JP2018004370A - Evaluation method and evaluation device for fatigue life of link for caterpillar band - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、無限軌道を構成する履帯のトラックリンクの疲労寿命を推定する評価方法及び評価装置に関するものである。 The present invention relates to an evaluation method and an evaluation apparatus for estimating the fatigue life of a track link of a crawler track constituting an endless track.
無限軌道を構成する履帯の応力分布を測定するには、実車における履帯の応力分布を測定するのが望ましいが、実車における測定は、装置が大掛かりとなり、作業能率が上がらない問題があった。
そのため、従来から履帯の一部を使用して履帯のトラックリンクに発生する応力分布をベンチテスト(台上試験)で再現する方法が行われている。
このようなベンチテストとして、トラックリンクの上にボルト等で締結された履板の両端を、油圧を用いたアムスラー万能試験機を交互に押し込むことにより、トラックリンクに捻りの応力を発生させ、実車の極大応力を再現する方法が開発されている(特許文献1)。
又、1対のトラックリンクにトラックピンとトラックブッシュとを組み込み、該トラックブッシュを固定し、反対側のトラックピンに回転モーメントを交互に逆方向に連続的に付与して、リンクの疲労寿命を測定する方法が開発されている(特許文献2)。
In order to measure the stress distribution of the crawler belt constituting the endless track, it is desirable to measure the stress distribution of the crawler belt in the actual vehicle. However, the measurement in the actual vehicle has a problem that the apparatus becomes large and the work efficiency does not increase.
Therefore, conventionally, a method of reproducing a stress distribution generated in a track link of a crawler track by using a part of the crawler track by a bench test (a bench test) has been performed.
As a bench test like this, twisting stress is generated on the track link by alternately pushing the Amsler universal testing machine using hydraulic pressure on both ends of the shoe plate fastened with bolts etc. on the track link. A method for reproducing the maximal stress has been developed (Patent Document 1).
In addition, a track pin and a track bush are incorporated into a pair of track links, the track bush is fixed, and a rotational moment is alternately applied to the opposite track pin in the opposite direction to measure the fatigue life of the link. A method has been developed (Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1記載の技術の場合、静的負荷による応力測定には適するが、繰り返し負荷を加えるものでないので、疲労寿命の評価には適さない。また、試験体が四駒のリンクを必要とし、大きく簡便でないという問題もある。
又、図6に示すように、実車ではトラックリンク1の履板取付け面15側のブッシュ穴7の外周縁部R1が疲労破損することが多い。これに対し、特許文献2記載の技術で疲労寿命を評価した場合、実車ではあまり破損しないブッシュ穴7と窓穴12を繋ぐ部位R2が破断するなど、実車での疲労破損の状態を再現しているとはいえない。これは、特許文献2記載の技術の場合、トラックピンを治具で掴持し、この治具をシャフトで回転させるため、実車とは異なる応力分布となるため、実車と異なる部位が疲労破損するものと考えられる。
However, although the technique described in
Further, as shown in FIG. 6, in an actual vehicle, the outer peripheral edge portion R1 of the
そこで、本発明は、実車の無限軌道帯用リンクの疲労破損の状態を精度よく再現することができる無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法及び評価装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for evaluating the fatigue life of an endless track link that can accurately reproduce the state of fatigue damage of the endless track link of an actual vehicle.
本発明者は、上記特許文献2記載の技術において、実車と異なる応力分布となる原因を種々検討し、一対のトラックリンクに履板を締結することで、履帯にかかる応力分布を実車と同様の条件にすることができ、トラックリンクの疲労寿命(捻り疲労強度)を精度よく評価できることを見出した。特に、トラックブッシュとトラックピンとの間に引張荷重を掛けると、より実車に近い負荷状況を再現できることを見出した。
The inventor studied various causes of the stress distribution different from that of the actual vehicle in the technique described in
上記課題を解決するため、本発明の手段は次の通りである。
(1)互いに環状に繋がれる無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法であって、対向する1対のトラックリンクの両端をそれぞれトラックピンとトラックブッシュで連結し、該1対のトラックリンクの履板取付け面に履板を取付け、前記トラックブッシュを固定し、前記トラックブッシュと前記トラックピンのそれぞれ軸方向中央における中心を通り、前記トラックブッシュと前記トラックピン間を結ぶ中心線を軸心とする軸心回りの回転モーメントを交互に逆方向に連続的に付与する。
(2)(1)において、前記トラックブッシュと、前記トラックピンとの間に前記軸心に沿った引張荷重を掛ける。
(3)対向する1対のトラックリンクの履板取付け面に履板が取付けられ、前記1対のトラックリンクの一端を連結するトラックブッシュを固定するトラックブッシュ固定手段と、前記トラックリンクの他端を連結するトラックピンを、該トラックピン間の中心線を軸心とする軸心回りの両方向に所定の角度回転させる回転手段と、前記トラックブッシュ固定手段を、前記回転手段に対して前記軸心に沿って遠ざけて前記トラックブッシュと、前記トラックピンとの間に前記軸心に沿った引張荷重を掛ける移動手段と、を具備したことを特徴とする無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価装置。
In order to solve the above problems, the means of the present invention are as follows.
(1) A method for evaluating the fatigue life of an endless track link linked in an annular shape, wherein both ends of a pair of opposed track links are connected by a track pin and a track bush, respectively, and the pair of track links are worn. A shoe plate is attached to the plate mounting surface, the track bush is fixed, passes through the center in the axial center of each of the track bush and the track pin, and a center line connecting the track bush and the track pin is an axis. A rotational moment about the axis is applied alternately and continuously in the opposite direction.
(2) In (1), a tensile load along the axis is applied between the track bush and the track pin.
(3) Track bush fixing means for fixing a track bush for attaching a track bush for connecting one end of the pair of track links, and a second end of the track link. Rotating means for rotating a track pin for connecting a predetermined angle in both directions around an axis centering on a center line between the track pins; and the track bush fixing means, An endurance track link fatigue life evaluation apparatus, comprising: a track bush and a moving means for applying a tensile load along the axis between the track bush and the track pin.
この発明によれば、実車の無限軌道帯用リンクの疲労破損の状態を精度よく再現できる無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法及び評価装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an evaluation method and an evaluation apparatus for the fatigue life of an endless track link that can accurately reproduce the state of fatigue damage of the endless track link of an actual vehicle.
以下、本発明の実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
図1は本発明に用いる無限軌道帯の一部(単駒)の構成部品を示す分解斜視図、図2は本発明の実施形態に係る無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価装置を示す斜視図、図3は図2の平面図、図4は図2の側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing components of a part (single frame) of an endless track used in the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a fatigue life evaluation device for an endless track link according to an embodiment of the present invention. 3 is a plan view of FIG. 2, and FIG. 4 is a side view of FIG.
図1に示すように、本発明に用いる無限軌道帯用のトラックリンク1(トラックリンク1´も同様)は略楕円形をなし、その一端(図1の右端)にはピン穴11が設けられ、他端(図1の左端)にはブッシュ穴7が設けられている。さらに、ピン穴11とブッシュ穴7との間に、履板2を取り付けるための窓穴12が並んで2個設けられている。この窓穴12の内面に、ボルト5を挿入するためのネジ穴14が開けられている。なお、小型の無限軌道帯の場合は、上記窓穴が繋がって1つになっているものもある。ボルト5は、履板2を取りつけるためのものである。
As shown in FIG. 1, the
そして、左右一対のトラックリンク1、1´のブッシュ穴7、7´の間にトラックブッシュ4を嵌通(圧入)する。一方、一対のトラックリンク1、1´のピン穴11、11´にトラックピン3を嵌通(圧入)する。トラックピン3はピン穴11、11´に対して回動自在になっている。
さらに、左右一対の無限軌道帯用リンク1、1´のネジ穴14と、履板2に設けた取付孔21とにボルト5を挿通し、ナット6で締結することで、無限軌道帯用リンク1、1´の下面である履板取付け面15に1個の履板2が固定される。
これらの構成部品からなるアセンブリが単駒30となり、単駒30が多数リング状に連なることで無限軌道帯となる。また、この単駒30が本発明の供試体として用いられる。
なお、個々のトラックリンク1のピッチPは、ブッシュ孔7の中心と、ピン穴11の中心との間の距離であり、リンクのサイズを表現するのにピッチPが用いられる。
Then, the
Further, by inserting
An assembly composed of these components is a
The pitch P of each
図2に示すように、本発明の実施形態に係る無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価装置100は、基台101と、基台101上に載置されて単駒30のトラックブッシュ4を固定するトラックブッシュ固定手段50と、単駒30のトラックピン3を軸心AX回りの両方向に所定の角度回転させる回転手段60と、トラックブッシュ固定手段50を軸心AX方向に移動させる移動手段70と、を備えている。
なお、図3に示すように、軸心AXは、単駒30のトラックブッシュ4とトラックピン3のそれぞれ軸方向中央の中心P1,P2を通り、トラックブッシュ4とトラックピン3間を結ぶ中心線である。
As shown in FIG. 2, the endurance track link fatigue
As shown in FIG. 3, the axis AX passes through the centers P1 and P2 of the center of the
トラックブッシュ固定手段50は、基台101上に軸心AX方向に移動可能に載置されるベース部51と、ベース部51上に載置される上部固定具53a及び下部固定具53bと、ベース部51および上部固定具53aの上方に配置された押さえ55と、を備えている。
上部固定具53aと下部固定具53bとは対向面にそれぞれ半円状の溝を形成してなり、この溝でトラックブッシュ4を挟持するようになっている。そして、押さえ55を螺子等によりベース部51に固定し、押さえ55で上部固定具53aを押圧することで、トラックブッシュ4が上部固定具53aと下部固定具53bの間にしっかりと固定されている。
The track bush fixing means 50 includes a
The
回転手段60は、トラックピン3の上下を掴持する断面コ字状の掴持部材61と、軸心AXと同心に掴持部材61に連結されるシャフト63aと、掴持部材61と反対側のシャフト63aの端部に嵌合固定されるクランクレバー63Lと、クランクレバー63Lと軸止されたコンロッド65と、コンロッド65の上端に接続されたアクチュエータ(図示せず)67と、を備える。掴持部材61が「トラックピンを掴持する治具」に相当する。
シャフト63aの中央部と後端(クランク63b側)は、基台101に立設した支持部103a、103bの貫通孔に、図示しないベアリングを介して回動自在に支持されている。
又、クランクレバー63Lを貫通固定する軸65aの両端は、上下動するコンロッド65の下端に回転可能に軸止されている。
アクチュエータ67としては、コンロッド65を上下動させることができるなら特に限定されないが、例えば疲労試験器を利用すると良い。
The rotating
The central portion and the rear end (
Further, both ends of a
The
移動手段70は、基台101の軸心AX方向に沿って形成されてトラックブッシュ固定手段50のベース部51が載置された蟻型のレール71と、ベース部51を軸線AX方向に引っ張る図示しない引張荷重載貨機構72とを備えている。
The moving means 70 is formed along the axis AX direction of the
上記のように構成されているので、アクチュエータ67によってコンロッド65が上下動すると、クランクレバー63Lを経て、シャフト63aを軸心AX回りの両方向(図2の矢印方向)に所定の角度回転するようになっている。
これにより、トラックピン3は軸心AX回りの両方向に所定の角度回転し、トラックリンク1,1′は軸心AX回りの両方向に所定の角度回転する。
このようにして、多数回コンロッド65を上下動させ、供試体(トラックリンク)の応力分布と疲労破損の状況を観察して、トラックリンクの疲労寿命を評価する。
応力分布の測定は、公知の応力検出手段を使用して行うことができる。例えば、歪ゲージをトラックリンク1,1′の表面に貼付して行えば良い。
Since it is configured as described above, when the connecting
As a result, the track pin 3 rotates by a predetermined angle in both directions around the axis AX, and the
In this way, the connecting
The stress distribution can be measured using a known stress detection means. For example, a strain gauge may be attached to the surface of the
そして、本発明においては、単駒30に履板2が取り付けられているので、履板2を取り付けない場合に比べ、履帯の捻れを実車と同様の条件にすることができ、トラックリンクの疲労寿命(捻り疲労強度)を精度よく評価できる。
なお、履板2はトラックリンク1,1′以外には拘束されていない。
In the present invention, the
The
特に、移動手段70により、トラックブッシュ固定手段50を回転手段60に対して軸心AXに沿って遠ざけ、トラックブッシュ4とトラックピン3との間に軸心AXに沿った引張荷重を掛けると、より実車に近い負荷状況を再現できる。
In particular, when the track bush fixing means 50 is moved away from the rotating
図5に示すように、シャフト63aの捩り角度(クランク63bのストローク)を調整することで、トラックピン3に付与される捻り応力(荷重振幅)を設定でき、この荷重振幅で破断までの繰り返し回数を測定できる。
As shown in FIG. 5, the twisting stress (load amplitude) applied to the track pin 3 can be set by adjusting the twisting angle of the
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
トラックリンクに取付ける履板は実車のものの代わりに模擬履板(長手方向の曲げ剛性および捻じり剛性が同一の板状のもの)でもよい。履板の長さは1対のトラックリンク1,1'の間隔(幅)以上であればよく、両端を切断して用いてもよい。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but extends to various modifications and equivalents included in the spirit and scope of the present invention.
The crawler plate attached to the track link may be a simulated crawler plate (a plate having the same bending rigidity and torsional rigidity in the longitudinal direction) instead of the actual vehicle. The length of the crawler plate may be equal to or greater than the distance (width) between the pair of
1、1´ トラックリンク
2 履板
3 トラックピン
4 トラックブッシュ
15 履板取付け面
50 トラックブッシュ固定手段
60 回転手段
61 治具(掴持部材)
63a シャフト
63b クランク
63L クランクレバー
65 コンロッド
70 移動手段
72 引張荷重載貨機構
AX 軸心
1, 1 '
Claims (3)
対向する1対のトラックリンクの両端をそれぞれトラックピンとトラックブッシュで連結し、該1対のトラックリンクの履板取付け面に履板を取付け、
前記トラックブッシュを固定し、
前記トラックブッシュと前記トラックピンのそれぞれ軸方向中央における中心を通り、前記トラックブッシュと前記トラックピン間を結ぶ中心線を軸心とする軸心回りの回転モーメントを交互に逆方向に連続的に付与することを特徴とする無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法。 A method for evaluating the fatigue life of links for endless tracks connected in a ring,
The opposite ends of a pair of track links are connected by track pins and track bushes, respectively, and the footwear is attached to the footwear mounting surface of the pair of track links.
Fixing the track bush,
The track bush and the track pin pass through the center at the center in the axial direction, and rotational moments around the axis centering on the center line connecting the track bush and the track pin are alternately applied in the opposite directions alternately. A method for evaluating the fatigue life of a link for an endless track.
前記トラックリンクの他端を連結するトラックピンを、該トラックピン間の中心線を軸心とする軸心回りの両方向に所定の角度回転させる回転手段と、
前記トラックブッシュ固定手段を、前記回転手段に対して前記軸心に沿って遠ざけて前記トラックブッシュと、前記トラックピンとの間に前記軸心に沿った引張荷重を掛ける移動手段と、
を具備したことを特徴とする無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価装置。 A track bushing fixing means for fixing a track bushing to which one end of the pair of track links is connected, the trackboards being attached to the shoeboard mounting surfaces of the pair of track links facing each other;
Rotating means for rotating a track pin connecting the other end of the track link by a predetermined angle in both directions around an axis centering on a center line between the track pins;
Moving means for applying a tensile load along the axis between the track bush and the track pin by moving the track bush fixing means away from the rotating means along the axis;
An apparatus for evaluating the fatigue life of a link for an endless track band, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016129727A JP2018004370A (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | Evaluation method and evaluation device for fatigue life of link for caterpillar band |
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CN108444823A (en) * | 2018-02-28 | 2018-08-24 | 三峡大学 | A kind of large span power transmission conducting wire Prediction method for fatigue life considering multifactor impact |
CN114235444A (en) * | 2021-12-22 | 2022-03-25 | 临沂东控自动化工程有限公司 | A multiple characteristic detection device for vehicle track |
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