WO2016042999A1 - 衝撃試験装置および方法 - Google Patents

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剛 侯
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    • G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • G01N3/31—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated by a rotating fly-wheel

Definitions

  • the present invention relates to an impact test apparatus and method, and more particularly to an impact test apparatus and method capable of accurately predicting the impact durability of an upper cover rubber of a conveyor belt in actual use.
  • the size, frequency, and amount of cuts that occur on the upper cover rubber vary greatly depending on the usage environment of the conveyor belt (including the type of material being conveyed). For this reason, in order to accurately predict the impact durability of the upper cover rubber, it is preferable to perform evaluation under conditions similar to the actual use environment as much as possible. Therefore, it is required that the test apparatus that performs the evaluation can be set to a condition that is consistent with various usage environments of the conveyor belt.
  • Patent Document 2 an impact buffering evaluation device has been proposed for the purpose of evaluating the impact buffering property of a shock absorber for a human body such as a shock absorbing pad (see Patent Document 2). ).
  • the evaluation apparatus proposed in Patent Document 2 includes a bar in which an impactor is installed at the front end and the rear end is pivotally supported by a rotation shaft. The bar is rotated around the rotation axis to move the impactor upward, and then dropped downward to cause the impactor to collide with the evaluation object installed below. .
  • the conveyed material continuously collides with the upper cover rubber of the conveyor belt. Further, the conveyed object collides with the upper cover rubber in a moving state. Therefore, such an evaluation apparatus cannot reproduce conditions similar to the actual usage environment of the conveyor belt.
  • An object of the present invention is to provide an impact test apparatus and method capable of accurately predicting the impact durability of an upper cover rubber of a conveyor belt in actual use.
  • an impact test apparatus comprises a rotating drum having a variable rotational speed, a contact member that can contact the surface of a rubber sample attached to the outer peripheral surface of the rotating drum, and the contact member.
  • a collision mechanism that repeatedly collides with the surface of the rubber sample, and a weight member that changes a collision load by the contact member, the collision period of the contact member by the repeated collision mechanism with respect to the surface of the rubber sample is variable,
  • the contact member there are a plurality of types of contact members having different specifications of contact surfaces that contact the surface of the rubber sample, and a contact member that collides with the surface of the rubber sample is arbitrarily selected from the plurality of types of contact members. It is characterized by having a configuration.
  • the impact test method of the present invention is an impact test method in which a rubber sample is attached to the outer peripheral surface of a rotating drum having a variable rotation speed, and a contact member is repeatedly collided with the surface of the rubber sample by a repetitive collision mechanism.
  • the rotational speed of the rotating drum is set to a desired speed
  • the collision period of the contact member with the surface of the rubber sample by the repeated collision mechanism is set to a desired period
  • the contact member The collision load is set to a desired collision load by a weight member
  • a desired contact member is selected from a plurality of types of contact members having different specifications of contact surfaces that are in contact with the surface of the rubber sample provided as the contact member. It is characterized by repeatedly hitting the surface of a rubber sample.
  • the rotational speed of the rotating drum, the collision cycle of the contact member with respect to the surface of the rubber sample, and the collision load by the contact member can be set as desired.
  • the contact member which has a contact surface of a desired specification can be repeatedly collided with the surface of the said rubber sample.
  • the impact test apparatus of the present invention may be provided with a casing for changing the external environmental temperature of the rubber sample.
  • the external environmental temperature of a rubber sample can be set to a desired temperature, it becomes possible to perform evaluation under conditions more similar to the actual usage environment of the conveyor belt.
  • a temperature sensor for detecting the surface temperature of the rubber sample can be provided. Thereby, the surface temperature change of the rubber sample under evaluation can be measured, and the energy generated when the rubber sample is worn or damaged can be grasped.
  • the repetitive collision mechanism includes, for example, an arm portion to which the contact member is attached at one end portion in the longitudinal direction, and a vertical vibration means that vibrates the other end portion in the longitudinal direction of the arm portion in the vertical direction.
  • a position in the middle in the longitudinal direction is pivotally supported by a rotating shaft, and the arm portion can be rotated in the vertical direction around the rotating shaft.
  • the repetitive collision mechanism includes a rotation roller to which the contact member is attached to an outer peripheral surface, and the rotation roller is pivotally supported so as to be movable in the vertical direction so that the contact member contacts the surface of the rubber sample.
  • the rotating roller is rotated by the rotating force of the rotating drum.
  • FIG. 1 is an explanatory view illustrating the impact test apparatus of the present invention in a front view.
  • FIG. 2 is an explanatory view illustrating a state in which the contact member of FIG. 1 has moved to the upper position.
  • FIG. 3 is an explanatory view illustrating the impact test apparatus of FIG. 2 in a side view.
  • FIG. 4 is an explanatory view illustrating another embodiment of the impact test apparatus in front view.
  • FIG. 5 is an explanatory view illustrating the impact test apparatus of FIG. 4 in a side view.
  • FIG. 6 is an explanatory view illustrating a conveyor belt line in a simplified manner.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • a conveyed product S conveyed by another conveyor belt 17 is input to the conveyor belt 11 and is conveyed to a conveyance destination by the conveyor belt 11. .
  • the conveyed product S may be put into the conveyor belt 11 through a hopper or the like.
  • the conveyor belt 11 is stretched between pulleys 15a and 15b and is stretched with a predetermined tension.
  • the conveyor belt 11 includes a core body layer 12 composed of a core body such as a canvas or a steel cord, and an upper cover rubber 13 and a lower cover rubber 14 sandwiching the core body layer 12.
  • the core body layer 12 is a member that bears tension for tensioning the conveyor belt 11.
  • the lower cover rubber 14 is supported by the support roller 16 on the carrier side of the conveyor belt 11, and the upper cover rubber 13 is supported by the support roller 16 on the return side.
  • Three support rollers 16 are arranged in the belt width direction on the carrier side of the conveyor belt 11, and the conveyor belt 11 is supported in a concave shape at a predetermined trough angle a by these support rollers 16.
  • the driving pulley 15a is rotationally driven, the conveyor belt 11 operates in one direction at a predetermined traveling speed V1.
  • the conveyed product S is put on the upper cover rubber 13, loaded on the upper cover rubber 13, and conveyed.
  • the impact test apparatus 1 of the present invention illustrated in FIGS. 1 to 3 includes a rotating drum 7, a contact member 4, an arm part 3 to which the contact member 4 is detachably attached, and a detachably attached to the arm part 3.
  • the weight member 5 and the control unit 6a are provided.
  • the temperature sensor 9 and the casing 10 in which the above-described components other than the control unit 6a are provided are provided.
  • the casing 10 can maintain the internal space at a desired temperature. In addition to the temperature, the casing 10 that can maintain the internal space at a desired humidity can be employed.
  • the rotating drum 7 is rotatably supported by a support stand that is erected on the base 2a.
  • the rotary drum 7 is rotationally driven by a drive motor 6 via a transmission belt.
  • the rotational speed of the rotary drum 7 is variable, and a desired rotational speed can be set. This rotational speed is controlled by the controller 6a.
  • the rubber sample R is attached to the outer peripheral surface of the rotating drum 7.
  • the rubber sample R is attached in an annular shape over the entire outer peripheral surface of the rotary drum 7.
  • the temperature sensor 9 detects the surface temperature of the rubber sample R.
  • the arm portion 3 is pivotally supported by a rotary shaft 3b so as to be rotatable in the vertical direction with respect to a post 2b erected on the base 2a.
  • a contact member 4 and a weight member 5 are attached to one end portion in the longitudinal direction of the arm portion 3.
  • An upper and lower vibration roller 8 fixed to the post 2 b is installed at the other longitudinal end of the arm 3.
  • the vertical vibration roller 8 is rotationally driven by the drive motor 6 via the transmission belt.
  • the rotary roller 7 and the vertical vibration roller 8 and the drive motor 6 can be configured to transmit a driving force by another mechanism such as a gear. Further, the rotating roller 7 and the upper and lower vibration roller 8 can be configured to be rotated by separate driving sources.
  • the vertical vibration roller 8 rotates while its outer peripheral surface is in contact with the upper surface of the arm portion 3.
  • protrusions 8 a are provided protruding at intervals in the circumferential direction.
  • the arm portion 3 and the upper and lower vibration roller 8 constitute a repeated collision mechanism that repeatedly makes the contact member 4 collide with the surface of the rubber sample R as will be described later.
  • the circumferential distance and protrusion height of the protrusions 8a on the vertical vibration roller 8 can be varied.
  • a plurality of types of vertical vibration rollers 8 with different circumferential intervals and protrusion heights of the protrusions 8a can be provided.
  • the contact member 4 is attached to one end portion in the longitudinal direction of the arm portion 3 so as to be in contact with the surface of the rubber sample R. More specifically, the contact member 4 is detachably attached to the holding portion 3a fixed to one end portion of the arm portion 3 in the longitudinal direction.
  • the contact member 4 is provided with a plurality of types having different specifications (shape, hardness, material, surface roughness, etc.) of the contact surface in contact with the surface of the rubber sample R. That is, the contact member 4 (4a, 4b, 4c) having a contact surface similar in specification to the surface of the conveyed product S conveyed by the conveyor belt 11 in which the rubber of the same specification as the rubber sample R is used as the upper cover rubber 13. Is equipped.
  • a plurality of types of contact members 4 having contact surfaces similar to these are provided.
  • An arbitrary contact member 4 is selected from a plurality of types of contact members 4 (4a, 4b, 4c) and attached to the holding portion 3a.
  • the contact member 4 is also vibrated in the vertical direction, and the contact member 4 repeatedly collides with the surface of the rubber sample R by repeating the state illustrated in FIG. 1 and the state illustrated in FIG. In this embodiment, the contact member 4 is set to collide with the surface of the rubber sample R at a position directly above the rotary drum 7 (rotation center axis).
  • the weight member 5 includes a plurality of weight members 5 having different weights and is detachably attached to one end portion in the longitudinal direction of the arm portion 3.
  • the weight member 5 only needs to change the collision load applied to the rubber sample R by the contact member 4. That is, the impact force of the contact member 4 on the surface of the rubber sample R can be changed depending on the weight of the weight member 5.
  • the test apparatus 1 has a variable structure in which the collision period of the contact member 4 against the surface of the rubber sample R changes when the rotational speed of the upper and lower vibration roller 8 is changed. Further, the above-described collision period is also changed by changing the circumferential arrangement pitch of the protrusions 8a.
  • the vertical amplitude of the contact member 4 is changed, so that the impact force of the contact member 4 on the surface of the rubber sample R can be changed.
  • a configuration in which the position in the longitudinal direction of the arm 3 of the rotating shaft 3b is changed is also possible.
  • the longitudinal position of the upper and lower vibration roller 8 in contact with the arm portion 3 can be changed. Also by these structures, since the vertical amplitude of the contact member 4 changes, the impact force of the contact member 4 on the surface of the rubber sample R can be changed.
  • the rubber sample R to be evaluated is attached to the outer peripheral surface of the rotary drum 7 and the drive motor 6 is driven to rotate. At this time, the rotation speed of the rotating drum 7 is set to a desired speed, the collision period of the contact member 4 against the surface of the rubber sample R by the repeated collision mechanism is set to a desired period, and the collision load by the contact member 4 is weighted. The desired collision load is set by the member 5.
  • the contact member 4 selects a desired contact member from a plurality of types of contact members 4 (4a, 4b, 4c) and attaches it to the holding portion 3a. Thereby, the desired contact member 4 is repeatedly collided with the surface of the rubber sample R.
  • the rotational speed of the rotating drum 7 is set to the same condition as the traveling speed of the conveyor belt 11.
  • the collision period of the contact member 4 is set to a condition equivalent to the frequency of loading the conveyed product S onto the conveyor belt 11.
  • the collision load by the contact member 4 is set to a condition equivalent to the collision load that the upper cover rubber 13 receives from the conveyed object S according to the input height of the conveyed object S, the specific gravity, and the like.
  • the external environmental temperature of the rubber sample R can be set to a desired temperature by the casing 10. Therefore, it becomes possible to perform evaluation under conditions more similar to the actual usage environment of the conveyor belt 11. Moreover, the temperature dependence of the impact durability of the rubber sample R can be grasped by performing the evaluation with different external environmental temperatures.
  • the temperature sensor 9 since the temperature sensor 9 is provided, the change in surface temperature of the rubber sample R being evaluated can be measured. Since heat energy is generated when the rubber sample R is worn or damaged, the energy at the time of wear or damage can be grasped from the temperature measurement result by the temperature sensor 9. Since the magnitude of this energy varies depending on the type of rubber, the temperature measurement result is useful, for example, in selecting a rubber type that can reduce this energy.
  • the repetitive collision mechanism is not limited to the above-described embodiment, and may be a mechanism provided in the embodiments illustrated in FIGS.
  • the repetitive collision mechanism in this embodiment includes a rotating roller 4A to which the contact member 4 is attached on the outer peripheral surface.
  • the rotating roller 4A is pivotally supported so as to be movable in the vertical direction.
  • the rotating roller 4 ⁇ / b> A is rotated by the rotating force of the rotating drum 7. That is, as the rotating drum 7 rotates, the rotating roller 4A automatically rotates. Thereby, the contact member 4 repeatedly collides with the surface of the rubber sample R.
  • the rotating roller 4A repeatedly functions as an impact mechanism. Further, as illustrated in FIG. 5, the weight member 5 is provided, but the rotating roller 4 ⁇ / b> A can also function as the weight member 5. That is, the weight of the rotating roller 4A is adjusted to set a desired impact load. Alternatively, a rotating roller 4A having an appropriate weight is used.

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Abstract

　実使用した場合のコンベヤベルトの上カバーゴムの衝撃耐久性を精度よく予測することができる衝撃試験装置および方法を提供する。外周面にゴムサンプルＲを取り付けた回転ドラム７の回転速度を所望の速度に設定し、繰り返し衝突機構による接触部材４のゴムサンプルＲの表面に対する衝突周期を所望の周期に設定し、接触部材４による衝突荷重を錘部材５によって所望の衝突荷重に設定し、接触部材４として備えているゴムサンプルＲの表面と接触する接触面の仕様が異なる複数種類の接触部材４ａ、４ｂ、４ｃから所望の接触部材４を選択し、繰り返し衝撃機構を構成するアーム部３の長手方向一端部に取り付け、上下加振ローラ８を回転させてアーム部３を回転軸３ｂと中心にして上下方向に回動させることにより、接触部材４をゴムサンプルＲの表面に繰り返し衝突させる。

Description

衝撃試験装置および方法
　本発明は、衝撃試験装置および方法に関し、さらに詳しくは、実使用した場合のコンベヤベルトの上カバーゴムの衝撃耐久性を精度よく予測することができる衝撃試験装置および方法に関するものである。
　鉄鉱石や石灰石等の鉱物資源をはじめとして様々な物がコンベヤベルトによって搬送される。コンベヤベルトによって物が搬送される場合、その搬送物はホッパや別のコンベヤベルトからコンベヤベルトの上カバーゴムに投入される。投入された搬送物は上カバーゴムに積載されてコンベヤベルトの走行方向に搬送される。コンベヤベルトの上カバーゴムに搬送物が投入される際には、上カバーゴムは衝撃を受け、その搬送物の表面が鋭利であればカット傷が生じることもある。そのため、従来、上カバーゴムの耐カット性を向上させるために種々の提案がされている（例えば、特許文献１参照）。
　上カバーゴムに生じるカット傷の大きさや発生頻度、摩耗量等は、コンベヤベルトの使用環境（搬送物の種類も含む）によって大きく変化する。そのため、上カバーゴムの衝撃耐久性を精度よく予測するには、極力、実際の使用環境に類似した条件下で評価を行なうことが好ましい。そのために、評価を行なう試験装置には、コンベヤベルトの様々な使用環境に整合した条件に設定できることが要求される。
　評価対象物がコンベヤベルトの上カバーゴムではないが、衝撃吸収パッド等の人体用緩衝体の衝撃緩衝性を評価することを目的とした衝撃緩衝性評価装置が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２で提案されている評価装置は、先端部に衝撃子が設置されて後端部が回転軸により軸支されたバーを備えている。この回転軸を中心にしてバーを回動させて衝撃子を上方に移動させた後、下方に落下させることにより、衝撃子を下方に設置されている評価対象物に衝突させる構成になっている。コンベヤベルトの上カバーゴムには運搬物が連続的に衝突する。また、移動している状態の上カバーゴムに搬送物が衝突する。そのため、このような評価装置では、コンベヤベルトの実際の使用環境に類似した条件を再現することはできない。
日本国特開２０１４－４０２９５号公報 日本国特開２００８－２３３０１６号公報
　本発明の目的は、実使用した場合のコンベヤベルトの上カバーゴムの衝撃耐久性を精度よく予測することができる衝撃試験装置および方法を提供することにある。
　上記目的を達成するため本発明の衝撃試験装置は、回転速度が可変の回転ドラムと、この回転ドラムの外周面に取り付けられたゴムサンプルの表面に接触可能な接触部材と、この接触部材を前記ゴムサンプルの表面に繰り返し衝突させる繰り返し衝突機構と、前記接触部材による衝突荷重を変化させる錘部材とを備え、前記繰り返し衝突機構による前記接触部材の前記ゴムサンプルの表面に対する衝突周期が可変であり、前記接触部材として、前記ゴムサンプルの表面と接触する接触面の仕様が異なる複数種類の接触部材を有し、この複数種類の接触部材から前記ゴムサンプルの表面に衝突させる接触部材が任意に選択される構成にしたことを特徴とする。
　本発明の衝撃試験方法は、回転速度が可変の回転ドラムの外周面にゴムサンプルを取り付けて、このゴムサンプルの表面に対して、繰り返し衝突機構によって接触部材を繰り返し衝突させる衝撃試験方法であって、試験する際には、前記回転ドラムの回転速度を所望の速度に設定し、前記繰り返し衝突機構による前記接触部材の前記ゴムサンプルの表面に対する衝突周期を所望の周期に設定し、前記接触部材による衝突荷重を錘部材によって所望の衝突荷重に設定し、前記接触部材として備えている前記ゴムサンプルの表面と接触する接触面の仕様が異なる複数種類の接触部材から所望の接触部材を選択して前記ゴムサンプルの表面に繰り返し衝突させることを特徴とする。
　本発明によれば、前記回転ドラムの回転速度、前記接触部材の前記ゴムサンプルの表面に対する衝突周期および前記接触部材による衝突荷重を所望の設定にすることができる。そして、所望の仕様の接触面を有する接触部材を前記ゴムサンプルの表面に繰り返し衝突させることができる。これにより、コンベヤベルトの上カバーゴムに使用されるゴムと同じ仕様のゴムサンプルの耐衝撃性を試験する際に、そのコンベヤベルトの実際の使用環境に類似した条件下で評価を行なうことが可能になる。それ故、実使用した場合のコンベヤベルトの上カバーゴムの衝撃耐久性を、精度よく予測することができる。
　ここで、本発明の衝撃試験装置には、前記ゴムサンプルの外部環境温度を可変にするケーシングを備えることもできる。これにより、ゴムサンプルの外部環境温度を所望の温度に設定することができるので、コンベヤベルトの実際の使用環境に一段と類似した条件下で評価を行なうことが可能になる。
　また、前記ゴムサンプルの表面温度を検知する温度センサを備えることもできる。これにより、評価中のゴムサンプルの表面温度変化を測定して、ゴムサンプルが摩耗、損傷する際に生じるエネルギを把握することができる。
　前記繰り返し衝突機構は、例えば、長手方向一端部に前記接触部材が取り付けられるアーム部と、このアーム部の長手方向他端部を上下方向に加振する上下加振手段とを備え、前記アーム部の長手方向中途の位置を回転軸により軸支して、前記回転軸を中心にして前記アーム部を上下方向に回動可能な構成にする。或いは、前記繰り返し衝突機構は、外周面に前記接触部材が取り付けられる回転ローラを備え、この回転ローラを上下方向に移動可能に軸支して、前記ゴムサンプルの表面に前記接触部材が接触することにより、前記回転ドラムの回転力によって前記回転ローラを回転させる構成にする。
図１は本発明の衝撃試験装置を正面視で例示する説明図である。 図２は図１の接触部材が上方位置に移動した状態を例示する説明図である。 図３は図２の衝撃試験装置を側面視で例示する説明図である。 図４は衝撃試験装置の別の実施形態を正面視で例示する説明図である。 図５は図４の衝撃試験装置を側面視で例示する説明図である。 図６はコンベヤベルトラインを単純化して例示する説明図である。 図７は図６のＡ－Ａ断面図である。
　以下、本発明の衝撃試験装置および方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。
　実際のコンベヤベルトラインでは、図６、図７に例示するように、別のコンベヤベルト１７によって搬送された搬送物Ｓがコンベヤベルト１１に投入されて、このコンベヤベルト１１によって搬送先に搬送される。コンベヤベルト１１にはホッパ等を通じて搬送物Ｓが投入されることもある。コンベヤベルト１１は、プーリ１５ａ、１５ｂ間に架け渡されていて所定のテンションで張設されている。
　コンベヤベルト１１は、帆布やスチールコード等の心体で構成される心体層１２と、心体層１２を挟む上カバーゴム１３と下カバーゴム１４とにより構成されている。心体層１２は、コンベヤベルト１１を張設するためのテンションを負担する部材である。コンベヤベルト１１のキャリア側では下カバーゴム１４が支持ローラ１６により支持され、リターン側では上カバーゴム１３が支持ローラ１６により支持されている。コンベヤベルト１１のキャリア側ではベルト幅方向に３つの支持ローラ１６が配置されていて、これらの支持ローラ１６によってコンベヤベルト１１は所定のトラフ角度ａで凹状に支持されている。駆動側のプーリ１５ａが回転駆動することにより、コンベヤベルト１１は一方向に所定の走行速度Ｖ１で稼働する。搬送物Ｓは上カバーゴム１３の上に投入され、上カバーゴム１３に積載されて搬送される。
　図１～図３に例示する本発明の衝撃試験装置１は、回転ドラム７と、接触部材４と、この接触部材４が着脱自在に取り付けられるアーム部３と、アーム部３に着脱自在に取り付けられる錘部材５と、制御部６ａとを備えている。さらに、この実施形態では、温度センサ９と、制御部６ａを除く上述した部品が内設されるケーシング１０とを備えている。
　ケーシング１０は、内部空間を所望の温度に設定して維持することができる。温度に加えて、内部空間を所望の湿度に設定して維持することができるケーシング１０を採用することもできる。
　回転ドラム７は、ベース２ａに立設された支持台に回転可能に支持されている。回転ドラム７は、駆動モータ６によって伝達ベルトを介して回転駆動される。回転ドラム７の回転数は可変であり、所望の回転数を設定することができる。この回転数は制御部６ａにより制御される。
　回転ドラム７の外周面にはゴムサンプルＲが取り付けられる。この実施形態では、ゴムサンプルＲが回転ドラム７の外周面の全周に渡って環状に取り付けられている。温度センサ９は、このゴムサンプルＲの表面温度を検知する。
　アーム部３は、ベース２ａに立設されたポスト２ｂに対して、回転軸３ｂによって上下方向に回動可能に軸支されている。アーム部３の長手方向一端部には接触部材４および錘部材５が取り付けられている。アーム部３の長手方向他端部には、ポスト２ｂに固定された上下加振ローラ８が設置されている。上下加振ローラ８は、駆動モータ６によって伝達ベルトを介して回転駆動される。
　回転ローラ７および上下加振ローラ８と駆動モータ６とは、ギヤ等の別の機構によって駆動力を伝達する構成にすることもできる。また、回転ローラ７と上下加振ローラ８とは、別々の駆動源によって回転駆動させる構成にすることもできる。
　上下加振ローラ８は、その外周面をアーム部３の上面に接触させつつ回転する。上下加振ローラ８の外周面には、突起８ａが周方向に間隔をあけて突設されている。このアーム部３と上下加振ローラ８とが、後述するように接触部材４をゴムサンプルＲの表面に繰り返し衝突させる繰り返し衝突機構を構成している。
　突起８ａを着脱自在にすることによって、上下加振ローラ８での突起８ａの周方向間隔、突出高さを異ならせることもできる。また、突起８ａの周方向間隔、突出高さを異ならせた複数種類の上下加振ローラ８を備えることもできる。
　接触部材４は、このゴムサンプルＲの表面に接触可能にアーム部３の長手方向一端部に取り付けられる。詳述すると、アーム部３の長手方向一端部に固定された保持部３ａに接触部材４が着脱自在に取り付けられる。
　接触部材４としては、ゴムサンプルＲの表面と接触する接触面の仕様（形状、硬さ、材質、表面粗さ等）が異なる複数種類が備わっている。即ち、このゴムサンプルＲと同仕様のゴムが上カバーゴム１３として使用されるコンベヤベルト１１が搬送する搬送物Ｓの表面と類似した仕様の接触面を有する接触部材４（４ａ、４ｂ、４ｃ）が備わっている。
　例えば、搬送物Ｓが鉄鉱石であるのか、石灰石であるのか、或いは土砂であるのかによって、鋭利さは硬さ等が異なるので、これらに類似した接触面を有する複数種類の接触部材４を備える。そして、複数種類の接触部材４（４ａ、４ｂ、４ｃ）から任意の接触部材４を選択して保持部３ａに取り付けられる構成になっている。
　上下加振ローラ８が回転することにより、アーム部３の長手方向他端部が上下方向に加振される。これに伴って、アーム部３はアーム部３の長手方向中途に位置にある回転軸３ｂを中心にして上下方向に回動する。そのため、アーム部３の長手方向一端部は他端部とは反対方向に上下方向に加振される。接触部材４も上下方向に加振されることになり、図１に例示した状態と図２に例示した状態を繰り返して、接触部材４がゴムサンプルＲの表面に繰り返し衝突することになる。この実施形態では、回転ドラム７（回転中心軸）の真上の位置で接触部材４がゴムサンプルＲの表面に衝突するように設定されている。
　錘部材５としては、重量が異なる複数の錘部材５が備わっていて、アーム部３の長手方向一端部に着脱自在に取り付けられる。錘部材５は、ゴムサンプルＲに対する接触部材４による衝突荷重を変化させるものであればよい。即ち、錘部材５の重さによって、接触部材４のゴムサンプルＲの表面に対する衝撃力を変化させることができる。
　この試験装置１は、上下加振ローラ８の回転数を変化させると、接触部材４のゴムサンプルＲの表面に対する衝突周期が変化する可変構造になっている。また、突起８ａの周方向の配列ピッチを異ならせることによっても、上記の衝突周期が変化する。
　突起８ａの突出高さを異ならせると、接触部材４の上下方向の振幅が変化するので、接触部材４のゴムサンプルＲの表面に対する衝撃力を変化させることができる。回転軸３ｂのアーム部３での長手方向位置を変える構成にすることもできる。また、上下加振ローラ８のアーム部３に接触する長手方向位置を変える構成にすることもできる。これらの構成によっても、接触部材４の上下方向の振幅が変化するので、接触部材４のゴムサンプルＲの表面に対する衝撃力を変化させることができる。
　次に、この衝撃試験装置１を用いてゴムサンプルＲの衝撃耐久性を評価する試験方法を説明する。
　回転ドラム７の外周面に評価対象物となるゴムサンプルＲを取り付けて、駆動モータ６を回転駆動する。この際に、回転ドラム７の回転速度を所望の速度に設定し、繰り返し衝突機構による接触部材４のゴムサンプルＲの表面に対する衝突周期を所望の周期に設定し、接触部材４による衝突荷重を錘部材５によって所望の衝突荷重に設定する。
　接触部材４は、複数種類の接触部材４（４ａ、４ｂ、４ｃ）から所望の接触部材を選択して保持部３ａに装着する。これにより、所望の接触部材４をゴムサンプルＲの表面に繰り返し衝突させる。
　本発明によれば、評価対象物となるゴムサンプルＲと同仕様のゴムが上カバーゴム１３として使用されるコンベヤベルト１１の実際の使用環境に類似した条件下で評価を行なうことが可能になる。即ち、回転ドラム７の回転速度は、コンベヤベルト１１の走行速度と同等の条件にする。接触部材４の衝突周期は、コンベヤベルト１１への搬送物Ｓの投入頻度と同等の条件にする。接触部材４による衝突荷重は、搬送物Ｓの投入高さや比重等に応じて、上カバーゴム１３が搬送物Ｓから受ける衝突荷重と同等の条件にする。
　これらによって、コンベヤベルト１１の実際の使用環境に類似した条件下にすることができる。したがって、実使用した場合のコンベヤベルト１１の上カバーゴム１３の衝撃耐久性（損傷具合や摩耗量等）を精度よく予測することが可能になる。
　この実施形態では、ケーシング１０によってゴムサンプルＲの外部環境温度を所望の温度に設定することができる。そのため、コンベヤベルト１１の実際の使用環境に一段と類似した条件下で評価を行なうことが可能になる。また、外部環境温度を異ならせて評価を行なうことで、ゴムサンプルＲの衝撃耐久性の温度依存性を把握することができる。
　また、温度センサ９を備えているので、評価中のゴムサンプルＲの表面温度変化を測定することができる。ゴムサンプルＲが摩耗、損傷する際には、熱エネルギが生じるので、温度センサ９による温度測定結果によって摩耗や損傷する際のエネルギを把握することができる。ゴムの種類によってこのエネルギの大きさは異なるので、温度測定結果は、例えば、このエネルギを小さくできるゴム種を選択するには有益である。
　繰り返し衝突機構は上述した実施形態に限らず、図４、図５に例示する実施形態に備わるような機構にすることもできる。この実施形態での繰り返し衝突機構は、外周面に接触部材４が取り付けられる回転ローラ４Ａを備えている。この回転ローラ４Ａは上下方向に移動可能に軸支されている。
　回転ドラム７の外周面に取り付けられたゴムサンプルＲの表面に接触部材４が接触することにより、回転ドラム７の回転力によって回転ローラ４Ａが回転する構成になっている。即ち、回転ドラム７が回転することにより、自動的に回転ローラ４Ａが回転する。これにより、ゴムサンプルＲの表面には接触部材４が繰り返し衝突することになる。
　この実施形態では、回転ローラ４Ａが繰り返し衝撃機構として機能する。また、図５に例示するように錘部材５を設けているが、回転ローラ４Ａを錘部材５として機能させることもできる。即ち、所望の衝撃荷重に設定するために回転ローラ４Ａの重さを調整する。或いは、適切な重さの回転ローラ４Ａを使用する。
１　衝撃試験装置
２ａ　ベース
２ｂ　ポスト
３　アーム部
３ａ　保持部
３ｂ　回転軸
４（４ａ、４ｂ、４ｃ）　接触部材
４Ａ　回転ローラ
５　錘部材
６　駆動モータ
６ａ　制御部
７　回転ドラム
８　上下加振ローラ（上下加振手段）
８ａ　突起
９　温度センサ
１０　ケーシング
１１　コンベヤベルト
１２　心体層
１３　上カバーゴム
１４　下カバーゴム
１５ａ、１５ｂ　プーリ
１６　支持ローラ
１７　別のコンベヤベルト
Ｒ　ゴムサンプル
Ｓ　搬送物

Claims (6)

  1. 　回転速度が可変の回転ドラムと、この回転ドラムの外周面に取り付けられたゴムサンプルの表面に接触可能な接触部材と、この接触部材を前記ゴムサンプルの表面に繰り返し衝突させる繰り返し衝突機構と、前記接触部材による衝突荷重を変化させる錘部材とを備え、前記繰り返し衝突機構による前記接触部材の前記ゴムサンプルの表面に対する衝突周期が可変であり、前記接触部材として、前記ゴムサンプルの表面と接触する接触面の仕様が異なる複数種類の接触部材を有し、この複数種類の接触部材から前記ゴムサンプルの表面に衝突させる接触部材が任意に選択される構成にしたことを特徴とする衝撃試験装置。
  2. 　前記ゴムサンプルの外部環境温度を可変にするケーシングを備える請求項１に記載の衝撃試験装置。
  3. 　前記ゴムサンプルの表面温度を検知する温度センサを備える請求項１または２に記載の衝撃試験装置。
  4. 　前記繰り返し衝突機構が、長手方向一端部に前記接触部材が取り付けられるアーム部と、このアーム部の長手方向他端部を上下方向に加振する上下加振手段とを備え、前記アーム部の長手方向中途の位置を回転軸により軸支して、前記回転軸を中心にして前記アーム部を上下方向に回動可能な構成にした請求項１～３のいずれかに記載の衝撃試験装置。
  5. 　前記繰り返し衝突機構が、外周面に前記接触部材が取り付けられる回転ローラを備え、この回転ローラを上下方向に移動可能に軸支して、前記ゴムサンプルの表面に前記接触部材が接触することにより、前記回転ドラムの回転力によって前記回転ローラを回転させる構成にした請求項１～３のいずれかに記載の衝撃試験装置。
  6. 　回転速度が可変の回転ドラムの外周面にゴムサンプルを取り付けて、このゴムサンプルの表面に対して、繰り返し衝突機構によって接触部材を繰り返し衝突させる衝撃試験方法であって、試験する際には、前記回転ドラムの回転速度を所望の速度に設定し、前記繰り返し衝突機構による前記接触部材の前記ゴムサンプルの表面に対する衝突周期を所望の周期に設定し、前記接触部材による衝突荷重を錘部材によって所望の衝突荷重に設定し、前記接触部材として備えている前記ゴムサンプルの表面と接触する接触面の仕様が異なる複数種類の接触部材から所望の接触部材を選択して前記ゴムサンプルの表面に繰り返し衝突させることを特徴とする衝撃試験方法。
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