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JP7632213B2 - Chipping test method and chipping test device - Google Patents
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JP7632213B2 - Chipping test method and chipping test device - Google Patents

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Description

本開示は、チッピング試験方法及びチッピング試験装置に関する。 This disclosure relates to a chipping test method and a chipping test device.

自動車等の移動体には飛石が衝突する可能性があるため、移動体に搭載される部品には高い耐久性が要求される。この種の部品の耐久性を試験する方法として、チッピング試験が知られている。チッピング試験は、飛石試験又はグラベロ試験とも呼ばれ、予め定められた試験条件で石、砂、金属片又はセラミック片等の発射体を発射して試験対象物に衝突させ、試験対象物の損傷具合を評価する。 Since moving objects such as automobiles may be hit by flying stones, parts mounted on moving objects are required to have high durability. Chipping tests are known as a method for testing the durability of this type of part. Chipping tests are also called flying stone tests or Gravelo tests, and involve firing projectiles such as stones, sand, metal pieces, or ceramic pieces under predetermined test conditions, colliding them with a test object, and evaluating the extent of damage to the test object.

この種のチッピング試験を行うための技術として、例えば特許文献1及び2に記載の装置が知られている。特許文献1には、上下一対のタイヤと、上下一対のタイヤを回転させる回転駆動機構と、上下一対のタイヤの間に飛石体を供給する飛石体案内路とを備え、回転する上下一対のタイヤによって飛石体を加速して試験対象物に衝突させる飛石試験装置について記載されている。 As a technique for carrying out this type of chipping test, for example, the devices described in Patent Documents 1 and 2 are known. Patent Document 1 describes a flying stone test device that includes a pair of upper and lower tires, a rotation drive mechanism that rotates the pair of upper and lower tires, and a flying stone guideway that supplies flying stones between the pair of upper and lower tires, and that accelerates the flying stones using the rotating pair of upper and lower tires to collide with the test object.

特許文献2には、噴射筒と、当該噴射筒の基端側から圧縮空気を噴射する噴射ノズルと、当該噴射筒に立設された供給管と、を備え、供給管を介して噴射筒の内部に飛石体を供給し、噴射ノズルから圧縮空気を供給して噴射筒の先端から飛石体を発射する飛石試験機について記載されている。 Patent document 2 describes a flying stone testing machine that includes an injection tube, an injection nozzle that injects compressed air from the base end of the injection tube, and a supply pipe that is erected on the injection tube, and that supplies flying stones to the inside of the injection tube through the supply pipe and supplies compressed air from the injection nozzle to launch the flying stones from the tip of the injection tube.

特開2008-58042号公報JP 2008-58042 A 特許第6064013号公報Patent No. 6064013

近年、移動体の性能向上に伴って部品に要求される耐久性も高まっており、発射体を試験対象物に高速に衝突させることが求められている。ここで、特許文献2に記載された噴射筒は、継手を用いずに供給管に対して直接連結されていることから、金属等の剛体によって構成されていると考えられる。かかる噴射筒の内部で圧縮空気を噴射すると、内部圧力の上昇に伴って噴射筒内で発射体(飛石体)が加速され、噴射筒の内壁に発射体が衝突する。発射体を高速で発射するために噴射筒内で発射体を急激に加速させると、発射体が噴射筒の内壁に衝突する際の衝撃が大きくなり、チッピング試験装置内で発射体に割れ又は欠け等の損傷が発生することがある。発射体に損傷が生じると、試験対象物に衝突する発射体の運動エネルギーが減少し、予め定められたチッピング試験の試験条件を満たさなくなることがある。 In recent years, with the improvement of the performance of moving objects, the durability required for parts has also increased, and there is a demand for projectiles to collide with test objects at high speeds. Here, the injection tube described in Patent Document 2 is directly connected to the supply pipe without using joints, and is therefore considered to be made of a rigid body such as metal. When compressed air is injected inside such an injection tube, the projectile (flying stone) is accelerated inside the injection tube as the internal pressure increases, and the projectile collides with the inner wall of the injection tube. If the projectile is rapidly accelerated inside the injection tube in order to launch it at high speed, the impact when the projectile collides with the inner wall of the injection tube becomes large, and damage such as cracks or chips may occur to the projectile inside the chipping test device. If damage occurs to the projectile, the kinetic energy of the projectile colliding with the test object decreases, and the predetermined test conditions of the chipping test may no longer be met.

そこで、本開示は、発射体に損傷が生じることを抑制することができるチッピング試験方法及びチッピング試験装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure aims to provide a chipping test method and chipping test device that can prevent damage to the projectile.

一実施形態に係るチッピング試験方法は、弾性筒体(弾性を有し、基端部と先端部との間で延在する構成)の先端部から発射体を発射するチッピング試験装置を用いて行われる。このチッピング試験方法は、次の(1)(2)のステップを含む。
(1)基端部と先端部との間の加速開始位置まで発射体を第1速度で移動させるステップ。
(2)加速開始位置に配置された発射体を第1速度よりも速い第2速度まで加速して弾性筒体の先端部から発射体を発射するステップ。
The chipping test method according to one embodiment is carried out using a chipping test device that launches a projectile from the tip of an elastic cylindrical body (having elasticity and extending between a base end and a tip end). The chipping test method includes the following steps (1) and (2).
(1) Moving the projectile at a first velocity to an acceleration start position between the base end and the tip end.
(2) A step of accelerating the projectile disposed at the acceleration start position to a second velocity faster than the first velocity and launching the projectile from the tip of the elastic cylindrical body.

上記態様に係るチッピング試験方法では、発射体が弾性筒体の基端部と先端部との間の加速開始位置まで相対的に遅い第1速度で移動された後に、発射体が弾性筒体内で相対的に速い第2速度に加速されて弾性筒体の先端部から発射される。上記のように、発射体は弾性筒体の内部で加速されるので、加速された発射体が金属等の剛体に接触しない。したがって、この方法によれば、チッピング試験装置内で発射体に損傷が生じることを抑制することができる。 In the chipping test method according to the above aspect, the projectile is moved at a relatively slow first speed to an acceleration start position between the base end and tip end of the elastic cylinder, and then the projectile is accelerated to a relatively fast second speed within the elastic cylinder and fired from the tip end of the elastic cylinder. As described above, since the projectile is accelerated inside the elastic cylinder, the accelerated projectile does not come into contact with a rigid body such as metal. Therefore, this method can prevent damage to the projectile within the chipping test device.

一実施形態では、チッピング試験装置は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、圧縮空気供給源と弾性筒体との間に配置され、弾性筒体側の二次側圧力を調整可能な圧力調整部と、を更に備え、チッピング試験方法は、次の(3)~(5)のステップを更に含んでいてもよい。
(3)圧力調整部と弾性筒体の間の初期位置に発射体を配置するステップ。
(4)初期位置に配置された発射体を加速開始位置まで移動させるために、圧力調整部の二次側圧力を第1圧力に設定するステップ。
(5)加速開始位置に配置された発射体を弾性筒体内で加速させるために、圧力調整部の二次側圧力を第1圧力よりも高い第2圧力に設定するステップ。
この実施形態では、発射体が弾性筒体の内部に第1速度で移動された後に弾性筒体内で第2速度まで加速されるので、チッピング試験装置内で発射体に損傷が生じることを抑制することができる。
In one embodiment, the chipping test device further includes a compressed air supply source that supplies compressed air, and a pressure adjustment unit that is arranged between the compressed air supply source and the elastic cylinder and is capable of adjusting the secondary pressure on the elastic cylinder side, and the chipping test method may further include the following steps (3) to (5).
(3) A step of disposing a projectile at an initial position between the pressure adjusting portion and the elastic cylinder.
(4) A step of setting the secondary pressure of the pressure adjusting unit to a first pressure in order to move the projectile arranged at the initial position to the acceleration start position.
(5) A step of setting the secondary pressure of the pressure adjusting unit to a second pressure higher than the first pressure in order to accelerate the projectile placed at the acceleration start position within the elastic cylinder.
In this embodiment, the projectile is moved inside the elastic cylinder at a first speed and then accelerated to a second speed within the elastic cylinder, thereby preventing damage to the projectile within the chipping test device.

一実施形態では、チッピング試験装置は、別の弾性筒体(弾性を有し、基端部と先端部との間で延在する構成)と、別の弾性筒体の先端部と弾性筒体の基端部とを連結する継手部(発射体を投入するための投入口を有する)と、圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、別の弾性筒体側の二次側圧力を調整可能な圧力調整部(圧縮空気供給源と別の弾性筒体との間に配置される)と、を更に備え、チッピング試験方法は、次の(6)~(8)のステップを更に含んでいてもよい。
(6)投入口に発射体を投入するステップ。
(7)重力によって発射体を弾性筒体内の加速開始位置まで移動させるステップ。
(8)加速開始位置に配置された発射体を弾性筒体内で加速させるために、圧力調整部の二次側圧力を第1圧力よりも高い第2圧力に設定するステップ。
この実施形態では、発射体が弾性筒体の内部に第1速度で移動された後に弾性筒体内で第2速度まで加速されるので、チッピング試験装置内で発射体に損傷が生じることを抑制することができる。
In one embodiment, the chipping test device further includes another elastic cylindrical body (having elasticity and extending between a base end and a tip end), a joint portion (having an inlet for injecting a projectile) connecting the tip end of the another elastic cylindrical body to the base end of the elastic cylindrical body, a compressed air supply source that supplies compressed air, and a pressure adjustment portion (arranged between the compressed air supply source and the another elastic cylindrical body) that can adjust the secondary pressure on the side of the another elastic cylindrical body, and the chipping test method may further include the following steps (6) to (8).
(6) A step of inserting a projectile into the insertion port.
(7) A step of moving the projectile by gravity to an acceleration start position within the elastic cylinder.
(8) A step of setting the secondary pressure of the pressure adjusting unit to a second pressure higher than the first pressure in order to accelerate the projectile placed at the acceleration start position within the elastic cylinder.
In this embodiment, the projectile is moved inside the elastic cylinder at a first speed and then accelerated to a second speed within the elastic cylinder, thereby preventing damage to the projectile within the chipping test device.

一実施形態では、チッピング試験装置は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、弾性筒体側の二次側圧力を調整可能な圧力調整部(圧縮空気供給源と弾性筒体との間に配置される)と、を更に備え、チッピング試験方法は、次の(9)のステップを更に含む。
(9)発射体の発射速度を補正する補正ステップ。補正ステップは、発射体を第1速度で移動させるステップの前に行われてもよい。補正ステップは、次の(a)~(e)のステップを備える。
(a)所望の発射速度を取得するステップ。
(b)圧力調整部の二次側圧力と発射体の発射速度との関係を表す相関データを使用して、発射体を所望の発射速度に加速するための二次側圧力を決定するステップ。
(c)圧力調整部の二次側圧力を決定された二次側圧力に設定して、弾性筒体の先端部から発射体を発射するステップ。
(d)発射体の発射速度を計測するステップ。
(e)計測された発射速度と所望の速度との差が小さくなるように、圧力調整部の二次側圧力を補正するステップ。
この実施形態では、圧力調整部の二次側圧力を補正することにより、発射体の発射速度を所望の速度に近づけることができる。
In one embodiment, the chipping test device further includes a compressed air supply source that supplies compressed air, and a pressure adjustment unit (arranged between the compressed air supply source and the elastic cylinder) that can adjust the secondary pressure on the elastic cylinder side, and the chipping test method further includes the following step (9).
(9) A step of correcting a launch velocity of the projectile. The step of correcting may be performed before the step of moving the projectile at the first velocity. The step of correcting includes the following steps (a) to (e):
(a) Obtaining a desired firing rate.
(b) determining a secondary pressure for accelerating the projectile to a desired launch velocity using correlation data representing the relationship between the secondary pressure of the pressure regulator and the launch velocity of the projectile;
(c) setting the secondary pressure of the pressure adjusting section to the determined secondary pressure and firing a projectile from the tip of the elastic cylindrical body.
(d) measuring the launch velocity of the projectile.
(e) A step of correcting the secondary pressure of the pressure adjusting unit so that the difference between the measured firing velocity and the desired velocity is reduced.
In this embodiment, the launch velocity of the projectile can be made closer to a desired velocity by correcting the secondary pressure of the pressure adjusting section.

一実施形態では、相関データが、圧力調整部の二次側圧力と発射体の発射速度の最小値との関係を表すデータであってもよい。弾性筒体の内部圧力と発射体の発射速度の最小値との関係を表す相関データを使用して、圧力調整部の二次側圧力を決定することにより、発射体の発射速度が所望の発射速度を下回りにくくなる。 In one embodiment, the correlation data may be data that represents the relationship between the secondary pressure of the pressure regulator and the minimum launch velocity of the projectile. By determining the secondary pressure of the pressure regulator using the correlation data that represents the relationship between the internal pressure of the elastic cylinder and the minimum launch velocity of the projectile, the launch velocity of the projectile is less likely to fall below the desired launch velocity.

一態様に係るチッピング試験装置は、弾性筒体、圧縮空気供給源、圧力調整部、発射体投入部及び制御部を備える。弾性筒体は、弾性を有し、基端部と先端部との間で延在する。圧縮空気供給源は、圧縮空気を供給する。圧力調整部は、圧縮空気供給源と弾性筒体との間に配置され、弾性筒体側の二次側圧力の調整を可能にする。発射体投入部は、圧力調整部と弾性筒体の間の初期位置に発射体を配置する。制御部は、圧力調整部の二次側圧力を制御する。制御部は、発射体が初期位置から弾性筒体の基端部と先端部との間の加速開始位置まで第1速度で移動するように、圧力調整部の二次側圧力を第1圧力に設定する。加速開始位置に配置された発射体を第1速度よりも速い第2速度まで加速して弾性筒体の先端部から発射するために、圧力調整部の二次側圧力を第1圧力よりも高い第2圧力に設定する。 The chipping test device according to one embodiment includes an elastic cylinder, a compressed air supply source, a pressure adjustment unit, a projectile insertion unit, and a control unit. The elastic cylinder has elasticity and extends between a base end and a tip end. The compressed air supply source supplies compressed air. The pressure adjustment unit is disposed between the compressed air supply source and the elastic cylinder, and enables adjustment of the secondary pressure on the elastic cylinder side. The projectile insertion unit places the projectile at an initial position between the pressure adjustment unit and the elastic cylinder. The control unit controls the secondary pressure of the pressure adjustment unit. The control unit sets the secondary pressure of the pressure adjustment unit to a first pressure so that the projectile moves at a first speed from the initial position to an acceleration start position between the base end and the tip end of the elastic cylinder. The control unit sets the secondary pressure of the pressure adjustment unit to a second pressure higher than the first pressure so that the projectile placed at the acceleration start position is accelerated to a second speed faster than the first speed and fired from the tip end of the elastic cylinder.

上記態様に係るチッピング試験装置では、発射体が弾性筒体の基端部と先端部との間の加速開始位置まで相対的に遅い第1速度で移動された後に、発射体が相対的に速い第2速度に加速され、弾性筒体の先端部から発射される。上記のように、発射体は弾性筒体の内部で加速されるので、加速された発射体が金属等の剛体に接触しない。したがって、本チッピング試験装置によれば、発射体に損傷が生じることを抑制することができる。 In the chipping test device according to the above aspect, the projectile is moved at a relatively slow first speed to an acceleration start position between the base end and tip end of the elastic cylinder, and then accelerated to a relatively fast second speed and fired from the tip end of the elastic cylinder. As described above, the projectile is accelerated inside the elastic cylinder, so the accelerated projectile does not come into contact with a rigid body such as metal. Therefore, this chipping test device can prevent damage to the projectile.

一実施形態に係るチッピング試験装置は、金属によって構成され、圧力調整部と弾性筒体の基端部とを接続する剛性筒体を更に備えていてもよい。剛性筒体を備えることにより、弾性筒体、発射体投入部及び圧力調整部を容易に連結することができる。 The chipping test device according to one embodiment may further include a rigid cylinder made of metal that connects the pressure adjustment section to the base end of the elastic cylinder. By including the rigid cylinder, the elastic cylinder, the projectile insertion section, and the pressure adjustment section can be easily connected.

一実施形態に係るチッピング試験装置は、弾性筒体の先端部から発射された発射体の発射速度を計測する速度計測部を更に備える。そして、制御部は、2つの発射速度の差が小さくなるように、発射体を加速するための二次側圧力を補正してもよい。2つの発射速度は、予め定められた所望の発射速度、及び、速度計測部によって計測された発射体の発射速度である。この実施形態では、圧力調整部の二次側圧力を補正することにより、発射体の発射速度を所望の速度に近づけることができる。 The chipping test device according to one embodiment further includes a speed measurement unit that measures the launch speed of the projectile launched from the tip of the elastic cylinder. The control unit may then correct the secondary pressure for accelerating the projectile so that the difference between the two launch speeds becomes smaller. The two launch speeds are a predetermined desired launch speed and the launch speed of the projectile measured by the speed measurement unit. In this embodiment, the launch speed of the projectile can be brought closer to the desired speed by correcting the secondary pressure of the pressure adjustment unit.

別の態様に係るチッピング試験装置は、第1筒体、第2筒体、圧縮空気供給源、圧力調整部、継手部及び制御部を備える。第1筒体は、基端部と先端部との間で延在する。第2筒体は、弾性を有し、基端部と先端部との間で延在している。圧縮空気供給源は、圧縮空気を供給する。圧力調整部は、圧縮空気供給源と第1筒体との間に配置され、第1筒体側の二次側圧力を調整可能である。継手部は、第1筒体の先端部と第2筒体の基端部とを連結し、且つ、発射体を投入するための投入口を有する。制御部は、圧力調整部の二次側圧力を制御する。投入口から投入された発射体は、重力によって第2筒体の基端部と先端部との間の加速開始位置まで移動するように構成され、制御部は、加速開始位置に配置された発射体を加速して第2筒体の先端部から発射するために、圧力調整部の二次側圧力を上昇させる。 A chipping test device according to another aspect includes a first cylinder, a second cylinder, a compressed air supply source, a pressure adjustment unit, a joint unit, and a control unit. The first cylinder extends between a base end and a tip end. The second cylinder has elasticity and extends between the base end and the tip end. The compressed air supply source supplies compressed air. The pressure adjustment unit is disposed between the compressed air supply source and the first cylinder, and is capable of adjusting the secondary pressure on the first cylinder side. The joint unit connects the tip end of the first cylinder to the base end of the second cylinder, and has an input port for inputting a projectile. The control unit controls the secondary pressure of the pressure adjustment unit. The projectile input from the input port is configured to move by gravity to an acceleration start position between the base end and the tip end of the second cylinder, and the control unit increases the secondary pressure of the pressure adjustment unit in order to accelerate the projectile arranged at the acceleration start position and launch it from the tip end of the second cylinder.

上記態様に係るチッピング試験装置では、投入口から投入された発射体が重力によって加速開始位置に移動され、当該加速開始位置に配置された発射体が弾性筒体内で加速されて弾性筒体の先端部から発射される。上記のように、発射体は弾性筒体の内部で加速されるので、加速された発射体が金属等の剛体に接触しない。したがって、本チッピング試験装置によれば、発射体に損傷が生じることを抑制することができる。 In the chipping test device according to the above aspect, the projectile inserted from the insertion port is moved by gravity to the acceleration start position, and the projectile placed at the acceleration start position is accelerated within the elastic cylinder and fired from the tip of the elastic cylinder. As described above, the projectile is accelerated inside the elastic cylinder, so the accelerated projectile does not come into contact with a rigid body such as metal. Therefore, this chipping test device can prevent damage to the projectile.

一実施形態に係るチッピング試験装置は、金属によって構成され、圧力調整部と第1筒体の基端部とを接続する剛性筒体を更に備えてもよい。剛性筒体を備えることにより、第1筒体、発射体投入部及び圧力調整部を容易に連結することができる。 The chipping test device according to one embodiment may further include a rigid cylinder made of metal that connects the pressure adjustment unit to the base end of the first cylinder. By including the rigid cylinder, the first cylinder, the projectile insertion unit, and the pressure adjustment unit can be easily connected.

一実施形態に係るチッピング試験装置は、第2筒体の先端部から発射された発射体の発射速度を計測する速度計測部を更に備えていてもよい。制御部は、2つの発射速度の差が小さくなるように、発射体を加速するための二次側圧力を補正してもよい。2つの発射速度は、予め定められた所望の発射速度、及び、速度計測部によって計測された発射体の発射速度である。この実施形態では、圧力調整部の二次側圧力を補正することにより、発射体の発射速度を所望の速度に近づけることができる。 The chipping test device according to one embodiment may further include a speed measurement unit that measures the launch speed of the projectile launched from the tip of the second cylinder. The control unit may correct the secondary pressure for accelerating the projectile so that the difference between the two launch speeds becomes smaller. The two launch speeds are a predetermined desired launch speed and the launch speed of the projectile measured by the speed measurement unit. In this embodiment, the launch speed of the projectile can be brought closer to the desired speed by correcting the secondary pressure of the pressure adjustment unit.

本開示の種々の態様によれば、発射体に損傷が生じることを抑制することができる。 Various aspects of the present disclosure can prevent damage to the projectile.

一実施形態に係るチッピング試験装置を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a chipping test device according to an embodiment. 一実施形態に係るチッピング試験方法を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating a chipping test method according to an embodiment. 発射体の動きを表す図である。FIG. 1 is a diagram showing the motion of a projectile. 発射体の動きを表す図である。FIG. 1 is a diagram showing the motion of a projectile. 発射体の動きを表す図である。FIG. 1 is a diagram showing the motion of a projectile. 発射速度の補正方法を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a method for correcting a firing rate. 圧力調整弁の二次側圧力と発射体の発射速度との関係を表す相関データの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of correlation data representing the relationship between the secondary pressure of a pressure regulating valve and the launch velocity of a projectile. 別の実施形態に係るチッピング試験装置を概略的に示す図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a chipping test device according to another embodiment. 比較実験例で使用されるチッピング試験装置を概略的に示す図得ある。FIG. 1 is a schematic diagram showing a chipping test device used in comparative experimental examples. 比較実験例で取得された発射前後の発射体の質量比を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the mass ratio of a projectile before and after launch obtained in a comparative experimental example. 実験例で取得された発射前後の発射体の質量比を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the mass ratio of a projectile before and after launch obtained in an experimental example. チッピング試験装置の変形例を概略的に示す図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a modified example of a chipping test device.

以下では、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。以下の説明において、同一の要素又は同一の機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率及び角度等は図面に記載のものに限定されない。以下の説明において、「上流」及び「下流」の用語は、後述する圧縮空気供給源31からの圧縮空気の流れ方向を基準として使用される。 Below, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following description, identical elements or elements having the same functions will be given the same reference numerals, and duplicated descriptions will be omitted. The drawings may be partially simplified or exaggerated for ease of understanding, and the dimensional ratios and angles are not limited to those shown in the drawings. In the following description, the terms "upstream" and "downstream" are used based on the flow direction of compressed air from the compressed air supply source 31 described below.

図1は、一実施形態に係るチッピング試験装置を概略的に示す図である。図1に示すチッピング試験装置1は、試験対象物の耐久性を試験するために当該試験対象物に対して発射体5を発射する。チッピング試験装置1から発射される発射体5としては、石、砂、金属片又はセラミック片等が例示される。 Figure 1 is a schematic diagram of a chipping test device according to one embodiment. The chipping test device 1 shown in Figure 1 fires a projectile 5 at a test object to test the durability of the test object. Examples of the projectile 5 fired from the chipping test device 1 include stones, sand, metal pieces, and ceramic pieces.

図1に示すように、チッピング試験装置1は、剛性筒体10、弾性筒体20、圧縮空気供給部30、発射体投入部40及び制御部50を備える。剛性筒体10は、金属等の剛性を有する材料によって構成された中空の管体であり、発射体5を発射するための管路の一部を提供する。剛性筒体10の基端部10aは圧縮空気供給部30に接続され、剛性筒体10の先端部10bは弾性筒体20の基端部20aに接続されている。 As shown in FIG. 1, the chipping test device 1 includes a rigid cylinder 10, an elastic cylinder 20, a compressed air supply unit 30, a projectile insertion unit 40, and a control unit 50. The rigid cylinder 10 is a hollow tube made of a rigid material such as metal, and provides a part of the pipeline for launching the projectile 5. The base end 10a of the rigid cylinder 10 is connected to the compressed air supply unit 30, and the tip end 10b of the rigid cylinder 10 is connected to the base end 20a of the elastic cylinder 20.

圧縮空気供給部30は、剛性筒体10及び弾性筒体20の内部に圧縮空気を供給する。一実施形態では、圧縮空気供給部30は、圧縮空気供給源31、圧力調整弁32及び開閉弁33を含む。圧縮空気供給源31は、例えば圧縮空気を供給するコンプレッサであり、剛性筒体10の基端部10aに接続されている。 The compressed air supply unit 30 supplies compressed air to the inside of the rigid cylinder 10 and the elastic cylinder 20. In one embodiment, the compressed air supply unit 30 includes a compressed air supply source 31, a pressure regulating valve 32, and an on-off valve 33. The compressed air supply source 31 is, for example, a compressor that supplies compressed air, and is connected to the base end 10a of the rigid cylinder 10.

圧力調整弁32は、圧縮空気供給源31の下流側において剛性筒体10に接続されている。圧力調整弁32は、例えば減圧弁であり、圧力調整弁32の二次側圧力、すなわち下流側(弾性筒体20側)の圧力を、一次側圧力、すなわち上流側(圧縮空気供給源31側)の圧力よりも低い圧力に調整する。すなわち、圧力調整弁32は、圧縮空気供給部30と弾性筒体20との間に配置され、弾性筒体20側の二次側圧力を調整する機能を有する。圧力調整弁32の二次側圧力は、制御部50からの制御信号によって制御される。 The pressure regulating valve 32 is connected to the rigid cylinder 10 downstream of the compressed air supply source 31. The pressure regulating valve 32 is, for example, a pressure reducing valve, and adjusts the secondary pressure of the pressure regulating valve 32, i.e., the pressure on the downstream side (elastic cylinder 20 side), to a pressure lower than the primary pressure, i.e., the pressure on the upstream side (compressed air supply source 31 side). In other words, the pressure regulating valve 32 is disposed between the compressed air supply unit 30 and the elastic cylinder 20, and has the function of adjusting the secondary pressure on the elastic cylinder 20 side. The secondary pressure of the pressure regulating valve 32 is controlled by a control signal from the control unit 50.

開閉弁33は、圧力調整弁32の下流側において剛性筒体10に接続されている。開閉弁33は、弁体を開閉することにより、弾性筒体20側への圧縮空気の供給及び供給停止を切り替え可能に構成されている。開閉弁33の開閉は、制御部50からの制御信号によって制御される。圧力調整弁32及び開閉弁33は、弾性筒体20側の二次側圧力を調整可能な圧力調整部35を構成する。 The on-off valve 33 is connected to the rigid cylinder 10 downstream of the pressure regulating valve 32. The on-off valve 33 is configured to be able to switch between supplying and stopping the supply of compressed air to the elastic cylinder 20 by opening and closing the valve body. The opening and closing of the on-off valve 33 is controlled by a control signal from the control unit 50. The pressure regulating valve 32 and the on-off valve 33 constitute a pressure adjusting unit 35 that can adjust the secondary pressure on the elastic cylinder 20 side.

剛性筒体10の基端部10aと先端部10bの間の位置には、発射体投入管43が接続されている。発射体投入管43は、剛性筒体10の途中位置から上方に延び、発射体投入部40に接続されている。発射体投入部40は、発射体タンク41及びゲート42を含む。発射体タンク41は、発射体投入管43に接続され、試験対象物6に投射されるべき発射体5をその内部に格納する。なお、発射体タンク41の上部は開放され、上部開口から発射体5を発射体タンク41の内部に投入することが可能となっていてもよい。 A projectile injection tube 43 is connected to a position between the base end 10a and the tip end 10b of the rigid cylinder 10. The projectile injection tube 43 extends upward from a midway position of the rigid cylinder 10 and is connected to the projectile injection section 40. The projectile injection section 40 includes a projectile tank 41 and a gate 42. The projectile tank 41 is connected to the projectile injection tube 43 and stores therein the projectile 5 to be projected at the test object 6. The top of the projectile tank 41 may be open, and the projectile 5 may be injected into the inside of the projectile tank 41 from the top opening.

ゲート42は、例えば開閉弁であり、発射体タンク41と剛性筒体10との間に設けられている。ゲート42は、剛性筒体10内への発射体5の供給又は供給停止を切り替え可能に構成されている。ゲート42の開閉は、制御部50からの制御信号によって制御される。ゲート42が開放されると、発射体タンク41に格納された発射体5は、ゲート42を通過し、発射体投入管43を通って剛性筒体10の内部に落下する。以下の説明では、発射体タンク41から供給された発射体5が配置される剛性筒体10内の位置を初期位置P1という。初期位置P1は、設計により予め定められた剛性筒体10内の位置であり、圧力調整弁32と弾性筒体20との間の位置である。 The gate 42 is, for example, an on-off valve, and is provided between the projectile tank 41 and the rigid cylinder 10. The gate 42 is configured to be able to switch between supplying and stopping the supply of the projectile 5 into the rigid cylinder 10. The opening and closing of the gate 42 is controlled by a control signal from the control unit 50. When the gate 42 is opened, the projectile 5 stored in the projectile tank 41 passes through the gate 42 and falls into the rigid cylinder 10 through the projectile injection pipe 43. In the following description, the position in the rigid cylinder 10 where the projectile 5 supplied from the projectile tank 41 is placed is referred to as the initial position P1. The initial position P1 is a position in the rigid cylinder 10 that is predetermined by design, and is a position between the pressure regulating valve 32 and the elastic cylinder 20.

弾性筒体20は、弾性を有する中空の管体であり、剛性筒体10と共に発射体5を発射するための管路を提供する。弾性筒体20を構成する弾性体としては、ゴム又は樹脂が例示される。例えば弾性筒体20は、高耐圧性のゴムホースである。弾性筒体20は、基端部20a及び先端部20bを有し、これら基端部20aと先端部20bとの間で延在している。弾性筒体20の基端部20aは、剛性筒体10の先端部10bに接続されている。一実施形態では、弾性筒体20の基端部20aには、弾性筒体20の外周面を囲む接続金具25が設けられていてもよい。この接続金具25と剛性筒体10の先端部10bとが嵌合することにより、異なる材料によって構成された剛性筒体10と弾性筒体20とが脱着可能に連結される。 The elastic cylinder 20 is a hollow tube having elasticity, and together with the rigid cylinder 10, provides a conduit for launching the projectile 5. Examples of the elastic body constituting the elastic cylinder 20 include rubber and resin. For example, the elastic cylinder 20 is a high pressure resistant rubber hose. The elastic cylinder 20 has a base end 20a and a tip end 20b, and extends between the base end 20a and the tip end 20b. The base end 20a of the elastic cylinder 20 is connected to the tip end 10b of the rigid cylinder 10. In one embodiment, the base end 20a of the elastic cylinder 20 may be provided with a connecting fitting 25 that surrounds the outer circumferential surface of the elastic cylinder 20. The connecting fitting 25 and the tip end 10b of the rigid cylinder 10 are fitted together to detachably connect the rigid cylinder 10 and the elastic cylinder 20, which are made of different materials.

弾性筒体20の先端部20bは、発射体5を発射する射出口として機能する。弾性筒体20の先端部20bは、キャビネット52内に配置される。キャビネット52の内部には、試験対象物6が配置される。試験対象物6は、発射体5を衝突させる試験サンプルであり、自動車部品、鉄道部品又は航空機部品等である。限定されるものではないが、試験対象物6としては、自動車用のラジエータ、ガラス又は防音材が例示される。 The tip 20b of the elastic cylinder 20 functions as an ejection port for ejecting the projectile 5. The tip 20b of the elastic cylinder 20 is disposed within the cabinet 52. The test object 6 is disposed inside the cabinet 52. The test object 6 is a test sample against which the projectile 5 is to be impacted, and is an automobile part, a railway part, an aircraft part, or the like. Examples of the test object 6 include, but are not limited to, an automobile radiator, glass, or soundproofing material.

弾性筒体20の先端部20bは、試験対象物6に対面する位置に固定されている。圧縮空気供給部30から圧縮空気が供給されると、発射体5は弾性筒体20内で加速され、先端部20bから発射される。発射された発射体5は、試験対象物6に衝突する。発射体5が衝突した試験対象物6は、例えばキャビネット52から取り出され損傷具合が評価される。 The tip 20b of the elastic cylinder 20 is fixed in a position facing the test object 6. When compressed air is supplied from the compressed air supply unit 30, the projectile 5 is accelerated within the elastic cylinder 20 and fired from the tip 20b. The fired projectile 5 collides with the test object 6. The test object 6 that has been struck by the projectile 5 is removed, for example, from the cabinet 52 and the extent of damage is evaluated.

なお、弾性筒体20の先端部20bには、補強金具26が設けられてもよい。補強金具26は、弾性筒体20の外周面を囲むことで弾性筒体20の先端部20bを補強し、発射体5の発射時の衝撃によって弾性筒体20の先端部20bに破損が生じることを抑制する。 A reinforcing metal fitting 26 may be provided at the tip 20b of the elastic cylinder 20. The reinforcing metal fitting 26 surrounds the outer circumferential surface of the elastic cylinder 20 to reinforce the tip 20b of the elastic cylinder 20 and prevent damage to the tip 20b of the elastic cylinder 20 caused by the impact when the projectile 5 is launched.

一実施形態では、チッピング試験装置1は、発射体5の発射速度を計測する速度計測部54を更に備えていてもよい。速度計測部54は、例えば高速度カメラ等の撮像装置であり、弾性筒体20の先端部20bに近接して配置される。例えば、速度計測部54は、弾性筒体20の先端部20bから発射される発射体5を上方又は側方から高速度撮影し、発射体5の移動距離及び時間に基づいて発射体5の発射速度を計測する。速度計測部54は、計測された発射速度を制御部50に出力する。 In one embodiment, the chipping test device 1 may further include a speed measurement unit 54 that measures the launch speed of the projectile 5. The speed measurement unit 54 is an imaging device such as a high-speed camera, and is disposed close to the tip 20b of the elastic cylinder 20. For example, the speed measurement unit 54 takes high-speed images of the projectile 5 launched from the tip 20b of the elastic cylinder 20 from above or from the side, and measures the launch speed of the projectile 5 based on the travel distance and time of the projectile 5. The speed measurement unit 54 outputs the measured launch speed to the control unit 50.

制御部50は、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置、通信装置等を備えるコンピュータであり、チッピング試験装置1全体の動作を制御する。制御部50は、例えば、記憶部に記憶されているプログラムをロードし、ロードされたプログラムをプロセッサで実行することにより後述する各種機能を実現する。制御部50では、入力装置を用いてオペレータがチッピング試験装置1を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができ、また、表示装置により、チッピング試験装置1の稼働状況を可視化して表示することができる。 The control unit 50 is a computer equipped with a processor, a memory unit, an input device, a display device, a communication device, etc., and controls the operation of the entire chipping test device 1. The control unit 50, for example, loads a program stored in the memory unit and executes the loaded program in the processor to realize various functions described below. The control unit 50 allows an operator to use the input device to input commands to manage the chipping test device 1, and also allows the display device to visualize and display the operating status of the chipping test device 1.

制御部50は、圧縮空気供給部30及び発射体投入部40と通信可能に接続され、圧縮空気供給部30及び発射体投入部40の動作を制御する。より具体的には、制御部50は、圧縮空気供給源31、圧力調整弁32、開閉弁33及びゲート42に制御信号を送出し、圧縮空気供給源31の作動又は作動停止、圧力調整弁32の二次側圧力、開閉弁33の開閉、及び、ゲート42の開閉を制御する。 The control unit 50 is communicatively connected to the compressed air supply unit 30 and the projectile insertion unit 40, and controls the operation of the compressed air supply unit 30 and the projectile insertion unit 40. More specifically, the control unit 50 sends control signals to the compressed air supply source 31, the pressure regulating valve 32, the on-off valve 33, and the gate 42, and controls the operation or stop of the compressed air supply source 31, the secondary pressure of the pressure regulating valve 32, the opening and closing of the on-off valve 33, and the opening and closing of the gate 42.

次に、制御部50の機能について詳細に説明すると共に、チッピング試験装置1を用いたチッピング試験方法について説明する。図2は、一実施形態に係るチッピング試験方法を示すフローチャートである。 Next, the functions of the control unit 50 will be described in detail, and a chipping test method using the chipping test device 1 will be described. Figure 2 is a flowchart showing a chipping test method according to one embodiment.

この方法では、まず制御部50は、ゲート42を開放して、発射体タンク41内に格納された発射体5を剛性筒体10内に投入する(ステップST1)。このとき、図3に示すように、発射体5は、発射体投入管43を通って落下し、剛性筒体10内の初期位置P1に配置される。 In this method, the control unit 50 first opens the gate 42 and inserts the projectile 5 stored in the projectile tank 41 into the rigid cylinder 10 (step ST1). At this time, as shown in FIG. 3, the projectile 5 falls through the projectile insertion tube 43 and is placed at the initial position P1 inside the rigid cylinder 10.

次に、キャビネット52内に、試験対象物6が設置される(ステップST2)。試験対象物6は、例えば弾性筒体20の先端部20bに対面するステージ上に配置される。次に、制御部50は、圧縮空気供給源31から圧縮空気を供給して圧力調整弁32の一次側圧力を高めると共に、圧力調整弁32の二次側圧力を第1圧力に設定する(ステップST3)。 Next, the test object 6 is placed in the cabinet 52 (step ST2). The test object 6 is placed, for example, on a stage facing the tip 20b of the elastic cylinder 20. Next, the control unit 50 supplies compressed air from the compressed air supply source 31 to increase the primary pressure of the pressure regulating valve 32, and sets the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 to the first pressure (step ST3).

次に、制御部50は、開閉弁33を開放する。これにより、剛性筒体10の内部圧力が第1圧力まで高められ、その圧力によって、図4に示すように、初期位置P1に配置された発射体5が第1圧力に対応する第1速度で加速開始位置P2まで移動する(ステップST4)。加速開始位置P2は、弾性筒体20内の基端部20aと先端部20bとの間の位置である。第1速度は、後述する第2速度よりも遅い速度であり、例えば100km/h以下の速度、又は10km/h以下の速度である。発射体5が初期位置P1から加速開始位置P2まで比較的低速な第1速度で移動することにより、発射体5が剛性筒体10の内部を通過する際に発射体5が剛性筒体10の内壁に衝突して発射体5に損傷が発生することが抑制される。発射体5が加速開始位置P2に到達すると、開閉弁33は閉鎖される。 Next, the control unit 50 opens the on-off valve 33. As a result, the internal pressure of the rigid cylinder 10 is increased to the first pressure, and the projectile 5 arranged at the initial position P1 moves to the acceleration start position P2 at a first speed corresponding to the first pressure due to the pressure, as shown in FIG. 4 (step ST4). The acceleration start position P2 is a position between the base end 20a and the tip end 20b in the elastic cylinder 20. The first speed is a speed slower than a second speed described later, for example, a speed of 100 km/h or less, or a speed of 10 km/h or less. By moving the projectile 5 from the initial position P1 to the acceleration start position P2 at a relatively slow first speed, the projectile 5 is prevented from colliding with the inner wall of the rigid cylinder 10 when passing through the inside of the rigid cylinder 10, causing damage to the projectile 5. When the projectile 5 reaches the acceleration start position P2, the on-off valve 33 is closed.

発射体5が加速開始位置P2に配置された後、制御部50は、圧縮空気供給源31から圧縮空気を供給して圧力調整弁32の一次側圧力を高めると共に、圧力調整弁32の二次側圧力を第2圧力に設定する(ステップST5)。第2圧力は、第1圧力よりも高い圧力であり、発射体5の発射速度に応じて決定される。例えば、制御部50は、圧力調整弁32の二次側圧力と発射体5の発射速度との関係を表す相関データを記憶しており、当該相関データを使用して所望の発射速度に対応する第2圧力を決定してもよい。 After the projectile 5 is positioned at the acceleration start position P2, the control unit 50 supplies compressed air from the compressed air supply source 31 to increase the primary pressure of the pressure regulating valve 32, and sets the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 to a second pressure (step ST5). The second pressure is a pressure higher than the first pressure, and is determined according to the launch speed of the projectile 5. For example, the control unit 50 may store correlation data that represents the relationship between the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 and the launch speed of the projectile 5, and use the correlation data to determine the second pressure that corresponds to the desired launch speed.

次に、制御部50は、開閉弁33を開放する。これにより、剛性筒体10及び弾性筒体20の内部圧力が第2圧力まで高められ、その圧力によって、加速開始位置P2に配置された発射体5が弾性筒体20内で第2圧力に対応する第2速度まで加速される。第2速度は、第1速度よりも高速であり、例えば120km/h以上である。図5に示すように、弾性筒体20内で第2速度まで加速された発射体5は、弾性筒体20の先端部20bから発射され、試験対象物6に衝突する(ステップST6)。 Next, the control unit 50 opens the on-off valve 33. This increases the internal pressure of the rigid cylinder 10 and the elastic cylinder 20 to a second pressure, which accelerates the projectile 5 placed at the acceleration start position P2 to a second speed corresponding to the second pressure within the elastic cylinder 20. The second speed is faster than the first speed, and is, for example, 120 km/h or more. As shown in FIG. 5, the projectile 5 accelerated to the second speed within the elastic cylinder 20 is launched from the tip 20b of the elastic cylinder 20 and collides with the test object 6 (step ST6).

次に、試験対象物6の損傷具合が評価される(ステップST7)。試験対象物6の評価は、キャビネット52から試験対象物6を取り出して、試験対象物6の損傷具合を目視で評価してもよいし、高速度カメラ等で撮像された試験対象物6の画像を分析して評価してもよい。 Next, the degree of damage to the test object 6 is evaluated (step ST7). The evaluation of the test object 6 may be performed by removing the test object 6 from the cabinet 52 and visually evaluating the degree of damage to the test object 6, or by analyzing an image of the test object 6 captured by a high-speed camera or the like.

上述したように、図2に示すチッピング試験方法では、加速開始位置P2に配置された発射体5が、比較的高速な第2速度まで弾性筒体20の内部で加速される。弾性筒体20は、剛性の低い弾性体によって構成されているので、発射体5が弾性筒体20の内壁に高速で衝突した場合であっても、発射体5に欠けや割れ等の損傷が発生しにくい。したがって、予め定められた寸法又は重量の発射体5を試験対象物6に向けて高速に発射することができる。 As described above, in the chipping test method shown in FIG. 2, the projectile 5 placed at the acceleration start position P2 is accelerated inside the elastic cylinder 20 to a relatively high second speed. Since the elastic cylinder 20 is made of an elastic body with low rigidity, even if the projectile 5 collides with the inner wall of the elastic cylinder 20 at high speed, damage such as chipping or cracking is unlikely to occur in the projectile 5. Therefore, a projectile 5 of a predetermined size or weight can be fired at high speed toward the test object 6.

一実施形態に係るチッピング試験方法は、発射体5の発射速度が所望の速度に近づくように圧力調整弁32の二次側圧力を補正する補正ステップを更に含んでいてもよい。図6は、発射体5の発射速度の補正ステップを示すフローチャートである。図6に示す補正ステップは、試験対象物6に発射体5を発射する前、例えば、図2に示すチッピング試験方法のステップST1よりも前に実行される。 The chipping test method according to one embodiment may further include a correction step of correcting the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 so that the launch velocity of the projectile 5 approaches a desired velocity. FIG. 6 is a flowchart showing the step of correcting the launch velocity of the projectile 5. The correction step shown in FIG. 6 is performed before launching the projectile 5 at the test object 6, for example, before step ST1 of the chipping test method shown in FIG. 2.

この補正方法では、まず所望の発射速度が取得される(ステップST11)。例えば、所望の発射速度は、オペレータが入力装置を操作することによって制御部50に入力される。所望の発射速度は、チッピング試験の試験条件に応じて予め定められる速度である。 In this correction method, first, the desired firing speed is obtained (step ST11). For example, the desired firing speed is input to the control unit 50 by an operator operating an input device. The desired firing speed is a speed that is determined in advance according to the test conditions of the chipping test.

次に、制御部50は、ゲート42を開放して、発射体タンク41内に格納された発射体5を剛性筒体10内に投入する(ステップST12)。このとき、発射体5は、発射体投入管43を通って剛性筒体10内の初期位置P1に配置される。次に、制御部50は、圧縮空気供給源31から圧縮空気を供給して圧力調整弁32の一次側圧力を高めると共に、圧力調整弁32の二次側圧力を第1圧力に設定する(ステップST13)。 Next, the control unit 50 opens the gate 42 and inserts the projectile 5 stored in the projectile tank 41 into the rigid cylinder 10 (step ST12). At this time, the projectile 5 passes through the projectile insertion pipe 43 and is placed at the initial position P1 inside the rigid cylinder 10. Next, the control unit 50 supplies compressed air from the compressed air supply source 31 to increase the primary pressure of the pressure regulating valve 32, and sets the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 to the first pressure (step ST13).

次に、制御部50は、開閉弁33を開放する。これにより、剛性筒体10の内部圧力が第1圧力まで高められ、その圧力によって、初期位置P1に配置された発射体5が第1圧力に対応する第1速度で加速開始位置P2まで移動する(ステップST14)。発射体5が加速開始位置P2に到達すると、開閉弁33は閉鎖される。 Next, the control unit 50 opens the on-off valve 33. This increases the internal pressure of the rigid cylinder 10 to a first pressure, which causes the projectile 5, which is disposed at the initial position P1, to move to the acceleration start position P2 at a first speed corresponding to the first pressure (step ST14). When the projectile 5 reaches the acceleration start position P2, the on-off valve 33 is closed.

発射体5が加速開始位置P2に配置された後、制御部50は、圧縮空気供給源31から圧縮空気を供給して圧力調整弁32の一次側圧力を高めると共に、圧力調整弁32の二次側圧力を所望の発射速度に対応する第2圧力に設定する(ステップST15)。次に、制御部50は、開閉弁33を開放する。これにより、剛性筒体10及び弾性筒体20の内部圧力が第2圧力まで高められ、その圧力によって、加速開始位置P2に配置された発射体5が弾性筒体20内で第2圧力に対応する第2速度まで加速される。弾性筒体20内で第2速度まで加速された発射体5は、弾性筒体20の先端部20bから発射される(ステップST16)。このとき、キャビネット52内には試験対象物6は配置されておらず、発射体5は例えば緩衝材に向けて発射される。 After the projectile 5 is placed at the acceleration start position P2, the control unit 50 supplies compressed air from the compressed air supply source 31 to increase the primary pressure of the pressure regulating valve 32 and sets the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 to a second pressure corresponding to the desired launch speed (step ST15). Next, the control unit 50 opens the opening/closing valve 33. As a result, the internal pressure of the rigid cylinder 10 and the elastic cylinder 20 is increased to the second pressure, and the projectile 5 placed at the acceleration start position P2 is accelerated to a second speed corresponding to the second pressure in the elastic cylinder 20 by the pressure. The projectile 5 accelerated to the second speed in the elastic cylinder 20 is launched from the tip 20b of the elastic cylinder 20 (step ST16). At this time, the test object 6 is not placed in the cabinet 52, and the projectile 5 is launched toward, for example, a cushioning material.

次に、速度計測部54は、弾性筒体20の基端部20aから発射された発射体5の発射速度を計測する(ステップST17)。例えば、速度計測部54は、発射された発射体5を高速度カメラで高速撮影し、シャッター速度あたりの発射体5の移動距離に基づいて発射体5の発射速度を計測する。 Next, the speed measurement unit 54 measures the launch speed of the projectile 5 launched from the base end 20a of the elastic cylindrical body 20 (step ST17). For example, the speed measurement unit 54 photographs the launched projectile 5 at high speed with a high-speed camera, and measures the launch speed of the projectile 5 based on the travel distance of the projectile 5 per shutter speed.

次に、制御部50は、速度計測部54によって計測された発射体5の発射速度(以下、「計測発射速度」という)と、所望の発射速度とを比較し、2つの発射速度に乖離があるか否かを判定する(ステップST18)。例えば、制御部50は、計測発射速度と所望の発射速度との差が所定の閾値以上であるときに、乖離があると判定する。 Next, the control unit 50 compares the launch speed of the projectile 5 measured by the speed measurement unit 54 (hereinafter referred to as the "measured launch speed") with the desired launch speed, and determines whether there is a discrepancy between the two launch speeds (step ST18). For example, the control unit 50 determines that there is a discrepancy when the difference between the measured launch speed and the desired launch speed is equal to or greater than a predetermined threshold value.

計測発射速度と所望の発射速度との間に乖離がある場合には、圧力調整弁32の二次側圧力を補正する(ステップST19)。例えば、計測発射速度が所望の発射速度よりも遅い場合には、第2圧力を高くすることにより、発射体5の発射速度を所望の発射速度に近づける。反対に、計測発射速度が所望の発射速度よりも速い場合には、第2圧力を低くすることにより、発射体5の発射速度を所望の発射速度に近づける。そして、制御部50は、圧力調整弁32の二次側圧力を補正された第2圧力に設定する。 If there is a discrepancy between the measured launch speed and the desired launch speed, the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 is corrected (step ST19). For example, if the measured launch speed is slower than the desired launch speed, the second pressure is increased to bring the launch speed of the projectile 5 closer to the desired launch speed. Conversely, if the measured launch speed is faster than the desired launch speed, the second pressure is decreased to bring the launch speed of the projectile 5 closer to the desired launch speed. The control unit 50 then sets the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 to the corrected second pressure.

次に、制御部50は、ゲート42を開放して発射体タンク41内に格納された発射体5を剛性筒体10内に再び投入する(ステップST20)。次に、制御部50は、開閉弁33を開放し、弾性筒体20の基端部20aから再び発射体5を発射する(ステップST16)。そして、計測発射速度と所望の発射速度との間に乖離がないと判定されるまでステップST16~ST20が繰り返される。一方、計測発射速度と所望の発射速度との間に乖離がないと判定された場合には、補正ステップを終了する。その後、図2に示すチッピング試験方法に従って試験対象物6に発射体5が投射される。このとき、図2のステップST5において、圧力調整弁32の二次側圧力が補正された第2圧力に設定される。これにより、発射体5が所望の発射速度で発射される。 Next, the control unit 50 opens the gate 42 and again puts the projectile 5 stored in the projectile tank 41 into the rigid cylinder 10 (step ST20). Next, the control unit 50 opens the on-off valve 33 and again launches the projectile 5 from the base end 20a of the elastic cylinder 20 (step ST16). Then, steps ST16 to ST20 are repeated until it is determined that there is no deviation between the measured launch speed and the desired launch speed. On the other hand, if it is determined that there is no deviation between the measured launch speed and the desired launch speed, the correction step is terminated. Then, the projectile 5 is projected at the test object 6 according to the chipping test method shown in FIG. 2. At this time, in step ST5 of FIG. 2, the secondary side pressure of the pressure regulating valve 32 is set to the corrected second pressure. As a result, the projectile 5 is launched at the desired launch speed.

一実施形態では、制御部50の記憶部には、圧力調整弁32の二次側圧力(すなわち、弾性筒体20の内部圧力)と発射体5の発射速度との関係を表す相関データが記憶されており、制御部50は、当該相関データを使用して所望の発射速度に対応する二次側圧力を決定してもよい。計測発射速度と所望の発射速度との間に乖離がある場合には、制御部50は、この相関データを補正することにより、発射体5の発射速度を所望の発射速度に近づけてもよい。 In one embodiment, the memory unit of the control unit 50 stores correlation data representing the relationship between the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 (i.e., the internal pressure of the elastic cylinder 20) and the launch speed of the projectile 5, and the control unit 50 may use the correlation data to determine the secondary pressure corresponding to the desired launch speed. If there is a discrepancy between the measured launch speed and the desired launch speed, the control unit 50 may correct the correlation data to bring the launch speed of the projectile 5 closer to the desired launch speed.

図7に示す標準相関データF1は、圧力調整弁32の二次側圧力と発射体5の発射速度との標準的な関係を表したデータの一例である。図7に示すように、標準相関データF1は、圧力調整弁32の二次側圧力と発射体5の発射速度との関係を一次関数として表すモデルである。 The standard correlation data F1 shown in FIG. 7 is an example of data that represents a standard relationship between the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 and the launch velocity of the projectile 5. As shown in FIG. 7, the standard correlation data F1 is a model that represents the relationship between the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 and the launch velocity of the projectile 5 as a linear function.

制御部50は、圧力調整弁32の二次側圧力を変化させながら発射体5を複数回発射し、その際の発射体5の発射速度を速度計測部54によって計測して、発射速度と二次側圧力とを関連付けて記憶する。次に、制御部50は、複数回発射された発射速度の平均値を二次側圧力毎に算出する。そして、制御部50は、例えば最小二乗法によって二次側圧力毎の発射速度の平均値を結ぶ近似直線を算出し、近似直線に基づいて二次側圧力と発射体5の発射速度と関係を表す平均相関データF2を生成する。例えば、標準相関データF1を用いたときに計測された計測発射速度と所望の発射速度との間に乖離がある場合には、制御部50は、標準相関データF1に代えて、平均相関データF2を用いて所望の発射速度に対応する二次側圧力を決定してもよい。 The control unit 50 fires the projectile 5 multiple times while changing the secondary pressure of the pressure regulating valve 32, measures the firing speed of the projectile 5 at that time using the speed measuring unit 54, and stores the firing speed in association with the secondary pressure. Next, the control unit 50 calculates the average value of the firing speeds fired multiple times for each secondary pressure. Then, the control unit 50 calculates an approximation line connecting the average values of the firing speeds for each secondary pressure, for example, by the least squares method, and generates average correlation data F2 representing the relationship between the secondary pressure and the firing speed of the projectile 5 based on the approximation line. For example, if there is a deviation between the measured firing speed measured when the standard correlation data F1 is used and the desired firing speed, the control unit 50 may determine the secondary pressure corresponding to the desired firing speed using the average correlation data F2 instead of the standard correlation data F1.

また、制御部50は、複数回発射された発射速度の最小値を二次側圧力毎に算出してもよい。制御部50は、例えば最小二乗法によって二次側圧力毎の発射速度の最小値を結ぶ近似直線を算出し、近似直線に基づいて二次側圧力と発射体5の発射速度と関係を表す最小相関データF3を生成する。例えば、圧力調整弁32の二次側圧力をある圧力に設定して複数回発射体5を発射したときに、発射体5の発射速度に大きなばらつきある場合(例えば、発射速度の最小値が発射速度の平均値の70%以下である場合)には、制御部50は、標準相関データF1に代えて、最小相関データF3を用いて所望の発射速度に対応する二次側圧力を決定してもよい。 The control unit 50 may also calculate the minimum value of the firing speed of multiple shots for each secondary pressure. The control unit 50 may calculate an approximate straight line connecting the minimum values of the firing speed for each secondary pressure using, for example, the least squares method, and generate minimum correlation data F3 representing the relationship between the secondary pressure and the firing speed of the projectile 5 based on the approximate straight line. For example, when the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 is set to a certain pressure and the projectile 5 is fired multiple times, if there is a large variation in the firing speed of the projectile 5 (for example, if the minimum value of the firing speed is 70% or less of the average value of the firing speed), the control unit 50 may determine the secondary pressure corresponding to the desired firing speed using the minimum correlation data F3 instead of the standard correlation data F1.

チッピング試験では、所望の発射速度を下回ることは許容されないものの、所望の発射速度を上回ることは許容されることがある。この場合には、最小相関データF3を用いて二次側圧力を決定することにより、発射体5の発射速度が所望の発射速度を下回りにくくすることができる。 In a chipping test, a launch velocity that is lower than the desired launch velocity is not permitted, but a launch velocity that is higher than the desired launch velocity may be permitted. In this case, the launch velocity of the projectile 5 is less likely to fall below the desired launch velocity by determining the secondary pressure using the minimum correlation data F3.

次に、別の実施形態に係るチッピング試験装置について説明する。図8は、別の実施形態に係るチッピング試験装置101を概略的に示す図である。チッピング試験装置101は、投入された発射体5を重力で加速開始位置P2まで移動させる点でチッピング試験装置1と相違する。以下の説明では、主にチッピング試験装置1との相違点について説明し、重複する説明は省略する。 Next, a chipping test device according to another embodiment will be described. FIG. 8 is a schematic diagram of a chipping test device 101 according to another embodiment. The chipping test device 101 differs from the chipping test device 1 in that the inserted projectile 5 is moved to the acceleration start position P2 by gravity. In the following explanation, differences from the chipping test device 1 will be mainly described, and overlapping explanations will be omitted.

図8に示すように、チッピング試験装置101は、弾性筒体20に代えて、第1筒体(別の弾性筒体)21、第2筒体22及び継手部60を備えている。第1筒体21及び第2筒体22は、弾性を有する中空の管体であり、剛性筒体10と共に発射体5を発射するための管路を提供する。第1筒体21の基端部21aは、剛性筒体10の先端部10bに接続されている。 As shown in FIG. 8, the chipping test device 101 includes a first cylinder (another elastic cylinder) 21, a second cylinder 22, and a joint 60 instead of the elastic cylinder 20. The first cylinder 21 and the second cylinder 22 are elastic hollow tubes, and together with the rigid cylinder 10, provide a conduit for launching the projectile 5. The base end 21a of the first cylinder 21 is connected to the tip end 10b of the rigid cylinder 10.

継手部60は、金属によって構成され、第1筒体21の先端部21bと第2筒体22の基端部22aとを連結する。継手部60は、例えば金属製の三方継手であり、第1ポート60a、第2ポート60b及び第3ポート60cを有する。第1ポート60aは、第1筒体21の先端部21bに接続され、第2ポート60bは、第2筒体22の基端部22aに接続されている。ここで、第3ポート60cは、第2ポート60bの上方に配置されていてもよい。 The joint 60 is made of metal and connects the tip 21b of the first cylindrical body 21 and the base end 22a of the second cylindrical body 22. The joint 60 is, for example, a three-way joint made of metal, and has a first port 60a, a second port 60b, and a third port 60c. The first port 60a is connected to the tip 21b of the first cylindrical body 21, and the second port 60b is connected to the base end 22a of the second cylindrical body 22. Here, the third port 60c may be located above the second port 60b.

チッピング試験装置101は、発射体投入部40に代えて、発射体投入部140を備えている。発射体投入部140は、発射体5を第2筒体22内に投入するための投入筒45を含む。投入筒45は、継手部60の第3ポート60cに連結されている。このチッピング試験装置101を用いて発射体5を発射する場合には、まず投入筒45内に発射体5が投入される。投入筒45内に投入された発射体5は、重力によって継手部60の第3ポート60c、第2ポート60b及び基端部22aを通って第2筒体22の内部に落下する。すなわち、継手部60の第3ポート60cは、発射体5を投入するための投入口として機能する。なお、投入筒45には、当該投入筒45内の管路の開閉を切り替え可能なハンドルが設けられていてもよい。 The chipping test device 101 is provided with a projectile insertion section 140 instead of the projectile insertion section 40. The projectile insertion section 140 includes an insertion tube 45 for inserting the projectile 5 into the second cylinder 22. The insertion tube 45 is connected to the third port 60c of the joint section 60. When the projectile 5 is launched using this chipping test device 101, the projectile 5 is first inserted into the insertion tube 45. The projectile 5 inserted into the insertion tube 45 falls into the inside of the second cylinder 22 through the third port 60c, the second port 60b, and the base end 22a of the joint section 60 by gravity. That is, the third port 60c of the joint section 60 functions as an insertion port for inserting the projectile 5. The insertion tube 45 may be provided with a handle capable of switching between opening and closing the pipe in the insertion tube 45.

投入筒45から投入され継手部60を通過した発射体5は、第2筒体22の内部に落下し、重力によって第2筒体22内の加速開始位置P2まで移動する。加速開始位置P2は、第2筒体22内の基端部22aと先端部22bとの間の位置である。 The projectile 5, which is inserted from the insertion tube 45 and passes through the joint 60, falls into the second tube 22 and moves by gravity to the acceleration start position P2 within the second tube 22. The acceleration start position P2 is a position between the base end 22a and the tip end 22b within the second tube 22.

制御部50は、圧力調整弁32の二次側圧力を第2圧力に上昇させて、開閉弁33を開放する。これにより、第2筒体22の内部圧力が第2圧力まで高められ、その圧力によって、加速開始位置P2に配置された発射体5が第2筒体22内で第2圧力に対応する第2速度まで加速される。弾性筒体20内で第2速度まで加速された発射体5は、弾性筒体20の先端部20bから発射され、試験対象物6に衝突する。発射体5が投射された試験対象物6は、キャビネット52から取り出され、発射体5の衝突による損傷具合が評価される。 The control unit 50 increases the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 to the second pressure and opens the on-off valve 33. This increases the internal pressure of the second cylinder 22 to the second pressure, and this pressure accelerates the projectile 5 placed at the acceleration start position P2 to a second velocity corresponding to the second pressure within the second cylinder 22. The projectile 5 accelerated to the second velocity within the elastic cylinder 20 is fired from the tip 20b of the elastic cylinder 20 and collides with the test object 6. The test object 6 onto which the projectile 5 has been fired is removed from the cabinet 52, and the degree of damage caused by the collision of the projectile 5 is evaluated.

上述したように、チッピング試験装置101では、発射体5が発射される際に、発射体5は第2筒体22内で第2速度まで加速される。第2筒体22は、剛性の低い弾性体によって構成され、基端部22a及び先端部22bとの間に金属製の部品が介在していないので、発射体5が金属製の部品に高速で衝突することがない。したがって、発射体5に欠けや割れ等の損傷が発生することが抑制される。よって、予め定められた寸法又は重量の発射体5を試験対象物6に向けて高速に発射することができる。なお、上記実施形態では、第1筒体21が弾性体によって構成されているが、一実施形態では、第1筒体21は金属製の配管であってもよい。上記のように、チッピング試験装置101では、第2筒体22内で発射体5が第2速度まで加速されるので、第1筒体21として金属製の配管を用いた場合であっても、発射体5に欠けや割れ等の損傷が発生することを抑制することができる。 As described above, in the chipping test device 101, when the projectile 5 is launched, the projectile 5 is accelerated to the second speed in the second cylinder 22. The second cylinder 22 is made of an elastic body with low rigidity, and no metal parts are interposed between the base end 22a and the tip end 22b, so the projectile 5 does not collide with the metal parts at high speed. Therefore, damage such as chipping and cracking of the projectile 5 is suppressed. Thus, the projectile 5 of a predetermined size or weight can be launched at high speed toward the test object 6. In the above embodiment, the first cylinder 21 is made of an elastic body, but in one embodiment, the first cylinder 21 may be a metal pipe. As described above, in the chipping test device 101, the projectile 5 is accelerated to the second speed in the second cylinder 22, so that even if a metal pipe is used as the first cylinder 21, damage such as chipping and cracking of the projectile 5 can be suppressed.

次に、実験例及び比較実験例に基づいてチッピング試験装置1の作用効果について説明するが、本発明は後述する実験例に限定されるものではない。 Next, the effects of the chipping test device 1 will be explained based on experimental examples and comparative experimental examples, but the present invention is not limited to the experimental examples described below.

実験例では、チッピング試験装置から発射する前の発射体5の質量、及び、チッピング試験装置から発射した後の発射体5の質量を計測し、発射前後の発射体5の質量を比較することで、発射体5の損傷具合を評価した。発射体5としては、直径約9mm~11mm程度の花崗岩玉砂利を用いた。発射体5としては、他に大磯砂利や花崗岩砕石を用いることができる。 In the experimental example, the mass of the projectile 5 before and after it was fired from the chipping test device was measured, and the mass of the projectile 5 before and after firing was compared to evaluate the damage to the projectile 5. Granite gravel with a diameter of approximately 9 mm to 11 mm was used as the projectile 5. Other examples of projectiles that can be used include Oiso gravel and crushed granite.

実験例では、図1に示すチッピング試験装置1を用いて発射体5を発射した。すなわち、圧力調整弁32の二次側圧力を第1圧力に設定して発射体5を初期位置P1から加速開始位置P2まで低速で移動させた後に、圧力調整弁32の二次側圧力を第2圧力に設定して発射体5を弾性筒体20内で発射速度まで加速させた。 In the experimental example, the projectile 5 was launched using the chipping test device 1 shown in FIG. 1. That is, the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 was set to a first pressure, and the projectile 5 was moved at a low speed from the initial position P1 to the acceleration start position P2, and then the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 was set to a second pressure, and the projectile 5 was accelerated to the launch speed within the elastic cylinder 20.

一方、比較実験例では、図9に示すチッピング試験装置201を用いて発射体5を発射した。図9に示すチッピング試験装置201は、第1筒体21、第2筒体22及び連結管62を備える。第1筒体21は、基端部21a及び先端部21bを有し、その基端部21aは剛性筒体10の先端部10bに接続されている。第2筒体22は、基端部22a及び先端部22bを有し、その先端部22bは発射体5を発射する射出口として機能する。連結管62は、金属製であり、第1筒体21の先端部21bと第2筒体22の基端部22aを連結する。すなわち、チッピング試験装置201では、第1筒体21と第2筒体22との間に金属製の部品が介在している。比較実験例では、発射体5が初期位置P1に配置された状態で圧力調整弁32の二次側圧力を第2圧力まで上昇させることで発射体5を発射速度まで加速させた。 On the other hand, in the comparative experimental example, the projectile 5 was launched using the chipping test device 201 shown in FIG. 9. The chipping test device 201 shown in FIG. 9 includes a first cylindrical body 21, a second cylindrical body 22, and a connecting tube 62. The first cylindrical body 21 has a base end 21a and a tip end 21b, and the base end 21a is connected to the tip end 10b of the rigid cylindrical body 10. The second cylindrical body 22 has a base end 22a and a tip end 22b, and the tip end 22b functions as an ejection port for launching the projectile 5. The connecting tube 62 is made of metal and connects the tip end 21b of the first cylindrical body 21 and the base end 22a of the second cylindrical body 22. That is, in the chipping test device 201, a metal part is interposed between the first cylindrical body 21 and the second cylindrical body 22. In the comparative experimental example, the projectile 5 was accelerated to the launch velocity by increasing the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 to the second pressure while the projectile 5 was placed at the initial position P1.

図10は、比較実験例で計測された発射前の発射体5の質量、発射後の発射体5の質量、発射前後の発射体5の質量比を示している。図10に示すように、比較実験例では、発射後の発射体5の質量が発射前の発射体5の質量よりも大きく減少した。特に、200km/h以上の高速で発射体5が発射された場合には、発射体5の質量比が大きく減少することが確認された。比較実験例では、初期位置P1に配置した発射体5を発射速度まで一気に加速したので、発射体5が剛性筒体10及び連結管62の内壁に高速で衝突し、発射体5に割れ又は欠け等の損傷が発生し、その結果、発射体5の質量が減少したと考えられる。 Figure 10 shows the mass of the projectile 5 before launch, the mass of the projectile 5 after launch, and the mass ratio of the projectile 5 before and after launch, measured in the comparative experimental example. As shown in Figure 10, in the comparative experimental example, the mass of the projectile 5 after launch was significantly reduced compared to the mass of the projectile 5 before launch. In particular, it was confirmed that the mass ratio of the projectile 5 was significantly reduced when the projectile 5 was launched at a high speed of 200 km/h or more. In the comparative experimental example, the projectile 5 placed at the initial position P1 was accelerated to the launch speed in one go, so the projectile 5 collided with the inner walls of the rigid cylinder 10 and the connecting tube 62 at high speed, causing damage such as cracks or chips in the projectile 5, which is thought to have resulted in a reduction in the mass of the projectile 5.

一方、図11は、実験例で計測された発射前の発射体5の質量、発射後の発射体5の質量、発射前後の発射体5の質量比を示している。図11に示すように、実験例では、200km/h以上の高速で発射体5を発射した場合であっても、発射前後の発射体5の質量比は100%に近くに維持された。すなわち、発射体5に割れ又は欠け等の損傷がほとんど発生しないことが確認された。実験例では、発射体5が加速開始位置P2まで移動された後に弾性筒体20内で発射速度まで加速されるので、発射体5が剛性筒体10及び連結管62の内壁に高速で衝突することが避けられたためであると考えられる。これらの結果から、チッピング試験装置1を用いて発射体5を発射することにより、チッピング試験装置1内で発射体5に損傷が生じることを抑制できることが確認された。 Meanwhile, FIG. 11 shows the mass of the projectile 5 before launch, the mass of the projectile 5 after launch, and the mass ratio of the projectile 5 before and after launch measured in the experimental example. As shown in FIG. 11, in the experimental example, even when the projectile 5 was launched at a high speed of 200 km/h or more, the mass ratio of the projectile 5 before and after launch was maintained close to 100%. In other words, it was confirmed that the projectile 5 hardly suffered any damage such as cracks or chips. In the experimental example, it is believed that this is because the projectile 5 was accelerated to the launch speed in the elastic cylinder 20 after being moved to the acceleration start position P2, and therefore the projectile 5 was prevented from colliding with the inner wall of the rigid cylinder 10 and the connecting tube 62 at high speed. From these results, it was confirmed that by launching the projectile 5 using the chipping test device 1, damage to the projectile 5 in the chipping test device 1 can be suppressed.

以上、種々の実施形態に係るチッピング試験装置及びチッピング試験方法について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形態様を構成可能である。 Thus far, we have described chipping test devices and chipping test methods according to various embodiments, but the invention is not limited to the above-described embodiments and can be modified in various ways without changing the gist of the invention.

例えば、図1に示すチッピング試験装置1は一本の弾性筒体20を備えているが、チッピング試験装置1は、複数の弾性筒体を備え、これら複数の弾性筒体が金属製の継手によって互いに連結されていてもよい。この場合であっても、複数の弾性筒体のうち発射体5の射出口を提供する弾性筒体(最も下流側に配置された弾性筒体)の途中位置まで発射体5を低速で移動させてから、発射体5を発射速度まで加速することにより発射体5の損傷が生じることを抑制することができる。なお、上述した種々の実施形態は、矛盾のない範囲で組み合わせることが可能である。 For example, the chipping test device 1 shown in FIG. 1 includes one elastic cylinder 20, but the chipping test device 1 may include multiple elastic cylinders, which are connected to each other by metal joints. Even in this case, damage to the projectile 5 can be prevented by moving the projectile 5 at a low speed to a midway position of the elastic cylinder (the elastic cylinder arranged at the most downstream side) that provides the ejection port of the projectile 5 among the multiple elastic cylinders, and then accelerating the projectile 5 to the launch speed. The various embodiments described above can be combined to the extent that there is no contradiction.

また、図1に示すチッピング試験装置1では、制御部50からの制御信号によって圧力調整弁32の二次側圧力を制御しているが、圧力調整弁32は電動式制御弁でなくてもよい。図12は、チッピング試験装置の変形例を概略的に示す図である。図12に示すチッピング試験装置102は、手動式の圧力調整弁を有する点で図1に示すチッピング試験装置1と相違する。 In addition, in the chipping test device 1 shown in FIG. 1, the secondary pressure of the pressure regulating valve 32 is controlled by a control signal from the control unit 50, but the pressure regulating valve 32 does not have to be an electrically controlled valve. FIG. 12 is a schematic diagram showing a modified example of the chipping test device. The chipping test device 102 shown in FIG. 12 differs from the chipping test device 1 shown in FIG. 1 in that it has a manually operated pressure regulating valve.

図12に示すように、チッピング試験装置102の剛性筒体10の基端部10aと先端部10bとの間には、剛性筒体10から分岐する分岐配管12が設けられている。分岐配管12は、互いに並列に配置された第1配管12a及び第2配管12bを含んでいる。第1配管12aには、上流側から圧力調整弁32a及び開閉弁33aがこの順に設けられている。第2配管12bには、上流側から圧力調整弁32b及び開閉弁33bがこの順に設けられている。圧力調整弁32a,32bは、手動式の圧力調整弁であり、圧力調整弁32aの二次側圧力は第1圧力に設定され、圧力調整弁32bの二次側圧力は第1の圧力より高い第2圧力に設定されている。第1配管12a及び第2配管12bは、開閉弁33a,33bの下流側で剛性筒体10に合流している。 As shown in FIG. 12, a branch pipe 12 branching from the rigid cylinder 10 is provided between the base end 10a and the tip end 10b of the rigid cylinder 10 of the chipping test device 102. The branch pipe 12 includes a first pipe 12a and a second pipe 12b arranged in parallel with each other. The first pipe 12a is provided with a pressure regulating valve 32a and an on-off valve 33a in this order from the upstream side. The second pipe 12b is provided with a pressure regulating valve 32b and an on-off valve 33b in this order from the upstream side. The pressure regulating valves 32a and 32b are manual pressure regulating valves, and the secondary pressure of the pressure regulating valve 32a is set to a first pressure, and the secondary pressure of the pressure regulating valve 32b is set to a second pressure higher than the first pressure. The first pipe 12a and the second pipe 12b merge with the rigid cylinder 10 downstream of the on-off valves 33a and 33b.

チッピング試験装置102を使用してチッピング試験を行う場合には、制御部50は、開閉弁33aを開放し、開閉弁33bを閉鎖して、圧縮空気供給源31から圧縮空気を供給する。これにより、圧縮空気供給源31から供給された圧縮空気が分岐配管12の第1配管12aを流れ、分岐配管12の下流側の圧力が第1圧力まで高められる。それに伴って、初期位置P1に配置された発射体5が第1圧力に対応する第1速度で加速開始位置P2まで移動する。次に、制御部50は、開閉弁33aを閉鎖し、開閉弁33bを開放して、圧縮空気供給源31から圧縮空気を供給する。これにより、圧縮空気供給源31から供給された圧縮空気が分岐配管12の第2配管12bを流れ、分岐配管12の下流側の圧力が第2圧力まで高められる。それに伴って、加速開始位置P2に配置された発射体5が弾性筒体20内で第2圧力に対応する第2速度まで加速される。そして、弾性筒体20内で第2速度まで加速された発射体5は、弾性筒体20の先端部20bから発射され、試験対象物6に衝突する。これら分岐配管12、圧力調整弁32a,32b及び開閉弁33a,33bは、弾性筒体20側の二次側圧力を調整可能な圧力調整部35を構成する。 When a chipping test is performed using the chipping test device 102, the control unit 50 opens the on-off valve 33a and closes the on-off valve 33b to supply compressed air from the compressed air supply source 31. As a result, the compressed air supplied from the compressed air supply source 31 flows through the first pipe 12a of the branch pipe 12, and the pressure on the downstream side of the branch pipe 12 is increased to the first pressure. Accordingly, the projectile 5 arranged at the initial position P1 moves to the acceleration start position P2 at a first speed corresponding to the first pressure. Next, the control unit 50 closes the on-off valve 33a and opens the on-off valve 33b to supply compressed air from the compressed air supply source 31. As a result, the compressed air supplied from the compressed air supply source 31 flows through the second pipe 12b of the branch pipe 12, and the pressure on the downstream side of the branch pipe 12 is increased to the second pressure. Accordingly, the projectile 5 arranged at the acceleration start position P2 is accelerated to a second speed corresponding to the second pressure in the elastic cylindrical body 20. Then, the projectile 5 accelerated to the second velocity within the elastic cylinder 20 is launched from the tip 20b of the elastic cylinder 20 and collides with the test object 6. The branch pipe 12, the pressure adjustment valves 32a, 32b, and the opening/closing valves 33a, 33b constitute a pressure adjustment unit 35 that can adjust the secondary pressure on the elastic cylinder 20 side.

上記のように、チッピング試験装置102によれば、手動式の圧力調整弁32a,32bを使用して発射体5を発射することができる。手動式の圧力調整弁は、電動式の圧力調整弁と比較して安価且つ高寿命であるため、チッピング試験装置102の製造コストを抑えつつ信頼性を向上させることが可能となる。このようなチッピング試験装置102は、特に作業環境が過酷な場合に好適に使用される。 As described above, according to the chipping test device 102, the projectile 5 can be launched using the manual pressure regulating valves 32a and 32b. Manual pressure regulating valves are less expensive and have a longer life than motorized pressure regulating valves, so it is possible to improve the reliability of the chipping test device 102 while keeping manufacturing costs down. Such a chipping test device 102 is particularly suitable for use in harsh working environments.

1,101…チッピング試験装置、5…発射体、10…剛性筒体、20…弾性筒体、21…第1筒体(別の弾性筒体)、22…第2筒体(弾性筒体)、31…圧縮空気供給源、32…圧力調整弁、35…圧力調整部、40,140…発射体投入部、50…制御部、54…速度計測部、60…継手部、P1…初期位置、P2…加速開始位置。

1,101...chipping test apparatus, 5...projectile, 10...rigid cylinder, 20...elastic cylinder, 21...first cylinder (another elastic cylinder), 22...second cylinder (elastic cylinder), 31...compressed air supply source, 32...pressure regulating valve, 35...pressure regulating section, 40,140...projectile insertion section, 50...control section, 54...speed measuring section, 60...joint section, P1...initial position, P2...acceleration start position.

Claims (11)

弾性を有し、基端部と先端部との間で延在する弾性筒体を備え、前記弾性筒体の前記先端部から発射体を発射するチッピング試験装置を用いたチッピング試験方法であって、
前記基端部と前記先端部との間の加速開始位置まで前記発射体を第1速度で移動させるステップと、
前記加速開始位置に配置された前記発射体を前記第1速度よりも速い第2速度まで加速して前記弾性筒体の前記先端部から前記発射体を発射するステップと、
を含む、チッピング試験方法。
A chipping test method using a chipping test device that has elasticity and extends between a base end and a tip end, and launches a projectile from the tip end of the elastic cylindrical body, comprising:
moving the projectile at a first velocity to an acceleration start position between the base end and the tip end;
accelerating the projectile disposed at the acceleration start position to a second speed faster than the first speed and launching the projectile from the tip end of the elastic cylindrical body;
A chipping test method comprising:
前記チッピング試験装置は、
圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、
前記圧縮空気供給源と前記弾性筒体との間に配置され、前記弾性筒体側の二次側圧力を調整可能な圧力調整部と、
を更に備え、
前記チッピング試験方法は、
前記圧力調整部と前記弾性筒体の間の初期位置に前記発射体を配置するステップと、
前記初期位置に配置された前記発射体を前記加速開始位置まで移動させるために、前記圧力調整部の前記二次側圧力を第1圧力に設定するステップと、
前記加速開始位置に配置された前記発射体を前記弾性筒体内で加速させるために、前記圧力調整部の前記二次側圧力を前記第1圧力よりも高い第2圧力に設定するステップと、
を更に含む、請求項1に記載のチッピング試験方法。
The chipping test device includes:
a compressed air supply source for supplying compressed air;
a pressure adjusting unit disposed between the compressed air supply source and the elastic cylinder and capable of adjusting a secondary pressure on the elastic cylinder side;
Further comprising:
The chipping test method includes:
placing the projectile at an initial position between the pressure adjusting unit and the elastic cylinder;
setting the secondary pressure of the pressure adjusting unit to a first pressure in order to move the projectile arranged at the initial position to the acceleration start position;
setting the secondary pressure of the pressure adjusting unit to a second pressure higher than the first pressure in order to accelerate the projectile placed at the acceleration start position within the elastic cylindrical body;
The chipping test method of claim 1 further comprising:
前記チッピング試験装置は、
弾性を有し、基端部と先端部との間で延在する別の弾性筒体と、
前記別の弾性筒体の前記先端部と前記弾性筒体の前記基端部とを連結する継手部であり、発射体を投入するための投入口を有する、該継手部と、
圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、
前記圧縮空気供給源と前記別の弾性筒体との間に配置され、前記別の弾性筒体側の二次側圧力を調整可能な圧力調整部と、
を更に備え、
前記チッピング試験方法は、
前記投入口に前記発射体を投入するステップと、
重力によって前記発射体を前記弾性筒体内の前記加速開始位置まで移動させるステップと、
前記加速開始位置に配置された前記発射体を前記弾性筒体内で加速させるために、前記圧力調整部の二次側圧力を上昇させるステップと、
を更に含む、請求項1に記載のチッピング試験方法。
The chipping test device includes:
Another elastic cylindrical body having elasticity and extending between the base end and the tip end;
a joint portion that connects the tip end portion of the other elastic cylindrical body and the base end portion of the elastic cylindrical body, the joint portion having an injection port for injecting a projectile;
a compressed air supply source for supplying compressed air;
a pressure adjusting unit disposed between the compressed air supply source and the second elastic cylinder and capable of adjusting a secondary pressure on the second elastic cylinder side;
Further comprising:
The chipping test method includes:
inserting the projectile into the insertion port;
moving the projectile to the acceleration start position within the elastic cylinder by gravity;
increasing a secondary pressure of the pressure adjusting unit in order to accelerate the projectile disposed at the acceleration start position within the elastic cylindrical body;
The chipping test method of claim 1 further comprising:
前記チッピング試験装置は、
圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、
前記圧縮空気供給源と前記弾性筒体との間に配置され、前記弾性筒体側の二次側圧力を調整可能な圧力調整部と、
を更に備え、
前記チッピング試験方法は、前記発射体の発射速度を補正する補正ステップを更に含み、
前記補正ステップは、
所望の発射速度を取得するステップと、
前記圧力調整部の前記二次側圧力と前記発射体の発射速度との関係を表す相関データを使用して、前記発射体を前記所望の発射速度に加速するための前記二次側圧力を決定するステップと、
前記圧力調整部の前記二次側圧力を決定された前記二次側圧力に設定して、前記弾性筒体の前記先端部から前記発射体を発射するステップと、
前記発射体の発射速度を計測するステップと、
計測された前記発射速度と所望の速度との差が小さくなるように、前記圧力調整部の前記二次側圧力を補正するステップと、
を含み、
前記補正ステップは、発射体を第1速度で移動させるステップの前に行われる、請求項1に記載のチッピング試験方法。
The chipping test device is
a compressed air supply source for supplying compressed air;
a pressure adjusting unit disposed between the compressed air supply source and the elastic cylinder and capable of adjusting a secondary pressure on the elastic cylinder side;
Further comprising:
The chipping test method further includes a correction step of correcting the launch velocity of the projectile,
The correction step includes:
obtaining a desired firing rate;
determining the secondary pressure for accelerating the projectile to the desired launch velocity using correlation data representing a relationship between the secondary pressure of the pressure regulator and the launch velocity of the projectile;
setting the secondary pressure of the pressure adjusting unit to the determined secondary pressure and launching the projectile from the tip of the elastic cylindrical body;
measuring the launch velocity of the projectile;
correcting the secondary pressure of the pressure regulator so that a difference between the measured firing speed and a desired speed is reduced;
Including,
2. The chipping test method of claim 1, wherein the step of correcting occurs before the step of moving the projectile at a first velocity.
前記相関データが、前記圧力調整部の前記二次側圧力と前記発射体の発射速度の最小値との関係を表すデータである、請求項4に記載のチッピング試験方法。 The chipping test method according to claim 4, wherein the correlation data is data representing the relationship between the secondary pressure of the pressure adjustment unit and the minimum launch velocity of the projectile. 弾性を有し、基端部と先端部との間で延在する弾性筒体と、
圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、
前記圧縮空気供給源と前記弾性筒体との間に配置され、前記弾性筒体側の二次側圧力を調整可能な圧力調整部と、
前記圧力調整部と前記弾性筒体の間の初期位置に発射体を配置する発射体投入部と、
前記圧力調整部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記発射体が前記初期位置から前記弾性筒体の前記基端部と前記先端部との間の加速開始位置まで第1速度で移動するように、前記圧力調整部の前記二次側圧力を第1圧力に設定し、
前記加速開始位置に配置された前記発射体を前記第1速度よりも速い第2速度まで加速して前記弾性筒体の前記先端部から発射するために、前記圧力調整部の前記二次側圧力を前記第1圧力よりも高い第2圧力に設定する、
チッピング試験装置。
an elastic cylindrical body having elasticity and extending between a base end and a tip end;
a compressed air supply source for supplying compressed air;
a pressure adjusting unit disposed between the compressed air supply source and the elastic cylinder and capable of adjusting a secondary pressure on the elastic cylinder side;
a projectile insertion unit that places a projectile at an initial position between the pressure adjustment unit and the elastic cylinder;
A control unit that controls the pressure adjustment unit;
Equipped with
The control unit is
setting the secondary side pressure of the pressure adjusting unit to a first pressure so that the projectile moves at a first speed from the initial position to an acceleration start position between the base end and the tip end of the elastic cylindrical body;
In order to accelerate the projectile arranged at the acceleration start position to a second velocity faster than the first velocity and launch it from the tip end of the elastic cylindrical body, the secondary side pressure of the pressure adjusting unit is set to a second pressure higher than the first pressure.
Chipping test equipment.
金属によって構成され、前記圧力調整部と前記弾性筒体の前記基端部とを接続する剛性筒体を更に備える、請求項6に記載のチッピング試験装置。 The chipping test device according to claim 6, further comprising a rigid cylinder made of metal that connects the pressure adjustment section and the base end of the elastic cylinder. 前記弾性筒体の前記先端部から発射された前記発射体の発射速度を計測する速度計測部を更に備え、
前記制御部は、予め定められた所望の発射速度と、前記速度計測部によって計測された前記発射体の発射速度との差が小さくなるように、前記発射体を加速するための前記二次側圧力を補正する、請求項6又は7に記載のチッピング試験装置。
A velocity measuring unit is further provided to measure the launch velocity of the projectile launched from the tip end of the elastic cylindrical body,
The control unit corrects the secondary pressure for accelerating the projectile so that the difference between a predetermined desired launch velocity and the launch velocity of the projectile measured by the velocity measuring unit becomes smaller. The chipping test device according to claim 6 or 7.
基端部と先端部との間で延在する第1筒体と、
弾性を有し、基端部と先端部との間で延在する第2筒体と、
圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、
前記圧縮空気供給源と前記第1筒体との間に配置され、前記第1筒体側の二次側圧力を調整可能な圧力調整部と、
前記第1筒体の前記先端部と前記第2筒体の前記基端部とを連結する継手部であり、発射体を投入するための投入口を有する、該継手部と、
前記圧力調整部を制御する制御部と、
を備え、
前記投入口から投入された前記発射体は、重力によって前記第2筒体の前記基端部と前記先端部との間の加速開始位置まで移動するように構成され、
前記制御部は、前記加速開始位置に配置された前記発射体を加速して前記第2筒体の前記先端部から発射するために、前記圧力調整部の前記二次側圧力を上昇させる、
チッピング試験装置。
a first cylindrical body extending between a base end and a tip end;
a second cylindrical body having elasticity and extending between the base end and the tip end;
a compressed air supply source for supplying compressed air;
a pressure adjusting unit disposed between the compressed air supply source and the first cylinder and capable of adjusting a secondary pressure on the first cylinder side;
a joint portion that connects the tip end of the first cylindrical body and the base end of the second cylindrical body, the joint portion having an injection port for injecting a projectile;
A control unit that controls the pressure adjustment unit;
Equipped with
The projectile inserted from the insertion port is configured to move by gravity to an acceleration start position between the base end and the tip end of the second cylinder,
The control unit increases the secondary pressure of the pressure adjustment unit in order to accelerate the projectile arranged at the acceleration start position and launch it from the tip end of the second cylinder.
Chipping test equipment.
金属によって構成され、前記圧力調整部と前記第1筒体の前記基端部とを接続する剛性筒体を更に備える、請求項9に記載のチッピング試験装置。 The chipping test device according to claim 9, further comprising a rigid cylinder made of metal that connects the pressure adjustment unit and the base end of the first cylinder. 前記第2筒体の前記先端部から発射された前記発射体の発射速度を計測する速度計測部を更に備え、
前記制御部は、予め定められた所望の発射速度と、前記速度計測部によって計測された前記発射体の発射速度との差が小さくなるように、前記発射体を加速するための前記二次側圧力を補正する、請求項9又は10に記載のチッピング試験装置。

A velocity measuring unit is further provided to measure the launch velocity of the projectile launched from the tip end of the second cylindrical body,
The control unit corrects the secondary pressure for accelerating the projectile so that the difference between a predetermined desired launch velocity and the launch velocity of the projectile measured by the velocity measuring unit is reduced. The chipping test device according to claim 9 or 10.

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