractée. Ces tests représentent respectivement un positionnement moins qu'idéal, approximatif (25 % rétractée) et un positionnement plus robuste et préféré (75 % rétractée). Les formules suivantes sont utilisées pour déterminer les largeurs de placement appropriées, Bmin se rapportant à la largeur rétractée et Bmax aux dimensions totalement non rétractées de la came.

Maintenant, cela ne signifie pas nécessairement que si une came est évaluée à 8 kN, elle échouera à 8 kN. Les évaluations sont déterminées et calculées en utilisant ce qu'on appelle un calcul à trois sigma. En testant une population statistiquement pertinente et en déterminant la moyenne (µ) et écart type (σ), on peut trouver la limite inférieure des trois sigmas. D'après cela, on peut affirmer que 99,7 % des défaillances se produiront à une charge supérieure à cette limite. C'est le point de départ pour déterminer la note publiée. En tenant compte des différents cas d'utilisation du produit, la note pourrait être encore abaissée.

LES TESTS

Peu importe la taille du coinceur que tu places, tu devrais toujours viser le meilleur placement possible, même si ce n'est pas toujours faisable. La roche présente des variations, tu disposes d'un nombre limité de coinceurs le long de la voie et parfois, tu préfères carrément avoir quelque chose plutôt que rien. Mais dans quelle mesure ces placements un peu décalés affectent-ils la résistance des coinceurs aux deux extrêmes du spectre ?

Comme pour tous QC Labs, n'oublie pas qu'on travaille avec un petit échantillon et qu'on teste dans des conditions presque idéales : la configuration du test est mesurée avec précision et testée avec des plaques de lime en acier pour garantir une variation minimale.

The following table shows the results when tested to the CE standard test set-up (for simplicity not every size of cam is shown):

CE STANDARD TEST - ANALYSE

En regardant les résultats du tableau 1, on peut en tirer plusieurs enseignements clés :

1. Dans l'ensemble, la résistance ultime est supérieure à ce que l'on observe habituellement dans un scénario de chargement normal sur le terrain. C'est super. Cela signifie que, lorsqu'elles sont bien positionnées, les cames sont suffisamment robustes pour maintenir un whipper.
2. Dans les tailles moyennes testées, la différence de résultats entre les configurations à 75 % de rétraction et à 25 % de rétraction est négligeable.
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3. Cependant, à mesure que les cames grossissent, la réduction en % de la résistance entre les deux scénarios de test augmente.
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4. Dans le cas du Z4 #0, en raison de la portée limitée, la norme spécifie qu'il est testé uniquement à 50 % de rétraction, ce qui, bien entendu, ne permet pas de calculer la réduction de résistance en pourcentage. Le fait que cette taille ne soit pas testée à 25 % de rétraction illustre sa sensibilité aux rétractations faibles et la nécessité de placements précis et sécurisés.

CE STANDARD TEST – FAILURE MODE DIFFERENCES

CE STANDARD TEST – CONCLUSION

Placing a large cam with minimal retraction can significantly reduce the strength of the unit due to the tendency for the lobes to buckle. Placing a micro cam with minimal retraction can also significantly reduce the strength of the unit due to the tendency for the lobes to invert. While the failure mode is very different for both sizes of cams, their sensitivity to “tipped out” placements remains nearly the same.

CAMS GET WEAKER AT 100% RETRACTED—FACT OR FICTION?

As a side note it is worth mentioning that as the cam gets closer to 100% retraction the stronger it will be. It is commonly overheard that a cam is weaker when placed at full retraction. Some call this condition being “over-cammed.”  This is not true. The closer that a cam is placed to 100% retraction, the stronger it is. The downside to placing a cam at full retraction is that it might be challenging if not impossible to remove without damaging the cam or rock.

TEST 2:

NONSTANDARD ASYMMETRIC TEST

During the development of a new product here at BD, there are many tests in addition to the CE standard tests that are created and completed in order to validate a product. These tests are performed to better understand the effects of potential misuse scenarios that may occur in the field.  One such test involves holding the cam at an angle that is off axis from the direction of pull to see what happens.  All the previous testing in this article has been done under ideal conditions and placements.

So, what happens to the strength of large cams when they are placed off-axis from the direction of pull?     

This second round of testing was done on the larger size C4’s (#5, #6, #7, #8) and placed at roughly 30 degrees off from vertical at a spacing of 50% retraction with the retraction of the lobes uneven. In many cases the cam will attempt to orient toward the direction of pull but in the case of this test the cam was held out of line to represent the worst-case scenario.

NONSTANDARD ASYMMETRIC TEST - RESULTS

NONSTANDARD ASYMMETRIC TEST – RESULTS ANALYSIS

From earlier testing it was already determined that as the size gets larger the instability increases.  The following points are key components to the large C4’s decreased performance during uneven loading:

• Placing the cam in this orientation only amplifies the unit’s tendency to buckle out of plane.

1. The % retraction has a major role in the cam’s performance in this scenario. As the amount of retraction increases the cam’s stability will also increase improving the cams ability to hold higher loads. These tests were done at 50% which isn’t worst case scenario but ideally the cam would be at a higher % retraction if used in this way.

• Starting with the C4 #5, the strength decreases at a constant rate to a load that is significantly lower than what is seen during proper placement testing.

1. As the lobe size increases the moment force on the lobe also increases contributing to the lower failure loads.
2. During uneven loading certain lobes will be subjected to higher forces than others. Due to this any slight irregularities can initiate the buckling quicker than if the load was evenly dispersed across all four lobes.

EN RÉSUMÉ

Il est très peu probable que chaque position sur le terrain soit parfaite, et pour certaines dimensions, c'est plus acceptable que pour d'autres. Même si chaque élément devrait être placé avec soin, Fais attention, surtout aux tailles de came aux extrémités du spectre :

Une rétraction suffisante de la came et une charge symétrique sont les clés d'une bonne pose.