JP2020060460A - Method, device, and program for evaluating noise level of breaker, and breaker - Google Patents

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Abstract

To obtain a new index for evaluating a level of noise generated from a breaker.SOLUTION: A device 20 is used to evaluate a level of noise generated from a breaker 10. The device 20 includes a calculator 200. The calculator 200 calculates an attenuation speed of vibration generated from the breaker 10. It was found that a level of noise generated from the breaker 10 becomes smaller for a human auditory sense as the attenuation speed is faster, and a level of noise generated from the breaker 10 becomes larger for a human auditory sensor as the attenuation speed is slower.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ブレーカの騒音のレベルを評価する方法、装置及びプログラム並びにブレーカに関する。   The present invention relates to a method, an apparatus and a program for evaluating a noise level of a breaker and a breaker.

構造体(例えば、岩盤又はコンクリート)を破砕するため、ブレーカが用いられることがある。ブレーカは、ピストン、フロントヘッド及びチゼルを含んでいる。チゼルは、フロントヘッドに取り付けられている。ピストンの打撃によって、応力波がチゼルの後端から先端にかけて伝搬し、応力波は、チゼルの先端から構造体に向けて伝搬する。この応力波によって構造体を破砕することができる。   Breakers are sometimes used to crush structures (eg, rock or concrete). The breaker includes a piston, a front head and a chisel. The chisel is attached to the front head. By the impact of the piston, a stress wave propagates from the rear end of the chisel to the tip, and the stress wave propagates from the tip of the chisel toward the structure. This stress wave can fracture the structure.

特許文献1には、ブレーカの一例について記載されている。このブレーカは、フロントヘッド、チゼル及び弾性体(例えば、ゴム)を含んでいる。チゼルの外側面は、小径領域及び小径領域より外側に突出した大径領域を含んでいる。チゼルは、大径領域がフロントヘッドの外側に位置するようにフロントヘッドに取り付けられている。弾性体は、フロントヘッド及びチゼルの大径領域の間に位置している。弾性体は、チゼルが構造体からフロントヘッドに向けて戻る際に、フロントヘッド及びチゼルの大径領域の双方に接する。   Patent Document 1 describes an example of a breaker. This breaker includes a front head, a chisel, and an elastic body (for example, rubber). The outer surface of the chisel includes a small diameter region and a large diameter region protruding outward from the small diameter region. The chisel is attached to the front head such that the large diameter region is located outside the front head. The elastic body is located between the large diameter region of the front head and the chisel. The elastic body contacts both the front head and the large diameter region of the chisel as the chisel returns from the structure towards the front head.

非特許文献1には、人間の聴覚にとっての断続騒音の評価について記載されている。具体的には、非特許文献1には、人間の聴覚は、パルス音波(断続騒音)の立上りに対して遅れて応答し、パルス音波(断続騒音)の立下りに対して遅れて応答することが記載されている。さらに、非特許文献1には、パルス音波(断続騒音)の発生時間が短いと、人間の聴覚における騒音の応答レベルが低下し得ることが記載されている。   Non-Patent Document 1 describes evaluation of intermittent noise for human hearing. Specifically, in Non-Patent Document 1, human hearing responds with a delay to the rise of pulse sound waves (intermittent noise) and with a delay to the fall of pulse sound waves (intermittent noise). Is listed. Furthermore, Non-Patent Document 1 describes that if the time of generation of pulse sound waves (intermittent noise) is short, the response level of noise in human hearing may be lowered.

特開2008−114297号公報JP, 2008-114297, A

江川義之、「聴覚特性を考慮した断続騒音の大きさの評価」、産業安全研究所研究報告、1995年、p.27−35Yoshiyuki Egawa, "Evaluation of loudness of intermittent noise in consideration of hearing characteristics", Research Report of National Institute of Industrial Safety, 1995, p. 27-35

本発明者は、異なるブレーカから発生する騒音の等価騒音レベルに有意な差がないにもかかわらず、異なるブレーカから発生する騒音のレベルが人間の聴覚にとっては有意な差がある場合があることを新規に見出した。すなわち、本発明者は、等価騒音レベルが、ブレーカの騒音のレベルを評価するための有用な指標となり得ない場合があることを見出した。   The inventor has found that the level of noise generated by different breakers may be significantly different for human hearing, although the equivalent noise level of noise generated by different breakers may not be significantly different. Newly found. That is, the present inventor has found that the equivalent noise level may not be a useful index for evaluating the noise level of the breaker in some cases.

本発明の目的の一例は、ブレーカから発生する騒音のレベルを評価するための新規な指標を得ることにある。本発明のさらなる目的は、実施形態の以下の開示から明らかになるであろう。   One example of the purpose of the present invention is to obtain a new index for evaluating the level of noise generated from a breaker. Further objects of the invention will be apparent from the following disclosure of embodiments.

本発明の一態様によれば、
ブレーカから発生する騒音のレベルを評価する方法であって、
前記ブレーカから発生する振動の減衰速度を算出することを含む方法が提供される。
According to one aspect of the invention,
A method for evaluating the level of noise generated from a breaker,
A method is provided that includes calculating a damping rate of vibrations generated from the breaker.

本発明の他の一態様によれば、
ブレーカから発生する騒音のレベルを評価する装置であって、
前記ブレーカから発生する振動の減衰速度を算出するための算出器を含む装置が提供される。
According to another aspect of the present invention,
A device for evaluating the level of noise generated from a breaker,
There is provided an apparatus including a calculator for calculating a damping rate of vibration generated from the breaker.

本発明のさらに他の一態様によれば、
コンピュータを、ブレーカから発生する騒音のレベルを評価する装置として機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、前記ブレーカから発生する振動の減衰速度を算出させる、プログラムが提供される。
According to still another aspect of the present invention,
A program for causing a computer to function as a device for evaluating the level of noise generated from a breaker,
A program for causing the computer to calculate a damping rate of vibration generated from the breaker is provided.

本発明のさらに他の一態様によれば、
ピストンと、
フロントヘッドと、
第1領域と、前記第1領域より外側に突出した第2領域と、を含む外側面を有し、前記第2領域が前記フロントヘッドの外側に位置するように前記フロントヘッドに取り付けられたチゼルと、
前記フロントヘッド及び前記チゼルの前記第2領域の間に位置し、100GPa以上のヤング率を有する剛性体と、
100ms以下の時間間隔を置いて前記ピストンを前記チゼルに繰り返し打撃させるための制御器と、
を含み、
前記剛性体は、前記時間間隔のうちの少なくとも一部において、前記フロントヘッド及び前記チゼルの前記第2領域の双方に接する、ブレーカが提供される。
According to still another aspect of the present invention,
With a piston,
Front head,
A chisel having an outer surface including a first region and a second region protruding outward from the first region, the chisel being attached to the front head such that the second region is located outside the front head. When,
A rigid body located between the front head and the second region of the chisel and having a Young's modulus of 100 GPa or more;
A controller for repeatedly striking the chisel with the piston at a time interval of 100 ms or less;
Including,
A breaker is provided in which the rigid body contacts both the front head and the second region of the chisel during at least a part of the time interval.

本発明の上述した一態様によれば、ブレーカから発生する騒音のレベルを評価するための新規な指標を得ることができる。   According to the above-mentioned one aspect of the present invention, it is possible to obtain a novel index for evaluating the level of noise generated from the breaker.

実施形態1に係るブレーカ及び実施形態1に係る装置を説明するための図である。It is a figure for explaining the breaker concerning Embodiment 1, and the device concerning Embodiment 1. 実施形態1に係るブレーカ及び実施形態1に係る装置を説明するための図である。It is a figure for explaining the breaker concerning Embodiment 1, and the device concerning Embodiment 1. 実施形態1に係るブレーカの音の波形を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a sound waveform of the breaker according to the first embodiment. 比較例に係るブレーカの音の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the sound of the breaker which concerns on a comparative example. 図3における音の減衰速度を算出する方法の一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a method of calculating a sound attenuation speed in FIG. 3. 図4における音の減衰速度を算出する方法の一例を説明するための図である。5 is a diagram for explaining an example of a method of calculating a sound attenuation speed in FIG. 4. FIG. 実施形態2に係る装置を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the device according to the second embodiment. 記憶器に記憶された参照データの一例を説明するための図である。It is a figure for explaining an example of reference data memorized by memory. 装置のハードウエア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions of an apparatus.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same constituents will be referred to with the same numerals, and the description thereof will not be repeated.

なお、以下に示す説明において、装置20の算出器200、判定器210及び記憶器220は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。装置20の算出器200、判定器210及び記憶器220は、任意のコンピュータのCPU、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。   In the following description, the calculator 200, the determiner 210, and the storage device 220 of the device 20 are not hardware-based configurations, but functional-based blocks. The calculator 200, the determiner 210, and the storage device 220 of the device 20 are a CPU of any computer, a memory, a program loaded into the memory, which realizes the constituent elements of this figure, a storage medium such as a hard disk for storing the program, It is realized by an arbitrary combination of hardware and software centered on a network connection interface. Then, there are various modified examples of the realization method and the device.

(実施形態1)
図1及び図2は、実施形態1に係るブレーカ10及び実施形態1に係る装置20を説明するための図である。
(Embodiment 1)
1 and 2 are diagrams for explaining a breaker 10 according to the first embodiment and a device 20 according to the first embodiment.

図1を用いて、装置20の概要を説明する。装置20は、ブレーカ10から発生する騒音のレベルを評価するためのものである。装置20は、算出器200を含んでいる。算出器200は、ブレーカ10から発生する振動の減衰速度を算出するためものである。   The outline of the device 20 will be described with reference to FIG. The device 20 is for evaluating the level of noise generated from the breaker 10. The device 20 includes a calculator 200. The calculator 200 is for calculating the damping speed of the vibration generated from the breaker 10.

上述した構成によれば、ブレーカ10から発生する騒音のレベルを評価するための新規な指標を得ることができる。具体的には、上述した構成においては、ブレーカ10から発生する振動の減衰速度を算出器200によって算出することができる。この減衰速度は、ブレーカ10から発生する騒音のレベルを評価するための新規な指標になり得る。   According to the configuration described above, a new index for evaluating the level of noise generated from the breaker 10 can be obtained. Specifically, in the above-described configuration, the damping rate of the vibration generated from the breaker 10 can be calculated by the calculator 200. This damping speed can be a new index for evaluating the level of noise generated from the breaker 10.

具体的には、本発明者は、上述した減衰速度が大きいほどブレーカ10から発生する騒音のレベルが人間の聴覚にとって小さくなり、上述した減衰速度が小さいほどブレーカ10から発生する騒音のレベルが人間の聴覚にとって大きくなることを見出した。したがって、ブレーカ10から発生する騒音のレベルを、上述した減衰速度に基づいて判定することができる。   Specifically, the inventor has found that the higher the damping speed described above, the lower the level of noise generated by the breaker 10 for human hearing, and the lower the damping speed described above, the lower the level of noise generated by the breaker 10. It was found to be great for the hearing of. Therefore, the level of noise generated from the breaker 10 can be determined based on the above-described damping speed.

さらに、本発明者は、ブレーカ10から発生する騒音の等価騒音レベルに有意な差がない場合であっても、上述した減衰速度に有意な差が生じ得ることを見出した。したがって、等価騒音レベルでは判定し得ない騒音のレベルを、上述した減衰速度に基づいて判定することができる。   Furthermore, the present inventor has found that even when there is no significant difference in the equivalent noise level of the noise generated from the breaker 10, the above-mentioned damping speed can have a significant difference. Therefore, the level of noise that cannot be determined by the equivalent noise level can be determined based on the above-described attenuation speed.

上述した説明から明らかなように、装置20は、図1及び図2に示したブレーカ10とは異なるブレーカから発生する騒音のレベルも評価可能である。   As is apparent from the above description, the device 20 is also able to evaluate the level of noise generated by a breaker different from the breaker 10 shown in FIGS.

図1を用いて、ブレーカ10の概要を説明する。ブレーカ10は、ピストン110、フロントヘッド120、チゼル130、剛性体140及び制御器150を含んでいる。チゼル130は、外側面132を有している。外側面132は、第1領域132a及び第2領域132bを含んでいる。第2領域132bは、第1領域132aより外側に突出している。外側面132は、第2領域132bがフロントヘッド120の外側に位置するようにフロントヘッド120に取り付けられている。剛性体140は、フロントヘッド120及びチゼル130の第2領域132bの間に位置している。剛性体140は、100GPa以上のヤング率を有している。制御器150は、100ms以下の時間間隔を置いてピストン110をチゼル130に繰り返し打撃させるためのものである。剛性体140は、当該時間間隔のうちの少なくとも一部において、フロントヘッド120及びチゼル130の第2領域132bの双方に接する。   The outline of the breaker 10 will be described with reference to FIG. The breaker 10 includes a piston 110, a front head 120, a chisel 130, a rigid body 140, and a controller 150. The chisel 130 has an outer surface 132. The outer side surface 132 includes a first region 132a and a second region 132b. The second area 132b projects outward from the first area 132a. The outer side surface 132 is attached to the front head 120 so that the second region 132b is located outside the front head 120. The rigid body 140 is located between the front head 120 and the second region 132b of the chisel 130. The rigid body 140 has a Young's modulus of 100 GPa or more. The controller 150 is for repeatedly striking the piston 110 with the chisel 130 at a time interval of 100 ms or less. The rigid body 140 contacts both the front head 120 and the second region 132b of the chisel 130 during at least a part of the time interval.

上述した構成によれば、ブレーカ10から発生する騒音のレベルを人間の聴覚にとって小さくすることができる。具体的には、上述した構成においては、ブレーカ10から発生する振動の減衰速度を剛性体140によって大きくすることができる。上述したように、当該減衰速度が大きいほどブレーカ10から発生する騒音のレベルが人間の聴覚にとって小さくなり得る。さらに、上述した構成においては、ピストン110は、100ms以下の時間間隔を置いてチゼル130を繰り返し打撃しており、ピストン110による各打撃における音波の発生時間(音波が減衰する時間を除く。)を100ms未満に抑えることができる。非特許文献1に記載されているように、音波の発生時間が短いと、人間の聴覚における騒音の応答レベルが低下し得る。このようにして、ブレーカ10から発生する騒音のレベルを人間の聴覚にとって小さくすることができる。   According to the configuration described above, the level of noise generated from the breaker 10 can be reduced for human hearing. Specifically, in the configuration described above, the damping speed of the vibration generated from the breaker 10 can be increased by the rigid body 140. As described above, the higher the damping speed, the lower the level of noise generated by the breaker 10 may be for human hearing. Furthermore, in the above-described configuration, the piston 110 repeatedly strikes the chisel 130 at a time interval of 100 ms or less, and the generation time of the sound wave in each striking by the piston 110 (excluding the time when the sound wave decays). It can be suppressed to less than 100 ms. As described in Non-Patent Document 1, if the sound wave generation time is short, the response level of noise in human hearing may decrease. In this way, the level of noise generated from the breaker 10 can be reduced for human hearing.

図1及び図2を用いて、ブレーカ10の詳細を説明する。図1は、ピストン110がチゼル130を打撃しているタイミングにおけるブレーカ10を示している。図2は、ブレーカ10がチゼル130を打撃した後のタイミングにおけるブレーカ10を示している。   Details of the breaker 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows the breaker 10 at the timing when the piston 110 hits the chisel 130. FIG. 2 shows the breaker 10 at a timing after the breaker 10 hits the chisel 130.

ピストン110は、圧力(例えば、油圧)によって、往復移動可能になっている。   The piston 110 can reciprocate by pressure (for example, hydraulic pressure).

チゼル130の外側面132は、第1領域132a、第2領域132b及び第3領域132cを含んでいる。第1領域132a、第2領域132b及び第3領域132cは、チゼル130の先端から後端に向かって順に並んでいる。第2領域132bは、第1領域132a及び第3領域132cの双方より外側に突出している。   The outer surface 132 of the chisel 130 includes a first area 132a, a second area 132b, and a third area 132c. The first region 132a, the second region 132b, and the third region 132c are arranged in order from the front end to the rear end of the chisel 130. The second region 132b projects outward from both the first region 132a and the third region 132c.

チゼル130は、フロントヘッド120に往復可能に取り付けられている。チゼル130は、チゼル130の第3領域132cがフロントヘッド120の内部に挿入されるように、フロントヘッド120に取り付けられている。   The chisel 130 is reciprocally attached to the front head 120. The chisel 130 is attached to the front head 120 so that the third region 132c of the chisel 130 is inserted into the front head 120.

剛性体140は、チゼル130の第3領域132cに取り付けられている。一例において、剛性体140は、チゼル130の第3領域132cを囲む形状(例えば、円形状)を有していてもよい。   The rigid body 140 is attached to the third region 132c of the chisel 130. In one example, the rigid body 140 may have a shape (for example, a circular shape) that surrounds the third region 132c of the chisel 130.

剛性体140は、高ヤング率を有している。したがって、剛性体140は、外力が剛性体140に加わっても、実質的に変形しない。一例において、剛性体140は、鋼にすることができる。   The rigid body 140 has a high Young's modulus. Therefore, the rigid body 140 does not substantially deform even when an external force is applied to the rigid body 140. In one example, the rigid body 140 can be steel.

制御器150は、ピストン110をチゼル130に繰り返し打撃させるためのものである。制御器150は、ピストン110をチゼル130に周期的に打撃させてもよいし、又はピストン110をチゼル130に非周期的に打撃させてもよい。制御器150は、ピストン110の移動の制御によって、上述した時間間隔を制御してもよい。   The controller 150 is for repeatedly striking the piston 110 against the chisel 130. The controller 150 may cause the piston 110 to strike the chisel 130 periodically, or may cause the piston 110 to strike the chisel 130 aperiodically. The controller 150 may control the time interval described above by controlling the movement of the piston 110.

制御器150は、ブレーカ10の本体(図1及び図2では、フロントヘッド120は、ブレーカ10の本体の一部となっている。)内に収納されていてもよいし、又はブレーカ10の本体外に配置されていてもよい。   The controller 150 may be housed in the body of the breaker 10 (the front head 120 is a part of the body of the breaker 10 in FIGS. 1 and 2), or the body of the breaker 10. It may be arranged outside.

図1及び図2を用いて、ブレーカ10の動作を説明する。   The operation of the breaker 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1に示すように、チゼル130の先端を構造体O(例えば、岩石又はコンクリート)に押し当てる。このようにして、チゼル130をフロントヘッド120に向けて移動させることができ、剛性体140は、フロントヘッド120及びチゼル130の第2領域132bの双方に接する。   As shown in FIG. 1, the tip of the chisel 130 is pressed against the structure O (for example, rock or concrete). In this way, the chisel 130 can be moved toward the front head 120, and the rigid body 140 contacts both the front head 120 and the second region 132b of the chisel 130.

次いで、図2に示すように、チゼル130の後端をピストン110によって打撃する。ピストン110の打撃によって、応力波がチゼル130の後端から先端に向けて伝搬し、応力波は、チゼル130の先端から構造体Oに向かって伝搬する。この応力波によって構造体Oを破砕することができる。   Next, as shown in FIG. 2, the rear end of the chisel 130 is struck by the piston 110. By the impact of the piston 110, a stress wave propagates from the rear end of the chisel 130 toward the tip, and the stress wave propagates from the tip of the chisel 130 toward the structure O. The structure O can be crushed by this stress wave.

次いで、ピストン110は、チゼル130から離れる方向に向けて移動する。次いで、図1及び図2に示した動作が繰り返される。   Next, the piston 110 moves in a direction away from the chisel 130. Then, the operation shown in FIGS. 1 and 2 is repeated.

本実施形態においては、チゼル130の振動の減衰速度を剛性体140によって高くすることができる。具体的には、フロントヘッド120が、チゼル130の先端を構造体Oに押し付けた状態で、ピストン110によってチゼル130が打撃される。特に、ピストン110によってチゼル130が打撃されるタイミングにおいて、チゼル130の長さはチゼル130の弾性変形によって縮む。このため、剛性体140がフロントヘッド120及びチゼル130の第2領域132bから受ける接触圧力は一時低下する。しかし、その後、チゼル130の先端からの反射波である応力波がチゼル130の変形を戻す。チゼル130の変形が戻ることで、剛性体140は、フロントヘッド120及びチゼル130の第2領域132bの双方に接する。その後、チゼル130の振動は、チゼル130の後端から先端に向けて伝搬した応力波と、その反射波であるチゼル130の先端からの応力波と、の重ね合せによって増幅(共振)し得る。しかしながら、チゼル130の振動が増幅される前に、剛性体140は、フロントヘッド120及びチゼル130の第2領域132bの双方に押し付けられた状態にあり、実質的に変形しない剛性体140によりチゼル130の振動は抑制され、振動の減衰速度を高くすることができる。   In the present embodiment, the damping speed of the vibration of the chisel 130 can be increased by the rigid body 140. Specifically, with the front head 120 pressing the tip of the chisel 130 against the structure O, the piston 110 strikes the chisel 130. Particularly, at the timing when the chisel 130 is hit by the piston 110, the length of the chisel 130 contracts due to elastic deformation of the chisel 130. Therefore, the contact pressure that the rigid body 140 receives from the front head 120 and the second region 132b of the chisel 130 temporarily decreases. However, after that, the stress wave that is a reflected wave from the tip of the chisel 130 returns the deformation of the chisel 130. When the deformation of the chisel 130 returns, the rigid body 140 comes into contact with both the front head 120 and the second region 132b of the chisel 130. Thereafter, the vibration of the chisel 130 can be amplified (resonated) by superposition of the stress wave propagating from the rear end of the chisel 130 toward the tip and the reflected stress wave from the tip of the chisel 130. However, before the vibration of the chisel 130 is amplified, the rigid body 140 is pressed against both the front head 120 and the second region 132b of the chisel 130, and the rigid body 140 is not substantially deformed. Vibration is suppressed, and the damping rate of vibration can be increased.

ブレーカ10から発生する騒音のほとんどは、ピストン110の打撃によってチゼル130から発生する振動によるものである。本実施形態においては、ピストン110の打撃のタイミングにおいて、チゼル130を剛性体140及び構造体Oによって押さえつけることができる。したがって、チゼル130の振動の減衰速度を剛性体140によって高くすることができる。   Most of the noise generated from the breaker 10 is due to the vibration generated from the chisel 130 due to the impact of the piston 110. In the present embodiment, the chisel 130 can be pressed by the rigid body 140 and the structure O at the timing of hitting the piston 110. Therefore, the damping speed of the vibration of the chisel 130 can be increased by the rigid body 140.

特に本実施形態においては、チゼル130の振動の減衰速度を剛性体140の高剛性によって高くすることができる。剛性体140の高剛性によれば、チゼル130の振動による剛性体140の変形(つまり、振動)を抑えることができる。したがって、チゼル130の振動の減衰速度は、チゼル130が低剛性の部材(例えば、弾性体)によって押さえつけられている場合よりも、チゼル130が高剛性の部材(すなわち、剛性体140)によって押さえつけられている場合において、高くなり得る。   Particularly in this embodiment, the damping speed of the vibration of the chisel 130 can be increased by the high rigidity of the rigid body 140. Due to the high rigidity of the rigid body 140, the deformation (that is, vibration) of the rigid body 140 due to the vibration of the chisel 130 can be suppressed. Therefore, the vibration damping rate of the chisel 130 is suppressed by the high-rigidity member (that is, the rigid body 140) as compared with the case where the chisel 130 is pressed by the low-rigidity member (for example, the elastic body). Can be high.

図3は、実施形態1に係るブレーカ10の音の波形を示す図である。図3の下段は、図3の上段の破線部分を拡大した図である。図4は、比較例に係るブレーカ10の音の波形を示す図である。図4の下段は、図3の上段の破線部分を拡大した図である。   FIG. 3 is a diagram showing a sound waveform of the breaker 10 according to the first embodiment. The lower part of FIG. 3 is an enlarged view of the broken line part of the upper part of FIG. FIG. 4 is a diagram showing a sound waveform of the breaker 10 according to the comparative example. The lower part of FIG. 4 is an enlarged view of the broken line part of the upper part of FIG.

比較例に係るブレーカ10は、剛性体140が設けられていない点を除いて、実施形態1に係るブレーカ10と同様である。   The breaker 10 according to the comparative example is the same as the breaker 10 according to the first embodiment except that the rigid body 140 is not provided.

図3の波形は、チゼル130から1m離れた位置における音波を示している。図3において、ピストン110は、約50msの周期でチゼル130を繰り返し打撃している。   The waveform of FIG. 3 shows a sound wave at a position 1 m away from the chisel 130. In FIG. 3, the piston 110 repeatedly strikes the chisel 130 at a cycle of about 50 ms.

図4の波形は、チゼル130から1m離れた位置における音波を示している。図4において、ピストン110は、約50msの周期でチゼル130を繰り返し打撃している。   The waveform of FIG. 4 shows a sound wave at a position 1 m away from the chisel 130. In FIG. 4, the piston 110 repeatedly strikes the chisel 130 at a cycle of about 50 ms.

図3における等価騒音レベルは、108.5dB(A)であり、図4における等価騒音レベルは、110dB(A)であった。実施形態1(図3)における等価騒音レベルは、比較例(図4)における等価騒音レベルより低いものの、実施形態1(図3)における等価騒音レベル及び比較例(図4)における等価騒音レベルの差は、有意なものとはいえない(一般に、等価騒音レベルについて人間の聴覚にとって有意な差は、約3dB以上の差である。)。しかしながら、人間の聴覚では、実施形態1(図3)の騒音のレベルが比較例(図4)の騒音のレベルより低くなっていた。   The equivalent noise level in FIG. 3 was 108.5 dB (A), and the equivalent noise level in FIG. 4 was 110 dB (A). Although the equivalent noise level in Embodiment 1 (FIG. 3) is lower than the equivalent noise level in Comparative Example (FIG. 4), the equivalent noise level in Embodiment 1 (FIG. 3) and the equivalent noise level in Comparative Example (FIG. 4) are The difference is not significant (generally, a significant difference to human hearing in terms of equivalent noise level is about 3 dB or more). However, for human hearing, the noise level of the first embodiment (FIG. 3) was lower than that of the comparative example (FIG. 4).

本発明者が検討したところ、後述するように、実施形態1(図3)における振動の減衰速度は、比較例(図4)における振動の減衰速度より大きいことが明らかなとなった。つまり、等価騒音レベルに基づいてブレーカ10の騒音のレベルを判定することができなくても、ブレーカ10から発生する振動の減衰速度に基づいてブレーカ10の騒音のレベルを判定することができる。   As a result of examination by the present inventor, as will be described later, it has become clear that the vibration damping rate in the first embodiment (FIG. 3) is higher than the vibration damping rate in the comparative example (FIG. 4). That is, even if the noise level of the breaker 10 cannot be determined based on the equivalent noise level, the noise level of the breaker 10 can be determined based on the damping speed of the vibration generated from the breaker 10.

図5は、図3における振動の減衰速度を算出する方法の一例を説明するための図である。図6は、図4における振動の減衰速度を算出する方法の一例を説明するための図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a method for calculating the vibration damping rate in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a method for calculating the vibration damping rate in FIG. 4.

図5及び図6に示す例おいて、図1及び図2に示した算出器200は、以下のようにして、ブレーカ10の振動の減衰速度(すなわち、チゼル130の振動の減衰速度)を算出することができる。   In the example shown in FIGS. 5 and 6, the calculator 200 shown in FIGS. 1 and 2 calculates the vibration damping speed of the breaker 10 (that is, the vibration damping speed of the chisel 130) as follows. can do.

図5に示す例では、算出器200は、図3の下段に示した波形の各プロットの絶対値プロットの立下りの時定数τを算出している。より詳細には、算出器200は、図3の下段に示した波形の各プロットの絶対値を算出し、図3の下段の区間における絶対値の最大値に対する各絶対値の比をプロットする。図5では、この比がプロットされている。算出器200は、関数f(t)=e−t/τを、図5に示すプロットに近似させ、時定数τを算出する。 In the example shown in FIG. 5, the calculator 200 calculates the falling time constant τ of the absolute value plot of each plot of the waveform shown in the lower part of FIG. More specifically, the calculator 200 calculates the absolute value of each plot of the waveform shown in the lower part of FIG. 3, and plots the ratio of each absolute value to the maximum absolute value in the lower part of FIG. In FIG. 5, this ratio is plotted. The calculator 200 approximates the function f (t) = e −t / τ to the plot shown in FIG. 5 to calculate the time constant τ.

実施形態1(図5)における時定数τは、1.89msであった。   The time constant τ in the first embodiment (FIG. 5) was 1.89 ms.

図6に示す例でも、算出器200は、図5を用いて説明した方法と同様にして、時定数τを算出する。   Also in the example shown in FIG. 6, the calculator 200 calculates the time constant τ in the same manner as the method described with reference to FIG.

比較例(図6)における時定数τは、2.53msであった。   The time constant τ in the comparative example (FIG. 6) was 2.53 ms.

振動の減衰速度は、時定数τに基づいて、評価されることができる。具体的には、時定数τが小さいほど振動の減衰速度は大きく、時定数τが大きいほど振動の減衰速度は小さいといえる。   The damping rate of vibration can be evaluated based on the time constant τ. Specifically, it can be said that the smaller the time constant τ, the larger the vibration damping rate, and the larger the time constant τ, the smaller the vibration damping rate.

実施形態1(図5)における時定数τは、比較例(図6)における時定数τより小さい。したがって、実施形態1(図5)における振動の減衰速度は、比較例(図6)における振動の減衰速度より大きいといえる。   The time constant τ in the first embodiment (FIG. 5) is smaller than the time constant τ in the comparative example (FIG. 6). Therefore, it can be said that the vibration damping rate in the first embodiment (FIG. 5) is higher than the vibration damping rate in the comparative example (FIG. 6).

ブレーカ10の振動の減衰速度を算出する方法は、図5及び図6に示した例に限定されない。他の例において、算出器200は、波形(例えば、図3の下段に示した波形又は図4の下段に示した波形)の包絡線から、ブレーカ10の振動の減衰速度を算出してもよい。   The method of calculating the vibration damping speed of the breaker 10 is not limited to the examples shown in FIGS. In another example, the calculator 200 may calculate the damping rate of the vibration of the breaker 10 from the envelope of the waveform (for example, the waveform shown in the lower part of FIG. 3 or the waveform shown in the lower part of FIG. 4). .

算出器200によって算出される減衰速度は、チゼル130から発生する振動(例えば、音波又は応力波)の減衰速度であってもよいし、又はフロントヘッド120から発生する振動(例えば、音波又は応力波)であってもよい。チゼル130から発生する振動の伝搬によって、フロントヘッド120からも振動が発生し得る。   The damping rate calculated by the calculator 200 may be the damping rate of the vibration (eg, sound wave or stress wave) generated from the chisel 130, or the vibration (eg, sound wave or stress wave) generated from the front head 120. ) May be sufficient. Due to the propagation of the vibration generated from the chisel 130, the front head 120 may also generate vibration.

(実施形態2)
図7は、実施形態2に係る装置20を説明するための図である。実施形態2に係る装置20は、以下の点を除いて、実施形態1に係る装置20と同様である。実施形態2に係るブレーカ10は、実施形態1に係るブレーカ10と同様である。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a diagram for explaining the device 20 according to the second embodiment. The device 20 according to the second embodiment is the same as the device 20 according to the first embodiment except for the following points. The breaker 10 according to the second embodiment is the same as the breaker 10 according to the first embodiment.

装置20は、判定器210及び記憶器220を含んでいる。判定器210は、算出器200によって算出された減衰速度に基づいて、ブレーカ10の騒音のレベルを判定するためのものである。判定器210は、算出器200によって算出された減衰速度を示すデータを、記憶器220に記憶された参照データと比較してもよく、この比較に基づいて、ブレーカ10の騒音のレベルを判定してもよい。   The device 20 includes a determiner 210 and a memory 220. The determiner 210 is for determining the noise level of the breaker 10 based on the damping speed calculated by the calculator 200. The determiner 210 may compare the data indicating the damping rate calculated by the calculator 200 with the reference data stored in the memory 220, and determine the noise level of the breaker 10 based on this comparison. May be.

図8は、記憶器220に記憶された参照データの一例を説明するための図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining an example of reference data stored in the storage device 220.

参照データは、ブレーカ10から発生する騒音のレベル(図8の右欄のL1、L2、L3、・・・)に対応付けられた減衰速度(図8の左欄のv1、v2、v3、・・・)を示している。参照データは、減衰速度及び騒音のレベルの関係を予め測定することで、生成させることができる。   The reference data are attenuation speeds (v1, v2, v3, ..., Left column of FIG. 8) associated with the levels of noise generated from the breaker 10 (L1, L2, L3, ..., Right column of FIG. 8).・ ・) Is shown. The reference data can be generated by measuring the relationship between the damping speed and the noise level in advance.

図9は、装置20のハードウエア構成の一例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the hardware configuration of the device 20.

装置20は、バス21、プロセッサ22、メモリ23、ストレージデバイス24及び入出力インタフェース(I/F)25を含んでいる。   The device 20 includes a bus 21, a processor 22, a memory 23, a storage device 24, and an input / output interface (I / F) 25.

バス21は、プロセッサ22、メモリ23、ストレージデバイス24及び入出力I/F25が相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。ただし、プロセッサ22、メモリ23、ストレージデバイス24及び入出力I/F25を互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。   The bus 21 is a data transmission path for the processor 22, the memory 23, the storage device 24, and the input / output I / F 25 to mutually transmit and receive data. However, the method of connecting the processor 22, the memory 23, the storage device 24, and the input / output I / F 25 to each other is not limited to bus connection.

プロセッサ22は、演算装置(例えば、CPU(Central Processing Unit)又はGPU(Graphics Processing Unit))である。   The processor 22 is a computing device (for example, a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit)).

メモリ23は、主記憶装置(例えば、RAM(Random Access Memory)又はROM(Read Only Memory))である。   The memory 23 is a main storage device (for example, a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory)).

ストレージデバイス24は、補助記憶装置(例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)又はメモリカード)である。   The storage device 24 is an auxiliary storage device (for example, HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or memory card).

ストレージデバイス24は、装置20の各機能構成部(例えば、算出器200又は判定器210)を実現するプログラムモジュールを記憶している。プロセッサ22は、各プログラムモジュールをメモリ23に読み出して実行することで、各プログラムモジュールに対応する機能を実現する。   The storage device 24 stores a program module that implements each functional component of the apparatus 20 (for example, the calculator 200 or the determiner 210). The processor 22 realizes the function corresponding to each program module by reading each program module into the memory 23 and executing it.

入出力I/F25は、ブレーカ10から発生する振動を取得するためのインタフェース(例えば、音波検出器(例えば、マイクロホン))を含んでいる。   The input / output I / F 25 includes an interface (for example, a sound wave detector (for example, microphone)) for acquiring the vibration generated from the breaker 10.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than the above may be adopted.

10 ブレーカ
20 装置
21 バス
22 プロセッサ
23 メモリ
24 ストレージデバイス
25 入出力I/F
110 ピストン
120 フロントヘッド
130 チゼル
132 外側面
132a 第1領域
132b 第2領域
132c 第3領域
140 剛性体
150 制御器
200 算出器
210 判定器
220 記憶器
10 breaker 20 device 21 bus 22 processor 23 memory 24 storage device 25 input / output I / F
110 piston 120 front head 130 chisel 132 outer side surface 132a first region 132b second region 132c third region 140 rigid body 150 controller 200 calculator 210 determiner 220 storage device

Claims (6)

ブレーカから発生する騒音のレベルを評価する方法であって、
前記ブレーカから発生する振動の減衰速度を算出することを含む方法。
A method for evaluating the level of noise generated from a breaker,
Calculating a damping rate of vibrations generated from the breaker.
請求項1に記載の方法において、
前記ブレーカから発生する前記振動の前記減衰速度を算出することは、前記ブレーカのチゼルから発生する振動の減衰速度を算出することを含む、方法。
The method of claim 1, wherein
The method of calculating the damping rate of the vibration generated from the breaker comprises calculating a damping rate of vibration generated from the breaker's chisel.
請求項1又は2に記載の方法において、
前記減衰速度を示すデータを、前記ブレーカから発生する騒音のレベルと対応付けられた減衰速度を示す参照データと比較することをさらに含む方法。
The method according to claim 1 or 2,
The method further comprising comparing the data indicative of the decay rate with reference data indicative of the decay rate associated with the level of noise generated by the breaker.
ブレーカから発生する騒音のレベルを評価する装置であって、
前記ブレーカから発生する振動の減衰速度を算出するための算出器を含む装置。
A device for evaluating the level of noise generated from a breaker,
An apparatus including a calculator for calculating a damping rate of vibration generated from the breaker.
コンピュータを、ブレーカから発生する騒音のレベルを評価する装置として機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、前記ブレーカから発生する振動の減衰速度を算出させる、プログラム。
A program for causing a computer to function as a device for evaluating the level of noise generated from a breaker,
A program for causing the computer to calculate a damping rate of vibration generated from the breaker.
ピストンと、
フロントヘッドと、
第1領域と、前記第1領域より外側に突出した第2領域と、を含む外側面を有し、前記第2領域が前記フロントヘッドの外側に位置するように前記フロントヘッドに取り付けられたチゼルと、
前記フロントヘッド及び前記チゼルの前記第2領域の間に位置し、100GPa以上のヤング率を有する剛性体と、
100ms以下の時間間隔を置いて前記ピストンを前記チゼルに繰り返し打撃させるための制御器と、
を含み、
前記剛性体は、前記時間間隔のうちの少なくとも一部において、前記フロントヘッド及び前記チゼルの前記第2領域の双方に接する、ブレーカ。
With a piston,
Front head,
A chisel having an outer surface including a first region and a second region protruding outward from the first region, the chisel being attached to the front head such that the second region is located outside the front head. When,
A rigid body located between the front head and the second region of the chisel and having a Young's modulus of 100 GPa or more;
A controller for repeatedly striking the chisel with the piston at a time interval of 100 ms or less;
Including,
The breaker, wherein the rigid body is in contact with both the front head and the second region of the chisel during at least a part of the time interval.
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