WO2017183282A1 - ゴムの選定方法 - Google Patents

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    • G01N2203/003—Generation of the force
    • G01N2203/0032—Generation of the force using mechanical means
    • G01N2203/0039—Hammer or pendulum

Definitions

  • the present invention relates to a rubber selection method, and more particularly to a rubber selection method that can select an appropriate rubber that matches the actual use of an object when selecting a rubber to be used for an object such as a conveyor belt. is there.
  • Patent Documents 1 to 3 Conventionally, various methods for evaluating the impact resistance of a conveyor belt have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the impact resistance of rubber is evaluated by grasping the damage state of a test sample that collides with an impact imparting body such as a weight.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-216852 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-257187 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-189533
  • An object of the present invention is to provide a rubber selection method capable of selecting an appropriate rubber that matches the actual use of an object when selecting a rubber to be used for the object such as a conveyor belt.
  • the rubber selecting method of the present invention is a method of selecting rubber used for an object used while an impacting object collides with the impact imparting body for a plurality of types of rubber test samples having different physical properties.
  • An impact test for free-falling is performed under predetermined test conditions, and the loss energy absorbed by the test sample when the impact imparting body collides with the test sample, the thermal energy generated in the test sample, Acquire data of at least one item out of three items with the indentation amount of the impact imparting body with respect to the test sample, and based on the ranking of the superiority of the plurality of types of test samples in the item from which the data was acquired
  • a specific test sample is selected from the types of test samples.
  • Another rubber selection method of the present invention is a method of selecting rubber used for an object used while a collision object collides, and allows the impact imparting body to freely fall on a plurality of types of rubber test samples having different physical properties.
  • An impact test is performed under predetermined test conditions, and loss energy absorbed by the test sample when the impact imparting body collides with the test sample, thermal energy generated in the test sample, and the test sample with respect to the test sample.
  • a plurality of types of rubber test samples having different physical properties are used, and the energy loss absorbed by the test sample when the impact imparting body collides with these test samples by free-falling, the test sample
  • the data of at least one of the three items of the heat energy generated in step 3 and the intrusion amount of the impact imparting body with respect to the test sample is acquired and used.
  • These items are closely related to the durability (impact resistance) of rubber. Therefore, it is possible to select an appropriate rubber that matches the actual use of the object by selecting the most suitable rubber based on the rank (order) of the superiority of the multiple types of test samples in these items. Become.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram (flow chart) illustrating a flow when selecting an appropriate rubber according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the basic structure of the impact test apparatus.
  • FIG. 3 is an explanatory view schematically illustrating a test sample that is deformed by a free-falling impact imparting body.
  • FIG. 4 is a graph illustrating the relationship between the impact force at room temperature and the amount of intrusion.
  • FIG. 5 is a graph illustrating the relationship between the impact force at 70 ° C. and the amount of intrusion.
  • FIG. 6 is a graph illustrating the change over time of the surface temperature of the test sample.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram (flow chart) illustrating a flow when selecting an appropriate rubber according to another embodiment of the present invention.
  • the rubber selection method of the present invention will be described based on the embodiment shown in the drawings.
  • gum used for the target object used while a collision object collides is selected.
  • the object is a conveyor belt and the rubber to be selected is an upper cover rubber of the conveyor belt will be described as an example.
  • an appropriate test sample (rubber) to be used as the upper cover rubber is selected from a plurality of types of rubber test samples S having different physical properties (for example, viscoelastic properties) by the procedure illustrated in FIG.
  • an impact test in which the impact imparting body 10 is freely dropped is performed on a plurality of types of rubber test samples S having different physical properties under predetermined test conditions.
  • This test condition is preferably set to a condition corresponding to the environment when the selected rubber (test sample S) is actually used as the upper cover rubber of the conveyor belt.
  • the impact test apparatus 1 includes an installation base 2 on which the test sample S is installed, an impact imparting body 10 that freely drops the test sample S, a load meter 5, a displacement meter 6, and a calculation unit 8. Yes. Furthermore, it has a temperature sensor 7 and a temperature controller 9.
  • the impact imparting body 10 it is desirable to include a plurality of types of impact imparting bodies 10a, 10b, 10c, and 10d having different specifications such as the lower end shape and weight. From these plural types of specifications, the impact imparting body 10 having specifications approximate to the conveyed product that gives an impact to the upper cover rubber in actual use is selected.
  • a beam portion 3a extends between the standing frame 3 and a holding mechanism 4 is provided on the beam portion 3a.
  • the beam portion 3a can be arbitrarily moved to a height position and fixed.
  • the impact applying body 10a detachably held by the holding mechanism 4 is configured to freely fall toward the test sample S installed on the plate-shaped installation table 2 when the holding is released.
  • the load cell 5 is installed below the installation table 2 and measures the impact force acting on the test sample S.
  • the displacement meter 6 measures the indentation amount H of the impact imparting body 10 a that has collided with the test sample S by free fall. When the shape of the lower end of the impact imparting body 10 is sharp, the indentation amount H becomes the flaw depth.
  • Measurement data of the load meter 5 and the displacement meter 6 is input to the calculation unit 8. As the calculation unit 8, various computers can be used.
  • the temperature sensor 7 measures the surface temperature of the test sample S.
  • the surface temperature measured by the temperature sensor 7 is input to the calculation unit 8.
  • thermography or the like can be used as the temperature sensor 7, thermography or the like.
  • the temperature controller 9 heats or cools the test sample S, and sets the temperature of the test sample S to an arbitrary temperature.
  • the temperature controller 9 installed on the lower surface of the installation table 2 heats or cools the installation table 2 to indirectly heat or cool the test sample S and set it to an arbitrary temperature.
  • a constant temperature case or the like in which the entire test apparatus is covered with a cover and the inside of the cover can be set to an arbitrary atmospheric temperature can be used.
  • the procedure for acquiring the data of each item using this impact test apparatus 1 is as follows.
  • the test sample S is installed on the installation base 2 illustrated in FIG.
  • An appropriate impact imparting body 10a that approximates the actual use condition of the conveyor belt 11 is selected from a plurality of types of impact imparting bodies 10 and attached to the holding mechanism 4. Further, the impact applying body 10 is set to an appropriate height position (for example, a position at a height h from the surface of the test sample S) by moving the beam portion 3a.
  • the test sample S is set to a predetermined temperature by the temperature controller 9.
  • the holding by the holding mechanism 4 with respect to the impact imparting body 10 is released, and the impact imparting body 10 is freely dropped and collided with the test sample S.
  • M is a known mass of the impact imparting body 10.
  • the load force 5 sequentially measures the impact force acting on the test sample S. Further, the displacement amount H of the impact imparting body 10 with respect to the test sample S illustrated in FIG.
  • the impact force measured by the load meter 5 and the indentation amount H measured by the displacement meter 6 are input to the calculation unit 8. This indentation amount H varies depending on the rubber physical properties.
  • FIG. 4 shows measurement data when four types of test samples S (S1 to S4) are tested at room temperature under the same test conditions (when the test sample S is about 20 ° C.).
  • FIG. 5 shows measurement data when testing is performed at 70 ° C. by changing only the temperatures of the four types of test samples S (S1 to S4).
  • the calculation unit 8 calculates the loss energy E1 absorbed by the test sample S when the impact imparting body 10 and the test sample S collide based on the input measurement data. 4 and 5, the range of the data curve of each test sample S that rises to the right indicates the impact force and the amount of intrusion H from when the impact imparting body 10 contacts the test sample S to the deepest indentation. Shows the relationship. Therefore, the intrusion energy Ea can be calculated by integrating this data curve in this range.
  • the range to the left of these data curves shows the relationship between the impact force and the amount of indentation H until the impact imparting body 10 retreats from the test sample S to the deepest position and then rebounds from the test sample 10. ing. Therefore, the repulsive energy Eb can be calculated by integrating this data curve in this range.
  • This loss energy E1 (or loss energy E1 / impact energy E) varies depending on rubber physical properties.
  • the surface temperature of the test sample S immediately after the impact imparting body 10 bounces can be sequentially measured by the temperature sensor 7.
  • the surface temperature measured by the temperature sensor 7 is input to the calculation unit 8. As illustrated in FIG. 6, the surface temperature of the test sample at room temperature is measured, and the change with time can be grasped.
  • the calculation unit 8 calculates the thermal energy E2 generated in the test sample S when the impact imparting body 10 and the test sample S collide based on the measured surface temperature and the intrusion amount H.
  • the rising temperature ⁇ T (maximum rising temperature ⁇ T) of the test sample S due to the collision with the impact imparting body 10 is found.
  • the specific heat c of the test sample S is known in advance.
  • the mass m of the test sample S whose temperature has increased is calculated as follows, for example.
  • the indentation amount H of the impact imparting body 10 is measured by the displacement meter 6. Since the shape of the impact imparting body 10 is known in advance, for example, the maximum cross-sectional area and the maximum amount of intrusion of the portion of the impact imparting body 10 that is invaded into the test sample S when it is most deeply invaded.
  • the volume V calculated by multiplying by H is defined as the volume V of the test sample S whose temperature has increased. Since the specific gravity ⁇ of the test sample S is known in advance, the mass m of the test sample S whose temperature has increased can be calculated by multiplying the volume V and the specific gravity ⁇ .
  • the thermal energy E2 can be calculated by multiplying the mass m, the specific heat c, and the rising temperature ⁇ T. This thermal energy E2 varies depending on the rubber physical properties.
  • the impact test is performed for each item (loss energy E1, thermal energy E, indentation amount H) from which the data was acquired.
  • the relative evaluation of the plurality of types of test samples S performed is performed.
  • ⁇ Specific relative evaluation method ranks the superiority of multiple types of test samples S in the items for which data was acquired.
  • the loss energy E1 for example, it is evaluated that the greater the loss energy E1, the better the impact resistance, and it is ranked first, second, third, fourth as being excellent in order of the loss energy E1.
  • the thermal energy E2 for example, it is evaluated that the larger the thermal energy E2, the better the impact resistance, and the ranking (1st to 4th) is ranked as being superior in the descending order of the thermal energy E2.
  • the intrusion amount H for example, the smaller the indentation amount H is, the smaller the flaw depth is. To 4th place.
  • a comprehensive evaluation of each test sample S is performed.
  • a specific test sample S is selected from a plurality of types of test samples S1 to S4 based on the above-described ranking.
  • the test sample S with the highest priority (first place) in that item is specified, and this test sample S is selected.
  • preset priorities between the respective items are set in advance. For example, items with high priority are set in the order of loss energy E1, intrusion amount H, and heat energy E2. Then, based on the priority order of the plurality of types of test samples S in each item and the priority order between the respective items set in advance, a specific optimum from among the plurality of types of test samples S1 to S4. Test sample S (rubber) is selected.
  • test sample S1 if a test sample S1 has the highest advantage in all items, the test sample S1 is selected.
  • the test sample S2 is selected with an emphasis on the order of the test sample S in the item with the highest priority (loss energy E1).
  • the present invention data of at least one of the three items of the loss energy E1, the thermal energy E2, and the intrusion amount H, which are closely related to the durability (impact resistance) of the rubber, is acquired. Use. Therefore, by selecting the most suitable rubber based on the order of superiority of the multiple types of test samples S in these items, an appropriate rubber (upper cover rubber) that matches the actual use of the object (conveyor belt) can be obtained. It becomes possible to select.
  • an appropriate upper cover rubber according to the life of the conveyor belt. It is also possible to select an upper cover rubber that can make the flaw depth within an allowable range. When selection is performed using the data of the above three items, it is easy to select an appropriate rubber (upper cover rubber) that matches the actual use with high accuracy.
  • an impact test is performed using a plurality of test samples S when selecting an appropriate rubber.
  • data that has already been accumulated through an impact test is used without performing an impact test.
  • At least one item of the three items of data of the loss energy E1, the thermal energy E2, and the intrusion amount H described in the previous embodiment is acquired, and the item from which the data is acquired.
  • the correlation between the viscoelastic properties of each test sample S are previously grasped.
  • loss coefficient (tan ⁇ ) loss coefficient (tan ⁇ )
  • storage elastic modulus (E ′) loss elastic modulus (E ′′) and the like can be used.
  • the order of superiority of multiple types of test samples S in the items for which data is acquired is previously grasped.
  • the loss energy E1 is evaluated to be superior in impact resistance as the loss energy E1 is larger, and the loss energy E1 is ranked in the order of greater loss energy E1.
  • the thermal energy E2 for example, the larger the thermal energy E2, the higher the impact resistance, and the higher the thermal energy E2, the higher the order of the thermal energy E2.
  • the intrusion amount H for example, the smaller the intrusion amount H is, the smaller the flaw depth is. .
  • a database showing the correlation with the viscoelastic properties of each test sample S is created and stored in a computing device such as a computer. Furthermore, this database associates an order of superiority of a plurality of types of test samples S in each item. Moreover, since the data of each item has temperature dependence, it is good to create the database for every predetermined temperature.
  • viscoelastic characteristics of a plurality of types of candidate rubbers are input to the arithmetic unit.
  • a specific rubber is selected from a plurality of types of candidate rubbers based on the input viscoelastic characteristics and the above-described correlation and order.
  • each item (loss energy E1, energy E2, indentation depth H) and the viscoelastic characteristics that are grasped in advance and the values of the input viscoelastic characteristics, respectively,
  • data for each item is calculated.
  • the degree of loss energy E1, energy E2, and indentation depth H of each rubber is determined.
  • Priorities are set in advance between the items. For example, items with high priority are set in the order of loss energy E1, intrusion amount H, and heat energy E2.
  • the object is a conveyor belt and the rubber to be selected is exemplified as an upper cover rubber.
  • the present invention is not limited to this.
  • Other examples of rubbers that can be selected using the present invention include lower cover rubber for conveyor belts, tread rubber for tires, and the like.

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Abstract

コンベヤベルト等の対象物に用いるゴムを選定する際に、対象物の実使用に合致した適切なゴムを選定できるゴムの選定方法を提供する。物性の異なる複数種類のゴムの試験サンプルＳに対して衝撃付与体１０を自由落下させる衝撃試験を所定の試験条件下で行って、衝撃付与体１０が試験サンプルＳに衝突した際に試験サンプルＳにより吸収された損失エネルギＥ１、試験サンプルＳに発生した熱エネルギＥ２および試験サンプルＳに対する衝撃付与体１０の陥入量Ｈの３項目のうちの少なくとも１項目のデータを取得して、データを取得した項目におけるそれぞれの試験サンプルＳの優位性の順位に基づいて、それぞれの試験サンプルＳの中から最適な試験サンプルＳを選定する。

Description

ゴムの選定方法
　本発明は、ゴムの選定方法に関し、さらに詳しくは、コンベヤベルト等の対象物に用いるゴムを選定する際に、対象物の実使用に合致した適切なゴムを選定できるゴムの選定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搬送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上カバーゴムの表面にカット傷が生じることもある。
　従来、コンベヤベルトの耐衝撃性を評価する方法は種々提案されている（例えば、特許文献１～３参照）。一般的にゴムの耐衝撃性は、錘などの衝撃付与体を衝突させた試験サンプルの損傷状態を把握して評価している。
　上カバーゴムの耐衝撃性は、ゴム特性や使用環境等によって違いがある。そのため、上カバーゴムには、コンベヤベルトの実使用での耐衝撃性を考慮して適切なゴムを選定する必要がある。
日本国特開２０１０－２１６８５２号公報 日本国特開２０１１－２５７１８７号公報 日本国特開２０１２－１８９５３３号公報
　本発明の目的は、コンベヤベルト等の対象物に用いるゴムを選定する際に、対象物の実使用に合致した適切なゴムを選定できるゴムの選定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ゴムの選定方法は、衝突物が衝突しながら使用される対象物に用いるゴムの選定方法において、物性の異なる複数種類のゴムの試験サンプルに対して衝撃付与体を自由落下させる衝撃試験を所定の試験条件下で行い、前記衝撃付与体が前記試験サンプルに衝突した際に前記試験サンプルにより吸収された損失エネルギと、前記試験サンプルに発生した熱エネルギと、前記試験サンプルに対する前記衝撃付与体の陥入量との３項目のうちの少なくとも１項目のデータを取得し、データを取得した項目における前記複数種類の試験サンプルの優位性の順位に基づいて、前記複数種類の試験サンプルの中から特定の試験サンプルを選定することを特徴とする。
　本発明の別のゴムの選定方法は、衝突物が衝突しながら使用される対象物に用いるゴムの選定方法において、物性の異なる複数種類のゴムの試験サンプルに対して衝撃付与体を自由落下させる衝撃試験を所定の試験条件下で行い、前記衝撃付与体が前記試験サンプルに衝突した際に前記試験サンプルにより吸収された損失エネルギと、前記試験サンプルに発生した熱エネルギと、前記試験サンプルに対する前記衝撃付与体の陥入量との３項目のデータのうちの少なくとも１項目を取得して、データを取得した項目とそれぞれの前記試験サンプルの粘弾性特性との相関関係と、データを取得した項目における前記複数種類の試験サンプルの優位性の序列とを予め把握しておき、ゴムを選定する際に、候補となる複数種類のゴムの粘弾性特性と、予め把握している前記相関関係および前記序列とに基づいて、候補となる前記複数種類のゴムの中から特定のゴムを選定することを特徴とする。
　本発明によれば、物性の異なるゴムの試験サンプルを複数種類用いて、これら試験サンプルに対して衝撃付与体を自由落下させて衝突した際に前記試験サンプルにより吸収された損失エネルギ、前記試験サンプルに発生した熱エネルギおよび前記試験サンプルに対する前記衝撃付与体の陥入量の３項目の内の少なくとも１項目のデータを取得して利用する。これらの項目は、ゴムの耐久性（耐衝撃性）に密接に関連する。それ故、これら項目における前記複数種類の試験サンプルの優位性の順位（序列）に基づいて最適なゴムを選定することで、対象物の実使用に合致した適切なゴムを選定することが可能になる。
図１は本発明により適切なゴムを選定する際のフローを例示する説明図（フローチャート）である。 図２は衝撃試験装置の基本構造を例示する説明図である。 図３は自由落下する衝撃付与体によって変形する試験サンプルを模式的に例示する説明図である。 図４は室温における衝撃力と陥入量との関係を例示するグラフ図である。 図５は７０℃における衝撃力と陥入量との関係を例示するグラフ図である。 図６は試験サンプルの表面温度の経時変化を例示するグラフ図である。 図７は本発明の別の実施形態により適切なゴムを選定する際のフローを例示する説明図（フローチャート）である。
　以下、本発明のゴムの選定方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。本発明では、衝突物が衝突しながら使用される対象物に用いるゴムを選定する。実施形態では、対象物をコンベヤベルトとして、選定するゴムをコンベヤベルトの上カバーゴムにした場合を例にして説明する。
　本発明では図１に例示する手順により、物性(例えば粘弾性特性)の異なる複数種類のゴムの試験サンプルＳから上カバーゴムとして使用する適切な試験サンプル（ゴム）を選定する。
　そこで、まず、図２に例示する衝撃試験装置１を用いて、物性の異なる複数種類のゴムの試験サンプルＳに対して衝撃付与体１０を自由落下させる衝撃試験を所定の試験条件下で行う。この試験条件は、選定したゴム（試験サンプルＳ）をコンベヤベルトの上カバーゴムとして実使用する場合の環境に対応した条件にすることが望ましい。
　この衝突試験によって、衝撃付与体１０と試験サンプルＳとが衝突した際に試験サンプルＳより吸収された損失エネルギＥ１と、試験サンプルＳに発生した熱エネルギＥ２と、試験サンプルＳに対する衝撃付与体１０の陥入量Ｈとの３項目のうちの少なくとも１項目のデータを取得する。
　衝撃試験装置１は、試験サンプルＳが設置される設置台２と、試験サンプルＳに対して自由落下させる衝撃付与体１０と、荷重計５と、変位計６と、演算部８とを備えている。さらに、温度センサ７および温度調節器９を有している。
　衝撃付与体１０としては、下端形状や重さ等など仕様が異なる複数種類の衝撃付与体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えることが望ましい。これら複数種類の仕様の中から、実使用において上カバーゴムに衝撃を与える搬送物と近似する仕様の衝撃付与体１０を選択する。
　衝撃試験装置１では、立設された状態のフレーム３の間に梁部３ａが延在し、この梁部３ａに保持機構４が設けられている。梁部３ａは任意に高さ位置に移動して固定可能になっている。保持機構４によって着脱自在に保持された衝撃付与体１０ａが、保持解除されることにより、平板状の設置台２に設置されている試験サンプルＳに向かって自由落下する構成になっている。
　荷重計５は、設置台２の下方に設置されていて、試験サンプルＳに作用する衝撃力を測定する。変位計６は図３に例示するように、試験サンプルＳに対して自由落下して衝突した衝撃付与体１０ａの陥入量Ｈを測定する。衝撃付与体１０の下端形状が鋭利な場合は、この陥入量Ｈは傷深さになる。演算部８には、荷重計５および変位計６の測定データが入力される。演算部８としては、各種のコンピュータ等を用いることができる。
　温度センサ７は、試験サンプルＳの表面温度を測定する。温度センサ７により測定された表面温度は演算部８に入力される。温度センサ７としては、サーモグラフィ等を用いることができる。
　温度調節器９は、試験サンプルＳを加温または冷却して、試験サンプルＳの温度を任意の温度に設定する。この実施形態では、設置台２の下面に設置された温度調節器９が設置台２を加温または冷却することにより、間接的に試験サンプルＳを加温または冷却して任意の温度に設定する。温度調節器９としては、その他に、試験装置全体をカバーで覆い、そのカバー内部を任意の雰囲気温度に設定できる恒温ケース等を用いることもできる。
　この衝撃試験装置１を用いて各項目のデータを取得する手順は以下のとおりである。
　図２に例示する設置台２に試験サンプルＳを設置する。保持機構４には、複数種類の衝撃付与体１０の中からコンベヤベルト１１の実使用条件に近似する適切な衝撃付与体１０ａを選択して取付ける。また、梁部３ａを移動させて衝撃付与体１０を適切な高さ位置(例えば、試験サンプルＳの表面から高さｈの位置)に設定する。温度調節器９によって試験サンプルＳを所定温度に設定する。
　次いで、衝撃付与体１０に対する保持機構４による保持を解除して、衝撃付与体１０を自由落下させて試験サンプルＳに衝突させる。このとき、試験サンプルＳの表面から高さｈの位置から自由落下させた衝撃付与体１０により付与される衝撃エネルギＥは、Ｍｇｈである（Ｅ＝Ｍｇｈ）。ここで、Ｍは衝撃付与体１０の既知の質量である。
　自由落下させた衝撃付与体が試験サンプルに接触してから跳ね返って試験サンプルから離れるまでの間の衝突過程では、荷重計５により、試験サンプルＳに作用する衝撃力を逐次測定する。また、図３に例示する試験サンプルＳに対する衝撃付与体１０の陥入量Ｈを、変位計６により逐次測定する。荷重計５により測定された衝撃力および変位計６により測定された陥入量Ｈは演算部８に入力される。この陥入量Ｈはゴム物性によって異なる。
　この衝撃試験によって、図４、５に例示するように衝撃力および陥入量Ｈが測定される。図４は、同じ試験条件で、４種類の試験サンプルＳ（Ｓ１～Ｓ４）を室温で試験をした場合(試験サンプルＳが２０℃程度の場合)の測定データを示している。図５は、４種類の試験サンプルＳ（Ｓ１～Ｓ４）の温度のみを変えて、７０℃にして試験した場合の測定データを示している。
　演算部８では、入力された測定データに基づいて、衝撃付与体１０と試験サンプルＳとが衝突した際に試験サンプルＳにより吸収された損失エネルギＥ１を算出する。図４、図５では、それぞれの試験サンプルＳのデータ曲線の右上がりの範囲は、衝撃付与体１０が試験サンプルＳに接触してから最も深くまで陥入するまでの衝撃力と陥入量Ｈとの関係を示している。それ故、この範囲でこのデータ曲線を積分することで、陥入エネルギＥａを算出できる。
　一方、これらデータ曲線の左下がりの範囲は、衝撃付与体１０が試験サンプルＳに最も深くまで陥入してから跳ね返って試験サンプル１０から離れるまでの衝撃力と陥入量Ｈとの関係を示している。それ故、この範囲でこのデータ曲線を積分することで、反発エネルギＥｂを算出できる。
　したがって、陥入エネルギＥａから反発エネルギＥｂを差し引くことにより、試験サンプルＳにより吸収された損失エネルギＥ１を算出することができる（Ｅ１＝Ｅａ－Ｅｂ）。即ち、図４、図５では、それぞれのデータ曲線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４により囲まれた面積がそれぞれの試験サンプルＳの損失エネルギＥ１になる。この損失エネルギＥ１（或いは、損失エネルギＥ１／衝撃エネルギＥ）はゴム物性によって異なる。
　図４と図５のデータを比較すると、損失エネルギＥ１は試験サンプルＳの温度に依存することが分かる。それ故、試験サンプルＳの温度を複数水準に異ならせて衝撃試験を行うことにより既述した各測定データを取得して、損失エネルギＥの温度依存性を把握するとよい。
　この衝撃試験装置１では、衝撃付与体１０が跳ね返った直後の試験サンプルＳの表面温度を温度センサ７により逐次測定することができる。温度センサ７により測定された表面温度は、演算部８に入力される。図６に例示するように室温の試験サンプルの表面温度が測定されて、その経時変化が把握できる。
　演算部８では、測定した表面温度と陥入量Ｈとに基づいて、衝撃付与体１０と試験サンプルＳとが衝突した際に試験サンプルＳに発生した熱エネルギＥ２を算出する。熱エネルギＥ２はＥ２＝ｍｃΔＴにより算出できる。ｍは温度上昇した試験サンプルＳの質量、ｃは試験サンプルＳの比熱、ΔＴは試験サンプルＳにおける上昇温度である。
　図６の測定データからは、衝撃付与体１０との衝突による試験サンプルＳの上昇温度ΔＴ（最大上昇温度ΔＴ）が判明する。試験サンプルＳの比熱ｃは予め判明している。
　温度上昇した試験サンプルＳの質量ｍは例えば、下記のとおり算出する。衝撃付与体１０の陥入量Ｈは変位計６により測定される。そして、衝撃付与体１０の形状は予め判明しているので、例えば、最も深く陥入した際に衝撃付与体１０の試験サンプルＳに陥入している部分の最大横断面積と、最大陥入量Ｈとを乗じて算出した体積Ｖを、温度上昇した試験サンプルＳの体積Ｖとする。試験サンプルＳの比重ρは予め判明しているので、体積Ｖと比重ρとを乗じることにより、温度上昇した試験サンプルＳの質量ｍが算出できる。そして、これら質量ｍ、比熱ｃおよび上昇温度ΔＴを乗じることにより、熱エネルギＥ２を算出することができる。この熱エネルギＥ２はゴム物性によって異なる。
　衝撃試験を行って必要な項目のデータを取得した後は、図１に例示するように、データを取得したそれぞれの項目（損失エネルギＥ１、熱エネルギＥ、陥入量Ｈ）において、衝撃試験を行った複数種類の試験サンプルＳの相対評価を行う。
　具体的な相対評価の方法は、データを取得した項目における複数種類の試験サンプルＳの優位性を順位付けする。損失エネルギＥ１については例えば、損失エネルギＥ１が大きい程、耐衝撃性が優れていると評価して、損失エネルギＥ１の大きい順に優れているとして１位、２位、３位、４位と順位付けをする。熱エネルギＥ２については例えば、熱エネルギＥ２が大きい程、耐衝撃性が優れていると評価して、熱エネルギＥ２の大きい順に優れているとして順位付け（１位～４位）をする。陥入量Ｈについては例えば、陥入量Ｈが小さい程、傷深さが小さくなるので耐衝撃性が優れていると評価して、陥入量Ｈの小さい順に優れているとして順位付け（１位～４位）をする。
　次いで、図１に例示するように、それぞれの試験サンプルＳの総合評価を行う。この総合評価では、上述の順位付けした順位に基づいて、複数種類の試験サンプルＳ１～Ｓ４の中から特定の試験サンプルＳを選定する。データを取得した項目が１項目のみの場合は、その項目において最も優位性の高い順位（１位）の試験サンプルＳを特定し、この試験サンプルＳを選定する。
　データを取得した項目が複数項目の場合は、予め設定されているそれぞれの項目間の優先順位を予め設定しておく。例えば、優先順位の高い項目を、損失エネルギＥ１、陥入量Ｈ、熱エネルギＥ２の順番で順位を設定しておく。そして、それぞれの項目における複数種類の試験サンプルＳの優位性の順位と、予め設定されているそれぞれの項目間の優先順位とに基づいて、複数種類の試験サンプルＳ１～Ｓ４の中から特定の最適な試験サンプルＳ（ゴム）を選定する。
　具体的には、すべての項目において、ある試験サンプルＳ１が最も優位性が高ければ、その試験サンプルＳ１を選定する。一方、損失エネルギＥ１の項目では、ある試験サンプルＳ２が最も優位性が高く、陥入量Ｈの項目や熱エネルギＥ２の項目では別の試験サンプルＳ１、Ｓ３が最も優位性が高い場合もある。このような場合は、優先順位が最も高い項目（損失エネルギＥ１）における試験サンプルＳの順位を重視して、試験サンプルＳ２を選定する。
　このように本発明では、ゴムの耐久性（耐衝撃性）に密接に関連する上述した損失エネルギＥ１、熱エネルギＥ２および陥入量Ｈの３項目の内の少なくとも１項目のデータを取得して利用する。それ故、これら項目における複数種類の試験サンプルＳの優位性の順位に基づいて最適なゴムを選定することで、対象物（コンベヤベルト）の実使用に合致した適切なゴム（上カバーゴム）を選定することが可能になる。
　本発明により、コンベヤベルトの寿命に応じた適切な上カバーゴムを選定することも可能になる。また、傷深さを許容範囲内にできる上カバーゴムを選定することも可能になる。上述の３項目のデータを利用して選定を行うと、精度よく実使用に合致した適切なゴム（上カバーゴム）を選定し易くなる。
　次に、本発明のゴムの選定方法の別の実施形態を説明する。
　先の実施形態では、適切なゴムを選定する際に、複数の試験サンプルＳを用いて衝撃試験を行っている。一方、この実施形態では、適切なゴムを選定する際には、衝撃試験を実施せずに、既に衝撃試験を行って蓄積したデータを利用する。
　そこで、この実施形態では、先の実施形態で説明した損失エネルギＥ１と、熱エネルギＥ２と、陥入量Ｈとの３項目のデータのうちの少なくとも１項目を取得して、データを取得した項目とそれぞれの試験サンプルＳの粘弾性特性との相関関係を予め把握しておく。粘弾性特性としては、損失係数（ｔａｎδ）、貯蔵弾性率（Ｅ’）、損失弾性率（Ｅ’’）等を用いることができる。
　また、データを取得した項目における複数種類の試験サンプルＳの優位性の序列を予め把握しておく。具体的には、損失エネルギＥ１については例えば、損失エネルギＥ１が大きい程、耐衝撃性が優れていると評価して、損失エネルギＥ１の大きい順に優れているとする序列にする。熱エネルギＥ２については例えば、熱エネルギＥ２が大きい程、耐衝撃性が優れていると評価して、熱エネルギＥ２の大きい順に優れているとする序列にする。陥入量Ｈについては例えば、陥入量Ｈが小さい程、傷深さが小さくなるので耐衝撃性が優れていると評価して、陥入量Ｈの小さい順に優れているとする序列にする。
　このように、それぞれの試験サンプルＳの粘弾性特性との相関関係を示すデータベースを作成し、コンピュータ等の演算装置に記憶させておく。さらに、このデータベースには、それぞれの項目における複数種類の試験サンプルＳの優位性の序列を関連付けておく。また、それぞれの項目のデータは温度依存性があるので、所定の温度毎のデータベースを作成するとよい。
　次いで、上カバーゴムに適切なゴムを選定する際には、図７に例示するように、候補となる複数種類のゴムの粘弾性特性を演算装置に入力する。演算装置では、入力された粘弾性特性と、上述した相関関係および序列とに基づいて、候補となる複数種類のゴムの中から特定のゴムを選定する。
　具体的には、それぞれの項目（損失エネルギＥ１、エネルギＥ２、陥入深さＨ）と粘弾性特性との予め把握している相関関係と、入力された粘弾性特性の値とによって、それぞれのゴムについて、それぞれの項目のデータを算出する。これにより、それぞれのゴムの損失エネルギＥ１、エネルギＥ２、陥入深さＨの程度が判明する。
　次いで、それぞれの項目では、予め把握している序列に基づいて、それぞれのゴムの優位性について相対評価する。これにより、それぞれの項目での優位性の順番が確定する。
　次いで、個別に評価していたゴムを総合評価する。それぞれの項目間では、優先順位を予め設定しておく。例えば、優先順位の高い項目を、損失エネルギＥ１、陥入量Ｈ、熱エネルギＥ２の順番で順位を設定しておく。
　総合評価では、すべての項目において、あるゴムが最も優位性が高ければ、そのゴムを選定する。一方、損失エネルギＥ１の項目では、あるゴムが最も優位性が高く、陥入量Ｈの項目や熱エネルギＥ２の項目では別のゴムが最も優位性が高い場合もある。この場合は、優先順位が最も高い項目（損失エネルギＥ１）におけるゴムの順位を重視して、損失エネルギＥ１において最も優位性が高いゴムを選定する。
　上述したそれぞれの実施形態では、対象物をコンベヤベルトとし、選定するゴムを上カバーゴムとして例示しているが、これに限定されない。本発明を用いて選定するゴムとしては、その他に、コンベヤベルトの下カバーゴム、タイヤのトレッドゴム等を例示できる。
１　衝撃試験装置
２　設置台
３　フレーム
３ａ　梁部
４　保持機構
５　荷重計
６　変位計
７　温度センサ
８　演算部
９　温度調節器
１０　衝撃付与体
Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）　試験サンプル

Claims (5)

  1. 　衝突物が衝突しながら使用される対象物に用いるゴムの選定方法において、
    　物性の異なる複数種類のゴムの試験サンプルに対して衝撃付与体を自由落下させる衝撃試験を所定の試験条件下で行い、前記衝撃付与体が前記試験サンプルに衝突した際に前記試験サンプルにより吸収された損失エネルギと、前記試験サンプルに発生した熱エネルギと、前記試験サンプルに対する前記衝撃付与体の陥入量との３項目のうちの少なくとも１項目のデータを取得し、データを取得した項目における前記複数種類の試験サンプルの優位性の順位に基づいて、前記複数種類の試験サンプルの中から特定の試験サンプルを選定することを特徴とするゴムの選定方法。
  2. 　前記３項目のデータを取得し、それぞれの項目における前記複数種類の試験サンプルの優位性の順位と、予め設定されているそれぞれの項目間の優先順位とに基づいて、前記複数種類の試験サンプルの中から最適な試験サンプルを選定する請求項１に記載のゴムの選定方法。
  3. 　前記物性に少なくとも粘弾性特性が含まれる請求項１または２に記載のゴムの選定方法。
  4. 　衝突物が衝突しながら使用される対象物に用いるゴムの選定方法において、
    　物性の異なる複数種類のゴムの試験サンプルに対して衝撃付与体を自由落下させる衝撃試験を所定の試験条件下で行い、前記衝撃付与体が前記試験サンプルに衝突した際に前記試験サンプルにより吸収された損失エネルギと、前記試験サンプルに発生した熱エネルギと、前記試験サンプルに対する前記衝撃付与体の陥入量との３項目のデータのうちの少なくとも１項目を取得して、データを取得した項目とそれぞれの前記試験サンプルの粘弾性特性との相関関係と、データを取得した項目における前記複数種類の試験サンプルの優位性の序列とを予め把握しておき、
    　ゴムを選定する際に、候補となる複数種類のゴムの粘弾性特性と、予め把握している前記相関関係および前記序列とに基づいて、候補となる前記複数種類のゴムの中から特定のゴムを選定することを特徴とするゴムの選定方法。
  5. 　前記対象物がコンベヤベルトである請求項1～４のいずれかに記載のゴムの選定方法。
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