JP2006010606A - 不釣合い修正計算方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】効率よく不釣合いを修正することができる釣合い試験における不釣合い修正計算方法を実現する。
【解決手段】試験体を回転させたときの試験体の釣合い状態を試験する釣合い試験における不釣合い修正計算方法であって、試験体を回転させる際の回転方向に沿って、試験体の外周に複数の修正位置を設定するとともに、試験体を回転させた際に試験体の回転中心から外周側に向かう試験体の不釣合い量に基づく不釣合ベクトルを取得し、その不釣合ベクトルに対し修正ベクトルを合成するように修正を行い、残留不釣合ベクトルを取得する。その残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断された場合に、修正ベクトルによる修正に相当する所定の修正量の修正を行うべき修正位置が通知される。その通知された修正位置に所定の修正量の修正を行うことにより、試験体の不釣合いが低減されるようにした。
【選択図】図3
【解決手段】試験体を回転させたときの試験体の釣合い状態を試験する釣合い試験における不釣合い修正計算方法であって、試験体を回転させる際の回転方向に沿って、試験体の外周に複数の修正位置を設定するとともに、試験体を回転させた際に試験体の回転中心から外周側に向かう試験体の不釣合い量に基づく不釣合ベクトルを取得し、その不釣合ベクトルに対し修正ベクトルを合成するように修正を行い、残留不釣合ベクトルを取得する。その残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断された場合に、修正ベクトルによる修正に相当する所定の修正量の修正を行うべき修正位置が通知される。その通知された修正位置に所定の修正量の修正を行うことにより、試験体の不釣合いが低減されるようにした。
【選択図】図3
Description
本発明は、不釣合い修正計算方法に関する。
従来、プロペラシャフト、マイクロモータ、高速スピンドルのような回転する部品(以下、ロータ)の高速回転時の釣合い状態を測定するものとして釣合い試験機が知られている(例えば、特許文献1参照。)。釣合い試験機による釣合い試験として、試験体の両端部を支持台で支持し、試験体を各次数の振動モードで回転させ、各次数の振動モードにおける共振周波数での不釣合いを修正する釣合い試験方法がある。
また、釣合い試験機によって測定された不釣合いを取り除く方法として、ロータにおもりを取り付ける方法と、ロータのワークをドリルにより削り取る方法が知られている。前者は図14(a)に示すように、修正角度位置が一定で修正量が自由(任意)であるロータに適用され、後者は図14(b)に示すように、修正量が一定で修正角度位置が自由(任意)であるロータに適用される。
特開2001−91394号公報
しかしながら、上記特許文献1の釣合い試験機などにおける釣合い試験においては、試験体の構造や形状に基づいた振動モード毎の共振周波数を熟知し、これを考慮した上で不釣合いの修正を行うことが必要となるため、知識や経験の浅い者が釣合い試験を行うことは困難であった。また、各次数の振動モードでの不釣合いを順次修正していく必要があるため、釣合い試験に手間と時間がかかり、効率が悪かった。
また、上記従来技術を、修正角度と修正量とがともに制限されているロータに適用した場合、適正な修正を行うことが可能なロータであっても、その修正の行い方によっては、適正な修正を施せないロータとして取り扱われ、不良品とされてしまうことがあるため、無駄が多く効率の悪いものであった。
本発明の目的は、効率よく不釣合いを修正することができる、釣合い試験における不釣合い修正計算方法を提供することである。
以上の課題を解決するため、請求項1記載の発明は、
試験体を回転させたときの試験体の釣合い状態を試験する釣合い試験における不釣合い修正計算方法であって、
前記試験体を回転させる際の回転方向に沿って、前記試験体の外周に複数の修正位置を設定する修正位置設定工程と、
前記試験体を回転させた際に、前記試験体の回転中心から外周側に向かう前記試験体の不釣合い量に基づく不釣合ベクトルを取得する不釣合ベクトル取得工程と、
前記不釣合ベクトルに近接し、前記不釣合ベクトルを挟む2つの修正位置を、前記複数の修正位置から選択する修正位置選択工程と、
前記回転中心から、前記2つの修正位置に向かう2つの分割ベクトルに、前記不釣合ベクトルを分割するベクトル分割工程と、
前記2つの分割ベクトルのうち、大きい分割ベクトルの向きと反対向きであり、所定の修正量に相当する大きさを有する修正ベクトルを、前記不釣合ベクトルに合成するようにして、残留不釣合ベクトルを取得する残留不釣合ベクトル取得工程と、
前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であるか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程において、前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断された場合に、前記2つの修正位置のうち、前記大きい分割ベクトルに対応する修正位置が、所定の修正量の修正を行うべき位置である旨を通知する通知工程と、
を有することを特徴とする。
試験体を回転させたときの試験体の釣合い状態を試験する釣合い試験における不釣合い修正計算方法であって、
前記試験体を回転させる際の回転方向に沿って、前記試験体の外周に複数の修正位置を設定する修正位置設定工程と、
前記試験体を回転させた際に、前記試験体の回転中心から外周側に向かう前記試験体の不釣合い量に基づく不釣合ベクトルを取得する不釣合ベクトル取得工程と、
前記不釣合ベクトルに近接し、前記不釣合ベクトルを挟む2つの修正位置を、前記複数の修正位置から選択する修正位置選択工程と、
前記回転中心から、前記2つの修正位置に向かう2つの分割ベクトルに、前記不釣合ベクトルを分割するベクトル分割工程と、
前記2つの分割ベクトルのうち、大きい分割ベクトルの向きと反対向きであり、所定の修正量に相当する大きさを有する修正ベクトルを、前記不釣合ベクトルに合成するようにして、残留不釣合ベクトルを取得する残留不釣合ベクトル取得工程と、
前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であるか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程において、前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断された場合に、前記2つの修正位置のうち、前記大きい分割ベクトルに対応する修正位置が、所定の修正量の修正を行うべき位置である旨を通知する通知工程と、
を有することを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、この不釣合い修正計算方法は、まず、修正位置設定工程において、試験体の外周に複数の修正位置を設定し、そして、不釣合ベクトル取得工程において、試験体を回転させた際に、試験体の回転中心から外周側に向かう試験体の不釣合い量に基づく不釣合ベクトルを取得する。
次いで、修正位置選択工程において、所得した不釣合ベクトルに近接するとともに、その不釣合ベクトルを挟む2つの修正位置を、設定された複数の修正位置から選択し、そして、ベクトル分割工程において、回転中心から選択された2つの修正位置に向かう2つの分割ベクトルに、不釣合ベクトルを分割する。
次いで、残留不釣合ベクトル取得工程において、2つの分割ベクトルのうち、大きい分割ベクトルの向きと反対向きであり、所定の修正量に相当する大きさを有する修正ベクトルを、不釣合ベクトルに合成するようにして、残留不釣合ベクトルを取得する。
そして、判断工程において、残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であるか否かを判断し、その残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断された場合に、通知工程において、修正位置選択工程で選択された2つの修正位置のうち、大きい分割ベクトルに対応する修正位置が、所定の修正量の修正を行うべき位置である旨を通知することができる。
次いで、修正位置選択工程において、所得した不釣合ベクトルに近接するとともに、その不釣合ベクトルを挟む2つの修正位置を、設定された複数の修正位置から選択し、そして、ベクトル分割工程において、回転中心から選択された2つの修正位置に向かう2つの分割ベクトルに、不釣合ベクトルを分割する。
次いで、残留不釣合ベクトル取得工程において、2つの分割ベクトルのうち、大きい分割ベクトルの向きと反対向きであり、所定の修正量に相当する大きさを有する修正ベクトルを、不釣合ベクトルに合成するようにして、残留不釣合ベクトルを取得する。
そして、判断工程において、残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であるか否かを判断し、その残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断された場合に、通知工程において、修正位置選択工程で選択された2つの修正位置のうち、大きい分割ベクトルに対応する修正位置が、所定の修正量の修正を行うべき位置である旨を通知することができる。
つまり、試験体を回転させた際に生じる、試験体における不釣合いに基づく不釣合ベクトルを取得するとともに、その不釣合ベクトルに対し修正ベクトルによる修正を行うことにより、所定の修正量を付加したり、削除したりする修正を行うべき修正位置が通知される。
そして、通知された修正位置の情報に基づき、その試験体における修正位置に、所定の修正量に相当するおもりを取り付けたり、試験体を削り取ったりする修正を施すことにより、試験体の不釣合いが規定値以下となるように、低減することができる。
よって、この不釣合い修正計算方法は、釣合い試験に関する知識や経験が浅い者でも、釣合わせ作業を容易に行うことができる釣合い試験方法であるといえる。従って、この不釣合い修正計算方法は、効率よく不釣合いを修正することができる方法であるといえる。
そして、通知された修正位置の情報に基づき、その試験体における修正位置に、所定の修正量に相当するおもりを取り付けたり、試験体を削り取ったりする修正を施すことにより、試験体の不釣合いが規定値以下となるように、低減することができる。
よって、この不釣合い修正計算方法は、釣合い試験に関する知識や経験が浅い者でも、釣合わせ作業を容易に行うことができる釣合い試験方法であるといえる。従って、この不釣合い修正計算方法は、効率よく不釣合いを修正することができる方法であるといえる。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の不釣合い修正計算方法において、
前記判断工程において、前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内でないと判断された場合に、前記残留不釣合ベクトルを、次の不釣合ベクトルとして認定する不釣合ベクトル認定工程を有し、
前記不釣合ベクトル認定工程において認定された次の不釣合ベクトルに対応する、次の残留不釣合ベクトルを取得して、前記判断工程において前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断されるまで繰り返すことを特徴とする。
前記判断工程において、前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内でないと判断された場合に、前記残留不釣合ベクトルを、次の不釣合ベクトルとして認定する不釣合ベクトル認定工程を有し、
前記不釣合ベクトル認定工程において認定された次の不釣合ベクトルに対応する、次の残留不釣合ベクトルを取得して、前記判断工程において前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断されるまで繰り返すことを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、判断工程において、残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であるか否かを判断し、その残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内でないと判断された場合に、不釣合ベクトル認定工程において、その残留不釣合ベクトルを、次の不釣合ベクトルとして認定する。そして、不釣合ベクトル認定工程において認定された次の不釣合ベクトルに対応する、次の残留不釣合ベクトルを取得するようにして、判断工程において残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断されるまで繰り返すようになっている。
つまり、不釣合ベクトルが修正ベクトルにより修正されて得られた残留不釣合ベクトルの大きさが、判断工程において規定値以内であると判断されるまで、その修正を複数回繰り返すようにして、大きさが規定値以内となる残留不釣合ベクトルを取得することができる。
よって、不釣合ベクトルに対する修正ベクトルによる修正が1回では、残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内に収まらないような場合であっても、修正を繰り返すように複数回行うことができる。そして、修正を行った回数に応じた修正位置が通知されるようになる。
よって、不釣合ベクトルに対する修正ベクトルによる修正が1回では、残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内に収まらないような場合であっても、修正を繰り返すように複数回行うことができる。そして、修正を行った回数に応じた修正位置が通知されるようになる。
請求項1記載の発明によれば、この不釣合い修正計算方法において、試験体を回転させた際に生じる、試験体における不釣合いに基づく不釣合ベクトルを取得するとともに、その不釣合ベクトルに対し修正ベクトルによる修正を行うことにより、所定の修正量を付加したり、削除したりする修正を行うべき修正位置が通知される。そして、通知された修正位置の情報に基づき、その試験体における修正位置に、所定の修正量に相当するおもりを取り付けたり、試験体を削り取ったりする修正を施すことにより、試験体の不釣合いが規定値以下となるように、低減することができる。
よって、この不釣合い修正計算方法は、釣合い試験に関する知識や経験が浅い者でも、釣合わせ作業を容易に行うことができる釣合い試験方法であるといえる。従って、この不釣合い修正計算方法は、効率よく不釣合いを修正することができる方法であるといえる。
よって、この不釣合い修正計算方法は、釣合い試験に関する知識や経験が浅い者でも、釣合わせ作業を容易に行うことができる釣合い試験方法であるといえる。従って、この不釣合い修正計算方法は、効率よく不釣合いを修正することができる方法であるといえる。
請求項2記載の発明によれば、判断工程において、残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であるか否かを判断し、その残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内でないと判断された場合に、不釣合ベクトル認定工程において、その残留不釣合ベクトルを、次の不釣合ベクトルとして認定される。そして、不釣合ベクトル認定工程において認定された次の不釣合ベクトルに対応する、次の残留不釣合ベクトルを取得するようにして、判断工程において残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断されるまで繰り返すようになっている。つまり、不釣合ベクトルが修正ベクトルにより修正されて得られた残留不釣合ベクトルの大きさが、判断工程において規定値以内であると判断されるまで、その修正を複数回繰り返すようにして、大きさが規定値以内となる残留不釣合ベクトルを取得することができる。
よって、不釣合ベクトルに対する修正ベクトルによる修正が1回では、残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内に収まらないような場合であっても、修正を繰り返すように複数回行うことができる。そして、修正を行った回数に応じた修正位置が通知されるようになる。
よって、不釣合ベクトルに対する修正ベクトルによる修正が1回では、残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内に収まらないような場合であっても、修正を繰り返すように複数回行うことができる。そして、修正を行った回数に応じた修正位置が通知されるようになる。
以下、図面を参照して、本発明に係る釣合い試験方法について詳細に説明する。
釣合い試験機は、試験体を回転させたときの試験体の釣合い状態を試験するものである。本実施の形態における釣合い試験方法は、釣合い試験機において試験体を回転させて、その試験体における不釣合いに基づく不釣合ベクトルを取得するとともに、その不釣合ベクトルがより小さくなるように、試験体におもりを取り付けたり、試験体を削るなどする修正位置を求める試験方法であり、その求めた修正位置に修正を施すことにより、試験体における不釣合いを低減するものである。
釣合い試験機は、試験体を回転させたときの試験体の釣合い状態を試験するものである。本実施の形態における釣合い試験方法は、釣合い試験機において試験体を回転させて、その試験体における不釣合いに基づく不釣合ベクトルを取得するとともに、その不釣合ベクトルがより小さくなるように、試験体におもりを取り付けたり、試験体を削るなどする修正位置を求める試験方法であり、その求めた修正位置に修正を施すことにより、試験体における不釣合いを低減するものである。
図1に示すように、釣合い試験機100は、試験体を回転させるモータ1と、モータ1の回転に基づき回転する試験体の振動などを検出する検出部2と、釣合い試験機100の運転状況等についての表示を行う表示部3と、釣合い試験における設定値等の入力を行う入力部4と、上記各部の動作制御を行う制御部10等を有している。
モータ1は、ローラ軸受けなどから構成される図示しない支持部に載置される試験体を回転させるための回転駆動手段である。
検出部2は、図示しない支持部などに備えられて、モータ1の回転に基づき回転する試験体の振動などを検出するセンサであり、試験体の振動などを検出するとともに、検出した振動などの検出データを、制御部10に出力する。
表示部3は、例えば、LCDなどにより構成されており、検出部2により検出された検出データや、制御部10によりその検出データが処理されて得られた試験体の不釣合いに関するデータ等の表示を行う。
入力部4は、例えば、キーボードやマウス、或いは表示部3におけるタッチパネルなどにより構成されており、釣合い試験機100における試験動作を行うための指示の入力や、釣合い試験における設定値等の入力が行われる。
制御部10は、例えば、CPU10a、ROM10b、RAM10cを備えている。
CPU10aは、ROM10bに格納された釣合い試験機用の制御プログラムに従って、各種の制御動作を実行する。
ROM10bには、釣合い試験機100を制御するための制御プログラムや制御データが書き込まれ、格納されている。この制御データとして、例えば、後述する修正ベクトルの大きさに関するデータや、後述する残留不釣合ベクトルの大きさとして許容される規定値に関するデータが格納されている。
RAM10cには、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられており、CPU10aが上記制御プログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。
CPU10aは、ROM10bに格納された釣合い試験機用の制御プログラムに従って、各種の制御動作を実行する。
ROM10bには、釣合い試験機100を制御するための制御プログラムや制御データが書き込まれ、格納されている。この制御データとして、例えば、後述する修正ベクトルの大きさに関するデータや、後述する残留不釣合ベクトルの大きさとして許容される規定値に関するデータが格納されている。
RAM10cには、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられており、CPU10aが上記制御プログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。
そして、制御部10は、修正位置設定制御手段として、入力部4により入力される、試験体における修正位置に関する修正位置情報に基づき、試験体が回転される際の回転方向に沿った、その試験体の外周に複数の修正位置を設定する制御を行う。
なお、試験体における修正位置とは、例えば、試験体の不釣合いを調整し、試験体のバランスを整えるために、試験体におもりを取り付ける位置や、試験体を削り取るための位置である。
なお、試験体における修正位置とは、例えば、試験体の不釣合いを調整し、試験体のバランスを整えるために、試験体におもりを取り付ける位置や、試験体を削り取るための位置である。
また、制御部10は、不釣合ベクトル取得制御手段として、検出部2が検出した、回転する試験体における振動などの検出データに基づき、試験体を回転させた際の試験体の回転中心から外周側に向かう、その試験体の不釣合い量に基づく不釣合ベクトルを取得する制御を行う。
また、制御部10は、修正位置選択制御手段として、不釣合ベクトル取得制御手段により取得された不釣合ベクトルに近接し、この不釣合ベクトルを挟む2つの修正位置を、修正位置設定制御手段により設定された複数の修正位置から選択する制御を行う。
また、制御部10は、ベクトル分割制御手段として、試験体の回転中心から、修正位置選択制御手段により選択された2つの修正位置に向かう2つの分割ベクトルに、不釣合ベクトルを分割する制御を行う。
また、制御部10は、ベクトル大小判断手段として、ベクトル分割制御手段により分割された2つの分割ベクトルのうち、その大きさが大きい分割ベクトルがどちらであるかを判断する制御を行う。
また、制御部10は、修正位置認定手段として、ベクトル分割制御手段により分割された2つの分割ベクトルのうち、その大きさが大きい分割ベクトルに対応する修正位置を、所定の修正量の修正を行うべき位置であると認定する制御を行う。
また、制御部10は、修正位置認定手段として、ベクトル分割制御手段により分割された2つの分割ベクトルのうち、その大きさが大きい分割ベクトルに対応する修正位置を、所定の修正量の修正を行うべき位置であると認定する制御を行う。
また、制御部10は、残留不釣合ベクトル取得制御手段として、ベクトル分割制御手段により分割された2つの分割ベクトルのうち、ベクトル大小判断手段により大きいと判断された大きい分割ベクトルの向きと反対向きであり、所定の修正量に相当する大きさを有する修正ベクトルを、不釣合ベクトルに合成するようにして、残留不釣合ベクトルを取得する制御を行う。
また、制御部10は、判断手段として、残留不釣合ベクトル取得制御手段により取得された残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であるか否かを判断する制御を行う。
また、制御部10は、通知制御手段として、判断手段により残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断された場合に、修正位置選択制御手段により選択された2つの修正位置のうち、大きい分割ベクトルに対応する修正位置(修正位置認定手段により認定された修正位置)が、所定の修正量の修正を行うべき位置である旨を通知するように、表示部3に表示する制御を行う。
また、制御部10は、不釣合ベクトル認定制御手段として、判断手段により残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内でないと判断された場合に、残留不釣合ベクトル取得制御手段により取得された残留不釣合ベクトルを、次の不釣合ベクトルとして認定する制御を行う。
次に、上記構成を有する釣合い試験機100を用いて試験体の釣合い試験を行う方法について説明する。
ここで、図2から図11に示す説明図における、中心Oは試験体が回転する際の回転中心であり、中心Oの円の円周に沿った方向は、試験体が回転する際の回転方向を示すものである。
また、実線で描かれている外側の円は半径Uの円であり、この半径Uの大きさは、修正ベクトルの大きさであるとともに、不釣合修正量であり所定の修正量に相当する大きさを示している。なお、本実施の形態において、所定の修正量(不釣合修正量)は、修正位置に取り付けるおもりの重さに相当するものとして説明する。
また、点線で描かれている内側の円は半径Ucの円であり、この半径Ucの大きさは、残留不釣合ベクトルの大きさとして許容される規定値の大きさを示している。
ここで、図2から図11に示す説明図における、中心Oは試験体が回転する際の回転中心であり、中心Oの円の円周に沿った方向は、試験体が回転する際の回転方向を示すものである。
また、実線で描かれている外側の円は半径Uの円であり、この半径Uの大きさは、修正ベクトルの大きさであるとともに、不釣合修正量であり所定の修正量に相当する大きさを示している。なお、本実施の形態において、所定の修正量(不釣合修正量)は、修正位置に取り付けるおもりの重さに相当するものとして説明する。
また、点線で描かれている内側の円は半径Ucの円であり、この半径Ucの大きさは、残留不釣合ベクトルの大きさとして許容される規定値の大きさを示している。
まず、入力部4により入力された、試験体における修正位置に関する修正位置情報に基づき、修正位置設定制御手段としての制御部10は、試験体が回転される際の回転方向に沿った、その試験体の外周に複数の修正位置を設定する(修正位置設定工程)。
そして、例えば、試験体の外周を12分割するように、12箇所の修正位置を設定する。
なお、本実施の形態においては、その12箇所の修正位置(a〜l)を、釣合い試験方法の説明のため、図2に示すように、aからlの12箇所として、半径Uの円の円周上に示している。
そして、例えば、試験体の外周を12分割するように、12箇所の修正位置を設定する。
なお、本実施の形態においては、その12箇所の修正位置(a〜l)を、釣合い試験方法の説明のため、図2に示すように、aからlの12箇所として、半径Uの円の円周上に示している。
次いで、制御部10は、モータ1を動作させて、試験体を回転させるとともに、検出部2がその回転する試験体の振動等を検出する。そして、図2に示すように、不釣合ベクトル取得手段としての制御部10は、検出部2が検出した検出データに基づき、回転中心Oから外周側へ向かう不釣合ベクトルUUを取得する(不釣合ベクトル取得工程)。
次いで、修正位置選択制御手段としての制御部10は、不釣合ベクトルUUに近接し、この不釣合ベクトルUUを挟む最も内側の2つの修正位置を、aからlの12箇所の修正位置から選択する(修正位置選択工程)。
図2に示すように、不釣合ベクトルUUに近接するとともに、この不釣合ベクトルUUを挟む修正位置は、修正位置bと修正位置cであるので、この修正位置bと修正位置cが修正位置選択工程において選択される。
図2に示すように、不釣合ベクトルUUに近接するとともに、この不釣合ベクトルUUを挟む修正位置は、修正位置bと修正位置cであるので、この修正位置bと修正位置cが修正位置選択工程において選択される。
次いで、図3に示すように、ベクトル分割制御手段としての制御部10は、回転中心Oから、2つの修正位置である修正位置cと修正位置bにそれぞれ向かう2つの分割ベクトルとして、不釣合ベクトルUUを、分割ベクトルU1Lと分割ベクトルU1Rとに分割する(ベクトル分割工程)。
次いで、ベクトル大小判断手段としての制御部10は、2つの分割ベクトルU1Lと分割ベクトルU1Rのうち、その大きさが大きい分割ベクトルがどちらであるかを判断する。例えば、制御部10は、分割ベクトルU1Lと分割ベクトルU1Rの大きさを算出するようにして、その大小を比較判断したり、不釣合ベクトルUUと分割ベクトルU1Lの内角と、不釣合ベクトルUUと分割ベクトルU1Rの内角とを算出するなどして取得して、それら内角の大小を比較判断したりして、大きい分割ベクトルがどちらであるかを判断する。なお、不釣合ベクトルと分割ベクトルの内角の大小を比較する場合、その内角が小さい方の分割ベクトルが大きい分割ベクトルである。
そして、ベクトル大小判断手段としての制御部10は、修正位置cに対応する分割ベクトルU1Lが大きいと判断する。
また、修正位置認定手段としての制御部10は、2つの分割ベクトルのうち、その大きさが大きい分割ベクトルU1Lに対応する修正位置cを、所定の修正量の修正を行うべき位置であると認定する。
そして、ベクトル大小判断手段としての制御部10は、修正位置cに対応する分割ベクトルU1Lが大きいと判断する。
また、修正位置認定手段としての制御部10は、2つの分割ベクトルのうち、その大きさが大きい分割ベクトルU1Lに対応する修正位置cを、所定の修正量の修正を行うべき位置であると認定する。
次いで、図3に示すように、残留不釣合ベクトル取得制御手段としての制御部10は、2つの分割ベクトルである分割ベクトルU1Lと分割ベクトルU1Rのうち、大きいと判断された分割ベクトルU1Lの向きと反対向きであり、所定の修正量に相当する大きさを有する修正ベクトルUを、不釣合ベクトルUUに合成するようにして、残留不釣合ベクトルUU1を取得する(残留不釣合ベクトル取得工程)。
次いで、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU1の大きさが規定値Uc以内の値であるか否かを判断する(判断工程)。
そして、図3に示すように、残留不釣合ベクトルUU1の大きさは、規定値Ucの大きさより大きいので、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU1の大きさが規定値Uc以内でないと判断する。
そして、図3に示すように、残留不釣合ベクトルUU1の大きさは、規定値Ucの大きさより大きいので、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU1の大きさが規定値Uc以内でないと判断する。
ここで、図4に基づき、残留不釣合ベクトルUU1の大きさを算出する計算式について説明する。
図4に示すように、不釣合ベクトルUUを底辺とし、修正ベクトルUと残留不釣合ベクトルUU1を他の2辺とする三角形を考える。
そして、修正ベクトルUと残留不釣合ベクトルUU1の交点から、底辺(不釣合ベクトルUU)に長さx3の垂線を降ろし、底辺をUU=x1+x2のように2つに分ける。
修正ベクトルUの大きさは既知(所定の修正量)であり、不釣合ベクトルUUの大きさは算出などにより取得することができるので、既知の値である。また、不釣合ベクトルUUと分割ベクトルU1Lの内角も求めることができるので、この内角をθ1とすると、
UU=x1+x2
x2=U・cosθ1
x3=U・sinθ1
とすることができる。
そして、(UU1)2=x12+x32 であるので、
(UU1)2=(UU−x2)2+(U・sinθ1)2
=(UU−U・cosθ1)2+(U・sinθ1)2
=(UU)2−2U・UU・cosθ1+U2
となる。
つまり、UU1=√((UU)2−2U・UU・cosθ1+U2)
となる。
また、不釣合ベクトルUUと残留不釣合ベクトルUU1の内角θ2は、
θ2=tan-1(x3/x1)
=tan-1(U・sinθ1/(UU−x2))
=tan-1(U・sinθ1/(UU−U・cosθ1))
と表すことができる。
このように、残留不釣合ベクトルUU1の大きさは、
UU1=√((UU)2−2U・UU・cosθ1+U2)と、算出することができる。
図4に示すように、不釣合ベクトルUUを底辺とし、修正ベクトルUと残留不釣合ベクトルUU1を他の2辺とする三角形を考える。
そして、修正ベクトルUと残留不釣合ベクトルUU1の交点から、底辺(不釣合ベクトルUU)に長さx3の垂線を降ろし、底辺をUU=x1+x2のように2つに分ける。
修正ベクトルUの大きさは既知(所定の修正量)であり、不釣合ベクトルUUの大きさは算出などにより取得することができるので、既知の値である。また、不釣合ベクトルUUと分割ベクトルU1Lの内角も求めることができるので、この内角をθ1とすると、
UU=x1+x2
x2=U・cosθ1
x3=U・sinθ1
とすることができる。
そして、(UU1)2=x12+x32 であるので、
(UU1)2=(UU−x2)2+(U・sinθ1)2
=(UU−U・cosθ1)2+(U・sinθ1)2
=(UU)2−2U・UU・cosθ1+U2
となる。
つまり、UU1=√((UU)2−2U・UU・cosθ1+U2)
となる。
また、不釣合ベクトルUUと残留不釣合ベクトルUU1の内角θ2は、
θ2=tan-1(x3/x1)
=tan-1(U・sinθ1/(UU−x2))
=tan-1(U・sinθ1/(UU−U・cosθ1))
と表すことができる。
このように、残留不釣合ベクトルUU1の大きさは、
UU1=√((UU)2−2U・UU・cosθ1+U2)と、算出することができる。
なお、図5に示すように、不釣合ベクトルUU、修正ベクトルU、残留不釣合ベクトルUU1を3辺とする三角形において、UU<Uの場合、
UU1=√((UU)2−2U・UU・cosθ1+U2)
また、
θ2=180°+tan-1(x3/x1)
=180°+tan-1(U・sinθ1/(UU−U・cosθ1))
となる。
また、図6に示すように、不釣合ベクトルUU、修正ベクトルU、残留不釣合ベクトルUU1を3辺とする三角形において、x1=0の場合、tan-1(x3/x1)=∞となり、計算不可能である。
従って、x2=UU=U・cosθ1のとき、θ2=90°
となる。
UU1=√((UU)2−2U・UU・cosθ1+U2)
また、
θ2=180°+tan-1(x3/x1)
=180°+tan-1(U・sinθ1/(UU−U・cosθ1))
となる。
また、図6に示すように、不釣合ベクトルUU、修正ベクトルU、残留不釣合ベクトルUU1を3辺とする三角形において、x1=0の場合、tan-1(x3/x1)=∞となり、計算不可能である。
従って、x2=UU=U・cosθ1のとき、θ2=90°
となる。
次いで、不釣合ベクトル認定制御手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU1を、次の不釣合ベクトルとして認定する(不釣合ベクトル認定工程)。
そして、制御部10は、この残留不釣合ベクトルUU1を、次の不釣合ベクトルとして、修正位置選択工程、ベクトル分割工程、残留不釣合ベクトル取得工程、判断工程を繰り返す。
そして、制御部10は、この残留不釣合ベクトルUU1を、次の不釣合ベクトルとして、修正位置選択工程、ベクトル分割工程、残留不釣合ベクトル取得工程、判断工程を繰り返す。
次いで、図7に示すように、修正位置選択制御手段としての制御部10は、不釣合ベクトルUU1に近接し、この不釣合ベクトルUU1を挟む2つの修正位置を複数の修正位置から選択する(修正位置選択工程)。なお、前述した、分割ベクトルU1Lと分割ベクトルU1Rとのうち、大きいと判断された分割ベクトルU1Lに対応する修正位置cは、所定の修正量の修正を行うべき位置であると認定されているので、ここでは、修正位置cを除く、11箇所の修正位置から2つの修正位置を選択することになる。
図7に示すように、不釣合ベクトルUU1に近接するとともに、この不釣合ベクトルUU1を挟む修正位置は、修正位置bと修正位置dであるので、この修正位置bと修正位置dが、この修正位置選択工程において選択される。
次いで、図7に示すように、ベクトル分割制御手段としての制御部10は、回転中心Oから、2つの修正位置である修正位置dと修正位置bにそれぞれ向かう2つの分割ベクトルとして、不釣合ベクトルUU1を、分割ベクトルU2Lと分割ベクトルU2Rとに分割する(ベクトル分割工程)。
図7に示すように、不釣合ベクトルUU1に近接するとともに、この不釣合ベクトルUU1を挟む修正位置は、修正位置bと修正位置dであるので、この修正位置bと修正位置dが、この修正位置選択工程において選択される。
次いで、図7に示すように、ベクトル分割制御手段としての制御部10は、回転中心Oから、2つの修正位置である修正位置dと修正位置bにそれぞれ向かう2つの分割ベクトルとして、不釣合ベクトルUU1を、分割ベクトルU2Lと分割ベクトルU2Rとに分割する(ベクトル分割工程)。
そして、同様に、ベクトル大小判断手段としての制御部10は、修正位置bに対応する分割ベクトルU2Rが大きいと判断し、修正位置認定手段としての制御部10は、2つの分割ベクトルのうち、その大きさが大きい分割ベクトルU2Rに対応する修正位置bを、所定の修正量の修正を行うべき位置であると認定する。
次いで、図8に示すように、残留不釣合ベクトル取得制御手段としての制御部10は、2つの分割ベクトルである分割ベクトルU2Lと分割ベクトルU2Rのうち、大きいと判断された分割ベクトルU2Rの向きと反対向きであり、所定の修正量に相当する大きさを有する修正ベクトルUを、不釣合ベクトルUU1に合成するようにして、残留不釣合ベクトルUU2を取得する(残留不釣合ベクトル取得工程)。
次いで、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU2の大きさが規定値Uc以内の値であるか否かを判断する(判断工程)。
そして、図8に示すように、残留不釣合ベクトルUU2の大きさは、規定値Ucの大きさより大きいので、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU2の大きさが規定値Uc以内でないと判断する。
そして、不釣合ベクトル認定制御手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU2を、次の不釣合ベクトルとして認定する(不釣合ベクトル認定工程)。
そして、制御部10は、この残留不釣合ベクトルUU2を、次の不釣合ベクトルとして、修正位置選択工程、ベクトル分割工程、残留不釣合ベクトル取得工程、判断工程を繰り返す。
次いで、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU2の大きさが規定値Uc以内の値であるか否かを判断する(判断工程)。
そして、図8に示すように、残留不釣合ベクトルUU2の大きさは、規定値Ucの大きさより大きいので、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU2の大きさが規定値Uc以内でないと判断する。
そして、不釣合ベクトル認定制御手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU2を、次の不釣合ベクトルとして認定する(不釣合ベクトル認定工程)。
そして、制御部10は、この残留不釣合ベクトルUU2を、次の不釣合ベクトルとして、修正位置選択工程、ベクトル分割工程、残留不釣合ベクトル取得工程、判断工程を繰り返す。
次いで、図9に示すように、修正位置選択制御手段としての制御部10は、不釣合ベクトルUU2に近接し、この不釣合ベクトルUU2を挟む2つの修正位置を複数の修正位置から選択する(修正位置選択工程)。なお、修正位置bと修正位置cは、所定の修正量の修正を行うべき位置であると認定されているので、ここでは、修正位置bと修正位置cの2箇所を除く、10箇所の修正位置から2つの修正位置を選択することになる。
図9に示すように、不釣合ベクトルUU2に近接するとともに、この不釣合ベクトルUU2を挟む修正位置は、修正位置aと修正位置dであるので、この修正位置aと修正位置dが、この修正位置選択工程において選択される。
次いで、図9に示すように、ベクトル分割制御手段としての制御部10は、回転中心Oから、2つの修正位置である修正位置dと修正位置aにそれぞれ向かう2つの分割ベクトルとして、不釣合ベクトルUU2を、分割ベクトルU3Lと分割ベクトルU3Rとに分割する(ベクトル分割工程)。
図9に示すように、不釣合ベクトルUU2に近接するとともに、この不釣合ベクトルUU2を挟む修正位置は、修正位置aと修正位置dであるので、この修正位置aと修正位置dが、この修正位置選択工程において選択される。
次いで、図9に示すように、ベクトル分割制御手段としての制御部10は、回転中心Oから、2つの修正位置である修正位置dと修正位置aにそれぞれ向かう2つの分割ベクトルとして、不釣合ベクトルUU2を、分割ベクトルU3Lと分割ベクトルU3Rとに分割する(ベクトル分割工程)。
そして、同様に、ベクトル大小判断手段としての制御部10は、修正位置dに対応する分割ベクトルU3Lが大きいと判断し、修正位置認定手段としての制御部10は、2つの分割ベクトルのうち、その大きさが大きい分割ベクトルU3Lに対応する修正位置dを、所定の修正量の修正を行うべき位置であると認定する。
次いで、図10に示すように、残留不釣合ベクトル取得制御手段としての制御部10は、2つの分割ベクトルである分割ベクトルU3Lと分割ベクトルU3Rのうち、大きいと判断された分割ベクトルU3Lの向きと反対向きであり、所定の修正量に相当する大きさを有する修正ベクトルUを、不釣合ベクトルUU2に合成するようにして、残留不釣合ベクトルUU3を取得する(残留不釣合ベクトル取得工程)。
次いで、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU3の大きさが規定値Uc以内の値であるか否かを判断する(判断工程)。
そして、図10に示すように、残留不釣合ベクトルUU3の大きさは、規定値Ucの大きさより大きいので、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU3の大きさが規定値Uc以内でないと判断する。
そして、不釣合ベクトル認定制御手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU3を、次の不釣合ベクトルとして認定する(不釣合ベクトル認定工程)。
そして、制御部10は、この残留不釣合ベクトルUU3を、次の不釣合ベクトルとして、修正位置選択工程、ベクトル分割工程、残留不釣合ベクトル取得工程、判断工程を繰り返す。
次いで、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU3の大きさが規定値Uc以内の値であるか否かを判断する(判断工程)。
そして、図10に示すように、残留不釣合ベクトルUU3の大きさは、規定値Ucの大きさより大きいので、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU3の大きさが規定値Uc以内でないと判断する。
そして、不釣合ベクトル認定制御手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU3を、次の不釣合ベクトルとして認定する(不釣合ベクトル認定工程)。
そして、制御部10は、この残留不釣合ベクトルUU3を、次の不釣合ベクトルとして、修正位置選択工程、ベクトル分割工程、残留不釣合ベクトル取得工程、判断工程を繰り返す。
次いで、図11に示すように、修正位置選択制御手段としての制御部10は、不釣合ベクトルUU3に近接し、この不釣合ベクトルUU3を挟む2つの修正位置を複数の修正位置から選択する(修正位置選択工程)。なお、修正位置bと修正位置cと修正位置dは、所定の修正量の修正を行うべき位置であると認定されているので、ここでは、修正位置bと修正位置cと修正位置dの3箇所を除く、9箇所の修正位置から2つの修正位置を選択することになる。
図11に示すように、不釣合ベクトルUU3に近接するとともに、この不釣合ベクトルUU3を挟む修正位置は、修正位置jと修正位置kであるので、この修正位置jと修正位置kが、この修正位置選択工程において選択される。
次いで、図11に示すように、ベクトル分割制御手段としての制御部10は、回転中心Oから、2つの修正位置である修正位置kと修正位置jにそれぞれ向かう2つの分割ベクトルとして、不釣合ベクトルUU3を、分割ベクトルU4Lと分割ベクトルU4Rとに分割する(ベクトル分割工程)。
図11に示すように、不釣合ベクトルUU3に近接するとともに、この不釣合ベクトルUU3を挟む修正位置は、修正位置jと修正位置kであるので、この修正位置jと修正位置kが、この修正位置選択工程において選択される。
次いで、図11に示すように、ベクトル分割制御手段としての制御部10は、回転中心Oから、2つの修正位置である修正位置kと修正位置jにそれぞれ向かう2つの分割ベクトルとして、不釣合ベクトルUU3を、分割ベクトルU4Lと分割ベクトルU4Rとに分割する(ベクトル分割工程)。
そして、同様に、ベクトル大小判断手段としての制御部10は、修正位置kに対応する分割ベクトルU4Lが大きいと判断し、修正位置認定手段としての制御部10は、2つの分割ベクトルのうち、その大きさが大きい分割ベクトルU4Lに対応する修正位置kを、所定の修正量の修正を行うべき位置であると認定する。
次いで、図12に示すように、残留不釣合ベクトル取得制御手段としての制御部10は、2つの分割ベクトルである分割ベクトルU4Lと分割ベクトルU4Rのうち、大きいと判断された分割ベクトルU4Lの向きと反対向きであり、所定の修正量に相当する大きさを有する修正ベクトルUを、不釣合ベクトルUU3に合成するようにして、残留不釣合ベクトルUU4を取得する(残留不釣合ベクトル取得工程)。
次いで、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU4の大きさが規定値Uc以内の値であるか否かを判断する(判断工程)。
そして、図12に示すように、残留不釣合ベクトルUU4の大きさは、規定値Ucの大きさより小さいので、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU4の大きさが規定値Uc以内であると判断する。
次いで、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU4の大きさが規定値Uc以内の値であるか否かを判断する(判断工程)。
そして、図12に示すように、残留不釣合ベクトルUU4の大きさは、規定値Ucの大きさより小さいので、判断手段としての制御部10は、残留不釣合ベクトルUU4の大きさが規定値Uc以内であると判断する。
次いで、通知制御手段としての制御部10は、修正位置選択制御手段により選択された2つの修正位置のうち、大きい分割ベクトルに対応する修正位置であった、修正位置b、修正位置c、修正位置d、修正位置kとが、所定の修正量の修正を行うべき位置である旨を通知するように、表示部3に表示する(通知工程)。
そして、図13に示すように、初期の不釣合ベクトルUUが、試験体の修正位置におもりを取り付けることに相当する修正ベクトルUによって修正を繰り返されることにより、規定値Ucの大きさより小さい残留不釣合ベクトルUU4とすることができることがわかる。そして、試験体に対しおもりを取り付けるべき修正位置は、修正位置b、修正位置c、修正位置d、修正位置kの4箇所であるとの旨を認識することができる。
そして、図13に示すように、初期の不釣合ベクトルUUが、試験体の修正位置におもりを取り付けることに相当する修正ベクトルUによって修正を繰り返されることにより、規定値Ucの大きさより小さい残留不釣合ベクトルUU4とすることができることがわかる。そして、試験体に対しおもりを取り付けるべき修正位置は、修正位置b、修正位置c、修正位置d、修正位置kの4箇所であるとの旨を認識することができる。
このように、本発明にかかる釣合い試験における不釣合い修正計算方法によれば、試験体を回転させた際に生じる、試験体における不釣合いに基づく不釣合ベクトルUUを取得することにより、その不釣合ベクトルUUに対し修正ベクトルUによる修正を繰り返すシミュレーションを行うようにして、不釣合いを低減するために、試験体におもりを取り付けるべき修正位置の情報を取得することができる。
そして、取得した修正位置の情報に基づき、その試験体における修正位置に、所定の修正量に相当するおもりを取り付けることにより、実際に試験体の不釣合いが規定値(Uc)以下となるように、低減することができる。
よって、この釣合い試験における不釣合い修正計算方法は、釣合い試験に関する知識や経験が浅い者でも、釣合い試験を容易に行うことができる釣合い試験方法であるといえる。そして、この不釣合い修正計算方法によって、効率よく不釣合いを修正することができる。
そして、取得した修正位置の情報に基づき、その試験体における修正位置に、所定の修正量に相当するおもりを取り付けることにより、実際に試験体の不釣合いが規定値(Uc)以下となるように、低減することができる。
よって、この釣合い試験における不釣合い修正計算方法は、釣合い試験に関する知識や経験が浅い者でも、釣合い試験を容易に行うことができる釣合い試験方法であるといえる。そして、この不釣合い修正計算方法によって、効率よく不釣合いを修正することができる。
なお、以上の実施の形態においては、釣合い試験機の構造等について詳述しなかったが、本発明の釣合い試験における不釣合い修正計算方法を実施する釣合い試験機は周知の釣合い試験機でよく、横型釣合い試験機や縦型釣合い試験機等、任意の試験機でよい。
また、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、具体的な細部工程等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
1 モータ
2 検出部
3 表示部
4 入力部
10 制御部
100 釣合い試験機
UU 不釣合ベクトル
U 修正ベクトル
U1L、U1R、U2L、U2R、U3L、U3R、U4L、U4R 分割ベクトル
UU1、UU2、UU3、UU4 残留不釣合ベクトル(不釣合ベクトル)
Uc 規定値の大きさ
a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l 修正位置
2 検出部
3 表示部
4 入力部
10 制御部
100 釣合い試験機
UU 不釣合ベクトル
U 修正ベクトル
U1L、U1R、U2L、U2R、U3L、U3R、U4L、U4R 分割ベクトル
UU1、UU2、UU3、UU4 残留不釣合ベクトル(不釣合ベクトル)
Uc 規定値の大きさ
a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l 修正位置
Claims (2)
- 試験体を回転させたときの試験体の釣合い状態を試験する釣合い試験における不釣合い修正計算方法であって、
前記試験体を回転させる際の回転方向に沿って、前記試験体の外周に複数の修正位置を設定する修正位置設定工程と、
前記試験体を回転させた際に、前記試験体の回転中心から外周側に向かう前記試験体の不釣合い量に基づく不釣合ベクトルを取得する不釣合ベクトル取得工程と、
前記不釣合ベクトルに近接し、前記不釣合ベクトルを挟む2つの修正位置を、前記複数の修正位置から選択する修正位置選択工程と、
前記回転中心から、前記2つの修正位置に向かう2つの分割ベクトルに、前記不釣合ベクトルを分割するベクトル分割工程と、
前記2つの分割ベクトルのうち、大きい分割ベクトルの向きと反対向きであり、所定の修正量に相当する大きさを有する修正ベクトルを、前記不釣合ベクトルに合成するようにして、残留不釣合ベクトルを取得する残留不釣合ベクトル取得工程と、
前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であるか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程において、前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断された場合に、前記2つの修正位置のうち、前記大きい分割ベクトルに対応する修正位置が、所定の修正量の修正を行うべき位置である旨を通知する通知工程と、
を有することを特徴とする不釣合い修正計算方法。 - 前記判断工程において、前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内でないと判断された場合に、前記残留不釣合ベクトルを、次の不釣合ベクトルとして認定する不釣合ベクトル認定工程を有し、
前記不釣合ベクトル認定工程において認定された次の不釣合ベクトルに対応する、次の残留不釣合ベクトルを取得して、前記判断工程において前記残留不釣合ベクトルの大きさが規定値以内であると判断されるまで繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の不釣合い修正計算方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102175393A (zh) * | 2011-01-04 | 2011-09-07 | 广东电网公司电力科学研究院 | 基于进动分解技术的不平衡相位估计方法 |
CN104316266A (zh) * | 2014-08-26 | 2015-01-28 | 中国直升机设计研究所 | 一种带修正的直升机模型动平衡调整相位计算方法 |
CN106033018A (zh) * | 2015-03-19 | 2016-10-19 | 上海旗升电气股份有限公司 | 一种无需试加重量的现场动平衡方法及实现该方法的系统 |
CN112683529A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-20 | 东风汽车股份有限公司 | 一种汽车传动轴弯曲耐久试验装置及其方法 |
-
2004
- 2004-06-29 JP JP2004190964A patent/JP2006010606A/ja active Pending
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