CN106574885B - 冲击试验装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够高精度地预测实际使用时的传送带的上覆盖胶的冲击耐久性的冲击试验装置以及方法。将外周面上安装有橡胶样品(R)的旋转滚筒(7)的转速设定为所需的速度，将通过反复撞击机构进行的接触部件(4)对橡胶样品(R)的表面的撞击周期设定为所需的周期，通过锤部件(5)将接触部件(4)所产生的撞击负荷设定为所需的撞击负荷，从作为接触部件(4)而具有的与橡胶样品(R)的表面接触的接触面的规格不同的多种接触部件(4a)、(4b)、(4c)中选择所需的接触部件(4)，并将其安装在构成反复冲击机构的臂部(3)的长度方向的一端部，通过使上下加振辊(8)旋转并使臂部(3)以旋转轴(3b)为中心沿上下方向转动，使接触部件(4)反复撞击橡胶样品(R)的表面。

Description

冲击试验装置以及方法

技术领域

本发明涉及一种冲击试验装置以及方法，更具体而言，涉及一种能够高精度地预测实际使用时的传送带的上覆盖胶的冲击耐久性的冲击试验装置以及方法。

背景技术

利用传送带搬送以铁矿石、石灰石等矿物资源为代表的各种物质。利用传送带搬送物质的情况下，该搬送物从料斗、其他传送带投入至传送带的上覆盖胶上。投入的搬送物积载在上覆盖胶上，向传送带的行驶方向搬送。将搬送物投入传送带的上覆盖胶上时，上覆盖胶受到冲击，若该搬送物的表面锋利，则有时会产生割伤。因此，以往为了提高上覆盖胶的耐切割性，进行了各种提案(例如参照专利文献1)。

上覆盖胶上产生的割伤的大小、发生频率、磨损量等因传送带的使用环境(包括搬送物的种类)而存在较大差异。因此，若要高精度地预测上覆盖胶的冲击耐久性，优选尽可能在类似于实际的使用环境的条件下进行评价。因此，进行评价的试验装置要求能够设定为整合了在传送带的各种使用环境下的条件。

评价对象物虽不是传送带的上覆盖胶，但提案有以评价冲击吸收垫等人体用缓冲体的冲击缓冲性为目的的冲击缓冲性评价装置(参照专利文献2)。在专利文献2提案的评价装置中具有横杠，其在前端部设置有冲击子且后端部通过旋转轴进行轴支撑。在使横杠以该旋转轴为中心转动并使冲击子向上方移动后，进而使其向下方落下，由此形成使冲击子向设置在下方的评价对象物撞击的结构。搬运物连续地撞击传送带的上覆盖胶。并且，搬运物撞击移动状态的上覆盖胶。因此，在这种评价装置中，无法再现类似传送带的实际的使用环境的条件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-40295号公报

专利文献2：日本专利特开2008-233016号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种冲击试验装置以及方法，其能够高精度地预测实际使用时的传送带的上覆盖胶的冲击耐久性。

技术方案

为了达到上述目的的本发明的冲击试验装置，其特征在于，具有：转速可变的旋转滚筒；能够与安装在该旋转滚筒的外周面上的橡胶样品的表面接触的接触部件；使该接触部件反复撞击所述橡胶样品的表面的反复撞击机构；以及使所述接触部件所产生的冲击负荷发生变化的锤部件，其中，通过所述反复撞击机构进行的所述接触部件对所述橡胶样品的表面的撞击周期可变，作为所述接触部件，具有与所述橡胶样品的表面接触的接触面的规格不同的多种接触部件，并构成为可从该多种接触部件中任意选择撞击所述橡胶样品的表面的接触部件。

本发明的冲击试验方法将橡胶样品安装在转速可变的旋转滚筒的外周面上，通过反复撞击机构使接触部件反复撞击所述橡胶样品的表面，所述冲击试验方法的特征在于，在试验时，将所述旋转滚筒的转速设定为所需的速度，将通过所述反复撞击机构进行的所述接触部件对所述橡胶样品的表面的撞击周期设定为所需的周期，通过锤部件将所述接触部件所产生的撞击负荷设定为所需的撞击负荷，从作为接触部件而具有的与所述橡胶样品的表面接触的接触面的规格不同的多种接触部件中选择所需的接触部件并使其反复撞击所述橡胶样品的表面。

有益效果

根据本发明，能够将所述旋转滚筒的转速、所述接触部件对所述橡胶样品的表面的撞击周期以及所述接触部件的撞击负荷设定为所需的设定。并且，能够使具有所需的规格的接触面的接触部件反复撞击所述橡胶样品的表面。由此，在试验与在传送带的上覆盖胶上使用的胶相同规格的橡胶样品的耐冲击性时，能够在类似于传送带的实际使用环境的条件下进行评价。因此，能够高精度地预测实际使用时的传送带的上覆盖胶的冲击耐久性。

在此，本发明的冲击试验装置可具有使所述橡胶样品的外部环境温度可变的壳体。由此，由于能够将橡胶样品的外部环境温度设定为所需的温度，因此能够在更类似于传送带的实际使用环境的条件下进行评价。

另外，也可具备能够检测所述橡胶样品的表面温度的温度传感器。由此，能够测定评价中的橡胶样品的表面温度变化，并且掌握橡胶样品发生磨损、损伤时产生的能量。

所述反复撞击机构具有例如在长度方向的一端部安装有所述接触部件的臂部；以及沿上下方向加振该臂部的长度方向的另一端部的上下加振单元，其中，通过旋转轴对所述臂部的长度方向中途的位置进行轴支撑，并且构成为能够以所述旋转轴为中心沿上下方向转动所述臂部。或者，所述反复撞击机构具有在外周面上安装有所述接触部件的旋转辊，通过沿上下方向可移动地轴支撑该旋转辊，并且所述接触部件与所述橡胶样品的表面接触，构成为通过所述旋转滚筒的旋转力使所述旋转辊旋转。

附图说明

图1是用主视图例示本发明的冲击试验装置的说明图。

图2是例示图1的接触部件移动到上方位置的状态的说明图。

图3是用侧视图例示图2的冲击试验装置的说明图。

图4是用主视图例示冲击试验装置的另一实施方式的说明图。

图5是用侧视图例示图4的冲击试验装置的说明图。

图6是简化例示传送带线路的说明图。

图7是图6的A-A截面图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施方式对本发明的冲击试验装置以及方法进行说明。

在实际的传送带线路中，如图6、图7的例示，将经其他的传送带17搬送的搬送物S投入传送带11上，利用该传送带11搬送至搬送目的地。有时也利用料斗等将搬送物S投入到传送带11上。传送带11架设在滑轮15a、15b之间，利用规定的张力进行铺设。

传送带11由利用帆布、钢帘线等芯体构成的芯体层12、夹持芯体层12的上覆盖胶13和下覆盖胶14构成。芯体层12是承受用于铺设传送带11的张力的构件。在传送带11的传输侧，下覆盖胶14由托辊16支撑，在回行侧，上覆盖胶13由托辊16支撑。在传送带11的传输侧，于皮带宽度方向上配置有3个托辊16，利用这些托辊16以一定的槽角度a呈凹状支撑传送带11。通过驱动侧的滑轮15a的旋转驱动，传送带11在一个方向上以规定的行驶速度V1运行。搬送物S投入到上覆盖胶13上，并积载在上覆盖胶13上被搬送。

图1～图3中例示的本发明的冲击试验装置1具有：旋转滚筒7、接触部件4、自由装卸地安装该接触部件4的臂部3、自由装卸地安装在臂部3上的锤部件5、控制部6a。并且，在本实施方式中，还具有温度传感器9和壳体10，在该壳体10内设置有除了控制部6a之外的上述部件。

壳体10能够将内部空间设定并维持在所需的温度。除了温度以外，还可以采用能够将内部空间设定并维持在所需的湿度的壳体10。

旋转滚筒7可旋转地支撑在立设于基部2a上的支撑台上。旋转滚筒7通过传送带被驱动电机6旋转驱动。旋转滚筒7的转速可变，可设定所需的转速。该转速由控制部6a控制。

旋转滚筒7的外周面上安装有橡胶样品R。在本实施方式中，橡胶样品R跨越旋转滚筒7的外周面的全周而安装成环状。温度传感器9检测该橡胶样品R的表面温度。

臂部3相对于立设在基部2a上的支柱2b，被旋转轴3b沿上下方向可转动地轴支撑。在臂部3的长度方向的一端部，安装有接触部件4和锤部件5。在臂部3的长度方向的另一端部，设置有固定在支柱2b上的上下加振辊8。上下加振辊8通过传送带被驱动电机6旋转驱动。

旋转辊7以及上下加振辊8和驱动电机6能够构成为通过齿轮等其他机构传递驱动力。并且，旋转辊7和上下加振辊8能够构成为被各自的驱动源旋转驱动。

上下加振辊8一边使其外周面与臂部3的上表面接触一边旋转。在上下加振辊8的外周面上，在周向上隔开间隔地凸出设置有凸起8a。该臂部3和上下加振辊8如下所述，构成使接触部件4反复撞击橡胶样品R的表面的反复撞击机构。

通过自由装卸地设置凸起8a，能够使凸起8a在上下加振辊8上的周向间隔、凸出高度不同。并且，还可具有使凸起8a的周向间隔、凸出高度不同的多种上下加振辊8。

接触部件4安装在能够与该橡胶样品R的表面接触的臂部3的长度方向的一端部。具体而言，接触部件4自由装卸地安装在保持部3a上，该保持部3a固定在臂部3的长度方向的一端部。

作为接触部件4，具有与橡胶样品R的表面接触的接触面的规格(形状、硬度、材质、表面粗糙度等)不同的多个种类。即，具有接触部件4(4a、4b、4c)，其具有与传送带11搬送的搬送物S的表面类似的规格的接触面，所述传送带11将与上述橡胶样品R相同规格的橡胶作为上覆盖胶13使用。

例如，根据搬送物S为铁矿石、石灰石或沙土，因锐利度、硬度等的不同而具备多种接触部件4，其具有与上述材料类似的接触面。并且，形成从多种接触部件4(4a、4b、4c)中选择任意的接触部件4并安装在保持部3a上的结构。

通过上下加振辊8旋转，臂部3的长度方向的另一端部沿上下方向被加振。臂部3随之以位于臂部3的长度方向中途的旋转轴3b为中心沿上下方向转动。因此，臂部3的长度方向的一端部在与另一端部相反的方向上沿上下方向被加振。接触部件4也沿上下方向受到加振，反复进行图1中例示的状态和图2中例示的状态，从而使接触部件4反复撞击橡胶样品R的表面。在本实施方式中，接触部件4被设定为在旋转滚筒7(旋转中心轴)的正上方位置撞击橡胶样品R的表面。

作为锤部件5，具有重量不同的多个锤部件5，自由装卸地安装在臂部3的长度方向的一端部。锤部件5只要是能够使接触部件4对橡胶样品R的撞击负荷发生变化的部件即可。即，能够通过锤部件5的重量使接触部件4对橡胶样品R的表面的冲击力发生变化。

该试验装置1为，若使上下加振辊8的转速发生变化，则接触部件4对橡胶样品R的表面的撞击周期发生变化的可变结构。并且，通过使凸起8a的周向排列间距不同，可使上述撞击周期发生变化。

若使凸起8a的凸出高度不同，则接触部件4的上下方向的振幅发生变化，因此能够使接触部件4对橡胶样品R的表面的冲击力发生变化。也可以为能够改变旋转轴3b在臂部3上的长度方向位置的结构。并且，还可以为能够改变上下加振辊8与臂部3接触的长度方向位置的结构。通过这些结构，使接触部件4的上下方向的振幅发生变化，因此能够使接触部件4对橡胶样品R的表面的冲击力发生变化。

接着，对利用该冲击试验装置1评价橡胶样品R的冲击耐久性的试验方法进行说明。

将作为评价对象物的橡胶样品R安装在旋转滚筒7的外周面上，旋转驱动驱动电机6。这时，将旋转滚筒7的转速设定为所需的速度，将通过反复撞击机构进行的接触部件4对橡胶样品R的表面的撞击周期设定为所需的周期，通过锤部件5将接触部件4所产生的撞击负荷设定为所需的撞击负荷。

接触部件4从多种接触部件4(4a、4b、4c)中选择所需的接触部件并安装在保持部3a上。由此，使所需的接触部件4反复撞击橡胶样品R的表面。

根据本发明，能够在类似于传送带11的实际使用环境的条件下进行评价，所述传送带11将与作为评价对象物的橡胶样品R相同规格的橡胶作为上覆盖胶13使用。即，旋转滚筒7的转速设定为与传送带11的行驶速度同等的条件。接触部件4的撞击周期设定为与搬送物S向传送带11的投入频率同等的条件。根据搬送物S的投入高度、比重等，接触部件4所产生的撞击负荷设定为与上覆盖胶13从搬送物S承受的撞击负荷同等的条件。

由此，能够设定在与传送带11的实际使用环境类似的条件下。因此，能够高精度地预测实际使用时的传送带11的上覆盖胶13的冲击耐久性(损伤情况、磨损量等)。

在本实施方式中，能够通过壳体10将橡胶样品R的外部环境温度设定为所需的温度。因此，能够在更类似于传送带11的实际使用环境的条件下进行评价。并且，通过使外部环境温度不同地进行评价，能够掌握橡胶样品R的冲击耐久性的温度依存性。

并且，由于具备温度传感器9，因此能够测定评价中的橡胶样品R的表面温度变化。在橡胶样品R磨损、损伤时，由于会产生热能，因此能够通过温度传感器9的温度测定结果掌握磨损、损伤时的能量。由于该能量的大小因橡胶的种类的不同而不同，因此温度测定结果有利于例如选择能够减少该能量的橡胶种类。

反复撞击机构并不局限于上述实施方式，也可设置成图4、图5中例示的实施方式中具有的那种结构。本实施方式中的反复撞击机构具有在外周面上安装接触部件4的旋转辊4A。该旋转辊4A沿上下方向可移动地被轴支撑。

通过接触部件4与安装在旋转滚筒7的外周面上的橡胶样品R的表面接触，形成旋转辊4A利用旋转滚筒7的旋转力而旋转的结构。即，通过旋转滚筒7旋转，旋转辊4A自动旋转。由此，接触部件4反复撞击橡胶样品R的表面。

在本实施方式中，旋转辊4A作为反复撞击机构发挥功能。另外，如图5例示设置有锤部件5，但也可以将旋转辊4A作为锤部件5发挥功能。即，可通过调整旋转辊4A的重量，从而设定为所需的冲击负荷。或者，可以使用适当重量的旋转辊4A。

符号说明

1 冲击试验装置

2a 基部

2b 支柱

3 臂部

3a 保持部

3b 旋转轴

4(4a、4b、4c) 接触部件

4A 旋转辊

5 锤部件

6 驱动电机

6a 控制部

7 旋转滚筒

8 上下加振辊(上下加振单元)

8a 凸起

9 温度传感器

10 壳体

11 传送带

12 芯体层

13 上覆盖胶

14 下覆盖胶

15a、15b 滑轮

16 托辊

17 其他传送带

R 橡胶样品

S 搬送物

Claims (7)

1.一种冲击试验装置，其特征在于，具有：转速可变的旋转滚筒；能够与以跨越所述旋转滚筒的外周面的全周而安装成环状的状态与所述旋转滚筒一起旋转的橡胶样品的表面接触的接触部件；使所述接触部件反复撞击所述橡胶样品的表面的反复撞击机构；以及使所述接触部件所产生的冲击负荷发生变化的锤部件，其中，通过所述反复撞击机构进行的所述接触部件对所述橡胶样品的表面的撞击周期可变，作为所述接触部件，具有与所述橡胶样品的表面接触的接触面的规格不同的多种接触部件，并构成为可从所述多种接触部件中任意选择撞击所述橡胶样品的表面的接触部件。

2.根据权利要求1所述的冲击试验装置，具有使所述橡胶样品的外部环境温度可变的壳体。

3.根据权利要求1所述的冲击试验装置，具有检测所述橡胶样品的表面温度的温度传感器。

4.根据权利要求2所述的冲击试验装置，具有检测所述橡胶样品的表面温度的温度传感器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的冲击试验装置，所述反复撞击机构具有：在长度方向的一端部安装有所述接触部件的臂部；以及沿上下方向加振所述臂部的长度方向的另一端部的上下加振单元，其中，通过旋转轴对所述臂部的长度方向中途的位置进行轴支撑，并且构成为能够以所述旋转轴为中心沿上下方向转动所述臂部。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的冲击试验装置，所述反复撞击机构具有在外周面上安装有所述接触部件的旋转辊，通过在所述旋转滚筒的上方位置沿上下方向可移动地轴支撑所述旋转辊，并且在所述旋转滚筒旋转时，从所述外周面向所述旋转滚筒的半径方向外侧突出的所述接触部件与所述橡胶样品的表面接触，构成为通过所述旋转滚筒的旋转力使所述旋转辊旋转。

7.一种冲击试验方法，其将橡胶样品安装在转速可变的旋转滚筒的外周面上，通过反复撞击机构使接触部件反复撞击以跨越所述外周面的全周而安装成环状的状态与所述旋转滚筒一起旋转的所述橡胶样品的表面，所述冲击试验方法的特征在于，在试验时，将所述旋转滚筒的转速设定为所需的速度，将通过所述反复撞击机构进行的所述接触部件对所述橡胶样品的表面的撞击周期设定为所需的周期，通过锤部件将所述接触部件所产生的撞击负荷设定为所需的撞击负荷，从作为接触部件而具有的与所述橡胶样品的表面接触的接触面的规格不同的多种接触部件中选择所需的接触部件并使其反复撞击所述橡胶样品的表面。