JP6933910B2 - Durability test equipment - Google Patents
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Description
本発明は、弾性部材等の被試験体の耐久性試験をおこなう耐久性試験装置に関するものである。 The present invention relates to a durability test apparatus for performing a durability test of an object to be tested such as an elastic member.
RC高架橋やPC高架橋をはじめとする各種インフラ施設や超高層ビルといった大型のコンクリート構造物の施工において、コンクリートポンプ車等のコンクリート供給源から実際のコンクリート打設位置までコンクリートを移送する際に、鉛直方向に長い距離を落下させて移送する場合が往々にしてあるが、落下距離が長くなるにつれてコンクリートの落下速度が増加し、コンクリートは移送管の内壁や打設場所に高速で衝突することになる。このように高速でコンクリートが打設場所等に衝突することにより、コンクリートが粗骨材とモルタル(細骨材、セメントの混合物)に分離するといった課題に対し、特許文献1では、コンクリートの材料分離抑制効果に優れ、移送されるコンクリートによって移送管内が閉塞されることのないコンクリート移送管が開示されている。
In the construction of various infrastructure facilities such as RC high bridges and PC high bridges and large concrete structures such as super high-rise buildings, when transferring concrete from a concrete source such as a concrete pump truck to the actual concrete placement position, it is vertical. It is often the case that the concrete is dropped and transferred over a long distance in the direction, but as the falling distance increases, the falling speed of the concrete increases, and the concrete collides with the inner wall of the transfer pipe and the place of placement at high speed. .. In response to the problem that concrete separates into coarse aggregate and mortar (mixture of fine aggregate and cement) when concrete collides with the casting site at high speed in this way,
具体的には、中空を備えた管本体と、管本体の内壁面から中空に延びる複数の支持部材で支持され、中空の中央に位置する中央台座と、中央台座にて支持され、複数の第1の開口を備えるとともに内壁面まで延びた第1の弾性部材と、第1の弾性部材の上に載置され、内壁面まで延び、第1の開口の一部を閉塞するとともに、第1の開口の内側において第1の開口よりも平面積の小さな第2の開口を形成する第2の弾性部材と、から構成され、第1、第2の弾性部材が中央台座を支点として中空内で変形自在となっているコンクリート移送管である。このコンクリート移送管は、管本体の中央にある中央台座から相互に一部でラップした第1、第2の弾性部材がともに管本体の内壁面まで延び、第1の弾性部材の有する開口(第1の開口)の内側に、第2の弾性部材の有する相対的に小さな平面積の第2の開口が配設され、第1、第2の弾性部材がその内壁面側の先端領域で変形自在となっているものであり、この構成により、まず、落下してくるコンクリートの速度を第1、第2の弾性部材の弾性変形によって緩和することができる。また、第1の開口エッジから第2の弾性部材が第1の開口内に延び、この第1の開口内に第2の弾性部材の第2の開口が形成されることから、開口面積が絞られ、コンクリートを形成する粗骨材のみが落下するのを抑制することができるものである。 Specifically, it is supported by a hollow pipe body and a plurality of support members extending hollowly from the inner wall surface of the pipe body, and is supported by a central pedestal located in the center of the hollow and a plurality of pedestals. A first elastic member having one opening and extending to the inner wall surface, and a first elastic member placed on the first elastic member, extending to the inner wall surface, closing a part of the first opening, and the first It is composed of a second elastic member forming a second opening having a smaller flat area than the first opening inside the opening, and the first and second elastic members are deformed in the hollow with the central pedestal as a fulcrum. It is a free concrete transfer pipe. In this concrete transfer pipe, both the first and second elastic members that are partially wrapped with each other extend from the central pedestal in the center of the pipe body to the inner wall surface of the pipe body, and the opening (first) of the first elastic member. A second opening having a relatively small flat area of the second elastic member is arranged inside the opening), and the first and second elastic members are deformable in the tip region on the inner wall surface side thereof. With this configuration, the speed of the falling concrete can be relaxed by the elastic deformation of the first and second elastic members. Further, since the second elastic member extends from the first opening edge into the first opening and the second opening of the second elastic member is formed in the first opening, the opening area is narrowed. Therefore, it is possible to prevent only the coarse aggregate forming the concrete from falling.
ところで、特許文献1で記載されるコンクリート移送管の製作に当たり、その構成要素である弾性部材の耐久性を検証することは極めて重要であることから、従来の各種試験方法によって耐久性試験をおこなうことが考えられている。その一つの試験方法は、JIS A1121で規定する、ロサンゼルス試験機による粗骨材のすりへり試験方法である。この試験方法は既に広く適用されており、その信頼性も高いものであるが、この試験方法では、上記するように骨材を用いて被試験体の耐久性を把握することはできない。一方、他の試験方法として、JIS K6264で規定する、加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの耐摩耗性試験(アクロン摩耗試験)がある。この試験は、回転する試験片に摩耗材を押し付けて耐摩耗性を検証する試験であるが、上記するように片持ち状態の被試験体に衝撃が加わるケースを再現することはできない。
By the way, in manufacturing the concrete transfer pipe described in
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、たとえば片持ち状態の被試験体の耐久性を精度よく試験することのできる耐久性試験装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a durability test apparatus capable of accurately testing the durability of a cantilevered test piece, for example.
前記目的を達成すべく、本発明による耐久性試験装置は、被試験体の耐久性試験装置であって、回転軸心を備えた円筒体と、前記円筒体を収容し、該円筒体の外周面との間に環状隙間を備えたケースと、前記円筒体を前記回転軸心周りに回転させるアクチュエータと、前記円筒体の内部に配設されたスライド機構と、前記スライド機構により、前記円筒体に開設された開口から前記環状隙間へ出入りされる掬い部材と、前記スライド機構による、前記掬い部材の前記環状隙間への張り出しと前記円筒体内への引き込みを実行制御する制御部と、を備え、前記ケースにおける前記環状隙間に臨む内面の一部に前記被試験体が取り付けられるようになっており、前記制御部により、前記円筒体の回転方向において前記被試験体の下流側で前記掬い部材が前記環状隙間に張り出されて該環状隙間の下方にある被掬い材を掬い、前記円筒体の回転方向において前記被試験体の上流側で前記掬い部材が前記円筒体内へ引き込まれる制御が実行されるものである。 In order to achieve the above object, the durability test device according to the present invention is a durability test device for a test piece, and accommodates a cylinder having a rotation axis and the cylinder, and the outer circumference of the cylinder. The cylindrical body is provided by a case having an annular gap between the surface, an actuator that rotates the cylindrical body around the center of rotation, a slide mechanism arranged inside the cylindrical body, and the slide mechanism. It is provided with a scooping member that goes in and out of the annular gap from the opening opened in the above, and a control unit that executes and controls the extension of the scooping member into the annular gap and the pulling into the cylindrical body by the slide mechanism. The test piece is attached to a part of the inner surface of the case facing the annular gap, and the control unit causes the scooping member to be downstream of the test piece in the direction of rotation of the cylinder. A scooping material is scooped over the annular gap and below the annular gap, and a control is executed in which the scooping member is pulled into the cylindrical body on the upstream side of the test object in the rotation direction of the cylindrical body. It is a thing.
本発明の耐久性試験装置は、被試験体に被掬い材を繰り返し衝突させることによって当該被試験体の耐久性試験をおこなう装置であり、ケース内に回転自在に収容された円筒体からスライド機構によって掬い部材が円筒体とケースの間の環状隙間に出入りするように構成されている。掬い部材が円筒体から張り出して環状隙間の下方にある被掬い材を掬い、円筒体の回転によって掬われた被掬い材を環状隙間内の所定場所まで自動搬送し、当該所定場所から被掬い材を環状隙間の任意箇所に固定されている被試験体に円筒体の回転による慣性を与えながら自由落下させ、衝突させるものである。 The durability test device of the present invention is a device that performs a durability test of the test object by repeatedly colliding the scooping material with the test object, and is a slide mechanism from a cylindrical body rotatably housed in the case. The scooping member is configured to enter and exit the annular gap between the cylinder and the case. The scooping member projects from the cylindrical body to scoop the scooping material below the annular gap, and the scooping material scooped by the rotation of the cylindrical body is automatically transported to a predetermined location in the annular gap, and the scooping material is automatically transported from the predetermined location. Is to be freely dropped and collided with the test piece fixed at an arbitrary position in the annular gap while giving inertia due to the rotation of the cylindrical body.
環状隙間の任意箇所に被試験体が固定されていることから、円筒体から掬い部材が環状隙間内に張り出したままでは円筒体の回転途中で掬い部材が被試験体に衝突してしまい、被試験体がこの衝突によって損傷する可能性があるとともに当該被試験体の耐久性を精度よく特定することができなくなる。そこで、円筒体の回転方向において被試験体の下流側で掬い部材が環状隙間に張り出されて該環状隙間の下方にある被掬い材を掬い、円筒体の回転方向において被試験体の上流側で掬い部材が円筒体内へ引き込まれる制御を制御部にて実行することにより、連続的に回転する掬い部材と被試験体の干渉を解消することができる。 Since the test piece is fixed at an arbitrary position in the annular gap, if the scooping member projects from the cylindrical body into the annular gap, the scooping member collides with the test piece during the rotation of the cylindrical body, and the test piece is subject. The test piece may be damaged by this collision, and the durability of the test piece cannot be accurately specified. Therefore, a scooping member projects into the annular gap on the downstream side of the test piece in the rotation direction of the cylindrical body to scoop the scooping material below the annular gap, and the upstream side of the test piece in the rotation direction of the cylinder. By executing the control of the scooping member being pulled into the cylindrical body by the control unit, it is possible to eliminate the interference between the continuously rotating scooping member and the test object.
なお、上記する掬い部材の張り出し制御や引き込み制御は、たとえば円筒体を回転させるアクチュエータとしてサーボモータを用いたベルトドライブ方式を適用した際に、掬い部材の張り出しや引き込みのタイミングに応じた回転角度を設定しておき、円筒体の回転軸心の回転角度が設定された回転角度となった際に制御部を介してスライド機構に指令信号を送信する等によっておこなうことができる。 In the above-mentioned overhang control and pull-in control of the scooping member, for example, when a belt drive method using a servomotor is applied as an actuator for rotating a cylindrical body, the rotation angle according to the overhang and pull-in timing of the scooping member is set. It can be set, and when the rotation angle of the rotation axis of the cylinder reaches the set rotation angle, a command signal is transmitted to the slide mechanism via the control unit or the like.
このように、円筒体の連続回転と、各回転途中での掬い部材の環状隙間内への張り出しおよび円筒体内への引き込みが実行されることで、被試験体への被掬い材の提供(円筒体の回転による慣性が与えられた自由落下による衝突)を繰り返し実行することが可能になる。 In this way, the continuous rotation of the cylindrical body, the overhanging of the scooping member into the annular gap during each rotation, and the pulling into the cylindrical body are executed to provide the scooping material to the test object (cylinder). It becomes possible to repeatedly execute (collision due to free fall given inertia by body rotation).
ここで、円筒体を収容するケースの形状は特に限定されるものでないが、環状隙間の下方にある被掬い材の掬い部材による掬い易さを勘案すると、円筒体よりも直径の大きな中空の円盤状で、かつ、試験装置の内空と形状および寸法が同一であるのが好ましい。また、被試験体としては、上記するコンクリート移送管に適用される弾性部材の他、モルタル硬化体やコンクリート硬化体など、その対象は多様である。また、被掬い材としては、砂利や砂、モルタルの破砕体、鋼球などを挙げることができ、試験対象の被試験体に応じて被掬い材の材質や大きさ等が適宜選定される。そして、被試験体が弾性部材の場合には、当該被試験体がケースにおける環状隙間に臨む内面に片持ち状態で取り付けられ、片持ち状態の被試験体に対して連続的に被掬い材が提供され、その耐久時間もしくは耐久回数等が本耐久性試験装置にて測定される。一方、被試験体がモルタル硬化体やコンクリート硬化体などの場合には、ケース外周下部面近傍に当該被試験体を固定し、掬い部材のクリアランスを調節することで、円筒体の回転による慣性が与えられた自由落下とともに、被試験体の接線方向の摩耗について、その耐久時間もしくは耐久回数等が本耐久性試験装置にて測定される。 Here, the shape of the case for accommodating the cylindrical body is not particularly limited, but considering the ease of scooping by the scooping member of the scooping material below the annular gap, a hollow disk having a diameter larger than that of the cylindrical body is considered. It is preferable that the shape and the shape and dimensions of the test device are the same as those of the inner space of the test device. Further, as the test piece, in addition to the elastic member applied to the concrete transfer pipe described above, there are various targets such as a hardened mortar body and a hardened concrete body. Examples of the scooping material include gravel, sand, crushed mortar, and steel balls, and the material and size of the scooping material are appropriately selected according to the test object to be tested. When the test object is an elastic member, the test object is attached to the inner surface of the case facing the annular gap in a cantilevered state, and the scooping material is continuously applied to the cantilevered test object. Provided, the durability time or the number of times of durability is measured by this durability test device. On the other hand, when the test piece is a hardened mortar body or a hardened concrete body, the test piece is fixed near the lower surface of the outer periphery of the case and the clearance of the scooping member is adjusted to increase the inertia due to the rotation of the cylindrical body. With the given free drop, the durability time or the number of times of durability of the wear in the tangential direction of the test piece is measured by this durability test device.
また、円筒体を回転軸心周りに回転させるアクチュエータとしては、サーボモータをはじめとする各種モータや、ラックピニオン型のロータリアクチュエータなどが挙げられる。さらに、スライド機構としては、エアシリンダや油圧シリンダなどが挙げられるが、構造およびメンテナンスが簡単であることと、試験対象となる被試験体の重量が大きくないケースが一般的であることからエアシリンダの適用が好ましい。 Examples of the actuator that rotates the cylindrical body around the center of rotation include various motors such as a servomotor and a rack and pinion type rotary actuator. Further, examples of the slide mechanism include an air cylinder and a hydraulic cylinder, but since the structure and maintenance are simple and the weight of the test object to be tested is generally not large, the air cylinder is used. Is preferred.
また、本発明による耐久性試験装置の他の実施の形態は、前記耐久性試験装置の所定位置にセンサが取り付けられており、前記センサにて前記掬い部材が検出された際に検出信号が前記制御部に送信され、該検出信号を受信した該制御部より前記スライド機構に対して前記掬い部材の前記環状隙間への張り出しと前記円筒体内への引き込みを実行させる指令信号が送信されるものである。 Further, in another embodiment of the durability test device according to the present invention, a sensor is attached to a predetermined position of the durability test device, and when the scooping member is detected by the sensor, the detection signal is transmitted. A command signal is transmitted to the control unit, and the control unit that receives the detection signal transmits a command signal to the slide mechanism to extend the scooping member into the annular gap and pull the scooping member into the cylindrical body. be.
この実施の形態では、耐久性試験装置の所定位置に取り付けられているセンサが掬い部材を検出した際に検出信号を制御部に送信し、この検出信号に基づいて制御部からスライド機構に対して動作のための指令信号を送信することにより、掬い部材の出し入れを実行するものである。たとえば、円筒体の回転軸心に二つの片の間の角度が90度(二つの片が90度の位相を有している)のL型のセンサ遮光板を取り付けておき、このセンサ遮光板が通過する位置にセンサを設けておき、L型のセンサ遮光板の一方の片がセンサを通過して当該一方の片を当該センサが検出した際に検出信号を制御部に送信し、制御部からスライド機構に対して掬い部材の円筒体内への引き込みを実行させる指令信号が送信される。また、格納された掬い部材が被試験体を通過して90度回転した後、今度はセンサがL型のセンサ遮光板の他方の片を検出した際に検出信号を制御部に送信し、制御部からスライド機構に対して掬い部材の環状隙間への張り出しを実行させる指令信号が送信されるといった制御形態が挙げられる。また、別の形態として、掬い部材が側面視L型を呈していて、L型の掬い部材の一方の片をセンサが検知した際に掬い部材の円筒体内への引き込みが実行され、L型の掬い部材の他方の片をセンサが検知した際に掬い部材の環状隙間への張り出しが実行される制御形態なども挙げられる。 In this embodiment, when a sensor mounted at a predetermined position of the durability test device detects a scooping member, a detection signal is transmitted to the control unit, and the control unit sends the detection signal to the slide mechanism based on the detection signal. By transmitting a command signal for operation, the scooping member is taken in and out. For example, an L-shaped sensor light-shielding plate with an angle of 90 degrees between the two pieces (the two pieces have a phase of 90 degrees) is attached to the center of rotation of the cylindrical body, and this sensor light-shielding plate is attached. A sensor is provided at a position where the sensor passes, and when one piece of the L-shaped sensor shading plate passes through the sensor and the sensor detects the other piece, a detection signal is transmitted to the control unit to transmit the detection signal to the control unit. Sends a command signal to the slide mechanism to pull the scooping member into the cylindrical body. Further, after the stored scooping member passes through the test object and rotates 90 degrees, when the sensor detects the other piece of the L-shaped sensor shading plate, a detection signal is transmitted to the control unit for control. A control mode in which a command signal for executing the extension of the scooping member into the annular gap is transmitted from the unit to the slide mechanism. Further, as another form, the scooping member exhibits an L-shaped side view, and when one piece of the L-shaped scooping member is detected by the sensor, the scooping member is pulled into the cylindrical body to execute the L-shaped scooping member. Another example is a control mode in which the scooping member is projected into the annular gap when the sensor detects the other piece of the scooping member.
このように、掬い部材の出し入れの位相に応じた形状(位相に応じた角度を有する二つの片を備えた形状)のセンサ遮光板や掬い部材を適用することで、一つのセンサにて精度よく、所望の位相を有した掬い部材の環状隙間と円筒体への出入り制御を実行することが可能になる。 In this way, by applying a sensor shading plate or scooping member that has a shape that corresponds to the phase of the scooping member in and out (a shape that has two pieces with angles that correspond to the phase), one sensor can be used with high accuracy. , It becomes possible to execute the control of entering and exiting the annular gap and the cylindrical body of the scooping member having a desired phase.
ここで、前記円筒体が反時計回りに回転する場合、前記被試験体は前記ケースの内面のうち前記円筒体の前記回転軸心から270度の位置に取り付けられ、前記円筒体が時計回りに回転する場合、前記被試験体は前記ケースの内面のうち前記円筒体の前記回転軸心から90度の位置に取り付けられているのが好ましい。 Here, when the cylinder rotates counterclockwise, the test object is attached to a position of 270 degrees from the rotation axis of the cylinder on the inner surface of the case, and the cylinder rotates clockwise. When rotating, it is preferable that the test piece is attached to the inner surface of the case at a position 90 degrees from the rotation axis of the cylinder.
これは、たとえば、ケースおよび円筒体を正面から見た場合に被試験体がケースの内面のうち円筒体の回転軸心から270度の位置に取り付けられている場合に、これをケースおよび円筒体の背面から見た場合には円筒体の回転軸心から90度の位置に取り付けられていることから、ケース等を正面および背面のどちらから見るかによって被試験体の取り付け位置が180度変化することを意味しており、実質的に被試験体の取り付け位置に違いはない。円筒体の回転軸心から270度の位置、90度の位置のいずれの場合でも、円筒体の回転軸心を通る水平ラインとケースの内面の交点に被試験体が取り付けられることを意味している。これは、上記するコンクリート移送管を構成する弾性部材のように、取り付け位置において水平方向に被試験体が取り付けられる場合を模擬した耐久性試験装置である。したがって、取り付け位置に所定の傾斜角度で被試験体が取り付けられる場合を模擬する際には、この傾斜角度に応じた角度で被試験体をケースにおける環状隙間に臨む内面に取り付けて耐久性試験装置を構成すればよい。 This is the case, for example, when the case and the cylinder are viewed from the front and the test object is attached to the inner surface of the case at a position of 270 degrees from the rotation axis of the cylinder. When viewed from the back of the cylinder, it is mounted at a position 90 degrees from the center of rotation of the cylinder, so the mounting position of the test piece changes 180 degrees depending on whether the case or the like is viewed from the front or the back. This means that there is virtually no difference in the mounting position of the test piece. It means that the test piece is attached at the intersection of the horizontal line passing through the rotation axis of the cylinder and the inner surface of the case at both the position of 270 degrees and the position of 90 degrees from the rotation axis of the cylinder. There is. This is a durability test device that simulates the case where the test object is mounted in the horizontal direction at the mounting position, such as the elastic member constituting the concrete transfer pipe described above. Therefore, when simulating the case where the test piece is mounted at the mounting position at a predetermined tilt angle, the test piece is mounted on the inner surface of the case facing the annular gap at an angle corresponding to the tilt angle, and the durability test device is used. Should be configured.
また、本発明による耐久性試験装置の好ましい実施の形態は、前記ケースが透明もしくは半透明で内部を視認自在な形態である。 Further, a preferred embodiment of the durability test apparatus according to the present invention is a form in which the case is transparent or translucent so that the inside can be visually recognized.
ケース内が視認自在であることから、ケースの外側からケース内の様々な状態、たとえば、被試験体の状態や、掬い部材の出し入れが良好におこなわれているか、あるいは、被掬い材が環状隙間内の任意箇所で詰まって円筒体の回転を阻害していないか、などを確認することができる。そのため、試験装置の損傷の未然防止や被試験体の耐久時間(もしくは耐久回数)等の高精度な特定を図ることができる。 Since the inside of the case is visible, various states inside the case from the outside of the case, for example, the state of the test piece, the scooping member is taken in and out well, or the scooping material has an annular gap. It is possible to confirm whether or not the cylinder is clogged at any part of the inside and hinders the rotation of the cylinder. Therefore, it is possible to prevent damage to the test apparatus and to specify the durability time (or the number of times of durability) of the test object with high accuracy.
また、本発明による耐久性試験装置の他の実施の形態において、前記ケースは半割り構造を有し、二つの半割りケースが蝶番を介して開閉自在となっており、該半割りケースの一方を開いて前記被掬い材が前記環状隙間に収容されるようになっているものである。 Further, in another embodiment of the durability test apparatus according to the present invention, the case has a half-split structure, and two half-split cases can be opened and closed via hinges, and one of the half-split cases Is opened so that the scooping material is accommodated in the annular gap.
ケースは半割り構造を有し、下方の半割りケースは試験室の床面等に固定され、この下方の半割りケースに対して蝶番を介して上方の半割りケースが大きく開くように構成されていることで、下方の半割りケースの所望位置に所望量の被掬い材を容易に収容でき、さらには、ケース内の円筒体の取り外しやメンテナンスも容易となる。 The case has a half-split structure, and the lower half-split case is fixed to the floor surface of the test room, etc., and the upper half-split case is configured to open wide with respect to the lower half-split case via a hinge. As a result, a desired amount of scooping material can be easily accommodated in a desired position of the lower half-split case, and further, removal and maintenance of the cylindrical body in the case can be facilitated.
以上の説明から理解できるように、本発明の耐久性試験装置によれば、ケース内において円筒体の連続回転と、各回転途中での掬い部材の環状隙間内への張り出しおよび円筒体内への引き込みが実行されることで、連続的に回転する掬い部材と被試験体の干渉を解消しながら被試験体への被掬い材の提供を繰り返し実行することができ、被試験体の耐久性試験を精度よく、しかも効率的におこなうことが可能になる。 As can be understood from the above description, according to the durability test apparatus of the present invention, continuous rotation of the cylindrical body in the case, overhang of the scooping member into the annular gap during each rotation, and pulling into the cylindrical body. By executing, it is possible to repeatedly provide the scooping material to the test piece while eliminating the interference between the continuously rotating scooping member and the test piece, and the durability test of the test piece can be performed. It is possible to perform it accurately and efficiently.
以下、図面を参照して、本発明の耐久性試験装置の実施の形態を説明する。なお、図示例においては、試験対象としてコンクリート移送管に適用される弾性部材を示しているが、本発明の耐久性試験装置の試験対象はこれ以外にもモルタル硬化体やコンクリート硬化体など、多様な部材が試験対象であることは勿論のことである。また、図示例は、円筒体の回転軸心に取り付けられたL型のセンサ遮光板の各片がセンサを通過する際にセンサから検出信号が制御部へ送信される形態を示しているが、これ以外にも、側面視L型の掬い部材の各片をセンサが検知した際にセンサから検出信号が制御部へ送信される制御形態などであってもよい。さらには、円筒体を回転させるサーボモータにて回転角度を割出し、割り出された回転角度に基づいて掬い部材の位置を特定し、被試験体と干渉しないように掬い部材の環状隙間への張り出しと円筒体内への引き込みを実行させる制御形態などであってもよい。 Hereinafter, embodiments of the durability test apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. In the illustrated example, an elastic member applied to a concrete transfer pipe is shown as a test target, but the test target of the durability test apparatus of the present invention is various other than this, such as a hardened mortar body and a hardened concrete body. It goes without saying that various members are the subject of the test. Further, the illustrated example shows a mode in which a detection signal is transmitted from the sensor to the control unit when each piece of the L-shaped sensor shading plate attached to the rotation axis of the cylinder passes through the sensor. In addition to this, there may be a control mode in which a detection signal is transmitted from the sensor to the control unit when the sensor detects each piece of the L-shaped side view scooping member. Furthermore, the rotation angle is calculated by a servomotor that rotates the cylindrical body, the position of the scooping member is specified based on the calculated rotation angle, and the scooping member is placed in the annular gap so as not to interfere with the test object. It may be a control mode in which the overhang and the pulling into the cylindrical body are executed.
(耐久性試験装置の実施の形態)
図1は本発明の耐久性試験装置の一実施の形態の正面図であり、図2は図1のII方向矢視図であって、シリンダ機構と掬い部材を上から見た平面図である。また、図3は掬い部材と被試験体を主として取り出し、掬い部材の円筒体内への引き込み制御を説明した模式図であり、図4は掬い部材と被試験体を主として取り出し、掬い部材の環状隙間への張り出し制御を説明した模式図である。
(Embodiment of Durability Test Device)
FIG. 1 is a front view of an embodiment of the durability test apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a view taken along the line II of FIG. 1 and is a plan view of a cylinder mechanism and a scooping member as viewed from above. .. Further, FIG. 3 is a schematic view illustrating control of drawing the scooping member and the test object into the cylindrical body mainly by taking out the scooping member and the test object, and FIG. 4 is a schematic diagram in which the scooping member and the test object are mainly taken out and the annular gap of the scooping member. It is a schematic diagram explaining the overhang control to.
図1で示すように、耐久性試験装置10は、回転軸心2aを備えた円筒体2と、円筒体2を収容するケース1と、円筒体2の内部に配設されたスライド機構3と、スライド機構3に取り付けられた掬い部材4と、制御部5と、から大略構成されている。
As shown in FIG. 1, the
円筒体2は、不図示のモータ等のアクチュエータにより、回転軸心2aを中心にケース1内を回転する(X2方向)。
The
円筒体2の内面にはスライド機構3が固定されている。図2で示すように、このスライド機構3はエアシリンダユニットから構成され、シリンダ3b内で摺動するピストン3aの後端に側面視L型の治具3eが取り付けられており、治具3eに板状の掬い部材4が取り付けられている。
A
円筒体2には開口2bが開設されており、エアシリンダユニット3のピストン3aのスライドに応じて開口2bを介して掬い部材4が円筒体2の外側へ張り出したり(Y1方向)、円筒体2内へ引き込まれたりする(Y2方向)。具体的には、図2で示すように、不図示のエア供給源から張り出し用エア管3cを介してエアがシリンダ3b内に提供されることでピストン3aが図中左側へ押込まれ(Y1方向)、ピストン3aの左側への移動に応じて掬い部材4も左側へスライドする(Y1方向)。
An
一方、不図示のエア供給源から引き込み用エア管3dを介してエアがシリンダ3b内に提供されることでピストン3aが図中右側へ押込まれ(Y2方向)、ピストン3aの右側への移動に応じて掬い部材4も右側へスライドする(Y2方向)。
On the other hand, air is provided into the
ケース1は円筒体2よりも直径の大きな正面視円形の円盤状を呈しており、その全体が透明で内部が視認自在となっている。さらに、ケース1は半割り構造を有し、下方の半割りケース1Bは試験室の床面等に固定され、この下方の半割りケース1Bに対して蝶番1aを介して上方の半割りケース1Aが大きく開くように構成されている(X1方向)。
The
ケース1と円筒体2の間には環状隙間Gが形成され、半割りケース1Aを開いて環状隙間Gの下方に砂利や砂、モルタルの破砕体等の被掬い材Sが収容される。
An annular gap G is formed between the
被試験体Wは、円筒体2の回転軸心2aを中心に270度の位置で円筒体2の回転軸心2aを通る水平ラインLとケース1の内面の交点において、環状隙間G内に張り出すように治具Jを介してケース1に取り付けられる。
The test piece W is stretched in the annular gap G at the intersection of the horizontal line L passing through the
ここで、被試験体Wは、たとえば特許文献1で記載されるコンクリート移送管に適用される弾性部材である。なお、被試験体Wがコンクリート移送管に適用される弾性部材ゆえに、これに落下衝突される被掬い材Sには砂利や砂、モルタルの破砕体等が適用されるが、被試験体Wが他の部材の場合には、その用途に相応しい素材や大きさの被掬い材Sが適用されることになる。
Here, the test piece W is an elastic member applied to, for example, the concrete transfer pipe described in
図3,4で示すように、回転軸心2aには二つの片7a,7bの間の角度θ3が90度のL型のセンサ遮光板7が取り付けられており、このセンサ遮光板7が通過する位置にはセンサ6が設けられている。図3で示すように、不図示のアクチュエータによって円筒体2が回転軸心2aを中心に回転し、掬い部材4が回転方向(X2方向)において被試験体Wの上流側の所定位置に到達し、センサ遮光板7の一方の片7aがセンサ6を通過してセンサ6を遮光した際(Q1方向)にセンサ6は一方の片7aを検出する。一方の片7aを検出したセンサ6は検出信号を制御部5に送信し(Q2方向)、制御部5からスライド機構3に対して掬い部材4の円筒体2内への引き込み(Y2方向)を実行させる指令信号が送信される。より具体的には、スライド機構3に対して指令信号が送信されると、不図示のエア供給源から引き込み用エア管3dを介してエアがシリンダ3b内に提供され、ピストン3aの移動に応じて掬い部材4が円筒体2内へ引き込まれる。
As shown in FIGS. A
なお、この被試験体Wの上流側の所定位置は、図1における角度θ1の位置であり、この角度θ1として40度が設定できる。すなわち、掬い部材4が回転途中で環状隙間G下方にある被掬い材Sを掬い、0度の位置を過ぎた段階で被掬い材Sが円筒体2の回転による慣性を有しながら被試験体Wに自由落下され、角度θ1が40度の位置(回転軸心2aの鉛直上方から時計回りに310度の位置)において掬い部材4が円筒体2内へ引き込まれる。
The predetermined position on the upstream side of the test piece W is the position of the angle θ1 in FIG. 1, and 40 degrees can be set as this angle θ1. That is, the scooping
このように、掬い部材4がその回転方向において被試験体Wの上流側にて円筒体2内へ引き込まれることにより、回転する掬い部材4と被試験体Wの干渉が回避される。
In this way, the scooping
次に、図4で示すように、円筒体2内に格納された掬い部材4が被試験体Wを通過し、掬い部材4が回転方向(X2方向)において被試験体Wの下流側の所定位置に到達し、今度はセンサ遮光板7の他方の片7bがセンサ6を通過してセンサ6を遮光すると(Q3方向)センサ6は他方の片7bを検出する。他方の片7bを検出したセンサ6は検出信号を制御部5に送信し(Q4方向)、制御部5からスライド機構3に対して掬い部材4の環状隙間Gへの張り出し(Y1方向)を実行させる指令信号が送信される。より具体的には、スライド機構3に対して指令信号が送信されると、不図示のエア供給源から張り出し用エア管3cを介してエアがシリンダ3b内に提供され、ピストン3aの移動に応じて掬い部材4が環状隙間Gへ張り出される。なお、この被試験体Wの下流側の所定位置は、図1における角度θ2の位置であり、この角度θ2として50度が設定でき(回転軸心2aの鉛直上方から時計回りに220度の位置)、掬い部材4が引き込まれる位置からの位相90度に対応している。
Next, as shown in FIG. 4, the scooping
以上の動作を所定の回転数もしくは所定時間実行し、被試験体Wの耐久回数もしくは耐久時間を測定することで被試験体Wの耐久性が特定される。 The durability of the test object W is specified by executing the above operation at a predetermined rotation speed or a predetermined time and measuring the durability number or the durability time of the test object W.
図示する耐久性試験装置10によれば、ケース1内において円筒体2の連続回転と、各回転途中での掬い部材4の環状隙間G内への張り出しおよび円筒体2内への引き込みが実行されることで、連続的に回転する掬い部材4と被試験体Wの干渉を解消しながら、被試験体Wへの被掬い材Sの提供を繰り返し実行することができ、被試験体Wの耐久性試験を精度よく、しかも効率的におこなうことができる。
According to the illustrated
また、ケース1内が視認自在であることから、ケース1の外側からケース1内の様々な状態、たとえば、被試験体Wの状態(被試験体Wが過度に撓んでいないか、被試験体Wが耐久限界に近い状態か、など)や、掬い部材4の出し入れが良好におこなわれているか、あるいは、被掬い材4が環状隙間G内の任意箇所で詰まって円筒体2の回転を阻害していないか、などを確認することができる。そのため、耐久性試験装置10の損傷の未然防止や被試験体Wの耐久時間や耐久回数等の高精度な特定を図ることができる。
Further, since the inside of the
以上、本発明の実施の形態について図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention. Also, they are included in the present invention.
1…ケース、1A、1B…半割りケース、1a…蝶番、2…円筒体、2a…回転軸心、2b…開口、3…スライド機構(エアシリンダユニット)、3a…ピストン、3b…シリンダ、3c…張り出し用エア管、3d…引き込み用エア管、3e…治具、4…掬い部材、5…制御部、6…センサ、7…センサ遮光板、7a、7b…片、10…耐久性試験装置、G…環状隙間、W…被試験体(弾性部材)、S…被掬い材 1 ... Case, 1A, 1B ... Half case, 1a ... Hinge, 2 ... Cylindrical body, 2a ... Rotation axis, 2b ... Opening, 3 ... Slide mechanism (air cylinder unit), 3a ... Piston, 3b ... Cylinder, 3c ... Overhanging air tube, 3d ... Retracting air tube, 3e ... Jig, 4 ... Scooping member, 5 ... Control unit, 6 ... Sensor, 7 ... Sensor shading plate, 7a, 7b ... Piece, 10 ... Durability test device , G ... annular gap, W ... test object (elastic member), S ... scooping material
Claims (5)
回転軸心を備えた円筒体と、
前記円筒体を収容し、該円筒体の外周面との間に環状隙間を備えたケースと、
前記円筒体を前記回転軸心周りに回転させるアクチュエータと、
前記円筒体の内部に配設されたスライド機構と、
前記スライド機構により、前記円筒体に開設された開口から前記環状隙間へ出入りされる掬い部材と、
前記スライド機構による、前記掬い部材の前記環状隙間への張り出しと前記円筒体内への引き込みを実行制御する制御部と、を備え、
前記ケースにおける前記環状隙間に臨む内面の一部に、前記被試験体の一端が取り付けられ、該被試験体が片持ち状態で該環状隙間に張り出しており、
前記制御部により、前記円筒体の回転方向において前記被試験体の下流側で前記掬い部材が前記環状隙間に張り出されて該環状隙間の下方にある被掬い材を掬い、該被掬い材を前記被試験体に自由落下させて衝突させ、前記円筒体の回転方向において前記被試験体の上流側で前記掬い部材が前記円筒体内へ引き込まれる制御が実行される耐久性試験装置。 It is a durability test device for the test piece,
A cylinder with a center of rotation and
A case that accommodates the cylindrical body and has an annular gap between the cylindrical body and the outer peripheral surface of the cylindrical body.
An actuator that rotates the cylinder around the center of rotation,
A slide mechanism arranged inside the cylinder and
A scooping member that enters and exits the annular gap through an opening formed in the cylinder by the slide mechanism.
A control unit for executing and controlling the protrusion of the scooping member into the annular gap and the pulling into the cylindrical body by the slide mechanism is provided.
One end of the test object is attached to a part of the inner surface of the case facing the annular gap , and the test body projects into the annular gap in a cantilevered state .
The control unit projects the scooping member into the annular gap on the downstream side of the test piece in the rotation direction of the cylinder, scoops the scooping material below the annular gap, and scoops the scooping material. A durability test apparatus in which control is performed in which the scooping member is pulled into the cylindrical body on the upstream side of the test object in the direction of rotation of the cylindrical body by free-falling and colliding with the test object.
前記センサにて前記掬い部材が検出された際に検出信号が前記制御部に送信され、該検出信号を受信した該制御部より前記スライド機構に対して前記掬い部材の前記環状隙間への張り出しと前記円筒体内への引き込みを実行させる指令信号が送信される請求項1に記載の耐久性試験装置。 A sensor is attached to a predetermined position of the durability test device.
When the scooping member is detected by the sensor, a detection signal is transmitted to the control unit, and the control unit that receives the detection signal projects the scooping member into the annular gap with respect to the slide mechanism. The durability test apparatus according to claim 1, wherein a command signal for executing the pulling into the cylindrical body is transmitted.
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