JP3924599B2 - Wear test apparatus and method - Google Patents

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  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Description

本発明は、水路における水利構造物の躯体を構成する材料を試験体として摩耗試験する摩耗試験装置およびその方法に関するものである。   The present invention relates to a wear test apparatus and method for performing a wear test using a material constituting a casing of a water use structure in a water channel as a test body.

近年、戦後急激に施工されてきた水路や水路トンネルが老朽化し、更新時期を迎えている。これら水利構造物の構造躯体に発生する主たる劣化は、水流による構造物表面の材料の摩耗である。すなわち、摩耗により表面に凹凸が発生し、粗度係数が低下することによって通水性能が低下する。これら摩耗による通水性能の低下を定量的に把握するには、水利構造物の躯体を構成する材料の摩耗特性を計測し、構造物の摩耗に対する抵抗性を把握しておく必要がある。   In recent years, waterways and waterway tunnels that have been constructed rapidly after the war have become obsolete, and the time for renewal has come. The main deterioration that occurs in the structural frame of these irrigation structures is the wear of the material on the surface of the structure due to water flow. That is, unevenness is generated on the surface due to wear, and the water flow performance is lowered due to a decrease in the roughness coefficient. In order to quantitatively grasp the deterioration of the water flow performance due to wear, it is necessary to measure the wear characteristics of the material constituting the casing of the irrigation structure and grasp the resistance to wear of the structure.

さらに、今後何年間機能および性能を維持し続けるか、あるいは、何年後にどの程度機能低下や性能低下を生じるかという情報についても試験により確認する必要が生じてきている。また、水利構造物表面の凹凸を平滑化する補修材料も市販されているが、これらの材料が水流による摩耗に対して何年間摩耗に有効か短期間のうちに評価できる摩耗試験が望まれている。   Furthermore, it has become necessary to confirm by testing the information on how many years the function and performance will be maintained, or how many years later the degree of functional degradation and performance degradation will occur. In addition, repair materials that smooth the irregularities on the surface of water use structures are also commercially available, but it is desirable to have a wear test that can evaluate how many years these materials are effective against wear due to water flow. Yes.

例えば、コンクリート製の水路では、水流による摩耗を受けた場合、図6に示すように、(1)表面付近のセメントペースト層M3が取り除かれ、(2)次に、コンクリートに含まれるセメントモルタル分M2が削り取られ、(3)コンクリート中にある粗骨材分M1が露出し、(4)粗骨材分M1が脱落する。これにより、(5)躯体の断面減少が生じ、(6)最終的には構造物としての機能および性能の低下に至る。   For example, in a concrete channel, when subjected to wear due to water flow, as shown in FIG. 6, (1) the cement paste layer M3 near the surface is removed, and (2) the cement mortar content contained in the concrete is then removed. M2 is scraped off, (3) coarse aggregate portion M1 in the concrete is exposed, and (4) coarse aggregate portion M1 falls off. As a result, (5) the cross-section of the housing is reduced, and (6) the function and performance of the structure are ultimately reduced.

従来の摩耗試験装置およびその方法では、試験体にこの試験体より硬度の高い摩耗材(研磨紙、サンドペーパー、研磨材、研磨粉、摩耗輪、砥石、鋼製ブラシ、鋼製ワイヤー、鋼製びょう、スパイク)を押圧しつつ摩擦摺動させ、その質量の減少を計測する摩耗摺動試験装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、固定された試験体に固形物を圧搾空気で噴射し、その質量の減少を計測する摩耗摺動試験装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開平8−145866号公報(第3頁、図1) 特開2000−171371(第4頁、図1)
In the conventional wear test apparatus and method, a wear material (abrasive paper, sandpaper, abrasive, abrasive powder, wear wheel, grindstone, steel brush, steel wire, steel made of a test material having a hardness higher than that of the test sample is used. 2. Description of the Related Art A wear and slide test apparatus is known that slides friction while pressing (bush, spike) and measures a decrease in mass (see, for example, Patent Document 1). Further, there is known a wear sliding test apparatus that injects a solid material onto a fixed test body with compressed air and measures a decrease in the mass thereof (for example, see Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 8-145866 (page 3, FIG. 1) JP2000-171371 (4th page, FIG. 1)

しかしながら、上記従来の摩耗試験装置および摩耗試験方法では、試験体よりも硬質の摩耗材により摩耗を促進するようにしているため、試験対象となる材料の材質に関係なく表面から均等に摩耗が生じる。このため、水利構造物の躯体を構成する材料に対して、すなわち、コンクリートなどの土木材料に対して係る摩耗試験を実施した場合でも、材料は表面から均一に摩耗してしまい、図6に示すような、水路や水路トンネル等で実際に発生している表面の凹凸として表れる劣化減少を試験により忠実に再現できないという問題がある。さらに、一般的には材料の摩耗に対する抵抗性について、従来では摩耗試験前の材料の重量と、摩耗試験に供した後の重量とを比較し、質量の減少に着目して抵抗性の評価を行っていた。しかしながら、水路や水路トンネルなどの水利構造物の場合、抵抗性の評価についてはむしろ表面の凹凸による粗度係数の上昇が問題となるため、摩耗による凹凸の状態を計測しなければ、正確な評価を下せないという問題がある。   However, in the above conventional wear test apparatus and wear test method, wear is promoted by a harder wear material than the specimen, so that wear is evenly generated from the surface regardless of the material of the material to be tested. . For this reason, even when the wear test is performed on the material constituting the casing of the water use structure, that is, the civil engineering material such as concrete, the material is uniformly worn from the surface, and is shown in FIG. There is a problem that the deterioration reduction that appears as surface irregularities actually generated in a water channel or a water channel tunnel cannot be faithfully reproduced by a test. Furthermore, in general, regarding resistance to material wear, conventionally, the weight of the material before the wear test and the weight after the wear test are compared, and the resistance is evaluated by paying attention to the decrease in mass. I was going. However, in the case of irrigation structures such as waterways and waterway tunnels, an increase in the roughness coefficient due to surface irregularities is a problem rather than resistance evaluation. There is a problem that you can not lower

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、簡素な構成で水利構造物の通水表面における摩耗状態を簡易かつ短期間に忠実に再現することができ、試験体を定量的に計測して、水利構造物躯体材料の摩耗特性および水利構造物の機能低下、性能低下を正確に把握することができる摩耗試験装置およびその方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can easily and faithfully reproduce the wear state on the water-permeable surface of a water conserving structure with a simple configuration, and the specimen can be quantitatively analyzed. It is an object of the present invention to provide a wear test apparatus and method that can measure and accurately grasp the wear characteristics of a water conserving structure housing material and the functional deterioration and performance deterioration of the water conserving structure.

本発明に係る摩耗試験装置は、水利構造物の構造躯体を構成する材料からなる試験体が試験面が内側に向くよう外周側装着部に装着され駆動モータにより回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラム内部の軸心側に配置され、回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射するとともに試験体の試験面に対する噴射角度と噴射方向とのうち少なくともいずれか一方を調整可能に設けられた噴射ノズルとを備えるとともに、駆動モータに接続され回転ドラムの回転速度を制御する制御装置と、噴射ノズルに接続され噴射される水の水圧と水量とを調整する高圧水噴射装置とを備え、試験体が水利構造物の躯体として用いられる予定の水路の状況に応じて、摩耗条件を設定したものである。 Abrasion testing apparatus according to the present invention includes a rotating drum test specimen made of a material constituting the structural framework of the irrigation structure is rotated by the outer peripheral side is attached to the attachment portion drive motor so that the test surface faces inward, the It is arranged on the axial center side inside the rotating drum and injects a water flow onto the rotating test body mounted on the rotating drum and adjusts at least one of the injection angle and the injection direction with respect to the test surface of the test body. Rutotomoni provided capable and provided injection nozzle, high-pressure water to adjust a control device connected to the drive motor to control the rotational speed of the rotary drum, the water is connected to the injection nozzle ejecting the water pressure and quantity A wear condition is set according to the condition of a water channel that is provided with an injection device and the test body is to be used as a casing of a water utilization structure .

本発明に係る摩耗試験装置では、水利構造物の構造躯体を構成する材料からなる試験体が試験面が内側に向くよう外周側装着部に装着され駆動モータにより回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラム内部の軸心側に配置され、回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射するとともに試験体の試験面に対する噴射角度と噴射方向とのうち少なくともいずれか一方を調整可能に設けられた噴射ノズルとを備えるとともに、駆動モータに接続され回転ドラムの回転速度を制御する制御装置と、噴射ノズルに接続され噴射される水の水圧と水量とを調整する高圧水噴射装置とを備え、試験体が水利構造物の躯体として用いられる予定の水路の状況に応じて、摩耗条件を設定したので、実際の通水状態よりもっと速い速度で高圧の水流を試験体に当てることになり、その結果、試験体が実際の水路などで見られる摩耗状態を再現したものに近い形状で摩耗することになる。こうして、試験体に対して短時間で摩耗状態を忠実に再現したものに近い形状で摩耗させることができる。噴射ノズルが固定されると、試験体に水流を均等に噴射することができ、摩耗の促進を安定化させることができる。また、試験体を回転ドラムの周方向に複数装着することができるので、複数の試験体の摩耗試験を同時に行うことができる。噴射ノズルを、試験体の試験面に対する噴射角度と噴射方向とのうち少なくともいずれか一方を調整可能に設けたので、摩耗試験の条件をきめ細かく設定して試験を行うことができる。噴射ノズルと試験体との距離を常に一定に保つことができ、かつ、噴射する方向を確実に試験体に向けることができるので、回転ドラムの回転速度と噴射される水圧と水量とを調整するだけで、きめ細かい摩耗条件を設定することができる。 In the wear test apparatus according to the present invention includes a rotating drum test specimen made of a material constituting the structural framework of the irrigation structure is rotated by the outer peripheral side is attached to the attachment portion drive motor so that the test surface faces inward, the It is arranged on the axial center side inside the rotating drum and injects a water flow onto the rotating test body mounted on the rotating drum and adjusts at least one of the injection angle and the injection direction with respect to the test surface of the test body. Rutotomoni provided capable and provided injection nozzle, high-pressure water to adjust a control device connected to the drive motor to control the rotational speed of the rotary drum, the water is connected to the injection nozzle ejecting the water pressure and quantity and a jetting device, the test body in accordance with the situation of the waterway that will be used as a precursor of the irrigation structure, since the set wear condition, the high pressure at a faster rate than the actual water flow conditions It will be shed water flow to the test body. As a result, the wear in the form close to that reproduces the wear state of the test specimen is observed, such as the actual waterways. In this way, the specimen can be worn in a shape close to that in which the wear state is faithfully reproduced in a short time. When the spray nozzle is fixed, the water flow can be sprayed uniformly on the test body, and the acceleration of wear can be stabilized. In addition, since a plurality of test bodies can be mounted in the circumferential direction of the rotating drum, the wear test of a plurality of test bodies can be performed simultaneously. Since the injection nozzle is provided so that at least one of the injection angle and the injection direction with respect to the test surface of the test body can be adjusted, the test can be performed with finely set conditions of the wear test. Since the distance between the spray nozzle and the test body can be kept constant at all times and the direction of spraying can be reliably directed to the test body, the rotational speed of the rotating drum, the water pressure and the amount of water to be sprayed are adjusted. Only fine wear conditions can be set.

また、請求項2に係る摩耗試験装置は、摩耗条件を、噴射圧力、噴射水量、噴射角度、噴射方向、噴射時間および回転ドラムの回転速度により設定したものである。 In the wear test apparatus according to claim 2, the wear conditions are set by the injection pressure, the amount of water to be injected, the injection angle, the injection direction, the injection time, and the rotational speed of the rotary drum .

本発明に係る摩耗試験方法は、水利構造物の構造躯体を構成する材料からなる試験体が試験面が内側に向くよう外周側装着部に装着され駆動モータにより回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラム内部の軸心側に配置され、回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射するとともに試験体の試験面に対する噴射角度と噴射方向とのうち少なくともいずれか一方を調整可能に設けられた噴射ノズルとを備えるとともに、駆動モータに接続され回転ドラムの回転速度を制御する制御装置と、噴射ノズルに接続され噴射される水の水圧と水量とを調整する高圧水噴射装置とを備え、試験体が水利構造物の躯体として用いられる予定の水路の状況に応じて、摩耗条件を設定した後、この摩耗条件に基づいて試験体を回転ドラムに装着し、この回転ドラムを駆動モータにより回転駆動させ、噴射ノズルにより回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射し、水流による摩耗を促進させて摩耗状態を再現させるようにしたものである。 A wear test method according to the present invention includes a rotating drum that is mounted on an outer peripheral mounting portion so that a test surface made of a material constituting a structural casing of a water utilization structure is directed inward, and is rotationally driven by a drive motor. It is arranged on the axial center side inside the rotating drum and injects a water flow onto the rotating test body mounted on the rotating drum and adjusts at least one of the injection angle and the injection direction with respect to the test surface of the test body. A control device for controlling the rotational speed of the rotating drum connected to the drive motor, and a high-pressure water injection device for adjusting the water pressure and the amount of water to be injected connected to the injection nozzle. with the door, the test body in accordance with the situation of the waterway that will be used as a precursor of the irrigation structure, after setting the wear condition, the rotating drum test body based on the wear condition Wear, and the rotary drum is rotated by a driving motor, by injecting water to the test body to be rotated by being mounted on the rotary drum by the injection nozzle, so as to reproduce the wear condition by promoting wear by water flow It is a thing.

本発明に係る摩耗試験方法では、水利構造物の構造躯体を構成する材料からなる試験体が試験面が内側に向くよう外周側装着部に装着され駆動モータにより回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラム内部の軸心側に配置され、回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射するとともに試験体の試験面に対する噴射角度と噴射方向とのうち少なくともいずれか一方を調整可能に設けられた噴射ノズルとを備えるとともに、駆動モータに接続され回転ドラムの回転速度を制御する制御装置と、噴射ノズルに接続され噴射される水の水圧と水量とを調整する高圧水噴射装置とを備え、試験体が水利構造物の躯体として用いられる予定の水路の状況に応じて、摩耗条件を設定した後、この摩耗条件に基づいて試験体を回転ドラムに装着し、この回転ドラムを駆動モータにより回転駆動させ、噴射ノズルにより回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射し、水流による摩耗を促進させて摩耗状態を再現させるようにしたので、実際の通水状態よりもっと速い速度で高圧の水流を試験体に当て、試験体を実際の水路などで見られる摩耗状態を再現したものに近い形状で摩耗させ、試験体に対して短時間で摩耗状態を忠実に再現したものに近い形状で摩耗させることができる。このため、簡単な操作で試験体に対して短時間で摩耗状態を忠実に再現させることができる。 In the wear test method according to the present invention, a rotating drum that is mounted on an outer peripheral mounting portion so that a test surface made of a material constituting a structural casing of a water use structure is directed inward and is rotationally driven by a drive motor, It is arranged on the axial center side inside the rotating drum and injects a water flow onto the rotating test body mounted on the rotating drum and adjusts at least one of the injection angle and the injection direction with respect to the test surface of the test body. A control device for controlling the rotational speed of the rotating drum connected to the drive motor, and a high-pressure water injection device for adjusting the water pressure and the amount of water to be injected connected to the injection nozzle. with the door, the test body in accordance with the situation of the waterway that will be used as a precursor of the irrigation structure, after setting the wear condition, the rotating drum test body based on the wear condition Mounting, and the rotary drum is rotated by a driving motor, by injecting water to the test body to be rotated by being mounted on the rotary drum by the injection nozzle, so as to reproduce the wear condition by promoting wear by water flow Therefore, a high-pressure water flow is applied to the test specimen at a faster speed than the actual water flow condition, and the test specimen is worn in a shape close to the one that reproduces the wear state seen in the actual water channel. It can be worn in a shape close to a faithful reproduction of the wear state in a short time. For this reason, the wear state can be faithfully reproduced in a short time with respect to the specimen by a simple operation.

請求項に係る摩耗試験方法は、非接触式三次元デジタイザにより試験体の摩耗状態を非接触により計測するようにしたものである。 The wear test method according to claim 3 is a non-contact type three-dimensional digitizer that measures the wear state of the test body in a non-contact manner.

請求項に係る摩耗試験方法では、非接触式三次元デジタイザにより試験体の摩耗状態を非接触により計測するようにしたので、試験体の摩耗状態を調べる際、質量や体積を測定することができない場合でも、非接触で測定することができる。 In the wear test method according to claim 3 , since the wear state of the test specimen is measured by the non-contact type three-dimensional digitizer, the mass and volume can be measured when examining the wear condition of the test specimen. Even if it is not possible, it can be measured without contact.

本発明に係る摩耗試験装置では、水利構造物の構造躯体を構成する材料からなる試験体が試験面が内側に向くよう外周側装着部に装着され駆動モータにより回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラム内部の軸心側に配置され、回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射するとともに試験体の試験面に対する噴射角度と噴射方向とのうち少なくともいずれか一方を調整可能に設けられた噴射ノズルとを備えるとともに、駆動モータに接続され回転ドラムの回転速度を制御する制御装置と、噴射ノズルに接続され噴射される水の水圧と水量とを調整する高圧水噴射装置とを備え、試験体が水利構造物の躯体として用いられる予定の水路の状況に応じて、摩耗条件を設定しているので、簡素な構成で試験体の通水側表面における摩耗状態を短時間で忠実に再現することができる。このため、試験体に水利構造物躯体材料を用いると、試験体を定量的に計測して、水利構造物躯体材料の摩耗特性および水利構造物の機能低下、性能低下を正確に把握することができる In the wear test apparatus according to the present invention includes a rotating drum test specimen made of a material constituting the structural framework of the irrigation structure is rotated by the outer peripheral side is attached to the attachment portion drive motor so that the test surface faces inward, the It is arranged on the axial center side inside the rotating drum and injects a water flow onto the rotating test body mounted on the rotating drum and adjusts at least one of the injection angle and the injection direction with respect to the test surface of the test body. Rutotomoni provided capable and provided injection nozzle, high-pressure water to adjust a control device connected to the drive motor to control the rotational speed of the rotary drum, the water is connected to the injection nozzle ejecting the water pressure and quantity and a jetting device, the test body in accordance with the waterway conditions expected to be used as a precursor of the irrigation structure, since the set wear conditions, the water flow side surface of the specimen with a simple structure Contact The wear state can be faithfully reproduced in a short time that. For this reason, when a water structure housing material is used for the test body, it is possible to measure the test body quantitatively and accurately grasp the wear characteristics of the water structure housing material, the functional deterioration of the water utilization structure, and the performance deterioration. I can .

また、本発明に係る摩耗試験方法では、水利構造物の構造躯体を構成する材料からなる試験体が試験面が内側に向くよう外周側装着部に装着され駆動モータにより回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラム内部の軸心側に配置され、回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射するとともに試験体の試験面に対する噴射角度と噴射方向とのうち少なくともいずれか一方を調整可能に設けられた噴射ノズルとを備えるとともに、駆動モータに接続され回転ドラムの回転速度を制御する制御装置と、噴射ノズルに接続され噴射される水の水圧と水量とを調整する高圧水噴射装置とを備え、試験体が水利構造物の躯体として用いられる予定の水路の状況に応じて、摩耗条件を設定した後、この摩耗条件に基づいて試験体を回転ドラムに装着し、この回転ドラムを駆動モータにより回転駆動させ、噴射ノズルにより回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射し、水流による摩耗を促進させて摩耗状態を再現させるようにしているので、簡単な操作で水利構造物の通水側表面における摩耗状態を簡易かつ短期間に忠実に再現することができる。 Further, in the wear test method according to the present invention, a rotating drum that is mounted on the outer peripheral mounting portion and rotated by a drive motor so that the test body made of the material constituting the structural casing of the water utilization structure is directed to the inner side; The water flow is injected to the test body that is disposed on the axial center side inside the rotary drum and is mounted on the rotary drum and rotated, and at least one of the injection angle and the injection direction with respect to the test surface of the test body A control device that controls the rotational speed of the rotating drum connected to the drive motor, and high-pressure water that adjusts the water pressure and the amount of water sprayed and connected to the spray nozzle. and a jetting device, the test body in accordance with the waterway conditions expected to be used as a precursor of the irrigation structure, after setting the wear condition, rotating the test body based on the wear condition Attached to the ram, the rotary drum is rotated by a driving motor, by injecting water, to reproduce the wear condition by promoting abrasion by water flow to the test body to be rotated by being mounted on the rotary drum by the injection nozzle Therefore, the wear state on the water flow side surface of the irrigation structure can be easily and faithfully reproduced in a short time with a simple operation.

水利構造物の通水表面における摩耗状態を忠実に再現するという目的を、試験体が装着されモータにより回転駆動される回転ドラムと、回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射する噴射ノズルを有する水流噴射装置とを設けるとともに、この試験体を水路における水利構造物の躯体をなす材料により構成し、試験時には、この試験体を回転ドラムに装着し、この回転ドラムをモータにより回転駆動させ、水流噴射装置により回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射し、水流による摩耗を促進させ摩耗状態を再現させることにより実現した。試験時、実際の通水状態よりもっと速い速度で高圧の水流を試験体に当て、試験体を、実際の水路などで見られる摩耗状態を再現したものに近い形状に短時間で摩耗させ、試験体に摩耗状態を再現させるようにしている。   For the purpose of faithfully reproducing the wear state on the water flow surface of the irrigation structure, water flow is applied to the rotating drum that is mounted with the specimen and rotated by the motor, and to the specimen that is mounted on the rotating drum and rotated. And a water jet device having a jet nozzle for jetting, and the test body is made of a material that forms a casing of a water use structure in a water channel. At the time of testing, the test body is mounted on a rotary drum, and the rotary drum is mounted on a motor. This was realized by injecting a water flow onto a test specimen that is mounted on a rotating drum and rotated by a water flow injection device to promote wear by the water flow and reproduce the wear state. During the test, a high-pressure water flow is applied to the specimen at a faster speed than the actual water flow condition, and the specimen is worn in a short time in a shape close to a reproduction of the wear state seen in an actual water channel. I try to reproduce the state of wear on the body.

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図1および図2はそれぞれ、本実施の形態に係る摩耗試験装置全体を示す概略図および同装置の要部を示す正面図である。本実施の形態に係る摩耗試験装置2は、図1および図2に示すように、支持台3に回動自在に軸支され試験体T1〜T6が装着される回転ドラム(回転手段)4と、この回転ドラム4を回転駆動させる駆動モータ(駆動手段)5と、この回転ドラム4に装着された試験体T1〜T6に対して水流を噴出する高圧水噴射装置(水流噴射手段)6とを備えている。試験体T1〜T6は、複数の水利構造物の構造躯体を構成する材料、すなわち、コンクリート製水路を構成する材料であるコンクリート片からなっている。ここでいう試験体T1〜T6としてのコンクリート片は、図6に示すように、粗骨材分M1およびセメントモルタル分M2を含み、表面にセメントペースト層M3が形成されたコンクリート躯体をいう。試験体T1〜T6は矩形の板状またはブロック状に形が整えられる。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 are a schematic view showing the entire wear test apparatus according to the present embodiment and a front view showing the main part of the apparatus. As shown in FIGS. 1 and 2, a wear test apparatus 2 according to the present embodiment includes a rotating drum (rotating means) 4 that is pivotally supported on a support base 3 and on which test bodies T1 to T6 are mounted. , A drive motor (drive means) 5 for rotating the rotary drum 4 and a high-pressure water injection device (water flow injection means) 6 for jetting a water flow to the test bodies T1 to T6 mounted on the rotary drum 4. I have. The test bodies T1 to T6 are made of a concrete piece that is a material constituting a structural casing of a plurality of water use structures, that is, a material constituting a concrete water channel. As shown in FIG. 6, the concrete pieces as the test bodies T1 to T6 referred to here are concrete frames including a coarse aggregate part M1 and a cement mortar part M2 and having a cement paste layer M3 formed on the surface. The test bodies T1 to T6 are arranged in a rectangular plate shape or block shape.

支持台3には、図3に示すように、一対の支持脚7、8が立設される。支持脚7、8の上端部には、中空の横軸9A、9Bがプランマブロック7A、8Aにより同一軸線上で回動自在に支持される。回転ドラム4は、一対の円形側板10、11と、これら両側板10、11間を連結する連結ロッド18と、連結ロッド18間に設けられ試験体T1〜T6が着脱自在に装着される支持金具(装着部)12A〜12Fとを備えている。円形側板10、11にはそれぞれ中心孔15が形成され、外側にボス部10A、11Aが設けられる。円形側板10、11のボス部10A、11Aにはそれぞれ、横軸9A、9Bの一端が接続される。こうして回転ドラム4は、支持脚7、8に中空の横軸9A、9Bを介して回動自在に支持されるようになっている。一方の横軸9Aは他端がプランマブロック7Aを貫通して外側に突出し、この突出端には、プーリ13が取り付けられる。このプーリ13には、後述する駆動モータ5の駆動伝達ベルト14が巻回され、駆動モータ5の回転駆動力が回転ドラム4に伝達される。駆動伝達ベルト14は、2本のゴム製Vベルトからなり、駆動モータ5の駆動力を安定して回転ドラム4に伝達するようになっている。駆動モータ5は図示しない制御装置に接続され、回転駆動力を調整し、回転ドラム4の回転速度を制御することができるようになっている。   As shown in FIG. 3, a pair of support legs 7 and 8 are erected on the support base 3. On the upper ends of the support legs 7 and 8, hollow horizontal shafts 9A and 9B are rotatably supported on the same axis by the plummer blocks 7A and 8A. The rotating drum 4 includes a pair of circular side plates 10 and 11, a connecting rod 18 that connects the both side plates 10 and 11, and a support bracket that is provided between the connecting rods 18 and on which test bodies T1 to T6 are detachably mounted. (Mounting part) 12A-12F. A central hole 15 is formed in each of the circular side plates 10 and 11, and boss portions 10A and 11A are provided outside. One ends of the horizontal shafts 9A and 9B are connected to the boss portions 10A and 11A of the circular side plates 10 and 11, respectively. Thus, the rotary drum 4 is rotatably supported by the support legs 7 and 8 via the hollow horizontal shafts 9A and 9B. One horizontal shaft 9A has the other end penetrating the plummer block 7A and projecting outward, and a pulley 13 is attached to the projecting end. A drive transmission belt 14 of a drive motor 5 described later is wound around the pulley 13, and the rotational driving force of the drive motor 5 is transmitted to the rotary drum 4. The drive transmission belt 14 is composed of two rubber V-belts, and stably transmits the drive force of the drive motor 5 to the rotary drum 4. The drive motor 5 is connected to a control device (not shown) so that the rotational driving force can be adjusted and the rotational speed of the rotary drum 4 can be controlled.

支持金具12A〜12Fは、図5に示すように、両側板10、11間の外周側に、周方向に等間隔で6箇所、中心からの距離を等しくして設けられる。支持金具12A〜12Fは、四角形状の上下の枠で試験体T1〜T6の四辺を挟んで固定するようになっており、試験体T1〜T6の表面、すなわち、コンクリートペースト層M3を回転ドラム4の内側に向けて試験体T1〜T6を取り付けるようになっている。各円形側板10、11の下側にはそれぞれ、回転ドラム4と試験体T1〜T6との重量を支持するため、一対のベアリング16A、16B、17A、17Bが設けられる。   As shown in FIG. 5, the support fittings 12 </ b> A to 12 </ b> F are provided on the outer peripheral side between the side plates 10 and 11 at equal intervals from the center at equal intervals in the circumferential direction. The support fittings 12A to 12F are fixed by sandwiching the four sides of the test bodies T1 to T6 with rectangular upper and lower frames. The test bodies T1 to T6 are attached toward the inside. A pair of bearings 16A, 16B, 17A, and 17B are provided below the circular side plates 10 and 11 to support the weight of the rotating drum 4 and the test bodies T1 to T6.

試験体T1〜T6は、支持金具12A〜12Fにより回転ドラム4の周方向に等間隔で中心からの距離を等しくして設けられているので、回転ドラム4の回転時、軸心から同一の距離で回転される。このため、軸心の固定側から水流が噴射されるといずれの試験体T1〜T6も均等に水流の噴射を受けるようになっている。また、試験体T1〜T6を回転ドラム4の周方向に複数装着することができるので、複数の試験体T1〜T6の摩耗試験を同時に行うことができるようになっている。回転ドラム4は、支持金具12A〜12Fが外周側に設けられているので、試験体T1〜T6を外部から回転ドラム4に容易に取り付け取り外しすることができる。   Since the test bodies T1 to T6 are provided with the same distance from the center at equal intervals in the circumferential direction of the rotating drum 4 by the support fittings 12A to 12F, the same distance from the shaft center when the rotating drum 4 rotates. It is rotated by. For this reason, when the water flow is injected from the fixed side of the shaft center, any of the test bodies T1 to T6 receives the water flow evenly. In addition, since a plurality of test bodies T1 to T6 can be mounted in the circumferential direction of the rotating drum 4, the wear test of the plurality of test bodies T1 to T6 can be performed simultaneously. Since the rotating drum 4 is provided with the support fittings 12A to 12F on the outer peripheral side, the test bodies T1 to T6 can be easily attached to and detached from the rotating drum 4 from the outside.

支持台3には、回転ドラム4の軸方向で支持脚7、8の外側に支柱20、21が立設される。これら支柱20、21の上端部には、耐圧管(管)22が横軸9A、9B、中心孔15、15を貫通して取り付けられる。耐圧管22は、一端22Aが閉塞され他端開口22Bが耐圧ホース24を介して高圧水供給部23に接続され、高圧水が導入される。耐圧管22には、両側板10、11間の略中央に噴射ノズル25が設けられる。この噴射ノズル25は回転ドラム4の内側から外側に向けて径方向に高圧水を扇状に均等に噴出させ、図4に示すように、所定の範囲Aに噴出させるようになっている。噴射ノズル25の噴射角度は、例えば、15°、25°、40°といった所望の角度に設定できる。なお、ここでいう噴射角度は噴射口を起点とする周方向の噴射の広がりをいう。また、この噴射ノズル25は噴出口の方向を傾斜させることができるようになっている。ここでいう噴射方向は、回転ドラム4の径方向に対する傾きをいう。このため、噴射角度だけでなく噴射方向も変えることができる。   Supports 3 are erected on the support stand 3 outside the support legs 7 and 8 in the axial direction of the rotary drum 4. A pressure-resistant tube (tube) 22 is attached to the upper ends of the columns 20 and 21 through the horizontal shafts 9A and 9B and the center holes 15 and 15, respectively. The pressure tube 22 has one end 22 </ b> A closed and the other end opening 22 </ b> B connected to the high pressure water supply unit 23 via the pressure hose 24, and high pressure water is introduced. The pressure tube 22 is provided with an injection nozzle 25 at the approximate center between the side plates 10 and 11. The injection nozzle 25 uniformly ejects high-pressure water in the radial direction from the inner side to the outer side of the rotary drum 4 in a fan shape, and ejects it in a predetermined range A as shown in FIG. The injection angle of the injection nozzle 25 can be set to a desired angle such as 15 °, 25 °, or 40 °. The injection angle here refers to the spread of the injection in the circumferential direction starting from the injection port. Moreover, this injection nozzle 25 can incline the direction of a jet nozzle. The injection direction here refers to the inclination with respect to the radial direction of the rotating drum 4. For this reason, not only the injection angle but also the injection direction can be changed.

高圧水供給部23は、水圧を所望の圧力に調整して高圧水を外部に供給する。これら高圧水供給部23、耐圧ホース24、耐圧管22および噴射ノズル25により高圧水噴射装置6を構成している。支持台3には、回転ドラム4の上部を覆うカバー(図示せず)が設けられ、噴射された水流の飛散を防ぐようになっている。   The high-pressure water supply unit 23 adjusts the water pressure to a desired pressure and supplies high-pressure water to the outside. The high-pressure water supply device 23, the pressure-resistant hose 24, the pressure-resistant pipe 22, and the injection nozzle 25 constitute a high-pressure water injection device 6. The support 3 is provided with a cover (not shown) that covers the upper portion of the rotary drum 4 so as to prevent the sprayed water flow from scattering.

噴射ノズル25は、試験体T1〜T6の摩耗面に対する噴射角度や噴射方向が調整可能に設けられているので、摩耗試験の条件をきめ細かく設定して試験を行うことができる。また、試験体T1〜T6を摩耗試験面が内側に向くよう回転ドラム4の外周側に沿って装着し、噴射ノズル25を回転ドラム4の軸心側に配置しているので、摩耗の促進が安定化されるとともに、噴射した水流の飛散を抑え、噴射処理後の水の回収がし易くなる。このため、装置をコンパクト化することができる。さらに、噴射ノズル25を、回転ドラム4の軸心側の耐圧管22に固定して設け、回転ドラム4の外側に向かって高圧水を噴射させるようにしているので、噴射ノズル25と試験体T1〜T6との距離を常に一定に保つことができ、かつ、噴射する方向を確実に試験体T1〜T6に向けることができるので、回転ドラム4の回転速度と噴射される水圧や水量を調整するだけで、きめ細かい摩耗条件を設定することができる。   Since the injection nozzle 25 is provided so that the injection angle and the injection direction with respect to the wear surface of the test bodies T1 to T6 can be adjusted, the test can be performed with finely set wear test conditions. Moreover, since the test bodies T1 to T6 are mounted along the outer peripheral side of the rotating drum 4 so that the wear test surface faces inward, and the injection nozzle 25 is disposed on the axial center side of the rotating drum 4, the wear is promoted. In addition to being stabilized, scattering of the injected water flow is suppressed, and it becomes easy to collect water after the injection processing. For this reason, the apparatus can be made compact. Further, since the injection nozzle 25 is fixed to the pressure tube 22 on the axial center side of the rotating drum 4 and high-pressure water is injected toward the outside of the rotating drum 4, the injection nozzle 25 and the test body T1 are provided. Since the distance to T6 can always be kept constant and the injection direction can be reliably directed to the test bodies T1 to T6, the rotational speed of the rotating drum 4 and the injected water pressure and amount are adjusted. Only fine wear conditions can be set.

摩耗試験装置2による摩耗試験後、試験体T1〜T6の質量や体積を測定することができない場合、試験体T1〜T6の摩耗量の計測に図示しない非接触式三次元デジタライザを使用して計測を行うようになっている。このため、試験体T1〜T6に接触することなく摩耗量を計測することができる。   If the mass and volume of the test specimens T1 to T6 cannot be measured after the wear test by the wear test apparatus 2, use a non-contact type three-dimensional digitalizer (not shown) to measure the wear amount of the test specimens T1 to T6. Is supposed to do. For this reason, the amount of wear can be measured without contacting the specimens T1 to T6.

次に、本発明に係る摩耗試験方法について上記実施例に係る摩耗試験装置2の作用に基づいて説明する。まず、摩耗試験を行う試験体T1〜T6を試験面を内側に向けて回転ドラム4の支持金具12A〜12Fに装着する。試験体T1〜T6は、水利構造物に用いられる材料で、例えば、農業用水路を構成するコンクリートや補修材料からなるものである。次に、試験体T1〜T6が水利構造物の躯体として用いられる予定の水路の状況に応じて、噴射圧力、噴射水量、噴射角度、噴射方向、噴射時間(回転ドラム4の回転速度と噴射継続時間)等の試験条件を予め見当をつけて設定するとともに、これら試験条件を記録する。これら試験条件のうち必要な条件については試験中も継続して記録される。試験条件が設定されると、試験条件に基づいて駆動モータ5を駆動させ、回転ドラム4を一定の回転速度で回転させるとともに、高圧水供給部23を動作させ噴射ノズル25から回転する試験体T1〜T6の内側面、すなわち、摩耗試験面に対して設定された水圧、水量、噴射角度および噴射方向で水流を噴射させる。支持金具12A〜12Fは回転ドラム4の周方向に等間隔で軸心からの距離が等しく設けられているので、試験体T1〜T6はどれも噴射ノズル25から噴射される水流を均等に受ける。こうして、試験体T1〜T6の摩耗試験面には、試験時間の経過とともに実際の通水状態よりももっと速い速度で高圧の水流が当たることになる。その結果、試験体が実際の水路などで見られる摩耗状態を再現したものに近い形状で摩耗することになり、摩耗が促進される。こうして、試験体は短時間で摩耗状態を忠実に再現したものに近い形状で摩耗させられる。   Next, the wear test method according to the present invention will be described based on the action of the wear test apparatus 2 according to the above embodiment. First, the test bodies T1 to T6 for performing the wear test are mounted on the support fittings 12A to 12F of the rotary drum 4 with the test surface facing inward. The test bodies T1 to T6 are materials used for water utilization structures, and are made of, for example, concrete or repair material that constitutes an agricultural waterway. Next, the injection pressure, the amount of water to be injected, the injection angle, the injection direction, the injection time (the rotation speed of the rotating drum 4 and the injection continuation) according to the condition of the water channel where the test bodies T1 to T6 are to be used as the enclosure of the water use structure The test conditions such as (time) are set in advance and recorded, and the test conditions are recorded. Of these test conditions, the necessary conditions are continuously recorded during the test. When the test conditions are set, the drive motor 5 is driven based on the test conditions, the rotating drum 4 is rotated at a constant rotation speed, and the high pressure water supply unit 23 is operated to rotate from the spray nozzle 25. The water flow is jetted at the water pressure, the water amount, the jetting angle and the jetting direction set with respect to the inner side surface of T6, that is, the wear test surface. Since the support fittings 12A to 12F are equally spaced from the shaft center at equal intervals in the circumferential direction of the rotary drum 4, all the test bodies T1 to T6 receive the water flow injected from the injection nozzle 25 equally. In this way, the wear test surfaces of the test bodies T1 to T6 are subjected to a high-pressure water flow at a faster speed than the actual water flow state as the test time elapses. As a result, the specimen is worn in a shape close to that which reproduces the wear state seen in an actual water channel or the like, and the wear is promoted. Thus, the specimen can be worn in a shape close to a faithful reproduction of the wear state in a short time.

本発明に係る摩耗試験方法では、水を噴射させるようにしているので、試験体T1〜T6の摩耗は、図6に示す過程で進んでゆく。すなわち、試験体T1〜T6はいずれも、コンクリート躯体の一部であり、粗骨材分M1およびセメントモルタル分M2を含み、表面にセメントペースト層M3が形成されている点で共通している。例えば、図6に示すある種の試験体T1のセメントペースト層M3に、水流が噴射されると(図6のS1参照)、時間の経過とともに、まずセメントペースト層M3が取り除かれ、コンクリートに含まれるモルタル分M2が表面側から削り取られる(図6のS2参照)。さらに、モルタル分M2が削り取られると、コンクリート中の粗骨材分M1が露出する状態となる(図6のS3参照)。さらに水流の噴射に曝されると、粗骨材分M1が脱落してしまう(図6のS4参照)。こうして、躯体の断面減少が生じ(図6のS5参照)、摩耗後躯体厚を計測すると、計測された摩耗後躯体厚から構造躯体としての機能低下・性能低下の度合いが判明する。試験終了後の試験体T1〜T6の質量や体積の測定が不可能な場合、非接触式三次元デジタライザ(図示せず)を使用して計測を行うようになっている。このように、本発明に係る試験方法では、実際の通水状態よりももっと速い速度で高圧の水流が当たることにより、試験体が実際の水路などで見られる摩耗状態を再現したものに近い形状で摩耗することになり、摩耗が促進される。こうして、試験体は短時間で実際の水路などで見られる摩耗状態を忠実に再現したものに近い形状で摩耗させられる。このため、水路における水利構造物の躯体を構成する材料に対して短時間で摩耗状態を忠実に再現することができる。   In the wear test method according to the present invention, since water is jetted, the wear of the test bodies T1 to T6 proceeds in the process shown in FIG. That is, all of the test bodies T1 to T6 are a part of the concrete frame, and are common in that the coarse paste part M1 and the cement mortar part M2 are included and the cement paste layer M3 is formed on the surface. For example, when a water stream is sprayed onto a cement paste layer M3 of a certain test body T1 shown in FIG. 6 (see S1 in FIG. 6), the cement paste layer M3 is first removed with time and included in concrete. The mortar portion M2 to be removed is scraped off from the surface side (see S2 in FIG. 6). Further, when the mortar portion M2 is scraped off, the coarse aggregate portion M1 in the concrete is exposed (see S3 in FIG. 6). When exposed to water jet, the coarse aggregate M1 falls off (see S4 in FIG. 6). Thus, the cross-section of the housing is reduced (see S5 in FIG. 6), and when the post-wear housing thickness is measured, the degree of functional deterioration and performance degradation as a structural housing is determined from the measured post-wear housing thickness. When it is impossible to measure the mass and volume of the test bodies T1 to T6 after completion of the test, the measurement is performed using a non-contact type three-dimensional digitizer (not shown). As described above, in the test method according to the present invention, the shape of the test body is close to that which reproduces the wear state seen in an actual water channel, etc., by hitting a high-pressure water flow at a higher speed than the actual water flow state. Will wear and promote wear. Thus, the specimen can be worn in a shape close to that which faithfully reproduces the wear state seen in an actual water channel or the like in a short time. For this reason, an abrasion state can be faithfully reproduced in a short time with respect to the material which comprises the frame of the water use structure in a water channel.

摩耗試験では、試験条件が試験時間とともに記録される。このため、水利構造物に用いられる材料(水路を構成するコンクリートやその補修材料)の耐摩耗性に関する性能の比較評価が可能となる。また、実際の水利構造物の摩耗状態を再現できる試験条件(噴射圧力、噴射水量、噴射時間の記録等)を調べることができるので、当該水利構造物の今後の摩耗に関する余寿命の予測や、補修・改修を行った際の効果を定量的に予測することが可能になる。さらに、水利構造物に特有の摩耗状態を再現することができるため、劣化過程(図6のS1〜S5)毎の機能に関する情報を入手することが可能となる。すなわち、図6の場合を例にとると、S1、S3およびS5の各状態における水理性能(粗度係数などの計測により行う)の比較や、S1およびS5の各状態における構造性能(曲げ強度などの計測により行う)の比較も可能となる。   In the wear test, the test conditions are recorded along with the test time. For this reason, the comparative evaluation of the performance regarding the abrasion resistance of the material (concrete which comprises a waterway, and its repair material) used for an irrigation structure is attained. In addition, since it is possible to examine the test conditions (recording of injection pressure, injection water amount, injection time, etc.) that can reproduce the wear state of the actual water use structure, prediction of the remaining life regarding the future wear of the water use structure, It is possible to quantitatively predict the effects of repairs and renovations. Furthermore, since the wear state peculiar to the water use structure can be reproduced, it becomes possible to obtain information on the function for each deterioration process (S1 to S5 in FIG. 6). That is, taking the case of FIG. 6 as an example, comparison of hydraulic performance (performed by measurement of roughness coefficient, etc.) in each state of S1, S3 and S5 and structural performance (bending strength) in each state of S1 and S5 It is also possible to make a comparison.

このように、本発明に係る試験方法では、従来の摩耗促進試験が、試験体を硬質の摩耗材(研磨材、砥石、ブラシ)により摩耗を促進させ、試験体の材料の材質に関係なく表面から均等に摩耗を生じさせているのに対し、水利構造物の摩耗試験に水を用いて水利構造物に特有の摩耗状態を再現することが、すなわち、躯体を構成する材料の中で、比較的軟質のものから選択的に摩耗を受け、硬質のものは摩耗せずに脱落してゆくという過程により生じる特有の摩耗状態を再現することができる。また、水利構造物に特有の摩耗状態を再現することで、その試験条件から試験対象となる材料の摩耗特性を計測することができるので、例えば、試験対象となる材料の試験時間と摩耗量(質量、体積)との関係を計測した場合、同じ環境条件における摩耗に対する抵抗性を予測することができる。   As described above, in the test method according to the present invention, the conventional wear acceleration test promotes the wear of the test body with a hard wear material (abrasive material, grindstone, brush), and the surface is independent of the material of the test body. However, it is possible to reproduce the wear state peculiar to the water use structure using water for the wear test of the water use structure. It is possible to reproduce a specific wear state caused by a process of selectively receiving wear from a soft material and removing a hard material without wearing. In addition, by reproducing the wear state peculiar to the irrigation structure, the wear characteristics of the material to be tested can be measured from the test conditions. For example, the test time and amount of wear of the material to be tested ( When the relationship with mass, volume) is measured, the resistance to wear under the same environmental conditions can be predicted.

なお、高圧水噴射装置6の高圧水供給部23は、一般に用いられている高圧洗浄機を利用してもよい。また試験条件である高圧水流の噴射圧力や噴射水量を変更することにより摩耗速度を変えることができる。   The high-pressure water supply unit 23 of the high-pressure water injection device 6 may use a generally used high-pressure washing machine. Further, the wear rate can be changed by changing the injection pressure and the amount of water injected, which are test conditions.

上記実施例の構成と略同一の摩耗試験装置を製作し、実際に試験を行った。試験では、圧縮強度約35N/mmのコンクリート板を、噴射圧力4.9MPa、噴射水量24.1L/min、噴射角度40°の試験条件で、連続45分間の噴射時間で1〜2mm程度、連続60分間の噴射時間で2〜3mm程度の摩耗状態が得られることを確認した。 A wear test apparatus having substantially the same configuration as that of the above embodiment was manufactured and actually tested. In the test, a concrete plate having a compressive strength of about 35 N / mm 2 was subjected to a continuous injection time of 45 minutes under a test condition of an injection pressure of 4.9 MPa, an injection water amount of 24.1 L / min, an injection angle of 40 °, It was confirmed that a wear state of about 2 to 3 mm was obtained with a continuous spraying time of 60 minutes.

なお、上記実施の形態では、回転ドラム4の軸心を横方向としているがこれに限られるものではなく、上下方向としてもよいことはいうまでもない。回転ドラム4の外周側に試験体T1〜T6の摩耗試験面を内側に向け、噴射ノズル25を回転ドラム4の軸心側から試験体T1〜T6に向けて水流を噴出させるようにしているが、これに限られるものではなく、回転ドラムの外周側に試験体T1〜T6の摩耗試験面を外側に向けて装着し、噴射ノズルを回転ドラムの外側から試験体に向けるようにしてもよい。また、回転手段を、回転ドラムに代えて、回転駆動軸に取り付けられた円形板により構成し、この円形板の少なくとも一面に周方向に沿って試験体を装着し、この円形板の試験体装着面に向き合うように噴射ノズルを設置するようにしてもよい。また、回転手段は、回転ドラムや円形板等の回転体に限られるものではなく、固定側の噴射ノズルに対し、所定時間毎に噴射を受けることのできる移動体であればよい。さらに、噴射する高圧水に砂等の固形物を混入させ摩耗促進効果を高めてもよい。   In the above embodiment, the axis of the rotary drum 4 is set in the horizontal direction, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the axis may be set in the vertical direction. The wear test surfaces of the test bodies T1 to T6 are directed inward on the outer peripheral side of the rotating drum 4, and the water flow is jetted from the injection nozzle 25 toward the test bodies T1 to T6 from the axial center side of the rotating drum 4. However, the present invention is not limited to this, and the wear test surfaces of the test bodies T1 to T6 may be mounted on the outer peripheral side of the rotating drum so that the spray nozzle faces the test body from the outside of the rotating drum. Further, the rotating means is constituted by a circular plate attached to the rotary drive shaft instead of the rotating drum, and a test body is mounted along at least one surface of the circular plate along the circumferential direction. You may make it install an injection nozzle so that a surface may be faced. Further, the rotating means is not limited to a rotating body such as a rotating drum or a circular plate, and may be any moving body that can receive injection at a predetermined time with respect to the injection nozzle on the fixed side. Furthermore, solid wear such as sand may be mixed in the high-pressure water to be sprayed to enhance the wear promoting effect.

本発明の一実施の形態に係る摩耗試験装置全体を示す概略図である。(実施例1)It is the schematic which shows the whole abrasion testing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. Example 1 図1の摩耗試験装置の回転ドラムと駆動モータとを示す正面図である。It is a front view which shows the rotating drum and drive motor of the abrasion test apparatus of FIG. 図1の摩耗試験装置の回転ドラムと噴射ノズルを示す側面図である。It is a side view which shows the rotating drum and injection nozzle of the abrasion test apparatus of FIG. 図1の摩耗試験装置の試験状態を示す説明図であるIt is explanatory drawing which shows the test state of the abrasion test apparatus of FIG. 回転ドラムの装着部を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mounting part of a rotating drum. コンクリート製水路の構造躯体を構成する材料が水流による摩耗によって劣化する過程を示す概略図である。It is the schematic which shows the process in which the material which comprises the structural frame of a concrete waterway deteriorates by the abrasion by a water flow.

符号の説明Explanation of symbols

2 摩耗試験装置
4 回転ドラム(回転手段)
5 駆動モータ(駆動手段)
6 水流噴射装置(水流噴射手段)
25 噴射ノズル
T1〜T6 試験体
2 Wear test equipment 4 Rotating drum (Rotating means)
5 Drive motor (drive means)
6 Water jet device (water jet means)
25 Injection nozzle T1-T6 Specimen

Claims (4)

水利構造物の構造躯体を構成する材料からなる試験体が試験面が内側に向くよう外周側装着部に装着され駆動モータにより回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラム内部の軸心側に配置され、回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射するとともに試験体の試験面に対する噴射角度と噴射方向とのうち少なくともいずれか一方を調整可能に設けられた噴射ノズルとを備えるとともに、
駆動モータに接続され回転ドラムの回転速度を制御する制御装置と、
噴射ノズルに接続され噴射される水の水圧と水量とを調整する高圧水噴射装置とを備え、
試験体が水利構造物の躯体として用いられる予定の水路の状況に応じて、摩耗条件を設定したことを特徴とする摩耗試験装置。
A rotating drum that is mounted on the outer peripheral mounting part and rotated by a drive motor so that the test surface made of the material constituting the structural housing of the water conserving structure faces inward, and arranged on the axial center side inside this rotating drum is, an injection nozzle provided to be adjusted at least one of the injection angle and the injection direction with respect to the test surface of the test body with injects water to the test body to be rotated by being mounted on the rotary drum the equipped Rutotomoni,
A control device connected to the drive motor for controlling the rotational speed of the rotary drum;
A high-pressure water injection device that is connected to the injection nozzle and adjusts the water pressure and the amount of water to be injected;
A wear test apparatus in which wear conditions are set according to the condition of a water channel that the test body is to be used as a casing of a water conserving structure .
摩耗条件を、噴射圧力、噴射水量、噴射角度、噴射方向、噴射時間および回転ドラムの回転速度により設定したことを特徴とする請求項1に記載の摩耗試験装置。The wear test apparatus according to claim 1, wherein the wear condition is set by a jet pressure, a jet water amount, a jet angle, a jet direction, a jet time, and a rotational speed of a rotary drum. 水利構造物の構造躯体を構成する材料からなる試験体が試験面が内側に向くよう外周側装着部に装着され駆動モータにより回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラム内部の軸心側に配置され、回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射するとともに試験体の試験面に対する噴射角度と噴射方向とのうち少なくともいずれか一方を調整可能に設けられた噴射ノズルとを備えるとともに、
駆動モータに接続され回転ドラムの回転速度を制御する制御装置と、
噴射ノズルに接続され噴射される水の水圧と水量とを調整する高圧水噴射装置とを備え、
試験体が水利構造物の躯体として用いられる予定の水路の状況に応じて、摩耗条件を設定した後、この摩耗条件に基づいて試験体を回転ドラムに装着し、この回転ドラムを駆動モータにより回転駆動させ、噴射ノズルにより回転ドラムに装着されて回転される試験体に対して水流を噴射し、水流による摩耗を促進させて摩耗状態を再現させることを特徴とする摩耗試験方法。
A rotating drum that is mounted on the outer peripheral mounting part and rotated by a drive motor so that the test surface made of the material constituting the structural housing of the water conserving structure faces inward, and arranged on the axial center side inside this rotating drum An injection nozzle provided to adjust a jet angle and a jet direction with respect to the test surface of the test body and to jet a water flow to the test body that is mounted on the rotating drum and rotated. As well as
A control device connected to the drive motor for controlling the rotational speed of the rotary drum;
A high-pressure water injection device that is connected to the injection nozzle and adjusts the water pressure and the amount of water to be injected;
Test body according to the condition of waterways that will be used as a precursor of the irrigation structure rotation, after setting the worn condition, and mounted on the rotary drum test body based on the wear condition, the rotary drum by a drive motor A wear test method characterized in that a water flow is jetted onto a rotating test body that is driven and mounted on a rotating drum by a jet nozzle to promote wear caused by the water flow and to reproduce the wear state.
非接触式三次元デジタイザにより試験体の摩耗状態を非接触により計測することを特徴とする請求項に記載の摩耗試験方法。 The wear test method according to claim 3 , wherein the wear state of the specimen is measured in a non-contact manner by a non-contact type three-dimensional digitizer.
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