JPS5934134A - 落下衝撃試験機 - Google Patents
落下衝撃試験機Info
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- JPS5934134A JPS5934134A JP57143268A JP14326882A JPS5934134A JP S5934134 A JPS5934134 A JP S5934134A JP 57143268 A JP57143268 A JP 57143268A JP 14326882 A JP14326882 A JP 14326882A JP S5934134 A JPS5934134 A JP S5934134A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
- G01N3/303—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated only by free-falling weight
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔１〕技術分野
本発明は、各種製品等の供試品を載置した落下台を、ゴ
ム、プラスチック等の弾性を有づる緩衝体上に落下させ
て、前記供試品に所要の試験条（１の衝撃を与える落下
ｗＩＪ撃試験機に関づる。
ム、プラスチック等の弾性を有づる緩衝体上に落下させ
て、前記供試品に所要の試験条（１の衝撃を与える落下
ｗＩＪ撃試験機に関づる。
〔２〕従来技術
この種の試験１幾においては、通常、供試品に正弦半波
状の衝撃波形を与えることが要求されることから、上述
のような緩衝体を、前記正弦半波を発生する手段として
用いている。
状の衝撃波形を与えることが要求されることから、上述
のような緩衝体を、前記正弦半波を発生する手段として
用いている。
また、他方、この種の試験機においては、試験条件とし
て、衝撃加速度の大きさ、および衝撃作用時間（１１ｑ
記パルスの幅）を任意に変化できることが要求される。
て、衝撃加速度の大きさ、および衝撃作用時間（１１ｑ
記パルスの幅）を任意に変化できることが要求される。
しかるに、従来のこの種の試験機にＪ３いては、供試品
の重量および落下高さを一定とした場合、緩衝体の硬度
、寸法によって衝撃加速度の大きさ、および衝撃作用時
間（前記パルスの幅）が一義的に定まっ−Ｃしよう（１
４成となっていた。したがって、種々の異なる衝撃作用
時間を得るためには、硬度、＼Ｊ法の異なる緩衝体を多
数用意しておき、これらの緩衝体を所要の衝撃作用時間
に応じていらいら交換するか、あるいは異なる硬度の緩
衝体を積み重ねたつづる必要があった。
の重量および落下高さを一定とした場合、緩衝体の硬度
、寸法によって衝撃加速度の大きさ、および衝撃作用時
間（前記パルスの幅）が一義的に定まっ−Ｃしよう（１
４成となっていた。したがって、種々の異なる衝撃作用
時間を得るためには、硬度、＼Ｊ法の異なる緩衝体を多
数用意しておき、これらの緩衝体を所要の衝撃作用時間
に応じていらいら交換するか、あるいは異なる硬度の緩
衝体を積み重ねたつづる必要があった。
このため、供試品の重量が変化する毎に、所要の試験条
件（衝撃加速度の大きさ、および衝撃作用時間）を作る
作業が、非常に面倒でかつ長時間を要するという欠点が
あった。
件（衝撃加速度の大きさ、および衝撃作用時間）を作る
作業が、非常に面倒でかつ長時間を要するという欠点が
あった。
（３）発明の目的
本発明は、前記従来の欠点を所間スるべくなされたもの
で、所要の試験条件を極めて容易かつ迅速に作ることが
できる落下衝撃試験機を提供することを目的とする。
で、所要の試験条件を極めて容易かつ迅速に作ることが
できる落下衝撃試験機を提供することを目的とする。
〔４〕発明の構成
本発明による落下衝撃試験機は、供試品を載置されｌζ
落下台を緩衝体上に落下させることにより前記供試品に
衝撃を与える落下衝撃試験機に４３いて、前記緩衝体の
外周に、同緩衝体に対し上下方向に移動自在な状態で嵌
合される筒体と、この筒体を昇降させる筒体昇降装置と
を右してなるしのであり、前記筒体昇降装置により前記
筒体を昇降させて、前記緩衝体の有効高さを変化させる
ことにより、同緩衝体のばね定数、ひいては！ｔｊ撃作
田作用時間意に変化できるにうにしたものである。
落下台を緩衝体上に落下させることにより前記供試品に
衝撃を与える落下衝撃試験機に４３いて、前記緩衝体の
外周に、同緩衝体に対し上下方向に移動自在な状態で嵌
合される筒体と、この筒体を昇降させる筒体昇降装置と
を右してなるしのであり、前記筒体昇降装置により前記
筒体を昇降させて、前記緩衝体の有効高さを変化させる
ことにより、同緩衝体のばね定数、ひいては！ｔｊ撃作
田作用時間意に変化できるにうにしたものである。
〔５〕実施例
以下、本発明を図面に示Ｊ−実施例に基づいてさらに詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図から第３図までは、本発明の一実施例を示す。こ
の実施例にＪ３いて、試験機本体１は門型をなしており
、この試験機本体１の底部上には、緩衝体部フレーム２
が取り付（）られている。前記フレーム２には、鉄床３
が取り付けられており、この鉄床３上には、ゴム、プラ
スチック等の弾性を有する材料からなる円筒状の緩衝体
４が、−での軸線を上下方向に向けて載置されている。
の実施例にＪ３いて、試験機本体１は門型をなしており
、この試験機本体１の底部上には、緩衝体部フレーム２
が取り付（）られている。前記フレーム２には、鉄床３
が取り付けられており、この鉄床３上には、ゴム、プラ
スチック等の弾性を有する材料からなる円筒状の緩衝体
４が、−での軸線を上下方向に向けて載置されている。
前記緩衝体４の外周には、鋼鉄製の円筒状の筒体５が、
同緩衝体４に対し上下方向に移動自在に１■合されてい
る。前記筒体５の下端部のうちの、互いに１８０度をな
り位置には、一対の雌ねじ体６が取り付けられている。
同緩衝体４に対し上下方向に移動自在に１■合されてい
る。前記筒体５の下端部のうちの、互いに１８０度をな
り位置には、一対の雌ねじ体６が取り付けられている。
一方、前記フレーム２には、一対の送りねじ７が、回転
自在、かつ上下方向に支持されており、これらの送りね
じ７には、それぞれ雌ねじ体６が螺合されている。また
、前記フレーム２には、一対のステッピングモータ８が
取り（＝Ｊけられており、これらのモータ８の回転軸に
それぞれ取り付けられた歯車９は、各送りねじ７の上端
部に取り付けられた歯車１０にそれぞれ噛み合わされて
いる。
自在、かつ上下方向に支持されており、これらの送りね
じ７には、それぞれ雌ねじ体６が螺合されている。また
、前記フレーム２には、一対のステッピングモータ８が
取り（＝Ｊけられており、これらのモータ８の回転軸に
それぞれ取り付けられた歯車９は、各送りねじ７の上端
部に取り付けられた歯車１０にそれぞれ噛み合わされて
いる。
なお、本実施例においては、前記雌ねじ体６、送りねじ
７、ステッピングモータ８、および歯車９．１０等によ
って、前記同体昇降装置が構成されている。
７、ステッピングモータ８、および歯車９．１０等によ
って、前記同体昇降装置が構成されている。
前記試験機本体１の上部には、巻き上げ１１１１が取り
付ｃ）られており、この巻き上げ）幾１１のチェーン１
２の下端部には、電磁ノック１３３が取り付けられてい
る。また、前記試験機本体１は、落下台１４を緩衝体４
の上方において、上下方向に案内するようになっており
、前記電磁フック１３はこの落下台１４の上部に着脱さ
れるようになっている。
付ｃ）られており、この巻き上げ）幾１１のチェーン１
２の下端部には、電磁ノック１３３が取り付けられてい
る。また、前記試験機本体１は、落下台１４を緩衝体４
の上方において、上下方向に案内するようになっており
、前記電磁フック１３はこの落下台１４の上部に着脱さ
れるようになっている。
次に、本実施例の作動を説明りる。
試験を行う場合には、供試品１５を落下台１４に載置し
、巻き上げ機１１により落下台１／ｌを供試品１５とと
もにある高ざまで吊り上げ、しかる後に電磁フック１３
に落下台１４を切り離さける。
、巻き上げ機１１により落下台１／ｌを供試品１５とと
もにある高ざまで吊り上げ、しかる後に電磁フック１３
に落下台１４を切り離さける。
これにより、落下台１４が供試品１５とともに緩衝体４
上に落下し、供試品１５に、ある衝撃加速度および衝撃
作用時間にて衝撃がちえられる。
上に落下し、供試品１５に、ある衝撃加速度および衝撃
作用時間にて衝撃がちえられる。
ここにＪ３いて、この落下衝撃試験機ぐは、ステッピン
グモータ８を駆動し、歯車９．１０を介して送りねじ７
を回転すると、筒体５が昇降して、緩衝体４の有効高さ
ｂｅ、（緩衝体４が筒体５ ｈＸら露出している高さ）
、ひいては緩衝体４の【まね定数を変化りることができ
る。そして、これにより、任意の衝撃作用時間を得るこ
とができる。
グモータ８を駆動し、歯車９．１０を介して送りねじ７
を回転すると、筒体５が昇降して、緩衝体４の有効高さ
ｂｅ、（緩衝体４が筒体５ ｈＸら露出している高さ）
、ひいては緩衝体４の【まね定数を変化りることができ
る。そして、これにより、任意の衝撃作用時間を得るこ
とができる。
次に、これについて、さらに詳しく説明する。
いま、緩衝体４の弾性が線型特性を持つとづるど、
Ｆ＝ ｋｘ ・・・（１）
ただし、１：：圧縮荷重（ｋ（＋） ｋ：ばね定数（ｋｇ／ ｃｍ ） ×：変形量（ｃｍ） ここで、筒体５が存在しないものとすると、前記ばね定
数には、緩衝体４の形状、寸法および縦弾性係数によっ
て定まるが、本実施例のように緩衝体４が円筒形である
場合、前記ばね定数ｋＧま次式で求められる。
ただし、１：：圧縮荷重（ｋ（＋） ｋ：ばね定数（ｋｇ／ ｃｍ ） ×：変形量（ｃｍ） ここで、筒体５が存在しないものとすると、前記ばね定
数には、緩衝体４の形状、寸法および縦弾性係数によっ
て定まるが、本実施例のように緩衝体４が円筒形である
場合、前記ばね定数ｋＧま次式で求められる。
ｋ−π（＋ ／ ４ｘ （１＋０，１０３ｘｄ”／ｈ
”）ｘｌ−、／ｈ ・・・（２
）ただし、ｄ ：緩衝体４の直径（ｃｍ）Ｅ：緩衝体４
の縦弾性係数（ｋｃ＋／ ｃｍ”）１１：緩衝体４の高
さくｃｎ＋） ここで、縦弾性係数Ｅは素材の配合によって調整できる
。また、参考までに）ボベると、通常用いられるゴムの
かたさ１」Ｓ（スプリング式かたさ試験器ＪＩＳ Ｋ
６３０１）と縦弾性係数「の関係は、次式で示される。
”）ｘｌ−、／ｈ ・・・（２
）ただし、ｄ ：緩衝体４の直径（ｃｍ）Ｅ：緩衝体４
の縦弾性係数（ｋｃ＋／ ｃｍ”）１１：緩衝体４の高
さくｃｎ＋） ここで、縦弾性係数Ｅは素材の配合によって調整できる
。また、参考までに）ボベると、通常用いられるゴムの
かたさ１」Ｓ（スプリング式かたさ試験器ＪＩＳ Ｋ
６３０１）と縦弾性係数「の関係は、次式で示される。
Ｅ＝ ０．２ｌ−１ｓ ＋０，１６ Ｉ」ｓ ｘｌｏ
−（３）（２）式から明らかなように、ｄどＥを一
定とした場合、緩衝体４のばね定数１（を変化覆るには
。
−（３）（２）式から明らかなように、ｄどＥを一
定とした場合、緩衝体４のばね定数１（を変化覆るには
。
高さｈを変化させればよいが、ゴム雪のに−）な非圧縮
性弾性材料では、縦弾性係数Ｅど横弾性係数Ｇとの間に
は、Ｅ−３Ｇの関係がある。Ｊなわら、弾性限度内にお
いては、縦歪みど横歪みどの比、つまりボッ７ソン比ｍ
は一定である。
性弾性材料では、縦弾性係数Ｅど横弾性係数Ｇとの間に
は、Ｅ−３Ｇの関係がある。Ｊなわら、弾性限度内にお
いては、縦歪みど横歪みどの比、つまりボッ７ソン比ｍ
は一定である。
このため、この試験機では、緩衝体４のうちの、その外
周が筒体５に拘束されている部分は、横方向（径方向）
のみならず縦方向（軸り向）にもほとんど変形できず、
筒体５から露出している有効高さｈｅの部分のみが縦方
向にも横方向にも自由に変形できる。
周が筒体５に拘束されている部分は、横方向（径方向）
のみならず縦方向（軸り向）にもほとんど変形できず、
筒体５から露出している有効高さｈｅの部分のみが縦方
向にも横方向にも自由に変形できる。
これ故、この試験機においては、有効高さｈｅが（２）
式のｈに近似づる。すなわち、 ｋ−πｄ ／ ４ｘ （ｉ＋ ０．１０３ｘｄ ／
ｌ］ｅ）ｘＥ／ｈｅ ・” （７Ｉ
）さて、ばね定数１（、供試品１５の重ｆｉＷｏ ど
落下台１４の重量Ｗ１の合計重量Ｗ （ｋｇ） 、 、
１＞よび衝撃作用口、１間Ｄ（Ｓ）の間には、次式で示
される関係がある。
式のｈに近似づる。すなわち、 ｋ−πｄ ／ ４ｘ （ｉ＋ ０．１０３ｘｄ ／
ｌ］ｅ）ｘＥ／ｈｅ ・” （７Ｉ
）さて、ばね定数１（、供試品１５の重ｆｉＷｏ ど
落下台１４の重量Ｗ１の合計重量Ｗ （ｋｇ） 、 、
１＞よび衝撃作用口、１間Ｄ（Ｓ）の間には、次式で示
される関係がある。
ｋ−πＷ／Ｄｇ ・・・（５）ただし
、ｇ二重力加速度、９８０ｃｍ／ ｓ”また、供試品１
５の落下高さ１」、はね定数ｋ、衝撃加速度Ｇ（ｍカ加
速度Ｑの倍数）、および供試品と落下台の合Ｒ１ｆｆ１
ｆｆｉＷの間には、次式で示される関係がある。
、ｇ二重力加速度、９８０ｃｍ／ ｓ”また、供試品１
５の落下高さ１」、はね定数ｋ、衝撃加速度Ｇ（ｍカ加
速度Ｑの倍数）、および供試品と落下台の合Ｒ１ｆｆ１
ｆｆｉＷの間には、次式で示される関係がある。
Ｈ＝ＷＧ／ ２ｋ
・・・ （６）したがって、供試品１５
の重量Ｗｏと所要の衝撃作用時間りを（５）式に与える
ことにより、その場合に必要な緩衝体４のばね定数舷が
得られ、さらにそのばね定数ｋを（４）式にＩｊえるこ
とにより、その場合に設定ずべき緩衝体４の有効高さｈ
ｅが求められる。また、所要の衝撃加速度Ｇを（６〉式
に与えることにより、その場合に設定づべさ落下高さ１
１を求めることがでさ′る。
・・・ （６）したがって、供試品１５
の重量Ｗｏと所要の衝撃作用時間りを（５）式に与える
ことにより、その場合に必要な緩衝体４のばね定数舷が
得られ、さらにそのばね定数ｋを（４）式にＩｊえるこ
とにより、その場合に設定ずべき緩衝体４の有効高さｈ
ｅが求められる。また、所要の衝撃加速度Ｇを（６〉式
に与えることにより、その場合に設定づべさ落下高さ１
１を求めることがでさ′る。
そして、緩衝体４の有効高さｈｅが前記のＪ、うにして
求められた値となる分だの、スｊツビングｔ−タ８を回
転させるとともに、前記のよ）にしＣ求められた落下高
さｌ−１の飴だけ、巻さ１す＋ｊｉ１１により落下台１
４を吊り上げ、この状態から落■・台１４を緩衝体４上
に落下させれば、前記所乃の衝撃加速度Ｇおよび衝撃作
用時間１〕を１１？ることができる。
求められた値となる分だの、スｊツビングｔ−タ８を回
転させるとともに、前記のよ）にしＣ求められた落下高
さｌ−１の飴だけ、巻さ１す＋ｊｉ１１により落下台１
４を吊り上げ、この状態から落■・台１４を緩衝体４上
に落下させれば、前記所乃の衝撃加速度Ｇおよび衝撃作
用時間１〕を１１？ることができる。
このように、この試験機では、緩衝体４のばね定数を、
緩衝体４を交換したり、槓み重ねたりすることなく、単
に筒体５を昇降づるのみて、広範囲に変化させることが
できるので、所要の試験条例を極めＣ容易かつ迅速に作
ることがぐきる。
緩衝体４を交換したり、槓み重ねたりすることなく、単
に筒体５を昇降づるのみて、広範囲に変化させることが
できるので、所要の試験条例を極めＣ容易かつ迅速に作
ることがぐきる。
また、これに伴なって、コンビゴー夕に供試品１５の重
ｆｆ１Ｗｏ 、所要の衝撃加速１良Ｇ、おＪ、ひ所要の
衝撃作用時間りを入力し、同コンピュータに、これらの
入力に対応する供試品１５の落下高さ！」、および緩衝
体４の有効高さｌｅｅを樟出さＵ、かつ同コンピュータ
に試験機を、供試品１５の落下高さ１−１、Ｊ３よび緩
衝体４の有効高さｈｅ−を前記締出された値とするよう
に制御さけることにより、種々の試験条件ににる落下衝
撃試験を自動的かつ連続的に行うことが可能となる。
ｆｆ１Ｗｏ 、所要の衝撃加速１良Ｇ、おＪ、ひ所要の
衝撃作用時間りを入力し、同コンピュータに、これらの
入力に対応する供試品１５の落下高さ！」、および緩衝
体４の有効高さｌｅｅを樟出さＵ、かつ同コンピュータ
に試験機を、供試品１５の落下高さ１−１、Ｊ３よび緩
衝体４の有効高さｈｅ−を前記締出された値とするよう
に制御さけることにより、種々の試験条件ににる落下衝
撃試験を自動的かつ連続的に行うことが可能となる。
〔６〕発明の効果
以上のように本発明による衝撃落下試験機は、筒体の昇
降によりＭ Ｗｘ体のばね定数を変化できるようにした
ことにより、所要の試験条イ′［を極めて容易かつ迅速
に作ることができるという優れた効果を得られるもので
ある。
降によりＭ Ｗｘ体のばね定数を変化できるようにした
ことにより、所要の試験条イ′［を極めて容易かつ迅速
に作ることができるという優れた効果を得られるもので
ある。
第１図は本発明による落下衝撃試験機の一実施例を示づ
正面図、第２図は前記実施例の要部を示づ縦断面図、第
３図は前記要部を示づ平面図である。 ４・・・緩衝体、５・・・筒体、６・・・雌ねじ体、７
・・・送りねじ、８・・・ステッピングモータ、９．１
０・・・歯車、１１・・・巻き」二げ（幾、１２・・・
チェーン、１３・・・電磁フック、１４・・・落下台、
１５・・・供試品。 特許出願人 吉田精機株式会社 代理人 弁理士 大 森 泉 第１１１ 第２図 第３！、Ａ 手続ネ１１３ ｊ−、Ｅ−七 昭和５７年１０月１３日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事イ′１の表示 昭和５７年 １！ｆ ハ′１ 願第 １／１３２６８
号２、発明の名称 落下栴°、？試験機 ３、補正をＪる名 事（′１どの関係 特許出願人 任 所 東京都台東区下谷二丁目５番１／′１号４、
代理人 明細７１）の発明の詳細な説明の欄 補正Ｊる。
正面図、第２図は前記実施例の要部を示づ縦断面図、第
３図は前記要部を示づ平面図である。 ４・・・緩衝体、５・・・筒体、６・・・雌ねじ体、７
・・・送りねじ、８・・・ステッピングモータ、９．１
０・・・歯車、１１・・・巻き」二げ（幾、１２・・・
チェーン、１３・・・電磁フック、１４・・・落下台、
１５・・・供試品。 特許出願人 吉田精機株式会社 代理人 弁理士 大 森 泉 第１１１ 第２図 第３！、Ａ 手続ネ１１３ ｊ−、Ｅ−七 昭和５７年１０月１３日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事イ′１の表示 昭和５７年 １！ｆ ハ′１ 願第 １／１３２６８
号２、発明の名称 落下栴°、？試験機 ３、補正をＪる名 事（′１どの関係 特許出願人 任 所 東京都台東区下谷二丁目５番１／′１号４、
代理人 明細７１）の発明の詳細な説明の欄 補正Ｊる。
Claims (1)
- 供試品を載置された落下台を緩衝体上に落下させること
により前記供試品に衝撃を与える落下衝撃試験機におい
て、前記緩衝体の外周に、同緩衝体に対し上下方向に移
動自在な状態で嵌合される筒体と、この筒体を昇降さけ
る筒体昇降装置とを右してなる落下衝撃試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57143268A JPS5933852B2 (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 落下衝撃試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57143268A JPS5933852B2 (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 落下衝撃試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5934134A true JPS5934134A (ja) | 1984-02-24 |
| JPS5933852B2 JPS5933852B2 (ja) | 1984-08-18 |
Family
ID=15334792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57143268A Expired JPS5933852B2 (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 落下衝撃試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933852B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012127927A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 衝撃試験装置および衝撃試験方法 |
| CN103134725A (zh) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种锚杆性能测试装置 |
| JP2016173337A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | 日本電気株式会社 | 衝撃試験機および衝撃試験方法 |
| CN106289816A (zh) * | 2016-08-16 | 2017-01-04 | 江苏科技大学 | 一种摩托车减震器连续冲击疲劳试验控制系统及控制方法 |
-
1982
- 1982-08-20 JP JP57143268A patent/JPS5933852B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012127927A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 衝撃試験装置および衝撃試験方法 |
| CN103134725A (zh) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种锚杆性能测试装置 |
| JP2016173337A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | 日本電気株式会社 | 衝撃試験機および衝撃試験方法 |
| CN106289816A (zh) * | 2016-08-16 | 2017-01-04 | 江苏科技大学 | 一种摩托车减震器连续冲击疲劳试验控制系统及控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5933852B2 (ja) | 1984-08-18 |
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