JP2004125620A - Snow property measurement apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雪を圧縮させた状態で剪断したときの剪断力と剪断変位とを計測して雪の剪断特性を測定しうる雪特性測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
例えばスノータイヤ、スタッドレスタイヤなどの冬用タイヤの雪上走行性能は、雪質に依存してその性能が大きく影響される。従って、冬用タイヤの研究開発においてタイヤの雪上走行性能を正確に比較評価する場合、同じ雪質の基で測定されたテストデータ、即ち同コースで同時刻に測定されたテストデータしか互いに比較評価することができず、研究開発の著しい妨げとなっている。
【0003】
そこで本発明者は、雪質を定量化して表示すべく研究を行った。その結果、
▲1▼ 雪質、すなわち雪が有する特性のうち雪上走行性能への影響力が大きいものとして、圧縮特性および剪断特性があり、これらを定量化して表示すことにより、雪質を概ね掌握できること、
▲2▼ テストコースの場所、テストの日時や時間、及びテスト時の気象条件などのうちの何れか一つでも異なった条件下で測定したテストデータにおいても、前記雪の圧縮特性および剪断特性が略一致している場合には、互いのテストデータを比較評価しうること、などを究明し得た。
【0004】
又このような雪の圧縮特性および剪断特性を定量化することにより、種々の雪質の基で測定されたテストデータを、該雪の圧縮特性及び/又は剪断特性によって補正することも可能となり、雪質が異なる条件下で測定したテストデータ間の比較評価の実現も期待できる。さらにこのような定量化は、タイヤの雪上走行性能をコンピュータシュミレーションする際の雪モデルのデータとして活用することも可能となる。
【0005】
このうち、前記「剪断特性」とは、周知の如く、圧縮状態の雪に剪断応力を加えたときに生じる剪断変位と剪断応力との関係であり、図5に模式的に示す曲線mの如く、剪断初期には剪断応力が一定の弾性率(剪断弾性率という)を有して急激に増加し、その後変化が緩やかとなり、やがて×印の位置に達すると雪の壊れ(剪断破壊)が発生する。このときの前記剪断弾性率及び及び曲線mの形状が、雪質で相違し、トラクション性等に大きく影響を与える。
【0006】
なお建築分野では、土壌の剪断破壊特性を測定する装置として、一面剪断試験装置が用いられている(例えば、非特許文献1参照。)。
【0007】
【非特許文献1】
安川邦夫、今西清志、立石義孝著、「絵とき土質力学」オーム社、p120−123
【0008】
しかしこのものは、土壌を対象としたものであるため、装置構造が複雑かつ大型であり、屋外での測定を困難としている。なお雪の剪断特性は、気象条件や地域によって大きく影響を受けるため、測定対象となる雪が存在している場所に測定装置を持ち込み、サンプリングした雪をその場所でサンプリングと同時に測定することが重要であるが、前記装置では大型であるためそれを困難とし、剪断特性を正確に測定することができない。
【0009】
又雪は、圧縮すると体積減少に伴い温度が上昇して融解(圧力融解)する傾向となるが、前記装置では構造が複雑であるため圧力融解を防止することが難しく、この点からも雪の剪断特性の測定を正確に行うことはできない。
【0010】
そこで本発明は、構造簡易かつコンパクトに形成しうるなど、測定場所への装置の携帯を便宜とし、サンプリングした雪をその場所でサンプリングと同時に測定しうるとともに、測定時の圧力融解による雪の変質を抑えることが可能となり、剪断弾性率を含む雪の剪断特性を高精度で測定でき、雪質の定量化に大きく貢献しうる雪特性測定装置の提供を目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1の発明は、雪を圧縮させた状態で剪断したときの剪断力と剪断変位とを計測し雪の剪断特性を測定する雪特性測定装置であって、
基台に、
サンプリングされた雪を収納しうる直筒状をなし、かつ容器本体とこの容器本体とは圧縮方向に交わる向きに移動しうる横移動部とからなるサンプル容器と、前記サンプル容器の内腔と摺動して、内腔内の雪の上面又は下面に当接するピストンを具え、かつ該ピストンを荷重付加具により押し下げる又は押し上げることにより該雪を圧縮させる押し具とを具える雪の圧縮手段、
及び前記横移動部を移動させることにより前記サンプル容器内の雪を剪断する横荷重付加具を有する横押し具と、
前記雪への剪断力を測定する剪断力測定具と、
前記横移動部の横移動距離を測定することにより雪の剪断変位を計測する横移動距離測定器とからなる雪の剪断特性測定手段を設けたことを特徴としている。
【0012】
又請求項2の発明では、前記サンプル容器は、その少なくとも一部が外部に露出して前記基台に支持されることを特徴としている。
【0013】
又請求項3の発明では、前記サンプル容器を冷却でき、前記サンプル容器内の雪が圧力融解するのを防止する冷却手段を具備したことを特徴としている。
【0014】
又請求項4の発明では、前記剪断力測定具は、前記横移動部と横荷重付加具との間に介在するロードセルであることを特徴としている。
【0015】
又請求項5の発明では、前記サンプル容器は、前記容器本体と横移動部との間のクリアランスを、3.0mm以下としたことを特徴としている。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図1は本発明の雪特性測定装置を示す斜視図、図2はその正面図、図3はその側面図である。
【0017】
図1〜3において、本実施形態の雪特性測定装置1は、基台2に、雪Wの圧縮手段3および剪断特性測定手段4を設けることにより構成され、これによって、雪の剪断弾性率を含む剪断特性を高精度で測定する。
【0018】
前記基台2は、例えば四隅に設ける脚部5によって高さ調整自在に水平支持される板状の基台部2Aと、この基台部2A上に立設される支柱部2Bとを具え、測定現場における屋外での装置の据え付けを可能としている。
【0019】
又前記圧縮手段3は、サンプリングされた雪Wを収納しうる直筒状のサンプル容器6と、前記サンプル容器6内の雪Wの上面に当接するピストン7を有しかつこのピストン7を押し下げることにより該雪Wを圧縮させる押し具8とを少なくとも具え、本例では、前記ピストン7の押し下げの距離を測定する距離測定器10をさらに具備したものを例示している。なお押し具8としては、ピストン7を雪Wの下面に当接せしめ、このピストン7を押し上げることにより雪Wを圧縮させる如く構成させることもできる。
【0020】
前記サンプル容器6は、図4に示すように、サンプリングされた雪Wを収納する例えば矩形筒状の有底の容器であって、本例では、その前面を例えばアクリル樹脂、ポリカーボネ−ト樹脂などの透明プラスチックで形成することにより、内部の雪Wの圧縮状態及び剪断状態を透視可能に形成している。なお本例では、前記サンプル容器6が、上方側の容器本体6Uと、この容器本体6Uとは圧縮方向に交わる向きに横移動しうる下方側の横移動部6Lとから形成される場合を例示しており、該横移動部6Lは、前記基台部2A上に敷設されるガイドレール11によって横移動可能に案内される。
【0021】
又前記容器本体6Uは、前記支柱部2Bに、保持手段13を介して着脱自在に保持される。この保持手段13は、本例では、前記支柱部2Bから前方に突出する一対の縦の保持板片13Aを有し、この保持板片13A、13A間の空所内に、前記容器本体6Uを挿入保持させる。なお保持板片13Aは、容器本体6Uを前記横移動部6Lから浮かして保持でき、又本例では、前記容器本体6U下端と横移動部6L上端との間のクリアランス(隙間)を、3.0mm以下、好ましくは1.0mm以下、さらに好ましくは0.5mm以下に調整可能に構成している。
【0022】
ここで、雪は圧縮すると体積減少に伴って温度上昇し圧力融解を起こすなど雪質を変化させる性質があり、従って、剪断特性を正確に測定するためには、圧縮による温度上昇を抑えて圧力融解を防止することが重要である。そのためには、サンプル容器6を、その少なくとも一部を外部に露出させて前記基台2に支持せしめ、内部の雪Wをサンプル容器6とともに露出部分から自然冷却させる、及び/又はドライアイスなどを露出部分に付着させて強制冷却させることが好ましい。
【0023】
このとき、冷却効果をより高めるため、露出部分を多く確保することが必要であり、そのために本例では、容器本体6Uの前面及び横移動部6Lの周囲面の略全体の広い領域を外部に露出させている。
【0024】
次に、前記押し具8は、サンプル容器6内の雪W上面に当接するピストン7と、該ピストン7に荷重を付加して押し下げることにより該雪Wを圧縮させる荷重付加具15とを具えるとともに、この荷重付加具15では、付加する荷重を掌握可能に構成している。
【0025】
前記ピストン7は、前記サンプル容器6の内腔面と摺動しうるピストンヘッド7A(図2、3に示す)と、このピストンヘッド7Aよりも小径をなしかつ上方に向かって一体にのびる胴部7Bとを具え、この胴部7Bの上端に荷重付加具15が同軸状に連結される。
【0026】
ここで、前記ピストンヘッド7Aでは、摺動の際の前記内腔面との摩擦熱の発生を抑え、摩擦熱による雪の融解を防止するために、例えばテフロン(デュポン社の商標)等の摩擦抵抗が低いポリフルオルエチレン樹脂を使用することが好まし。又このピストンヘッド7Aでは、前記内腔面との間のクリアランスが小さいと、圧縮時或いはサンプル封入時、ピストンヘッド7Aと内腔面との間に僅かに存在する水分が、測定時の環境温度によって凍結してしまい、ピストン7が摺動できない、或いは圧縮力が正確に雪に伝達されなくなるという問題が発生する。従って、前記クリアランスは、好ましくは0.05〜1.0mm、さらには0.1〜0.5mmに設定するのが好ましい。
【0027】
又前記荷重付加具15として、図1に示すように、本例では、ボールネジ機構を用いて形成した場合を例示する。この荷重付加具15は、前記支柱部2Bに設けるガイド17によって上下移動自在に案内される昇降台18と、下端部が前記昇降台18に枢着されかつ上端部に手操作用のハンドル19Aを形成した垂直なネジ軸19と、前記支柱部2Bの上端部に取付板を介して固定されかつ前記ネジ軸19と螺合するナット金具20とを具える。なお本例では、前記昇降台18と前記ピストン7の上端部とを継ぎ部材21を介して連結した場合を例示しているが、継ぎ部材21を介することなく直接連結しても良い。
【0028】
このように、本例の荷重付加具15では、前記ネジ軸19がハンドル操作によって螺進することにより、自在な距離を昇降台18とともに一体に下降でき、同軸状に連結されるピストン7を押し下げることにより、前記サンプル容器6内の雪Wを圧縮できる。このとき、ピストン7に付加する荷重である雪Wからの反力、即ち雪Wへの圧縮力は、本例では、前記ピストン7と継ぎ部材21との間、或いは昇降台18との間に介在させるロードセルなどのセンサによって測定できる。なおセンサとして、例えば圧電効果を利用した圧電式力センサ、磁気歪現象を利用した磁わい式力センサなど、種々のものを適宜採用することができる。
【0029】
又前記荷重付加具15としては、前記ボールネジ機構以外にも、例えば、予め質量を測定しておいた錘を用いることもできる。即ち、この錘を前記昇降台18上、或いは垂直に支持したピストン7上に直接乗せることにより、ピストン7を押し下げて雪Wを圧縮させる。このとき、雪Wへの圧縮力は、前記ピストン7と錘との質量の和(昇降台18等を有するときは昇降台18等の質量も含める)で表すことができ、またこれらの各質量を予め計測しておくことで、前記圧縮力を掌握できる。かかる場合には、装置構造をさらに簡易化かつ小型化しうるため、携帯性を高める上でより好ましいものとなる。
【0030】
なお本例では、前記雪Wの圧縮による体積変化を測定するために、前記押し具8の押し下げの距離を測定する距離測定器10を設けた場合を例示しているが、この距離測定器10は排除することができる。なお距離測定器10として、本例では、図1の如く、検出スケール10Aと、この検出スケール10Aに沿った移動距離を検出する検出ヘッド10Bとからなる所謂リニアスケールを使用している。前記検出スケール10Aは、前記支柱部2Bに取付金具を介して垂直に取り付けられ、又前記検出ヘッド10Bは、前記昇降台18に一体移動可能に取り付けられる。なおリニアスケールとして光学式、電磁式の種々のものが適宜使用できる。
【0031】
次ぎに、前記剪断特性測定手段4は、サンプル容器6の前記横移動部6Lを移動させることによりサンプル容器6内の雪Wを剪断する横荷重付加具40を有する横押し具41と、前記雪への剪断力を測定する剪断力測定具42と、前記横移動部6Lの横移動距離を測定することにより雪の剪断変位を計測する横移動距離測定器43とから構成される。
【0032】
又前記横荷重付加具40は、本例では、前記荷重付加具15と略同様のボールネジ機構を用いて形成している。即ちこの横荷重付加具40は、図2の如く、基台部2A上の前記ガイドレール11によって横移動自在に案内される移動台47と、横方向内端部が前記移動台47に枢着されかつ外端部に手操作用のハンドル46Aを形成した水平なネジ軸46と、前記基台部2Aに取付板を介して固定されかつ前記ネジ軸19と螺合するナット金具45とを具える。なお本例では、前記移動台47と前記ピストン7とは継ぎ部材48を介して連結した場合を例示しているが、継ぎ部材48を介することなく直接連結しても良い。
【0033】
このように本例の横押し具41では、横荷重付加具40をなすネジ軸46がハンドル操作による螺進によって内方に横移動し、移動台47を介して横移動部6Lを移動させることにより、前記サンプル容器6内の雪Wを剪断できる。このとき、雪Wから受ける反力、すなわち剪断力は、本例では、前記横移動部6Lと横荷重付加具40との間に設けるロードセルである剪断力測定具42によって測定できる。本例では、ロードセルが前記継ぎ部材48内に収容保持されている場合を例示している。なお剪断力測定具42としては、前記ロードセル以外にも、例えば圧電効果を利用した圧電式力センサ、磁気歪現象を利用した磁わい式力センサなど、種々のものを適宜採用できる。
【0034】
又そのときの雪Wの剪断変位は、前記横移動部6Lの横移動距離を測定する横移動距離測定器43により測定される。この横移動距離測定器43として、前記距離測定器10と同様、本例では、検出スケール43Aと、この検出スケール43Aに沿った移動距離を検出する検出ヘッド43Bとからなるリニアスケールを使用している。前記検出スケール43Aは、前記基台部2Aに取付金具を介して水平に取り付けられ、又前記検出ヘッド43Bは、前記移動台47に一体移動可能に取り付けられる。なおリニアスケールとして光学式、電磁式の種々のものが適宜採用できる。
【0035】
このように前記雪特性測定装置1は構成されるため、構造簡易かつコンパクトに形成しうるなど装置の携帯を便宜としている。従って、測定対象となる雪が存在している場所に装置を持ち込み、サンプリングした雪をその場所でかつサンプリングと同時に測定することが可能となる。
【0036】
又サンプル容6器は、その少なくとも一部、本例では、前記容器本体6Uの前面及び横移動部6Lの周囲面の略全体を外部に露出させている。従って、屋外で測定する際、その広い露出部分を冷たい外気にさらすことができ、内部の雪を自然冷却しうるなど、圧力融解による雪の変質を抑え、前記測定現場への装置の持ち込みと相俟って、雪の剪断特性を高精度で測定することが可能となる。
【0037】
特に、前記圧力融解による雪の変質をより確実に抑制するため、サンプル容器6を強制冷却しうる冷却手段23を具備させることが好ましい。この冷却手段23は、本例では、LPガスなどの液体ガスを収容した所謂冷却スプレー23Aであって、圧縮時、サンプル容器6の前記露出部分に噴射することにより強制冷却でき、内部の雪の圧力融解をより確実に抑制しうる。
【0038】
次に、本実施形態の雪特性測定装置1を用いて、雪の剪断特性を測定する場合を説明する。
【0039】
測定対象となる雪が存在している場所(測定現場)に装置を持ち込んで設置する。又この測定現場で採取した雪のサンプルを、サンプル容器6内に収納するとともに、このサンプル容器6を装置1にセットする。しかる後、荷重付加具15へのハンドル操作により、ピストン7を押し下げ、圧縮力に相当するロードセル(圧縮力測定具)からの出力が所定の値に達するまで、雪を徐々に圧縮する。
▲1▼ この圧縮状態において、横荷重付加具40へのハンドル操作を行い、サンプル容器6のうちの横移動部6Lを徐々に横移動させて、容器本体6Uと横移動部6Lとの間で雪を剪断していく。そのときの横移動距離(雪の剪断変位)と、ロードセル(剪断力測定具)からの出力(剪断応力)とを同時に測定する。なお横移動部6Lの横移動速度は、0.01〜5mm/秒の範囲とするのが好ましい。
【0040】
これにより、測定した横移動距離とロードセルからの出力とから、図4に例示するように、雪の剪断応力と剪断変位との関係である剪断特性がわかり、特に、剪断初期における曲線mの傾きから、剪断弾性率を得ることができる。
【0041】
このとき、前記圧縮による雪の温度上昇を抑え、圧力融解等による雪質の変動を抑制するため、圧縮時、サンプル容器6の露出部分に冷却スプレー23Aを噴射して強制冷却を行う。これにより、剪断弾性率を含む剪断特性をより正確に測定することができる。
【0042】
なお同図には、名寄テストにおいて採取した雪温−2℃における雪のサンプルの、圧縮力が5kgf/cm2 における剪断特性(測定温度−2℃)を示している。
【0043】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0044】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、装置を構造簡易かつコンパクトに形成しうるなど、測定場所への装置の携帯を便宜とし、サンプリングした雪をその場所でサンプリングと同時に測定しうるとともに、測定時の圧力融解による雪の変質を抑えることが可能となり、剪断弾性率を含む雪の剪断特性を高精度で測定でき、雪質の定量化に大きく貢献しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の雪特性測定装置の一実施例を示す斜視図である。
【図2】その正面図である。
【図3】その側面図である。
【図4】本装置によって測定した剪断応力と剪断変位との関係を示す線図である。
【図5】雪特性のうちの剪断特性を説明する線図である。
【符号の説明】
1 雪特性測定装置
2 基台
3 雪の圧縮手段
4 剪断特性測定手段
6 サンプル容器
6U 容器本体
6L 横移動部
7 ピストン
8 押し具
15 荷重付加具
23 冷却手段
40 横荷重付加具
41 横押し具
42 剪断力測定具
43 横移動距離測定器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a snow characteristic measuring device capable of measuring a shear force and a shear displacement when snow is sheared in a compressed state to measure a shear characteristic of snow.
[0002]
2. Description of the Related Art
For example, the running performance on snow of winter tires such as snow tires and studless tires is greatly affected by the snow quality. Therefore, in the R & D of winter tires, when accurately comparing and evaluating the running performance of snow tires on snow, only test data measured under the same snow condition, that is, test data measured at the same time on the same course, are compared with each other. And it is a significant hindrance to R & D.
[0003]
Therefore, the present inventor conducted research to quantify and display snow quality. as a result,
(1) Among the characteristics of snow, that is, the characteristics of snow, which have a large influence on the running performance on snow, there are compression characteristics and shear characteristics. By quantifying and displaying these, it is possible to grasp the snow quality substantially.
{Circle around (2)} Even in test data measured under any one of different conditions such as the location of the test course, the date and time of the test, and the weather conditions at the time of the test, the compression characteristics and the shear characteristics of the snow are not affected. In the case where they substantially coincide with each other, it has been determined that the test data can be compared and evaluated.
[0004]
By quantifying the compression and shear characteristics of such snow, it is also possible to correct test data measured under various snow qualities with the compression and / or shear characteristics of the snow, It is expected that the comparison between test data measured under different snow conditions can be realized. Furthermore, such quantification can also be used as snow model data when computer simulation of tire running performance on snow is performed.
[0005]
Of these, the "shear characteristic" is a well-known relationship between a shear displacement and a shear stress generated when a shear stress is applied to snow in a compressed state, as shown by a curve m schematically shown in FIG. In the early stage of the shearing, the shear stress has a certain elastic modulus (referred to as shear elastic modulus) and increases sharply, then changes gradually, and when the X mark is reached, snow breaks (shear breakage) occurs. I do. At this time, the shear modulus and the shape of the curve m differ depending on the snow quality, and greatly affect traction and the like.
[0006]
In the field of construction, a one-sided shear test device is used as a device for measuring the shear fracture characteristics of soil (for example, see Non-Patent Document 1).
[0007]
[Non-patent document 1]
Kunio Yasukawa, Kiyoshi Imanishi, Yoshitaka Tateishi, "Edology and Soil Mechanics", Ohmsha, p120-123
[0008]
However, since this apparatus is intended for soil, the structure of the apparatus is complicated and large, which makes it difficult to measure outdoors. Since the shear characteristics of snow are greatly affected by weather conditions and regions, it is important to bring a measuring device to the place where the snow to be measured exists and measure the sampled snow at the same time as sampling. However, the large size of the above-mentioned device makes it difficult to do so, and the shear characteristics cannot be measured accurately.
[0009]
Also, when snow is compressed, the temperature tends to rise with the decrease in volume and melt (pressure melting). However, it is difficult to prevent pressure melting due to the complicated structure of the above-described device. The measurement of the shear properties cannot be performed accurately.
[0010]
Therefore, the present invention makes it easy to carry the device to the measurement location, for example, by making the structure simple and compact, so that the sampled snow can be measured at the same time as the sampling at the location, and the snow is altered by pressure melting at the time of measurement. It is an object of the present invention to provide a snow characteristic measuring device capable of measuring snow characteristics including a shear elastic modulus with high accuracy and greatly contributing to quantification of snow quality.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a snow characteristic measuring device that measures a shear force and a shear displacement when snow is sheared in a compressed state to measure a shear characteristic of the snow,
On the base,
A sample container having a straight cylindrical shape capable of storing sampled snow, and comprising a container body and a laterally movable portion capable of moving in a direction intersecting with the compression direction, and sliding with the inner cavity of the sample container; A snow compression means comprising a piston that abuts against the upper or lower surface of the snow in the lumen, and a pusher that compresses the snow by pushing down or pushing up the piston with a load applying tool;
And a lateral pressing tool having a lateral load applying tool for shearing snow in the sample container by moving the lateral moving unit,
A shear force measuring instrument for measuring the shear force on the snow,
The present invention is characterized in that there is provided snow shear characteristic measuring means comprising a lateral displacement measuring device for measuring the shear displacement of snow by measuring the lateral displacement of the lateral displacement section.
[0012]
The invention according to
[0013]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a cooling device capable of cooling the sample container and preventing snow in the sample container from melting under pressure.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, the shear force measuring instrument is a load cell interposed between the lateral moving portion and the lateral load applying instrument.
[0015]
Further, in the invention according to
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to illustrated examples. FIG. 1 is a perspective view showing a snow characteristic measuring device of the present invention, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a side view thereof.
[0017]
1 to 3, a snow characteristic measuring apparatus 1 of the present embodiment is configured by providing a
[0018]
The
[0019]
The compression means 3 has a straight
[0020]
As shown in FIG. 4, the
[0021]
The
[0022]
Here, when snow compresses, it has the property of changing the snow quality, for example, the temperature rises as the volume decreases and pressure melting occurs.Therefore, in order to accurately measure the shear characteristics, the temperature rise due to the compression is suppressed by suppressing the temperature rise due to the compression. It is important to prevent melting. For this purpose, at least a part of the
[0023]
At this time, in order to further enhance the cooling effect, it is necessary to secure a large number of exposed portions. Therefore, in this example, a substantially entire wide area of the front surface of the
[0024]
Next, the
[0025]
The
[0026]
Here, in the
[0027]
In addition, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
[0028]
As described above, in the
[0029]
In addition to the ball screw mechanism, for example, a weight whose mass has been measured in advance may be used as the
[0030]
In this example, a case is shown in which a
[0031]
Next, the shear characteristic measuring means 4 includes a
[0032]
Further, in the present embodiment, the lateral
[0033]
As described above, in the
[0034]
The shear displacement of the snow W at that time is measured by a lateral movement
[0035]
Since the snow characteristic measuring device 1 is configured as described above, it is convenient to carry the device, for example, it can be formed in a simple and compact structure. Therefore, it is possible to bring the device to a place where the snow to be measured exists and measure the sampled snow at that place and simultaneously with the sampling.
[0036]
The
[0037]
In particular, it is preferable to provide a
[0038]
Next, the case where the snow shear characteristic is measured using the snow characteristic measuring apparatus 1 of the present embodiment will be described.
[0039]
Bring the device to the place where there is snow to be measured (measurement site) and install it. A snow sample collected at the measurement site is stored in the
{Circle around (1)} In this compressed state, a handle operation is performed on the lateral
[0040]
Thereby, from the measured lateral movement distance and the output from the load cell, as shown in FIG. 4, the shear characteristic, which is the relationship between the shear stress of the snow and the shear displacement, is known. From this, the shear modulus can be obtained.
[0041]
At this time, in order to suppress the temperature rise of the snow due to the compression and to suppress the fluctuation of the snow quality due to the pressure melting or the like, at the time of the compression, the cooling
[0042]
FIG. 3 shows the shear characteristics (measured temperature −2 ° C.) of the snow sample at the snow temperature −2 ° C. collected in the Nayoro test at a compressive force of 5 kgf / cm 2 .
[0043]
As described above, particularly preferred embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and can be implemented in various forms.
[0044]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it is possible to easily carry the device to a measurement location, for example, to form the device with a simple and compact structure, and to measure the sampled snow simultaneously with sampling at that location. In addition, it is possible to suppress the alteration of snow due to pressure melting at the time of measurement, and it is possible to measure the shear characteristics of snow, including the shear modulus, with high accuracy, which can greatly contribute to the quantification of snow quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a snow characteristic measuring device according to the present invention.
FIG. 2 is a front view thereof.
FIG. 3 is a side view thereof.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a shear stress and a shear displacement measured by the present apparatus.
FIG. 5 is a diagram illustrating a shear characteristic among snow characteristics.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Snow
Claims (5)
基台に、
サンプリングされた雪を収納しうる直筒状をなし、かつ容器本体とこの容器本体とは圧縮方向に交わる向きに移動しうる横移動部とからなるサンプル容器と、前記サンプル容器の内腔と摺動して、内腔内の雪の上面又は下面に当接するピストンを具え、かつ該ピストンを荷重付加具により押し下げる又は押し上げることにより該雪を圧縮させる押し具とを具える雪の圧縮手段、
及び前記横移動部を移動させることにより前記サンプル容器内の雪を剪断する横荷重付加具を有する横押し具と、
前記雪への剪断力を測定する剪断力測定具と、
前記横移動部の横移動距離を測定することにより雪の剪断変位を計測する横移動距離測定器とからなる雪の剪断特性測定手段を設けたことを特徴とする雪特性測定装置。A snow characteristic measuring device that measures a shear force and a shear displacement when shearing in a state where snow is compressed and measures a shear characteristic of the snow,
On the base,
A sample container having a straight cylindrical shape capable of storing sampled snow, and comprising a container body and a laterally movable portion capable of moving in a direction intersecting with the compression direction, and sliding with the inner cavity of the sample container; A snow compression means comprising a piston that abuts against the upper or lower surface of the snow in the lumen, and a pusher that compresses the snow by pushing down or pushing up the piston with a load applying tool;
And a lateral pressing tool having a lateral load applying tool for shearing snow in the sample container by moving the lateral moving unit,
A shear force measuring instrument for measuring the shear force on the snow,
A snow characteristic measuring device, comprising: a snow shear characteristic measuring means comprising a lateral moving distance measuring device for measuring a shear displacement of snow by measuring a lateral moving distance of the lateral moving portion.
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