JPH0431743A - 動的粘弾性測定方法 - Google Patents

動的粘弾性測定方法

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JPH0431743A
JPH0431743A JP13702290A JP13702290A JPH0431743A JP H0431743 A JPH0431743 A JP H0431743A JP 13702290 A JP13702290 A JP 13702290A JP 13702290 A JP13702290 A JP 13702290A JP H0431743 A JPH0431743 A JP H0431743A
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initial
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Hiroyuki Kaido
博幸 海藤
Shohei Nakayama
中山 正平
Katsunori Ikeda
勝則 池田
Katsumi Ishida
勝己 石田
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Yokohama Rubber Co Ltd
Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd
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Yokohama Rubber Co Ltd
Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ゴムなどの粘弾性体の動的粘弾性特性を精度
よく測定する方法に関する。
〔従来の技術〕
ゴムなどの粘弾性体の動的粘弾性特性を測定する方法と
して、柱状の試験片に伸長振動歪みを与えて測定する方
法(例えば、東洋ボールドウィン社製、ハイブロンDD
Vn)がある。この測定方法は、試験片の両端をチャッ
クで把持して一定長伸ばすことにより初期歪みを与え、
この初期歪みを与えた状態を基準にして、所定周波数の
振動歪みを上方向に与えたときに発生する応力変化を測
定することにより行われる。
一方、カーボン配合のゴムは測定時の初期歪と振動歪に
よって動的粘弾性が大きく変わるという特性がある。例
えば、第4図に示すように、初期歪が大きくなるにした
がってゴムのtan δは小さくなる傾向にある。
ところが、従来の粘弾性測定装置では、上述した初期歪
みが試験片に正確に与えられていない場合があり、測定
データの精度が低下するという問題があった。その原因
を調べて見ると、次のような理由によるものであった。
すなわち、試験片に初期歪みをセントするときは、第3
図(a)に示すように、間隔りに設定された一対のチャ
ック13a、14aに試験片TPO両端を把持させ、次
いで、一方のチャック14aを一点鎖線で示す位置まで
Δしたけ移動させて初期歪みを与える。すなわち、歪み
率ΔL/Lの初期歪みを与えることになる。ところが、
粘弾性体からなる試験片は、両端部をチャック13a1
4aで把持すると、第3図(blで示すように、チャッ
クの把持圧力によって厚みが薄くなった分だけ内側に押
し出されて屈曲した状態になる。
但し、図は誇張して描かれており、目視では、はとんど
屈曲はわからないのが一般的である。
このような屈曲状態を0点としてΔしたけチャックを移
動させても、0点におけるしの値が真の初期長さになっ
ていないため試験片に所望する初期歪みを付与すること
ができないことになっていたのである。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、かかる従来の問題点を解消するためになされ
たものであり、ゴムなどの粘弾性体の動的粘弾性特性を
測定するに際し、試験片に精度の高い初期歪みを設定す
ることができる動的粘弾性測定方法を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち、本発明の動的粘弾性測定方法は、粘弾性体か
らなる試験片の両端をそれぞれチャックで把持し、該両
チャックを互いに離れる方向に相対移動させて所定の初
期歪みを与え、この初期歪みを基準点にして所定周波数
の振動歪みを与えることにより動的粘弾性特性を測定す
る方法において、前記チャックの少なくとも一方に該チ
ャックに負荷される引っ張り荷重を検出する力検出部を
設け、前記両チャックに試験片を把持したあと、相対移
動させるとき発生する前記荷重の変化を連続的に検出し
、その検出値が−から十へ変化する0点を基準にして、
前記試験片の初期長さを設定すると共に、さらに所定の
初期歪みになるまで伸長させることを特徴とするもので
ある。
上記のように、試験片に発生する応力を力検出部によっ
て監視することによって応力が0になる時点を検出し、
それを基点として試験片の初期長の設定や初期歪みの付
与を行うから、非常に精度の高い初期歪みが設定できる
ようになる。
以下、本発明の方法を、この方法を実施する動的粘弾性
測定装置を参照して説明する。
この動的粘弾性測定装置は、第1図に示すように、ゴム
などの粘弾性体からなる試験片TPの測定本体となる粘
弾性測定部1と、これに付属スるサーモコントロールユ
ニット2、アナログユニット3、インターフェイスユニ
ット4、CRTデイスプレィ6、コンピュータ7、プリ
ンター8などとによって構成されている。
粘弾性測定部1は、架台10上の一端に電動加振器11
を設置し、他方の一端に力検出部19を配設している。
この電動加振器11に取り付けられたシャフト13と力
検出器19に取り付けられたシャフト14との間にチャ
ック13a、14aを介して試験片TPO両端が把持さ
れるようになっている。力検出器19に取り付けられた
ねじ軸20は、試験片TPを図の右側に伸長させること
により初期歪みを付与するものであり、正・逆回転する
ことにより図において右方向あるいは左方向に移動する
。ねじ軸20の回転は歯車21.22を介してサーボモ
ータ23によって行われる。また、力検出器19は、チ
ャック14aに負荷される荷重、即ち、試験片TPに生
ずる応力も検出する作用を行う。
一方、電動加振器11は、所定の周波数と振幅をシャフ
ト13を図の矢印のように振動させ、上記のように、初
期歪みを与えられた試験片TPに伸長振動歪み(動的歪
み)を付与する。この伸長振動歪みは、シャフト13の
端部に固定した発光素子12aに対峙させた光学式歪み
検出器12によって読み取るようになっている。
上述したようにセットされた試験片TPは、恒温槽15
内に配置され、一定の温度条件で測定されるようになっ
ている。恒温槽15は混合気体温度制御装置9によって
温度制御された空気と窒素の混合気体がパイプ17より
噴出し、試験片TPに温度を加える。恒温槽15の温度
は、温度センサ18によって検出され、また、温度制御
に用いられる。
図において、試験片TPに発生する応力は、チャック1
4a側に設けた力検出器19によって検出される。その
検出値は、アナログユニ・7ト3、インターフェイスユ
ニット4を介してコンピュータ7に伝達されるようにな
っている。
先ず、測定開始に当たり、試験片TPをチャック13a
、14aに装着すると、二つのチャック13a、14a
に両端を把持された試験片TPは、その直後は、両端部
を圧縮された分だけ内側に押し出され、第2図(alの
ように屈曲状態になる。但し、図は、誇張して描かれて
おり、目視では、はとんど屈曲が分からないのが、−船
釣である。この第2図(a)の状態では、試験片TPは
圧縮応力が生じているので、力検出器19には、マイナ
ス(−)の荷重が検出される。
次いで、所定の初期歪みを与えるため、サーボモータ2
3を駆動して、チャック14aを図の右側に移動すると
、試験片TPは圧縮状態からlたけ伸ばされた位置で伸
長状態に切り替わるので、力検出器19の検出値はマイ
ナス(−)から0を経てプラス(+)に変化する。この
荷重がOになった時点の二つのチャック13a。
14a間の距離L+Zが、歪みを受けていない試験片T
Pの初期長さとしてコンピュータ7に読み取られるよう
にする(第2図(b)参照)。この0点からさらにチャ
ック14aが移動すると、試験片TPには、伸長が与え
られるように変化し、力検出器19の検出値はプラスに
なる。そして、所定の初期歪み率(ΔL/L)に相当す
る(L−+lりxΔL/Lだけチャック14aを移動さ
せた時点で停止させる(第2図(C1参照)。
こうすることにより試験片TPに所望の初期歪みが精度
よく付与される。上記一連の操作はコンピュータ7によ
って制御される。
上記のように、初期歪みがセットされると、次に電動加
振器11が作動して試験片TPに振動歪みが付与される
前述したように、コンピュータ7には、インターフェイ
スユニット4を介してアナログユニット3、サーモコン
トロールユニット2、振幅制御回路5などが接続されて
いる。したがって、コンピュータ7に入力された測定条
件にしたがってアナログユニット3を介してサーボモー
タ17と電動加振器11が駆動されて測定が行われる。
また、サーモコントロールユニット2を介して所定の測
定温度が維持される。
力検出器12で検出されたデータは、アナログユニット
3、インターフェイスユニット4を経てコンピュータ7
に入力され、そこで、動的粘弾性率E“、動的粘弾係数
E Ff、損失正接tan δなどの動的粘弾性特性が
演算されたのち、CRTデイスプレィ6やプリンター8
に出力される。
〔発明の効果〕
上記のように、本発明は、ゴムなどの粘弾性体からなる
試験片の動的粘弾性特性を測定する方法において、試験
片の両端を把持する前記チャックの少なくとも一方に該
チャックに負荷される引っ張り荷重を検出する力検出部
を設け、前記両チャックに試験片を把持したあと、相対
移動させるとき発生する前記荷重の変化を連続的に検出
し、その検出値が−から十へ変化する0点を基準にして
、前記試験片の初期長さを設定すると共に、さらに所定
の初期歪みになるまで伸長させるようにしたから、前記
試験片に精度の高い初期歪みを設定することができ、ゴ
ムなどの粘弾性体の動的粘弾性特性を精度よく測定する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を行う動的粘弾性測定装置の説明
図、第2図(al〜(C)は本発明の方法によって試験
片に初期歪みを付与する様子を示す説明図、第3図(a
l、 (b)は従来の初期歪み付与力法を示す説明図、
第4図は振動歪とjan関係を示す図である。 11・・・電動加振器、19・・・力検出器、ねじ軸、
23・・・サーボモータ、13a。 ・・・チャック、TP・・・試験片。 δとの 20・・・ 4a

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 粘弾性体からなる試験片の両端をそれぞれチャックで把
    持し、該両チャックを互いに離れる方向に相対移動させ
    て所定の初期歪みを与え、この初期歪みを基準点にして
    所定周波数の振動歪みを与えることにより動的粘弾性特
    性を測定する方法において、前記チャックの少なくとも
    一方に該チャックに負荷される引っ張り荷重を検出する
    力検出部を設け、前記両チャックに試験片を把持したあ
    と、相対移動させるとき発生する前記荷重の変化を連続
    的に検出し、その検出値が−から+へ変化する0点を基
    準にして、前記試験片の初期長さを設定すると共に、さ
    らに所定の初期歪みになるまで伸長させる動的粘弾性測
    定方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008275494A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Toshiba Corp 潤滑剤および粘稠性物質の劣化診断方法およびその診断装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008275494A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Toshiba Corp 潤滑剤および粘稠性物質の劣化診断方法およびその診断装置

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