JPS5816464B2 - 転がり疲労試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えばレール等長尺物の疲労試験にさいし
て、負荷荷重や試験速度が調整自在な転がり疲労試験機
に関するものである。

従来、レール等長尺物の疲労試験においては、レールを
所定寸法で切断して試験片として、該レール試験片の頭
面上に、車輪または車輪に相当する円盤を転動させて試
験を行っているが、車輪または円盤はレール上を往復運
動する方式であるた；めに、その試験速度に限界があり
、高速度での試験が困難であるとともに、転がり時の負
荷荷重の調整にも問題があった。

一方、我国の新幹線に代表されるように高速軌道が普及
してきた今日では、高速度下での転がり・疲労現象を解
明すべき要請が高まっているが、これに適した転がり疲
労試験機がいまだ見当らないのが実情である。

この発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、そ
の特徴とするところは、無端状に形成された疲労試験片
を装着する試験片装着装置と、該試験片装着装置の内側
中央部に回転自在に軸支された回転体装着杆を配置し、
該回転体装着杆の先端に、前記試験片装着装置に装着さ
れた疲労試験片に当接して回転する回転体を回転自在で
あるとともに回転体装着杆軸方向に移動自在に設けたと
ころにあり、疲労試験片に回転体を当接させて転がり接
触させるさい、前記何転体を設けた回転体保持杆を所定
速度で回転せしめて、前記回転体に生じる遠心力で、該
回転体で疲労試験片に所定荷重を負荷せしめつつ所定速
度で転がり接触させて、転がり疲労試験を行なうもので
ある。

次に、この発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明
する。

図において、１は疲労試験片Ｔを装着する試験片装着装
置で、中空円筒状に形成されており、その内側面に試験
片装着部１−１を設け、装着治具１−２により、無端状
に形成された疲労試験片Ｔが装着される。

この試験片装着装置１の形状は円形に限ることはなく楕
円状であってもよい。

この実施例では、レールＲを疲労試験片Ｔとしてレール
Ｒの両端部を継手（図示しない）により連結して無端状
に形成している。

このレールＲは、必ずしも一本の長尺物ものから疲労試
験片Ｔを形成する必要はなく、複数本のレールＲを例え
ば溶接継手、伸縮継手あるいはボルト結合などの機械的
継手で連結して無端状の疲労試験片Ｔとすることができ
る。

２は回転駆動装置例えばモーター（図示しないに連結さ
れた回転軸、３は前記回転軸に軸支された回転体装着杆
で、回転自在である。

４は回転体で、この実施例では車輪であり、押圧装置５
例えばシリンダーに連結した伸縮継手６を介して前記回
転体装着杆３に回転自在でかつ回転体装着杆３の軸方向
へ移動自在に設けられている。

該回転体が、レールＲに当接して回転するように前記試
験片装着装置１の内側中央部に回転体４を前述の如く設
けた回転体装着杆３が配置されている。

安全上または必要に応じて、回転体４の回転を急停止あ
るいは回転制動するためにブレーキ７を設けることがで
きる。

なお、回転体４は実際の列車走行条件に可及的にシュミ
レートした疲労試験を行なうために対レールＲ踏面垂直
方向に対してほぼ±５度程度の傾き自由度を持たして伸
縮継手６に装着することもできる。

次に、その試験方法について述べる。

試験片装着装置１に無端状に形成されたレールＲを装着
し、次いで回転駆動装置（図示しない）の作動によって
回転軸２に軸支された回転体装着杆３が回転すると、該
回転体装着杆３の両端に設・けられた回転体４はレール
Ｒに当接しながら回転する。

ここで、回転体装着杆３の回転により回転体４には、第
３図に示す如く、回転体４の重さ、回転体装着杆３の長
さ、およびその周速度に応じた遠心力が作用するので、
回転体４はレールＲ当接側に移動してその遠心力による
負荷荷重をレールＲに与えながら回転して、転がり疲労
試験がなされる。

この第３図は円形に装着された疲労試験片Ｔの直径４ｍ
で、種々の重さの回転体４を回転させる場合、横軸に周
速度、横軸に回転体４に生じる遠心力を表示したもので
あり、この図かられかるように、回転体装着杆３の回転
速度（即ち周速度）あるいは回転体４の重さを適宜選択
することにより、所定速度、所定負荷荷重が任意に得ら
れ、所定の条件が設定される。

また、押圧装置５を作動させて、回転体４のレールＲに
対する負荷荷重をさらに与えて、転がり疲労試験をする
とともに、周速度が遅いときでも、該抑圧装置５で所定
負荷荷重を与えた転がり疲労試験も実施される。

この発明は、以上述べた如くであるので、所定速度（例
えば新幹線に代表されるような高速条件）および所定負
荷荷重条件が任意に得られる。

また、この実施例では、回転体装着杆３の両端に回転体
４を設けたが、該回転体装着杆３を逆り字型として回転
体４を１個設けることも、勿論できる。

さらに、この実施例ではレールＲについての転がり疲労
試験について述べたが、これに限ることはなく、棒鋼等
の長尺物、溶接継手部等の転がり疲労試験機として活用
できる。

さらに、回転体４として車輪あるいはロールを使用する
と、車輪あるいはロールの転がり疲労試験もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、第２図はこ
の発明の一実施例を示す側面図、第３図はこの発明の装
置において周速度と遠心力の関係を示す図、である。 １・・・・・・試験片装着装置、１−１・・・・・・試
験片装着部、１−２・・・・・・試験片装着治具、２・
・・・・・回転軸、３・・・・・・回転体装着杆、４・
・・・・・回転体、５・・・・・・押圧装置、６・・・
・・・伸縮継手、７・・・・・・ブレーキ、Ｒ・・・・
・・レール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 無端状に形成された疲労試験片を装着する試験片装
   着装置の内側中央部に、回転自在に軸支された回転体装
   着杆を配置し、該回転体装着杆の先端に、前記試験片装
   着装置に装着された疲労試験片に当接して回転する回転
   体を、押圧装置に連結した伸縮継手を介して、回転自在
   かつ回転体装着杆軸方向に移動自在に設けたことを特徴
   とする転がり疲労試験機。