JP6948138B2 - 落下試験用の物体保持装置、及び落下試験方法 - Google Patents
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Description
この装置では、重錘(鋼球)を支持する支持体8が構造物である枠体1に固定されている。
また、重錘(鋼球)を支持する支持体8を構造物(枠体1)に固定する装置では、その装置を構造物に固定する固定手段が必須であり、試験場所が前記固定手段を持つ構造物のある場所に限定され、汎用的でない。
構造物又は重機により吊持される装置本体と、支持された前記装置本体に水平方向に摺動可能に設けられた物体側重量を受けて物体を保持するピンと、
前記ピンを貫通させるピン孔を有して前記ピンにて吊り下げ可能でありかつ物体に連結部材を介して連結される吊り部材と、
前記装置本体における前記ピンの摺動方向の一方側に固定されて前記ピンを前記水平方向に押出し引こみ可能な流体圧シリンダ装置と、前記装置本体における前記ピンの摺動方向の他方側に固定されたバランスウエイトとを備え、前記流体圧シリンダ装置が前記ピンを前記一方側に摺動させた時に物体の保持が解除されて物体が落下する構成であることを特徴とする。
構造物又は重機により支持された物体保持装置の装置本体で物体を吊り下げて保持し、物体保持装置の流体圧シリンダ装置でピンを一方側に摺動させて物体の保持を解除することで、物体を吊り下げ位置の直下に鉛直落下させて行うことを特徴とする。
構造物又は重機により支持された物体保持装置の装置本体で物体を吊り下げて保持し、かつ、物体と平面視で当該物体の位置から離間した高所箇所とを線条体で連結し、物体保持装置の流体圧シリンダ装置でピンを一方側に摺動させて物体の保持を解除することで、物体を振り子のように円弧状に落下させて行うことを特徴とする。
したがって、装置の軽量化が実現され、人が一人で持ち運ぶことが可能であり、屋内では天井クレーン等で、山間等の屋外ではラフタークレーン等で吊り下げることができ、どこでも落下試験を行うことができる。
また、鉛直落下式の落下試験、及び振り子式の落下試験のいずれにも適用できる。
また、動力は油圧ポンプ等の流体圧ポンプであり、どこでも使用可能である。
また、固定でなく吊持であるから、鉛直落下式及び振り子式落下試験のいずれにも適用適用できる。
また、固定でなく吊持であるから、物体の振り上げ高さは自由に設定することができ、衝突エネルギーについて自由度の高い落下試験(衝撃試験)が可能となる。
したがって、振り子式の落下試験の場合であれば、物体を設定した通りの精度よい円弧状の軌跡で落下させることができる。また、鉛直落下式の落下試験の場合であれば、物体を精度よく物体保持位置の直下に落下させることができる。
特許文献2のように支持体を構造物に固定するものであれば、上記のような物体のブレを考慮する必要はないが、本発明の物体保持装置はワイヤロープ等で吊持するブレの発生し易い方式でありながら、ブレを効果的に抑えることを可能としている。ブレを抑制できる効果は振り子式の落下試験の場合に顕著であるが、鉛直落下式の落下試験の場合でも、ブレは物体の保持が解除された直後に生じるので、同様に有効である。
この物体保持装置1は、保持する対象が重錘2である場合として説明すると、以下で説明する通りであり、重錘2を保持する重錘保持機能と保持された前記重錘2の保持を解除する保持解除機能とを備えている。
この物体保持装置1は、図示例では振り子式落下試験に適用する場合であり、柱3aの上端に片持ち梁3bを持つL型のフレーム3の片持ち梁3bに設置した楊重装置4でワイヤロープ5にて吊持されている。
物体保持装置1は、詳細は後述する吊り部材を有し、この吊り部材によりワイヤロープ6を介して重錘2を吊り下げている。
落下試験の際に一端が重錘2に連結されて振り子運動をさせる振り子ロープ7の他端はフレーム3の梁3bの、平面視で重錘2の位置からから離間した所定箇所8に連結されている。落下試験対象の被試験体9はフレーム3を設置したベース10上の所定位置に置かれている。
図6(イ)は図4における要部(ピンの近傍)の一部断面の拡大図、図6(ロ)は(イ)のA−A断面図である(但し、吊り部材は断面せず)。また、図7(イ)は図4における装置本体11のみを示した図、図7(ロ)は(イ)の右側面図である。
物体保持装置1は、構造物又は重機(図1の例ではL型のフレーム(構造物)3)により吊持される装置本体11と、支持された前記装置本体11のピン摺動孔11aに水平方向に摺動可能に設けられた重錘側重量を受けて重錘2を保持するピン12と、図6に詳細を示すように前記ピン12を貫通させるピン孔13aを有して前記ピン12にて吊り下げ可能でありかつ重錘2にシャックル(連結部材)23を介して連結される板状の吊り部材13と、前記装置本体11における前記ピン12の摺動方向の一方側(図4等で右側)にブラケット18を介して固定されて前記ピン12を前記水平方向に押出し引込み可能な実施例では油圧シリンダ装置(流体圧シリンダ装置)14と、前記装置本体11における前記ピン12の摺動方向の他方側(図4等で左側)に固定されたバランスウエイト15とを備えている。図示例では3つのバランスウエイト15を装置本体11のネジ穴11fにねじ込んだボルト27で取り付けている。
前記装置本体11の上部のシャックル取付部11cに、楊重装置4側のワイヤロープ5の下端に取り付けたフック19を掛けるシャックル20をボルト挿通孔11dに通したボルト21とこれに螺合させたナット22とで取り付けている。
装置本体11の側面にブラケット18が、装置本体11の側面の4カ所のネジ穴11eにねじ込んだボルト17で固定され、油圧シリンダ装置14は先端側のオネジ部14cが前記ブラケット18のメネジ部18aに螺合して、装置本体11と一体化されている。14dは押出し側である吸込みポート、14eは引込み側である吐き出しポートである。それらの油圧ホースを14d’、14e’で示す。
また、装置本体11の下面に、前記鉛直溝11bの前記下端面開口に幅を合わせた吊り部材断面形状対応のガイド孔16aを持つガイド部材16をボルト28で固定している。このガイド部材16により、前記鉛直溝11bに吊り部材13をスムーズに装着させることができる。
前記シャックル23は、前記連結孔13bに通したボルト24とこれに螺合するナット25とで吊り部材13の下部に連結されている。
この実施例では、吊り部材13の両側においてシャックル23と吊り部材13との間の隙間に配置した図示例では左右それぞれ2枚のスペーサ26を介して、シャックル23と吊り部材13とを連結している。
これにより、楊重装置4側のフック19と物体保持装置1とその吊り部材13とシャックル23と重錘2とが一直線上に並ぶようにしており、重錘2がブレずに精度よく落下するようにされている。
作業者は、重錘2をコンクリート床や地面等のベース10上の吊り上げ位置に置き、楊重装置4の昇降により落下試験装置1をベース面10の近くに位置させておく。装置本体11から外されている吊り部材13をシャックル23とともに持ち上げ、吊り部材13を、落下試験装置1のガイド部材16のガイド孔16aを通して装置本体11の鉛直溝11bに挿入し、吊り部材13のピン孔13aの位置を、油圧シリンダ装置14のシリンダロッド先端に固定されているピン12に合わせ、油圧シリンダ装置14の油圧回路の操作弁をピン押出し側に操作してシリンダロッド14aを前進させ、先端のピン12を吊り部材13のピン孔13aに貫通させる。
この状態で油圧回路を閉じて油の行き来をなくす。これによりピン12が引込み側に動くことはないので、重錘2を持ち上げた保持状態において不用意に重錘2の保持解除が行われることはない。
次いで、楊重装置4により、重錘2に与えようとする衝撃エネルギーに応じた所定高さ位置まで吊りあげる。
ピン12による保持を失った吊り部材13は重錘2とともに落下する。その落下に際して、板状の吊り部材13が装置本体11の鉛直溝11b内をスライドして落下するので、吊り部材13は鉛直方向にスムーズに落下する。
保持を失った重錘2は振り子ロープ7の張力によって円弧状に落下し、被試験体9に衝突する。
なお、重錘2を落下させる際、重錘2の円弧軌跡の重錘進行側にバランスウエイト15、その反対側に油圧シリンダ装置14が配されるようにしてから、操作弁を引込み側に操作するとよい。このような配置により、落下試験装置1の左右のブレを抑えることができる。
この実施例は、4本の柱33aの上端部間に渡した2本の梁33bの中央部の上面間に梁33cを渡したフレーム33を設置する場合を示している。物体保持装置1、重錘2、楊重装置4、被試験体9等は図1と同様であり、落下試験要領は概ね同じである。
この実施例のフレーム33は、構造的には屋内のクレーンを用いて行う場合と同じと言える。
図10(イ)は保持した重錘2を被試験体9上に鉛直落下させる落下試験の場合である。この場合は、図1等で示した落下試験方法において、振り子ロープ7を使用しないで、重錘2を単に直下に落下させるものである。
図10(ロ)は、重錘2を落下させるのではなく、保持した被試験体自体を鉛直落下させる落下試験の場合である。この場合は図10(イ)の落下試験において重錘2の代わりに被試験体9’を保持し、その保持を解除して被試験体9’を直下に落下させるものである。
2 重錘(物体)
3 フレーム
3a 柱
3b 片持ち梁
4 楊重装置
5 ワイヤロープ
6 ワイヤロープ
7 振り子ロープ
9 被試験体
10 ベース
11 装置本体
11a ピン摺動孔
11b 鉛直溝
12 ピン
12a メネジ
13 吊り部材
13b 連結孔
13a ピン孔
14 油圧シリンダ装置(流体圧シリンダ装置)
14a シリンダーロッド
14b ピン固定用ネジ部
14c オネジ部
14d 押出し側ポート(吸込みポート)
14e 引込み側ポート(吐き出しポート)
15 バランスウエイト
16 ガイド部材
16a ガイド孔
18 ブラケット
18a メネジ部
20 シャックル
23 シャックル(連結部材)
26 スペーサ
27 ボルト
Claims (6)
- 物体を、吊り下げる態様で保持する物体保持機能と保持された前記物体の保持を解除する保持解除機能とを備えた落下試験用の物体保持装置であって、
構造物又は重機により吊持される装置本体と、支持された前記装置本体に水平方向に摺動可能に設けられた物体側重量を受けて物体を保持するピンと、
前記ピンを貫通させるピン孔を有して前記ピンにて吊り下げ可能でありかつ物体に連結部材を介して連結される吊り部材と、
前記装置本体における前記ピンの摺動方向の一方側に固定されて前記ピンを前記水平方向に押出し引こみ可能な流体圧シリンダ装置と、前記装置本体における前記ピンの摺動方向の他方側に固定されたバランスウエイトとを備え、前記流体圧シリンダ装置が前記ピンを前記一方側に摺動させた時に物体の保持が解除されて物体が落下する構成であることを特徴とする落下試験用の物体保持装置。 - 前記装置本体は、前記吊り部材を鉛直方向にスライド可能に収容する下端面開口の鉛直溝を有することを特徴とする請求項1記載の落下試験用の物体保持装置。
- 前記物体を直接保持する手段が線条体である場合に、前記吊り部材は、前記物体を吊り下げる前記線条体を吊る連結部材と連結するための連結孔を有することを特徴とする請求項1又は2記載の落下試験用の物体保持装置。
- 前記装置本体の下面に、前記鉛直溝の下端面開口に連通する吊り部材断面形状対応のガイド孔を持つガイド部材を設けたことを特徴とする請求項2記載の落下試験用の物体保持装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の落下試験用の物体保持装置を用いて行う落下試験方法であって、
構造物又は重機により支持された物体保持装置の装置本体で物体を吊り下げて保持し、物体保持装置の流体圧シリンダ装置でピンを一方側に摺動させて物体の保持を解除することで、物体を吊り下げ位置の直下に鉛直落下させて行うことを特徴とする落下試験方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の落下試験用の物体保持装置を用いて行う落下試験方法であって、
構造物又は重機により支持された物体保持装置の装置本体で物体を吊り下げて保持し、かつ、物体と平面視で当該物体の位置から離間した高所箇所とを線条体で連結し、物体保持装置の流体圧シリンダ装置でピンを一方側に摺動させて物体の保持を解除することで、物体を振り子のように円弧状に落下させて行うことを特徴とする落下試験方法。
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