JP3875336B2

JP3875336B2 - Torsion test method

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Publication number: JP3875336B2
Application number: JP02542797A
Authority: JP
Inventors: 益啓藤田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2017-02-07
Also published as: JPH10221233A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、捻回試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、銅線、鋼線等の金属線に対する捻回試験方法には、試験片となる例えば鋼線を所定の掴み問隔で掴んで鋼線の軸線方向に軽く張力をかけながら、一定速度で一方向に破断するまで捻るという方法が用いられていた。しかし、この試験法には、捻りを与えている際に試験片である鋼線に縦割れの亀裂を生ずると、破断までの回数が増加して、見掛けの疲労寿命評価が良好という結果が得られてしまうという問題点がある。
【０００３】
これを解消するために、捻回時のトルクを測定し、縦割れを生ずるとトルクが低下することで疲労寿命を判定する方法が提案されている。
【０００４】
また、ワイヤジャーナル誌（WIRE JOURNAL INTERNATIONAL）１９巻６号（1986）57貢〜67頁には、銅線材の延性や伸線性を評価するために、一方向に回転させて銅線材に所定の捻りを与え、次いで逆方向に回転させて銅線材を破断するまでを評価する捻回試験法や、一方向に回転させて銅線材に一定回数の捻りを与え、次いで一定回数の逆回転を与えて銅線材の捻りを戻し、線材表面を観察するという試験法が開示されている。
【０００５】
更に、特開平８−２２６０８５号公報には、一方向例えば時計方向に所定回数捻った後に逆方向例えば反時計方向に捻り返すと共に、これらの過程で捻回−トルクを測定し、得られたトルク低下率に基づいて評価する方法が開示されている。この方法では、反転後にもトルクを観察し、最初の一方向ねじりでのねじり弾性限のトルク値と逆方向ねじりでの低下部トルク値の最小値とに基づいて得られるトルク低下率の範囲から銅線材の耐疲労性や撚線時の断線性を評価している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、鋼線の表面から中心に向かって、かなりの厚さにわたり鋼線にひねりによる塑性変形が生じるため、その厚さ方向の亀裂開始点が複数発生する。このため、このような評価方法では、この複数の亀裂開始点をまとめて評価している可能性があり、鋼線表層部の亀裂開始点を正確に評価することができない。この結果、鋼線の疲労性を正確に評価することができず、高強力の鋼線を捻る撚線工程時での断線の有無を推定し、耐疲労性を改善させることができない。撚線時の断線の有無を推定することができなければ、撚線法を用いて得られたスチールコードやこのような鋼線で補強されたホース或いはスチールコードで補強されたタイヤなどの製品耐久性を更に向上させることができない。
【０００７】
本発明は上記事実に考慮して成されたものであり、試験片の撚線工程時の断線の有無や試験片の耐疲労性を精度よく評価することができる捻回試験方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、直径ｄの線状の試験片を捻回させることにより試験片を評価する捻回試験方法において、把持部の間隔が長さＬになるように２つの把持部によって前記試験片を固定し、一方の把持部を固定して、他方の把持部を長さ１００ｄあたり２回転以上の回転数ずつ一方向及び逆方向に交互に２回以上反転させながら、試験片が破断するまで回転させたときの反転回数に基づいて前記試験片を評価することを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、一方の把持部を固定して、他方の把持部を長さ１００ｄあたり２回転以上の回転数ずつ一方向及び逆方向に反転させながら回転させるので、一方向に回転した後に反転して逆回転することにより捻りが戻されて、試験片を捻回させることによって生じる塑性変形が試験片内部に生じることがない。ここで反転回数は少なくとも２回以上であり、これにより、捻り及び捻り戻しが２回以上行われる。このため、試験片の表層部に生じた亀裂開始点のみに基づいた破断を評価することができる。この結果、得られた評価結果を精度よいものにすることができ、撚線工程時での断線の有無を正確に推定し、試験片の耐疲労性を精度よく評価することができる。これによって、この試験片による製品耐久性を精度よく評価することができる。
【００１０】
なお、捻回試験評価は、長さ１００ｄあたり２回転以上の回転数ずつに行われる反転回数に基づいて行ってもよく、また、請求項２に係る発明のように、１回の連続回転数と反転回数とから得られる総回転数に基づいて行ってもよい。ここで連続回転数とは、一方向又は逆方向で回転を開始してから反転するまでの回転数をいう。このように回転手段による総回転数に基づいて評価することにより、総回転数を検出することができれば、特別な装置を用いることなく簡便に評価することができる。また、反転回数よりも細かい評価値にすることができ、一層精度よく評価することができる。
【００１１】
試験片の破断は、例えばトルク計を用いて検出することができるが、該試験片からのＡＥ波に基づいて検出してもよい。ＡＥ(acoustic emission) 波は、固体が変形又は破壊する際の歪みエネルギーの解放による弾性波を発生するＡＥ現象の際に発生する弾性波をいう。これを用いて、試験片の破断時に試験片から発生するＡＥ波を電気信号に変換することによって、試験片の破断を早期に正確に検出することができ、短時間に精度よく評価することができる。また、破断時に移動する試験片の移動量で検出することもできる。
【００１７】
本発明では、試験片の捻回の反転回数及び１回の連続回転数は、用いられる試験片の材質及び形状に基づいて決定することができる。例えば鋼線の場合、直径ｄのとき試験対象となる試験片の長さをａ×１００ｄとしたときに、２回転／１００ｄ以上の連続回転数とし、少なくとも２回以上の反転回数とすることが好ましく、少なくとも１０回／１００ｄ以上の総回転数となることが好ましい。
連続回転数が２回／１００ｄ未満の場合には、試験片の捻回時の弾性変形が支配的となって、破断までの回数が大幅に増加し、試験時間を延長させ、且つ、撚線時の断線や製品耐久性との相関性に劣るため好ましくない。従って、連続回転数を２回転／１００ｄ以上とすることにより、破断までの回数が増加することを抑止し、試験時間が延長されることを防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明の試験片には、銅、鋼などの所定の直径を有する金属製の線状物を用いることができ、例えば、空気入りタイヤの補強として用いられるスチールコードなどを試験片とすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１及び図２には、本実施の形態に係る捻回試験装置１０が示されている。捻回試験装置１０には、図示しないカバーに覆われた支持板１２上の一端側に駆動部１４が配置されている。駆動部１４には、モータ１６が備えられており、モータ１６は台１８に載置されている。モータ１６には図示しないモータ回転数検出手段が取り付けられている。
【００２１】
モータ１６の回転軸２０にはコレットチャックなどの把持部を備えた把持具２２Ａの一方が連結されている。把持具２２Ａには図示しない掴み固定部が備えられており、試験片としての銅、鋼などの金属線２４の一端が挿入されて固定される。
【００２２】
支持板１２の他端側には、支持台２８に固定された滑車２６が備えられており、把持具２２Ａに一端を固定された金属線２４の他端側が巻きかけられている。これにより、金属線２４は、支持板１２に沿って滑車２６へ案内され、滑車２６に巻きかけられて略直角方向に垂下している。金属線２４の他端側には分銅３０が取付けられており、これにより、駆動部１４の把持具２２Ａに一端を固定された金属線２４に所定の張力が加えられる。
【００２３】
また、支持板１２上の幅方向端部には、支持板１２の長手方向に沿って案内部３２が配置されている。案内部３２は、所定の長手寸法を有し、駆動部１４の把持具２２Ａと滑車２６との間で直線上に配置された金属線２４に平行して摺動溝３４が形成されている。案内部３２の長手方向両端部には、サポート３６が設けられている。サポート３６は、案内部３２を支持板１２に固定し、また、連結部３８を介して、把持具２２Ｂに把持されている金属線２４が把持具２２Ｂと共に軸周りに回転することを阻止している。
【００２４】
駆動部１４の把持具２２Ａと滑車２６との間の金属線２４には、固定部４０が取り付けられている。
【００２５】
固定部４０には、金属線２４を掴む把持具２２Ｂが備えられており、駆動部１４の把持具２２Ａと共に金属線２４を把持している。把持具２２Ｂには、案内部３２に向かって連結部３８が取り付けられており、連結部３８には図示しない摺動機構が備えられている。このため、把持具２２Ｂは、金属線２４を把持した状態で、案内部３２の摺動溝３４を摺動可能となっている。把持具２２Ｂには、滑車２６配置側にストッパー部４２が連結されている。ストッパー部４２には内部に図示しない固定機構が備えられており、ストッパー部４２の上方には、固定機構によって摺動溝３４上の一位置に把持具２２Ｂを固定するためのレバー４４が取り付けられている。
【００２６】
図３に示されるように、捻回試験装置１０には、シーケンシャル回路５０が備えられ、モータ１６に接続されている。シーケンシャル回路５０には、モータ１６の回転速度及び反転するまでの連続回転数が設定され、設定された連続回転数での回転が行われると、モータ１６に回転方向が反転可能になっている。
【００２７】
ここで、シーケンシャル回路５０に設定されている回転数は、金属線２４の材質によって変更されるが、金属線２４の直径ｄとしたときに一方向への（１回の）連続回転数は少なくとも２回転／１００ｄ以上であり、反転回数は２回以上であり、総回転数は少なくとも１０回／１００ｄ以上となることが好ましい。
【００２８】
一方向への連続回転数が２回／１００ｄ未満の場合には、金属線２４の捻回時の弾性変形が支配的となって、破断までの回数が大幅に増加し、試験時間を延長させ、且つ、撚線時の断線や製品耐久性との相関性に劣るため好ましくない（図４参照）。連続回転数は、一般により好ましくは２回転／１００ｄ〜７回転／１００ｄ、一層好ましくは３回転／１００ｄ〜５回転／１００ｄの範囲内にすることができる。また、反転回数が１回では、反転後の捻回において亀裂開始点が金属線２４内部にも生じ、精度よく破断を評価することができないため、好ましくない。また、反転回数は連続回転数との相関性に応じて設定することができ、試験効率の観点から２回以上２０回以下の範囲が好ましく、５回以上１５回以下の範囲が最も好ましい。
【００２９】
これらの反転回数及び連続回転数の設定は、用いられる金属線２４の材質や試験効率に応じて、適宜設定される。また、これらの条件は、予想される総回転数に基づいて設定することができる。予想される総回転数は、例えば、ＪＩＳＧ３５１０に規定される引っ張り試験に基づいて得られた結果から求めることができる。この予想総回転数は１０回〜４０回が好ましく、このような予想総回転数に基づいて連続回転数及び反転回数を設定することにより、金属線２４の良否の判別を明確にすることができる。予想総回転数が１０回未満となるように試験条件を設定すると、１回の反転で金属線２４に亀裂が発生する場合があり比較するための差が生じにくく、また、４０回以上となるように試験条件を設定すると、良、不良の金属線２４とも大きな捻回値を示し、比較が不能となる。
【００３０】
このような回転を行うための回転速度は、金属線２４に対して適切な捻回を与えるために一般に６０ｒｐｍ以下が好ましく、この範囲よりも回転速度が速い場合には、金属線２４の発熱が大きくなって脆化を伴うため好ましくない。また、試験効率の観点から、より好ましくは一般に１０ｒｐｍ〜３０ｒｐｍの範囲であり、この範囲よりも回転速度が遅い場合には試験効率が低下するため好ましくない。
【００３１】
また、捻回試験装置１０には、把持具２２Ａ、２２Ｂに掴まれた金属線２４の中央部分の近傍には、ＡＥセンサ５２が配置されている。
【００３２】
ＡＥセンサ５２は、金属線２４に亀裂が生じたときに発生するＡＥ波を関知して、電気信号に変換するＡＥ関知機構を備えている。ＡＥセンサ５２と金属線２４との間には、金属線２４から発生したＡＥ波を精度よく検知するために、図示しない音波伝搬媒体例えばグリースが配置され、グリースは、ＡＥセンサ５２と金属線２４とに密着している。この音波伝搬媒体は、モータ１６の駆動や把持具２２の摺動による影響を受けないように、ＡＥセンサ５２と金属線２４とを離間させている。
【００３３】
ＡＥセンサ５２は、ＡＥ波に基づく電気信号を増幅するためのＡＥ信号増幅器５４を介して、トリガ５６に接続され、トリガ５６はシーケンシャル回路５０に接続されている。
【００３４】
トリガ５６では、ＡＥ信号増幅器５４から増幅されたＡＥ信号が入力する。また、トリガ５６には、予め金属線２４の材質などに基づいた亀裂発生ピークに対応するトリガ信号値が設定されており、トリガ信号値に対応するＡＥ信号が入力されると、トリガ信号をシーケンシャル回路５０へ出力する。シーケンシャル回路５０では、トリガ信号の入力に応じて、モータ１６に回転停止信号を出力する。
【００３５】
このように、捻回試験装置１０では、把持具２２Ａ、２２Ｂによって固定された金属線２４に対し、シーケンシャル回路５０によって、一方向及び逆方向での所定の回転を繰り返し行う捻回試験が実行可能となっている。また、捻回試験装置１０は、捻回により金属線２４が破断することを検知可能なＡＥセンサ５２を備え、これにより、ＡＥセンサ５２からの信号に応じて金属線２４の破断時にモータ１６の回転が自動停止可能になっている。
【００３６】
次に、本実施の形態に作用について説明する。
捻回試験装置１０では、予め設定された連続回転数で一方向に回転が行われると、回転方向を反転して逆方向に所定回転数で回転を行い、これを繰り返すことによって捻回試験を行う。
【００３７】
捻回試験装置１０による捻回試験の試験対象となる金属線２４を、一端側で把持具２２Ａに固定する。金属線２４の他端側は、把持具２２Ｂ及びストッパー部４２を挿通されて支持板１２の他端側へ案内され、滑車２６に巻きかけられる。滑車２６に巻きかけられた金属線２４の先端部には、所定の分銅３０が取り付けられ、垂下されることによって、金属線２４には所定の張力が加えられる。これにより、金属線２４は、弛むことなく捻回試験装置１０に取り付けられる。
【００３８】
次いで、把持具２２Ｂを摺動溝３４に沿って摺動させ、把持具２２Ａとの距離Ｌ（図１における矢印Ｌ）を、所定の値に調整する。所定の値に調整されると、ストッパー部４２のレバー４４を操作して距離Ｌを保持し、固定する。
【００３９】
図示しない試験条件設定盤から回転速度、一方向での連続回転数を入力すると、シーケンシャル回路５０によって、設定された回転速度でモータ１６が駆動を開始する。駆動が開始されると、反転回数及び総回転数の測定が開始される。モータ１６が駆動すると、モータ１６の駆動に伴って把持具２２Ａが一方向に回転し、把持具２２Ａにより把持されている金属線２４の一端が回転する。一方、金属線２４の他端側を把持する把持具２２Ｂは、金属線２４を回転しないように把持していると共に、摺動溝３４及びサポート３６によって把持具２２Ｂ自体の回転も阻止されているため、モータ１６の駆動によって、金属線２４に捻りが加えられる。
【００４０】
シーケンシャル回路５０からの指示にしたがって金属線２４が一方向に回転を開始し、設定された連続回転数だけ回転が行われると、シーケンシャル回路から反転が指示されて、モータ１６の駆動が停止すると共に逆回転を開始し、これにより、金属線２４に対して逆方向の回転が加えられる。
【００４１】
これにより、金属線２４に対して一方向に加えられていた捻回が返されて、捻回が加えられる前の位置に戻される。
【００４２】
逆方向での回転が、設定された連続回転数分行われると再び反転が指示されて、回転方向を反転する。これにより、捻回前の状態に戻された金属線２４に対して、再び捻回が加えられる。これを、金属線２４が破断するまで繰り返す。この結果、金属線２４に対して捻回による塑性変形が蓄積することがなく、また、金属線２４の内部に複数の亀裂開始点が生じることがなく、捻回が行われる。
【００４３】
反転を繰り返し行うことによって金属線２４の表面に亀裂開始点が生じ、金属線２４が破断する場合には、金属線２４の亀裂開始点においてＡＥ現象が生じる。すなわち、金属線２４の亀裂開始点に歪みエネルギーが蓄積されて放出され、これによってＡＥ波が発生する。
【００４４】
捻回が加えられる把持具２２Ａ、２２Ｂの間の金属線２４に接近して配置されたＡＥセンサ５２が、金属線２４の破断に伴うＡＥ波を検知すると、ＡＥ信号をトリガ５６に出力し、これによりトリガ５６からシーケンシャル回路を経て、モータ１６に対して回転の停止が指示される。これと略同時に、金属線２４の回転の計測が停止されて、停止時の反転回数及び総回転数が提示される。
【００４５】
これにより、金属線２４の表層に生じた亀裂開始点のみによる破断に基づいて金属線２４の破断を評価することができる。この結果、金属線２４の破断の評価結果を精度よいものにすることができ、撚線工程時での断線の有無を正確に推定することができると共に、試験片の耐疲労性や製品耐久性を精度よく評価することができる。
【００４６】
本実施の形態では、ＡＥセンサ５２を用いて金属線２４の破断を検出したが、金属線２４の破断はＡＥセンサ５２による検出に限定されない。
【００４７】
ＡＥセンサ５２の代わりにトルク計を用いて金属線２４の破断を検出することもできる。トルク計を用いる場合には、トルク計をモータ１６の回転軸に取り付けし、把持具２２Ａをトルク計を介してモータ１６取り付けする。これにより、モータ１６の駆動による金属線２４の捻回時のトルクを測定し、金属線２４が破断したときに生じるトルクの低下を検出する。この結果、前記同様に金属線２４の表層における亀裂開始点による破断を検出することができ、前記同様の効果を得ることができる。トルクの減少による金属線２４の破断を検出する方法では、亀裂によるトルク減少幅が大きい金属線２４に特に有効であり、直径の大きい金属線２４の捻回試験に好適である。
【００４８】
また、金属線２４の破断は、破断による金属線２４の位置の移動によって検出することもできる。
【００４９】
金属線２４は他端側に連結された分銅３０によって所定の張力が加えられているため、破断前では、モータ１６に連結された把持具２２Ａと分銅３０の重さとが均衡した状態となる。このため、把持具２２Ｂを摺動溝３４上の位置に摺動可能に配置すると共に把持具２２Ｂにモータ電源停止機構を連結させる。
【００５０】
このモータ電源停止機構は、把持具２２Ｂの分銅３０への移動によってモータ１６の電源を停止させる機構とする。これにより、金属線２４が破断したときに、分銅３０による張力と把持具２２Ａによる固定との均衡が崩れ、把持具２２Ｂが分銅３０側へ移動すると、モータ１６の駆動を停止させることができる。この結果、金属線２４の破断時の総回転数を検出することができ、前記同様に、金属線２４の表面に生じた亀裂開始点に基づいた破断を評価して、金属線２４の耐疲労性及び製品耐久性を精度よく評価することができる。
【００５１】
本発明の実施の形態では、金属線２４の破断時までの総回転数に基づいて金属線２４の耐疲労性及び製品耐久性を精度よく評価したが、これに限定されない。例えば、金属線２４の破断までの反転回数に基づいて、金属線２４を評価することもできる。これにより、モータ１６の回転方向の反転のみを計測することによって容易に金属線２４の評価を行うことができる。
【００５２】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００５３】
［実施例１］
金属線２４として直径０．６０ｍｍの鋼線である試料Ａ及び試料Ｂを、１００ｍｍの距離Ｌ（ａ×ｌ００ｄ、ａ＝１．６７）となるように把持具２２Ａ及び把持具２２Ｂに取り付けた。試料Ａ及び試料Ｂは、伸線加工条件の違いから強度が異なり、ＪＩＳＧ３５１０の引っ張り試験に基づいた強度が、試料Ａでは２８３０Ｎ／ｍｍ²であるのに対して、試料Ｂは２８６０Ｎ／ｍｍ²であった。試料Ａ及び試料Ｂを各々弛まないように引っ張る分銅３０の重量はｌｋｇとし、鋼線の破断はトルクの減少によって検出した。
【００５４】
この試料Ａ及び試料Ｂに対して、捻り速度６０ｒｐｍ、連続回転数３回／１００ｄの条件で、正逆回転を複数反転させて行う本発明の捻回試験を行った（実施例）。結果を表１に示す。なお表１の数値は総回転数である。
【００５５】
次いで、同一の試料に対して、捻り速度６０ｒｐｍで一方向捻回試験（比較例１）及び、１回の反転させた捻回試験（比較例２）をそれぞれ行った。結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】

【００５７】
表１に示されるように、実施例の試験方法では、試料Ａは５２回／１００ｄであり、試料Ｂは１０７回／１００ｄで各々破断し、試料Ａと試料Ｂとの評価結果に明らかな差が認められた。これにより、試料Ａ及び試料Ｂのそれぞれの耐疲労性及び製品耐久性を適切に評価することができる。
【００５８】
これに対して、比較例の方法では、試料Ａ及び試料Ｂはいずれも同様な値を示しており、これらの方法では、両者を適切に区別することができず、耐疲労性及び製品耐久性を適切に評価することができない。
【００５９】
また、図４には、上記試料Ａ（□）及び試料Ｂ（◇）について、捻回条件を変えて試験を行い、一方向での連続回転数と総回転数との相関関係を明らかにしたグラフが示されている。なお、グラフでは、□が試料Ａを示し、◇が試料Ｂを示している。このグラフからわかるように、試料Ａ及び試料Ｂの場合には、一方向連続回転数が２回〜５回／１００ｄの範囲内で総回転数に顕著な差が認められ、良好に両者を区別することができる。グラフにおいて斜線で示されている範囲は弾性変形が支配的となった範囲を示している。
【００６０】
さらに試料Ａ及び試料Ｂを、ＡＥセンサ５２を用いた試験方法で評価した。この試験方法では、鋼線の掴み間隔である距離Ｌを５０ｍｍとし、鋼線のほぼ中央部にＡＥセンサーを位置して鋼線とセンサーとの隙間をグリースで満たし、グリースと鋼線又はセンサーとの隙間は生じないようにした。回転速度は３０ｒｐｍにした以外は前記同様にして捻回を行った。この結果、前記同様に、実施例においてのみ、試料Ａ及び試料Ｂを適切に区別することができた。
【００６１】
また、強度が４０００Ｎ／ｍｍ²以上の鋼線に対して上述した条件で捻回を行った。この結果、強度が４０００Ｎ／ｍｍ²以上の鋼線に対しては、連続回転数を３回／１００ｄとすることによって、良好な試験結果が得られることがわかった。
【００６２】
［実施例２］
試料Ｃとして、スチールコードに用いるスチールフィラメント（直径ｄ＝０．２０ｍｍ、強度＝４０５０Ｎ／ｍｍ²）を、特開平８−２２６０８５号公報に開示されている方法（比較例３）及び前記本発明の方法に従って、捻回試験評価した。
【００６３】
比較例３の方法では、３００ｄの距離Ｌとし、回転速度３０ｒｐｍ、一方向の連続回転数を１０回／３００ｄの条件として、正逆方向で同一条件による捻回を行い、それぞれ捻り回数とトルクを測定しながら、トルク低下率を測定した。なお、トルク低下率は、捻回−トルク曲線において、最初の一方向ねじりでのねじり弾性限、即ち、捻回−トルク曲線における右上がりの直線部分の上限でのトルク値と、逆方向ねじりでの低下部トルク値の最低値から求めることができる（特開平８−２２６０８５号公報参照）。このパラメータでは７％以内の特性を示すスチールワイヤのみを、靱性が正常であると判断する。
【００６４】
試料Ｃは、上記比較例３の方法によるトルク低下率を求めたところ５％であったが、本発明の捻回試験方法では、微少亀裂によるＡＥ信号が認められた。
【００６５】
同じ線径で同じ強度レベルの鋼線を製造方法を変えて試料Ｄを作製した。試料Ｄは、本発明の捻回試験によりＡＥ信号が認められなかった。試料Ｃ及び試料Ｄを、同種の５本を撚り合わせてｌ×５のスチールコードを作製した。撚線時の断線はいずれも認められなかったが、この２種類のスチールコードの回転曲げ疲労を行ったところ、試料Ｄによるスチールコードは試料Ｃのスチールコードと比較して、１５０％の疲労寿命を示した。
【００６６】
このため、本発明の方法に基づいて評価を行て、良好な評価結果が得られた試料Ｄの製品耐久性が評価結果に対応して良好であることが示された。
【００６７】
【発明の効果】
上記に説明したように本発明のよれば、試験片の表層部に生じた亀裂開始点のみに基づいた破断を評価することができるので、反転回数に基づいて得られた評価結果を精度よいものにすることができ、撚線工程時での断線の有無を正確に推定することができると共に、試験片の耐疲労性や製品耐久性を精度よく評価することができる。この結果、試験片を適切に評価して、このような試験片に係る製品の耐疲労性の向上を効率よく図ることができ、また、撚線工程時での断線防止を効果的に行うことができる。これによって、例えば空気入りタイヤの補強として用いられるスチールコードなどの製品の耐疲労性や耐久性の改善を効果的に行うことができる。また、一方向の連続回転数を２回転／１００ｄ以上とすることにより、破断までの回数が増加することを抑止し、試験時間が延長されることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る捻回試験装置の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る捻回試験装置の側面図である。
【図３】本実施の形態に係る捻回試験装置のブロック図である。
【図４】実施例に係る試料Ａ及び試料Ｂの一方向連続回転数−総回転数の関係のを示したグラフである。
【符号の説明】
１０捻回試験装置
１６モータ（回転手段）
２２把持具（保持手段）
２４金属線（試験片）
５０シーケンシャル回路（回転制御手段）
５２ＡＥセンサ（破断検出手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is a twist test methodTo the lawRelated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a twist test method for a metal wire such as a copper wire or a steel wire includes a test piece, for example, a steel wire held at a predetermined gripping interval and lightly tensioned in the axial direction of the steel wire at a constant speed. The method of twisting until it broke in one direction was used. However, in this test method, when a longitudinal crack occurs in a steel wire as a test piece when twisting is applied, the number of times until the fracture increases and the apparent fatigue life evaluation is good. There is a problem that it will be.
[0003]
In order to solve this problem, a method has been proposed in which the torque at the time of twisting is measured and the fatigue life is determined by reducing the torque when a vertical crack occurs.
[0004]
Also, Wire Journal (Vol.19, No.6 (1986), pages 57 to 67), in order to evaluate the ductility and wire drawing of copper wire, it is rotated in one direction and a predetermined twist is applied to the copper wire. And then rotating in the opposite direction to evaluate the breaking of the copper wire, or rotating in one direction to give a certain number of twists to the copper wire, and then giving a certain number of reverse rotations A test method in which the twist of the copper wire is returned and the surface of the wire is observed is disclosed.
[0005]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-22285 discloses that after twisting a predetermined number of times in one direction, for example, clockwise, turning back in the opposite direction, for example, counterclockwise, and measuring the twist-torque in these processes, A method of evaluating based on the rate of decrease is disclosed. In this method, torque is observed even after inversion, and from the range of torque reduction rate obtained based on the torque value of the torsional elastic limit in the first unidirectional torsion and the minimum value of the reduced portion torque value in the reverse direction torsion. We are evaluating the fatigue resistance of copper wires and the disconnection when twisted.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above method, since the steel wire undergoes plastic deformation due to twisting over a considerable thickness from the surface of the steel wire toward the center, a plurality of crack initiation points in the thickness direction are generated. For this reason, in such an evaluation method, there is a possibility that the plurality of crack start points are evaluated together, and the crack start points of the steel wire surface layer portion cannot be accurately evaluated. As a result, the fatigue resistance of the steel wire cannot be accurately evaluated, and it is impossible to improve the fatigue resistance by estimating the presence or absence of breakage during the twisting process of twisting the high-strength steel wire. Product durability such as steel cords obtained using the twisted wire method, hoses reinforced with such steel wires or tires reinforced with steel cords, if the presence or absence of breakage during stranded wire cannot be estimated The property cannot be further improved.
[0007]
The present invention has been made in consideration of the above facts, and a twist test method capable of accurately evaluating the presence or absence of breakage during the twisting process of the test piece and the fatigue resistance of the test piece.The lawThe purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The invention according to claim 1Of diameter dIn a twist test method for evaluating a test piece by twisting a linear test piece,The test piece is formed by two gripping portions so that the distance between the gripping portions is a length L.Fixed,One gripping part is fixed and the other gripping part is more than 2 turns per 100d lengthAlternately in one direction and in the opposite direction at each rotation speed2 or more timesThe test piece is evaluated based on the number of times of reversal when the test piece is rotated until it breaks while being reversed.
[0009]
  According to this invention,One gripping part is fixed and the other gripping part is more than 2 turns per 100d lengthSince it is rotated while being reversed in one direction and the reverse direction by the number of rotations, the twist is returned by rotating in one direction and then reversed and reversely rotated, and plastic deformation caused by twisting the test piece is caused by the test piece. It does not occur inside. Here, the number of inversions is at least two times, whereby twisting and untwisting are performed twice or more. For this reason, the fracture | rupture based only on the crack starting point which arose in the surface layer part of the test piece can be evaluated. As a result, the obtained evaluation result can be made accurate, the presence or absence of disconnection during the twisting process can be accurately estimated, and the fatigue resistance of the test piece can be accurately evaluated. Thereby, the product durability by this test piece can be accurately evaluated.
[0010]
  The torsion test evaluation isMore than 2 revolutions per 100d lengthIt may be performed based on the number of inversions performed for each rotation number, or may be performed based on the total number of rotations obtained from one continuous rotation number and the number of inversions as in the invention according to claim 2. Good. Here, the continuous rotational speed refers to the rotational speed from the start of rotation in one direction or the reverse direction to the reverse. Thus, if the total number of rotations can be detected by evaluating based on the total number of rotations by the rotating means, the evaluation can be easily performed without using a special device. Further, the evaluation value can be made smaller than the number of inversions, and the evaluation can be performed with higher accuracy.
[0011]
The breakage of the test piece can be detected using, for example, a torque meter, but may be detected based on the AE wave from the test piece. The AE (acoustic emission) wave refers to an elastic wave generated during an AE phenomenon in which an elastic wave is generated by releasing strain energy when a solid is deformed or broken. By using this, the AE wave generated from the test piece at the time of breakage of the test piece is converted into an electric signal, so that the breakage of the test piece can be detected accurately at an early stage, and the evaluation can be accurately performed in a short time. it can. It can also be detected by the amount of movement of the test piece that moves when it breaks.
[0017]
  In the present invention, the number of inversions and the number of continuous rotations of the test piece can be determined based on the material and shape of the test piece used. For example, in the case of a steel wire, when the length of the test piece to be tested is a × 100d when the diameter is d, the continuous rotation speed is 2 rotations / 100 d or more, and the number of inversions is at least 2 times or more. Preferably, the total rotational speed is at least 10 times / 100 d or more.
When the continuous rotational speed is less than 2 times / 100d, the elastic deformation at the time of twisting of the specimen becomes dominant, the number of times until breakage is greatly increased, the test time is extended, and the stranded wire It is not preferable because it is inferior in correlation with disconnection at the time and product durability. Therefore, by setting the continuous rotation speed to 2 rotations / 100 d or more, it is possible to suppress an increase in the number of times until breakage and to prevent the test time from being extended.
[0018]
In addition, for the test piece of the present invention, a metal linear object having a predetermined diameter such as copper or steel can be used. For example, a steel cord used as a reinforcement for a pneumatic tire is used as the test piece. be able to.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
1 and 2 show a twist test apparatus 10 according to the present embodiment. In the twist test apparatus 10, a drive unit 14 is disposed on one end side of the support plate 12 covered with a cover (not shown). The drive unit 14 is provided with a motor 16, and the motor 16 is placed on a table 18. The motor 16 is provided with a motor rotation number detecting means (not shown).
[0021]
One of gripping tools 22 </ b> A having a gripping part such as a collet chuck is connected to the rotating shaft 20 of the motor 16. The gripping tool 22A is provided with a grip fixing portion (not shown), and one end of a metal wire 24 such as copper or steel as a test piece is inserted and fixed.
[0022]
A pulley 26 fixed to the support base 28 is provided on the other end side of the support plate 12, and the other end side of the metal wire 24 having one end fixed to the gripping tool 22A is wound around. Thereby, the metal wire 24 is guided to the pulley 26 along the support plate 12, is wound around the pulley 26, and hangs down in a substantially right angle direction. A weight 30 is attached to the other end side of the metal wire 24, whereby a predetermined tension is applied to the metal wire 24 whose one end is fixed to the gripping tool 22 </ b> A of the drive unit 14.
[0023]
A guide portion 32 is disposed along the longitudinal direction of the support plate 12 at the end in the width direction on the support plate 12. The guide portion 32 has a predetermined longitudinal dimension, and a sliding groove 34 is formed in parallel with the metal wire 24 arranged on a straight line between the gripping tool 22A of the driving portion 14 and the pulley 26. Supports 36 are provided at both ends in the longitudinal direction of the guide portion 32. The support 36 fixes the guide portion 32 to the support plate 12 and prevents the metal wire 24 held by the gripping tool 22B from rotating around the axis together with the gripping tool 22B via the connecting portion 38. Yes.
[0024]
A fixing portion 40 is attached to the metal wire 24 between the gripping tool 22A of the driving portion 14 and the pulley 26.
[0025]
The fixing unit 40 is provided with a gripping tool 22B that grips the metal wire 24 and grips the metal wire 24 together with the gripping tool 22A of the driving unit 14. A connecting portion 38 is attached to the gripping tool 22B toward the guide portion 32, and the connecting portion 38 is provided with a sliding mechanism (not shown). For this reason, the gripping tool 22 </ b> B can slide in the sliding groove 34 of the guide portion 32 in a state where the metal wire 24 is gripped. A stopper portion 42 is connected to the gripping tool 22B on the pulley 26 arrangement side. The stopper portion 42 is provided with a fixing mechanism (not shown) inside, and a lever 44 for fixing the gripping tool 22B at one position on the sliding groove 34 by the fixing mechanism is attached above the stopper portion 42. ing.
[0026]
As shown in FIG. 3, the twist test apparatus 10 includes a sequential circuit 50 and is connected to the motor 16. In the sequential circuit 50, the rotational speed of the motor 16 and the continuous rotational speed until the motor 16 is reversed are set, and when the rotation is performed at the set continuous rotational speed, the rotational direction of the motor 16 can be reversed.
[0027]
Here, the rotational speed set in the sequential circuit 50 is changed depending on the material of the metal wire 24. When the diameter d of the metal wire 24 is used, the continuous rotational speed in one direction (one time) is at least It is preferable that it is 2 rotations / 100 d or more, the number of inversions is 2 times or more, and the total number of rotations is at least 10 times / 100 d or more.
[0028]
When the continuous rotation speed in one direction is less than 2 times / 100d, the elastic deformation at the time of twisting of the metal wire 24 becomes dominant, the number of times until the breakage is greatly increased, and the test time is extended. And since it is inferior in the correlation with the disconnection at the time of a twisted wire and product durability (refer FIG. 4), it is unpreferable. The number of continuous rotations is generally more preferably in the range of 2 rotations / 100d to 7 rotations / 100d, more preferably 3 rotations / 100d to 5 rotations / 100d. In addition, it is not preferable that the number of inversions is one because a crack start point also occurs inside the metal wire 24 during twisting after inversion, and fracture cannot be evaluated with high accuracy. Further, the number of inversions can be set according to the correlation with the continuous rotation number, and is preferably in the range of 2 to 20 times, and most preferably in the range of 5 to 15 times from the viewpoint of test efficiency.
[0029]
The number of times of reversal and the number of continuous rotations are appropriately set according to the material of the metal wire 24 used and the test efficiency. Moreover, these conditions can be set based on the estimated total number of revolutions. The expected total number of revolutions can be determined from the results obtained based on the tensile test specified in JIS G3510, for example. The expected total number of revolutions is preferably 10 to 40 times. By setting the continuous number of revolutions and the number of inversions based on the expected total number of revolutions, it is possible to clarify the quality of the metal wire 24. . When the test conditions are set so that the expected total number of revolutions is less than 10 times, the metal wire 24 may be cracked by one reversal, and a difference for comparison is unlikely to occur, and it is 40 times or more. When the test conditions are set in this way, both the good and bad metal wires 24 show a large twist value, and the comparison becomes impossible.
[0030]
The rotation speed for performing such rotation is generally preferably 60 rpm or less in order to give an appropriate twist to the metal wire 24. When the rotation speed is faster than this range, the metal wire 24 generates heat. It is not preferable because it becomes large and causes embrittlement. Further, from the viewpoint of test efficiency, it is more preferably in the range of 10 rpm to 30 rpm. When the rotation speed is slower than this range, the test efficiency is lowered, which is not preferable.
[0031]
Further, in the twist test apparatus 10, an AE sensor 52 is disposed in the vicinity of the central portion of the metal wire 24 held by the

holding tools

22A and 22B.
[0032]
The AE sensor 52 includes an AE-related mechanism that detects an AE wave generated when a crack occurs in the metal wire 24 and converts it into an electrical signal. A sound wave propagation medium (not shown) such as grease is disposed between the AE sensor 52 and the metal wire 24 in order to detect the AE wave generated from the metal wire 24 with high accuracy. It is in close contact with. In this sound wave propagation medium, the AE sensor 52 and the metal wire 24 are separated from each other so as not to be affected by the driving of the motor 16 and the sliding of the gripping tool 22.
[0033]
The AE sensor 52 is connected to a trigger 56 via an AE signal amplifier 54 for amplifying an electrical signal based on the AE wave, and the trigger 56 is connected to the sequential circuit 50.
[0034]
The trigger 56 receives the amplified AE signal from the AE signal amplifier 54. The trigger 56 is preset with a trigger signal value corresponding to a crack occurrence peak based on the material of the metal wire 24. When an AE signal corresponding to the trigger signal value is input, the trigger signal is sequentially transmitted. Output to the circuit 50. The sequential circuit 50 outputs a rotation stop signal to the motor 16 in response to the input of the trigger signal.
[0035]
As described above, the twist test apparatus 10 can execute a twist test in which the metal wire 24 fixed by the

gripping tools

22A and 22B is repeatedly subjected to predetermined rotation in one direction and in the reverse direction by the sequential circuit 50. It has become. In addition, the twist test apparatus 10 includes an AE sensor 52 that can detect that the metal wire 24 is broken by twisting. Thus, when the metal wire 24 is broken according to a signal from the AE sensor 52, The rotation can be automatically stopped.
[0036]
Next, the operation of this embodiment will be described.
In the twist test apparatus 10, when rotation is performed in one direction at a preset continuous rotation speed, the rotation direction is reversed and rotation is performed at a predetermined rotation speed in the reverse direction, and the twist test is performed by repeating this. Do.
[0037]
A metal wire 24 to be tested in a twist test by the twist test apparatus 10 is fixed to the gripping tool 22A on one end side. The other end side of the metal wire 24 is inserted through the gripping tool 22 </ b> B and the stopper portion 42, guided to the other end side of the support plate 12, and wound around the pulley 26. A predetermined weight 30 is attached to the tip end portion of the metal wire 24 wound around the pulley 26, and a predetermined tension is applied to the metal wire 24 by being suspended. Thereby, the metal wire 24 is attached to the twist test apparatus 10 without loosening.
[0038]
Next, the gripping tool 22B is slid along the sliding groove 34, and the distance L from the gripping tool 22A (arrow L in FIG. 1) is adjusted to a predetermined value. When adjusted to a predetermined value, the lever 44 of the stopper portion 42 is operated to hold and fix the distance L.
[0039]
When a rotational speed and a continuous rotational speed in one direction are input from a test condition setting panel (not shown), the sequential circuit 50 starts driving the motor 16 at the set rotational speed. When driving is started, measurement of the number of inversions and the total number of rotations is started. When the motor 16 is driven, the gripping tool 22A rotates in one direction as the motor 16 is driven, and one end of the metal wire 24 gripped by the gripping tool 22A rotates. On the other hand, the gripping tool 22B that grips the other end of the metal wire 24 grips the metal wire 24 so as not to rotate, and the gripping tool 22B itself is also prevented from rotating by the sliding groove 34 and the support 36. Therefore, twisting is applied to the metal wire 24 by driving the motor 16.
[0040]
When the metal wire 24 starts to rotate in one direction in accordance with an instruction from the sequential circuit 50 and is rotated by the set continuous rotation number, inversion is instructed from the sequential circuit, and the driving of the motor 16 is stopped. A reverse rotation is started, and a reverse rotation is applied to the metal wire 24.
[0041]
As a result, the twist applied in one direction to the metal wire 24 is returned and returned to the position before the twist is applied.
[0042]
When rotation in the reverse direction is performed for the set number of continuous rotations, reversal is instructed again and the rotation direction is reversed. Thereby, twisting is again applied to the metal wire 24 returned to the state before twisting. This is repeated until the metal wire 24 breaks. As a result, plastic deformation due to twisting does not accumulate with respect to the metal wire 24, and a plurality of crack start points do not occur inside the metal wire 24, and twisting is performed.
[0043]
By repeating the inversion, a crack starting point is generated on the surface of the metal wire 24, and when the metal wire 24 is broken, an AE phenomenon occurs at the crack starting point of the metal wire 24. In other words, strain energy is accumulated and released at the crack starting point of the metal wire 24, thereby generating an AE wave.
[0044]
When the AE sensor 52 arranged close to the metal wire 24 between the

gripping tools

22A and 22B to which the twist is applied detects an AE wave accompanying the breakage of the metal wire 24, an AE signal is output to the trigger 56, As a result, the stop of rotation is instructed to the motor 16 from the trigger 56 through the sequential circuit. At substantially the same time, the measurement of the rotation of the metal wire 24 is stopped, and the number of inversions and the total number of rotations at the time of the stop are presented.
[0045]
Thereby, the fracture | rupture of the metal wire 24 can be evaluated based on the fracture | rupture only by the crack starting point which arose in the surface layer of the metal wire 24. FIG. As a result, the evaluation result of the fracture of the metal wire 24 can be made accurate, the presence or absence of disconnection during the twisting process can be accurately estimated, and the fatigue resistance and product durability of the test piece can be estimated. Can be evaluated with high accuracy.
[0046]
In the present embodiment, the break of the metal wire 24 is detected using the AE sensor 52, but the break of the metal wire 24 is not limited to the detection by the AE sensor 52.
[0047]
A breakage of the metal wire 24 can be detected using a torque meter instead of the AE sensor 52. When using a torque meter, the torque meter is attached to the rotating shaft of the motor 16, and the gripping tool 22A is attached to the motor 16 via the torque meter. Thereby, the torque at the time of twisting of the metal wire 24 by the drive of the motor 16 is measured, and a decrease in torque generated when the metal wire 24 is broken is detected. As a result, the break due to the crack start point in the surface layer of the metal wire 24 can be detected as described above, and the same effect as described above can be obtained. The method of detecting the breakage of the metal wire 24 due to a decrease in torque is particularly effective for the metal wire 24 having a large torque reduction width due to cracks, and is suitable for the twist test of the metal wire 24 having a large diameter.
[0048]
The breakage of the metal wire 24 can also be detected by the movement of the position of the metal wire 24 due to the breakage.
[0049]
Since a predetermined tension is applied to the metal wire 24 by the weight 30 connected to the other end side, the weight of the gripping tool 22A connected to the motor 16 and the weight 30 is balanced before breaking. For this reason, the gripping tool 22B is slidably disposed at a position on the sliding groove 34, and a motor power supply stop mechanism is connected to the gripping tool 22B.
[0050]
The motor power supply stop mechanism is a mechanism that stops the power supply of the motor 16 by moving the gripping tool 22B to the weight 30. Thereby, when the metal wire 24 is broken, the balance between the tension by the weight 30 and the fixing by the gripping tool 22A is lost, and the driving of the motor 16 can be stopped when the gripping tool 22B moves to the weight 30 side. As a result, the total number of revolutions when the metal wire 24 is broken can be detected. Similarly to the above, the fracture based on the crack starting point generated on the surface of the metal wire 24 is evaluated, and the fatigue resistance of the metal wire 24 is evaluated. And product durability can be accurately evaluated.
[0051]
In the embodiment of the present invention, the fatigue resistance and product durability of the metal wire 24 are accurately evaluated based on the total number of revolutions until the metal wire 24 is broken, but the present invention is not limited to this. For example, the metal wire 24 can be evaluated based on the number of inversions until the metal wire 24 is broken. Thereby, the metal wire 24 can be easily evaluated by measuring only the reversal of the rotation direction of the motor 16.
[0052]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described.
[0053]
[Example 1]
Sample A and Sample B, which are steel wires having a diameter of 0.60 mm, were attached to the gripping tool 22A and the gripping tool 22B so as to have a distance L of 100 mm (a × 100d, a = 1.67). Sample A and Sample B have different strengths due to differences in wire drawing conditions, and the strength based on the tensile test of JIS G3510 is 2830 N / mm in Sample A.²Whereas sample B is 2860 N / mm²Met. The weight of the weight 30 that pulled the sample A and the sample B so as not to loosen was 1 kg, and the breakage of the steel wire was detected by a decrease in torque.
[0054]
A twisting test of the present invention was performed on Sample A and Sample B under the conditions of a twisting speed of 60 rpm and a continuous rotational speed of 3 times / 100 d (reverse rotation). The results are shown in Table 1. In addition, the numerical value of Table 1 is a total rotation speed.
[0055]
Next, a unidirectional twist test (Comparative Example 1) and a reversed twist test (Comparative Example 2) were performed on the same sample at a twist rate of 60 rpm. The results are shown in Table 1.
[0056]
[Table 1]

[0057]
As shown in Table 1, in the test method of the example, sample A is 52 times / 100d, sample B is ruptured at 107 times / 100d, and there is a clear difference between the evaluation results of sample A and sample B. Was recognized. Thereby, each fatigue resistance and product durability of the sample A and the sample B can be evaluated appropriately.
[0058]
On the other hand, in the method of the comparative example, both the sample A and the sample B show the same value. In these methods, the two cannot be properly distinguished, and fatigue resistance and product durability are not obtained. Cannot be evaluated properly.
[0059]
Further, in FIG. 4, the sample A (□) and the sample B (◇) were tested by changing the twisting conditions, and the correlation between the continuous rotational speed in one direction and the total rotational speed was clarified. A graph is shown. In the graph, □ indicates the sample A and ◇ indicates the sample B. As can be seen from this graph, in the case of sample A and sample B, a remarkable difference is recognized in the total number of revolutions within a range of one-way continuous revolutions of 2 to 5 times / 100d, and the two are distinguished well. can do. The range indicated by diagonal lines in the graph indicates the range in which elastic deformation becomes dominant.
[0060]
Further, Sample A and Sample B were evaluated by a test method using the AE sensor 52. In this test method, the distance L, which is the gripping interval of the steel wire, is 50 mm, the AE sensor is positioned at the approximate center of the steel wire, and the gap between the steel wire and the sensor is filled with grease. No gaps were created. Twist was performed in the same manner as described above except that the rotation speed was 30 rpm. As a result, as described above, the sample A and the sample B could be properly distinguished only in the example.
[0061]
In addition, the strength is 4000 N / mm²The above steel wire was twisted under the conditions described above. As a result, the strength is 4000 N / mm.²For the above steel wires, it was found that good test results were obtained by setting the continuous rotation speed to 3 times / 100 d.
[0062]
[Example 2]
As a sample C, a steel filament used for a steel cord (diameter d = 0.20 mm, strength = 04050 N / mm)²) Was evaluated by a torsion test according to the method disclosed in JP-A-8-226085 (Comparative Example 3) and the method of the present invention.
[0063]
In the method of Comparative Example 3, the distance L is 300 d, the rotational speed is 30 rpm, the continuous rotational speed in one direction is 10 times / 300 d, and the twisting is performed under the same conditions in the forward and reverse directions. While measuring, the torque reduction rate was measured. It should be noted that the torque reduction rate is determined by the torsional elastic limit in the first one-way torsion in the twist-torque curve, that is, the torque value at the upper limit of the straight line portion that rises to the right in the twist-torque curve and the reverse twist Can be obtained from the lowest value of the lowering portion torque value (see JP-A-8-226085). Only steel wires exhibiting characteristics within 7% with this parameter are judged to have normal toughness.
[0064]
In Sample C, the torque reduction rate obtained by the method of Comparative Example 3 was 5%, but in the twist test method of the present invention, an AE signal due to a microcrack was observed.
[0065]
Sample D was manufactured by changing the manufacturing method of steel wires having the same wire diameter and the same strength level. In Sample D, no AE signal was observed by the twist test of the present invention. Sample C and sample D were twisted together with five of the same type to produce a 1 × 5 steel cord. None of the wire breakage was observed at the time of stranded wire, but when these two types of steel cords were subjected to rotational bending fatigue, the steel cord of sample D had a 150% fatigue life compared to the steel cord of sample C. showed that.
[0066]
For this reason, it evaluated that based on the method of this invention and the product durability of the sample D from which the favorable evaluation result was obtained was shown corresponding to an evaluation result.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to evaluate the fracture based only on the crack starting point generated in the surface layer portion of the test piece, so that the evaluation result obtained based on the number of inversions is accurate. It is possible to accurately estimate the presence or absence of disconnection during the stranded wire process, and to accurately evaluate the fatigue resistance and product durability of the test piece. As a result, it is possible to appropriately evaluate the test piece, efficiently improve the fatigue resistance of the product related to such a test piece, and effectively prevent disconnection during the twisting process. Can do. As a result, it is possible to effectively improve the fatigue resistance and durability of a product such as a steel cord used for reinforcing a pneumatic tire, for example.In addition, by setting the continuous rotation speed in one direction to 2 rotations / 100 d or more, it is possible to suppress an increase in the number of times until breakage and to prevent the test time from being extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a twist test apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the twist testing apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is a block diagram of a twist testing apparatus according to the present embodiment.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between one-way continuous rotation speed-total rotation speed of sample A and sample B according to an example.
[Explanation of symbols]
10 Torsion test equipment
16 Motor (rotating means)
22 Grip (holding means)
24 Metal wire (test piece)
50 Sequential circuit (rotation control means)
52 AE sensor (breakage detection means)

Claims

In a twist test method for evaluating a test piece by twisting a linear test piece having a diameter d ,
The test piece is fixed by two gripping portions so that the distance between the gripping portions becomes a length L , one gripping portion is fixed, and the other gripping portion is rotated by one or more rotations of two or more revolutions per 100 d in length. A torsion test method characterized in that the test piece is evaluated based on the number of reversals when the test piece is rotated until it breaks while being alternately reversed twice or more in the direction and the reverse direction.

The twist test method according to claim 1, wherein the test piece is evaluated based on a total number of rotations obtained from one continuous rotation number and the number of reversals.