JP2016223776A

JP2016223776A - Characteristics testing device of viscoelastic body

Info

Publication number: JP2016223776A
Application number: JP2015106910A
Authority: JP
Inventors: 重和板坂; Shigekazu Itasaka; 祐一酒井; Yuichi Sakai
Original assignee: NISHINO SEISAKUSHO KK
Current assignee: NISHINO SEISAKUSHO KK
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2035-05-27
Also published as: JP6263149B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus capable of easily measuring characteristics of a viscoelastic body such as rubber used as an elastic material and a friction material by changing environmental temperature in a broad temperature range.SOLUTION: A tensile machine and a vibration exciter required for measurement of viscoelasticity are specified to have a size that can be accommodated in an accommodation box 1 having the adjustor of in-house temperature. A tensile motor for performing tensile operation and a vibration excitation motor for performing vibration operation are controlled by a controller 8 installed outside the accommodation box 1. The controller 8 detects the rotation angle and torque of the motors to measure viscoelasticity of a tensile sample installed in the tensile machine 2 and a vibration excitation sample installed in the vibration exciter 5. When performing a tensile test, the tensile machine is put in the accommodation box 1 and when performing a viscosity test, the vibration exciter is put in the accommodation box 1, and the power source line and the signal line of each motor are connected with the controller 8.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、弾性材や摩擦材として用いられるゴムその他の粘弾性体の特性を環境温度を変化させて測定する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for measuring the characteristics of rubber and other viscoelastic bodies used as elastic materials and friction materials by changing the environmental temperature.

高温環境下でゴムの劣化が激しいことがよく知られているように、粘弾性体の特性は、環境温度によって変化する。一方、粘弾性体は、摩擦材やクッション材として機械装置の部品に広く用いられており、用途によっては環境温度によるこれらの部品の特性の変化が機械装置の性能に影響を及ぼすことがある。 As it is well known that rubber is severely deteriorated in a high temperature environment, the characteristics of the viscoelastic body change depending on the environmental temperature. On the other hand, viscoelastic bodies are widely used as parts of mechanical devices as friction materials and cushion materials, and depending on the application, changes in the characteristics of these components due to environmental temperature may affect the performance of the mechanical devices.

摩擦材やクッション材として用いることができる粘弾性体には、非常に多くの種類がある。屋外で使用する機械装置では、冬期と夏期で機械装置の性能が変化するのを防止し、あるいは環境温度の変化による性能の変化を適切に調整できることが必要である。そのためには、部品として使用する粘弾性体の特性がどのように変化するかを試験して、適切な材料を選択する必要がある。 There are numerous types of viscoelastic bodies that can be used as friction materials and cushion materials. In a mechanical device used outdoors, it is necessary to prevent a change in the performance of the mechanical device between winter and summer, or to appropriately adjust a change in performance due to a change in environmental temperature. For that purpose, it is necessary to test how the characteristics of the viscoelastic body used as a part change and to select an appropriate material.

環境温度の変化によって、粘弾性体の特性がどのように変化するかを示す資料は、各粘弾性体のメーカによって提供されているのが普通であるが、特殊な用途に使用する場合など、メーカから提供されている資料だけでは不十分な場合も多い。このような場合、機械装置のメーカは、製造しようとする機械装置に部品として使用する粘弾性体の特性を調べて、適切な材料を選択する必要が生ずる。このような場合、従来は適当と思われる材料をいくつか選んで、大学や試験場に粘弾性の測定を依頼している。 Documents that show how the properties of viscoelastic bodies change due to changes in environmental temperature are usually provided by the manufacturer of each viscoelastic body, but when used for special purposes, etc. In many cases, the materials provided by the manufacturer are not sufficient. In such a case, it is necessary for a manufacturer of a mechanical device to select an appropriate material by examining characteristics of a viscoelastic body used as a part in the mechanical device to be manufactured. In such a case, some materials that have been considered suitable are selected and viscoelasticity measurements are requested from universities and test sites.

大学や試験場は、高性能の制御器を備えているため、粘弾性体の試験においても高精度の測定を行うことができる。しかし、それほどの高精度の測定結果を必要とせず、より簡易に短時間で測定を行いたい場合も多い。常温で簡易に粘弾性を測定できる装置はあるが、環境温度によって特性がどのように変化するかを調べるためには、制御器が設置されている部屋の温度を変えて試験をしなければならず、通常の空調機では冬期と夏期の屋外の温度に相当するほど広い温度範囲で室内の温度を変えることができない。 Universities and test laboratories are equipped with high-performance controllers, so they can perform highly accurate measurements even in viscoelastic testing. However, there are many cases where it is not necessary to have a measurement result with such a high degree of accuracy, and it is easier to perform measurement in a shorter time. There are devices that can easily measure viscoelasticity at room temperature, but in order to investigate how the characteristics change depending on the environmental temperature, the temperature of the room where the controller is installed must be changed. However, a normal air conditioner cannot change the indoor temperature over a wide temperature range corresponding to the outdoor temperature in winter and summer.

そこでこの発明は、広い温度範囲に環境温度を変えて粘弾性体の特性を簡易に計測できる装置を提供することを課題としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus that can easily measure the characteristics of a viscoelastic body by changing the environmental temperature in a wide temperature range.

この発明では、粘弾性の測定に必要な引張機２と加振機５とを庫内温度の調節器を備えた収納箱１に収納できる大きさとし、引張動作を行う引張モータ３及び振動動作を行う加振モータ６を収納箱１の外に設置した制御器８で制御すると共に、当該制御器でそれらのモータ３、６の回転角とトルクを検出して、引張機２及び加振機５に取り付けた粘弾性体の特性を測定するようにした。 In the present invention, the tension machine 2 and the vibrator 5 that are necessary for the measurement of viscoelasticity are sized to be accommodated in the storage box 1 equipped with an internal temperature controller, and the tension motor 3 that performs the tension operation and the vibration action are provided. The vibration motor 6 to be performed is controlled by a controller 8 installed outside the storage box 1 and the rotation angle and torque of the motors 3 and 6 are detected by the controller to detect the tension machine 2 and the vibration generator 5. The properties of the viscoelastic body attached to the were measured.

温度調節器を備えた収納箱１として市販の孵卵器を用いれば、小型で簡易な構造の引張機２と加振機５とを製作すればよいので、環境温度を変えて材料の粘弾性を簡易に測定することができる制御器を経済的に提供することができる。 If a commercially available incubator is used as the storage box 1 equipped with a temperature controller, it is only necessary to produce a pulling machine 2 and a vibration exciter 5 having a small and simple structure, so the viscoelasticity of the material can be changed by changing the environmental temperature. A controller that can be measured easily can be provided economically.

引張機２は、引張試料４の一端を係止する固定台２１と、引張試料４の他端を係止する移動台２７であって、固定台２１に平行に軸支された２本のボールねじ２３（２３ａ、２３ｂ）に螺合する移動台２７と、２本のボールねじ２３を同期回転する引張モータ３とを備えた構造とすることで、市販の孵卵器にも収納可能な小型の引張機を安価に提供できる。 The tension machine 2 includes a fixed base 21 that locks one end of the tensile sample 4 and a moving base 27 that locks the other end of the tensile sample 4, and two balls that are pivotally supported in parallel to the fixed base 21. By having a structure including a moving base 27 that is screwed into the screw 23 (23a, 23b) and a tension motor 3 that rotates the two ball screws 23 synchronously, a small size that can be stored in a commercially available incubator. A tensioner can be provided at low cost.

加振機５は、加振試料７の一端を係止する基台５１と、加振試料７の他端を係止するピストン５４であって、基台５１に設けた直線ガイド５２に案内されれて偏芯軸６１に連結ロッド６２で連結された振動台と、偏芯軸６１を回転する加振モータ６とを備えた構造とすることで、市販の孵卵器にも収納可能な小型の加振機を安価に提供できる。 The vibration exciter 5 includes a base 51 for locking one end of the vibration sample 7 and a piston 54 for locking the other end of the vibration sample 7, and is guided by a linear guide 52 provided on the base 51. Thus, the structure including the vibration table connected to the eccentric shaft 61 by the connecting rod 62 and the vibration motor 6 that rotates the eccentric shaft 61 is small enough to be stored in a commercially available incubator. A vibrator can be provided at low cost.

制御器８は、収納箱１の庫外に設置され、庫内に収納された引張機の引張モータ３及び加振機の加振モータ６とケーブル８５で接続される。制御器８は、少なくとも加振モータ６の回転速度を可変するためのインバータその他のモータ速度調整器８１と、モータ３、６のトルクを測定するための電流計などのトルク測定手段８２と、モータ３、６の回転角を測定するパルスカウンタその他の回転角測定手段８３とを備えたものとする。 The controller 8 is installed outside the storage box 1 and is connected to the pulling motor 3 of the pulling machine and the vibration motor 6 of the vibration exciter housed in the container by a cable 85. The controller 8 includes at least an inverter and other motor speed regulator 81 for changing the rotational speed of the vibration motor 6, torque measuring means 82 such as an ammeter for measuring the torque of the motors 3 and 6, and a motor. A pulse counter for measuring the rotation angles 3 and 6 and other rotation angle measuring means 83 are provided.

粘弾性体の引張試験を行うときは、試料４を引張機２の固定台２１と移動台２７との間に架け渡して収納箱１に入れ、引張モータ３の電源線と信号線とを収納箱の外に設置した制御器８に接続する。そして、収納箱１の庫内温度を試験温度とした後、引張モータ３を駆動してその回転角とトルクを測定する。 When performing a tensile test of the viscoelastic body, the sample 4 is placed between the fixed base 21 and the movable base 27 of the tension machine 2 and placed in the storage box 1, and the power line and signal line of the tension motor 3 are stored. Connect to the controller 8 installed outside the box. And after making the internal temperature of the storage box 1 into test temperature, the tension | pulling motor 3 is driven and the rotation angle and torque are measured.

粘弾性体の粘性試験を行うときは、加振試料７を加振機５の基台５１とピストン５４との間に架け渡して収納箱１に入れ、加振モータ６の電源線と信号線とを収納箱の外に設置した制御器８に接続する。そして、収納箱１の庫内温度を試験温度とした後、加振モータ６を駆動してその回転角とトルクを測定する。 When performing the viscosity test of the viscoelastic body, the vibration sample 7 is bridged between the base 51 of the vibration exciter 5 and the piston 54 and placed in the storage box 1, and the power line and signal line of the vibration motor 6 are placed. Are connected to the controller 8 installed outside the storage box. Then, after setting the internal temperature of the storage box 1 as the test temperature, the vibration motor 6 is driven to measure the rotation angle and torque.

この発明によれば、粘弾性体の特性を種々の環境温度で簡易に測定することができる特性試験機が得られる。この発明の特性試験機を用いれば、各種の機械装置の部品として使用される通常は比較的小型の粘弾性体の特性を、必要な時に必要な環境温度で速やかにかつ簡易に計測することが可能になるから、変化する環境温度の中でも安定した性能を発揮できる機械装置をより短時間で開発できるという効果がある。 According to the present invention, a characteristic tester capable of easily measuring the characteristics of a viscoelastic body at various environmental temperatures is obtained. By using the characteristic tester of the present invention, it is possible to quickly and easily measure the characteristics of a normally relatively small viscoelastic body used as a component of various mechanical devices at a necessary environmental temperature when necessary. Since it becomes possible, there is an effect that it is possible to develop a mechanical device that can exhibit stable performance even in a changing environmental temperature in a shorter time.

収納箱と制御器を示す模式図Schematic diagram showing storage box and controller 引張試料の正面図Front view of tensile specimen 引張機の断面正面図Cross-sectional front view of tension machine 引張機の駆動系を示す底面図Bottom view showing the drive system of the tensioner 加振試料の側面図Side view of a vibrating sample 加振機の断面側面図Cross-sectional side view of shaker 加振モータのトルクと回転角の線図Diagram of vibration motor torque and rotation angle

以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。実施例では収納箱１として市販されている孵卵器を用いている。収納箱１の庫内寸法は、幅３６０ｍｍ、高さ４２０ｍｍ、奥行き２７６ｍｍ（庫内容量４１リットル）で、ペルチェ素子による冷却・加温装置を備え、３〜４５℃まで１℃単位で温度制御可能な箱である。収納箱１は、前面に片開き式のドア１１を備え、側面に収納した引張機２及び加振機５と制御器８とを電気的に接続するケーブル８５を挿通するための貫通孔１２を備えている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiment, an incubator commercially available as the storage box 1 is used. The storage box 1 has a width of 360 mm, a height of 420 mm, a depth of 276 mm (with a capacity of 41 liters), equipped with a Peltier element cooling and heating device, and can be controlled in units of 1 ° C from 3 to 45 ° C. It is a box. The storage box 1 includes a door 11 of a single opening type on the front surface, and has a through-hole 12 for inserting a cable 85 that electrically connects the tension machine 2 and the vibrator 5 and the controller 8 stored on the side surface. I have.

引張機２及び引張試料４は、図２〜４に示されている。引張試料４は、図２に示すように、中央が幅狭となるように加工して、両端に取付孔４２、４２を設けたゴム板４１の取付孔４２を設けた部分の両面にステンレス製の座金４３を接着した構造である。 The tensioner 2 and the tension sample 4 are shown in FIGS. As shown in FIG. 2, the tensile sample 4 is made of stainless steel on both sides of the portion where the mounting holes 42 of the rubber plate 41 provided with mounting holes 42, 42 at both ends are processed so that the center is narrow. The washer 43 is bonded.

引張試料４の引張試験を行う引張機２は、固定台２１と門形のフレーム２２との間に同期ベルト３２（３２ａ、３２ｂ）を介して１台の引張モータ３で同期駆動される２本のボールねじ２３（２３ａ、２３ｂ）を配し、固定台２１とボールねじ２３に螺合する移動台２７との間に引張試料４を架け渡して引張モータ３を駆動することにより、移動台２７を上昇させて引張試料４に引張力を与える構造である。引張試料４に与える引張力は、引張モータ３のトルクを検出することで測定でき、引張試料４の伸びは引張モータ３の回転数をカウントすることで測定できる。 Two tension machines 2 for performing a tensile test of the tensile sample 4 are synchronously driven by one tension motor 3 via a synchronous belt 32 (32a, 32b) between a fixed base 21 and a gate-shaped frame 22. The ball screw 23 (23a, 23b) is arranged, the tensile sample 4 is bridged between the fixed table 21 and the moving table 27 screwed to the ball screw 23, and the tension motor 3 is driven, thereby moving the moving table 27. This is a structure in which a tensile force is applied to the tensile sample 4 by raising. The tensile force applied to the tensile sample 4 can be measured by detecting the torque of the tensile motor 3, and the elongation of the tensile sample 4 can be measured by counting the number of rotations of the tensile motor 3.

引張機２をより詳細に説明すると、収納箱１の床面に定置される固定台２１に門形のフレーム２２が立設されている。鉛直方向の２本のボールねじ２３（２３ａ、２３ｂ）が、固定台２１とフレーム２２の上部に軸受２４（２４ａ、２４ｂ）、２５（２５ａ、２５ｂ）を介して自由回転可能に軸支されている。それぞれのボールねじ２３の下方の軸受２４から更に下方に突出した部分にプーリ２６（２６ａ、２６ｂ）が固定されている。プーリ２６ａと２６ｂとは、高さ方向にずれた位置に設けられている。 The tension machine 2 will be described in more detail. A gate-shaped frame 22 is erected on a fixed base 21 placed on the floor surface of the storage box 1. Two ball screws 23 (23a, 23b) in the vertical direction are pivotally supported on the fixed base 21 and the upper portion of the frame 22 through bearings 24 (24a, 24b), 25 (25a, 25b) so as to be freely rotatable. Yes. Pulleys 26 (26 a, 26 b) are fixed to portions that protrude further downward from the bearings 24 below the respective ball screws 23. The pulleys 26a and 26b are provided at positions shifted in the height direction.

固定台２１には、平面視で２本のボールねじ２３ａ、２３ｂの軸心から等距離の位置に出力軸の軸心を位置させて、引張モータ３が装着されている。引張モータ３の出力軸３１には、幅広のプーリ３６が固定され、ボールねじ２３ａ、２３ｂのプーリ２６ａ、２６ｂと同期ベルト３２ａ、３２ｂで回転連結されている。移動台２７は、両端に装着したボールナット２８（２８ａ、２８ｂ）で２本のボールねじ２３ａ、２３ｂに螺合している。 A tension motor 3 is mounted on the fixed base 21 with the axis of the output shaft positioned at an equal distance from the axes of the two ball screws 23a and 23b in plan view. A wide pulley 36 is fixed to the output shaft 31 of the tension motor 3 and is rotationally connected to the pulleys 26a and 26b of the ball screws 23a and 23b by synchronous belts 32a and 32b. The movable table 27 is screwed to the two ball screws 23a and 23b by ball nuts 28 (28a and 28b) attached to both ends.

固定台２１と移動台２７の２本のボールねじ２３ａ、２３ｂのちょうど中間の位置に、引張試料４の端部を挿入するスリットと当該スリットを直角方向に貫通するピン孔とを備えた取付板４４、４５が設けられている。引張試料４は、その両端を取付板４４、４５のスリットに挿入し、それぞれのピン孔に挿通したピン４６、４７を引張試料の取付孔４２、４２に挿通することによって、両端を固定台２１と移動台２７とに係止される。 Mounting plate provided with a slit for inserting the end of the tensile specimen 4 and a pin hole penetrating the slit in a right angle direction at a position just between the two ball screws 23a and 23b of the fixed base 21 and the movable base 27 44 and 45 are provided. Both ends of the tensile sample 4 are inserted into the slits of the mounting plates 44 and 45, and the pins 46 and 47 inserted through the respective pin holes are inserted into the mounting holes 42 and 42 of the tensile sample, whereby both ends are fixed to the fixing base 21. And the movable table 27.

フレーム２２には、移動台の下端位置と上限位置とを検出するリミットスイッチ４８、４９が設けられている。下端のリミットスイッチ４８で移動台２７が停止したときに、固定台の取付板４４と移動台の取付板４５との間隔が引張試料４の取付孔４２、４２の間隔と一致するように下端のリミットスイッチ４８の位置を設定する。この下端の停止位置からの引張モータ３の回転数は、モータに取り付けたエンコーダで検出され、そのときのモータトルクは、モータを流れる電流値で検出される。 The frame 22 is provided with limit switches 48 and 49 for detecting the lower end position and the upper limit position of the moving base. When the moving table 27 is stopped by the lower limit switch 48, the lower end of the moving base 27 is aligned with the distance between the mounting holes 42, 42 of the tensile specimen 4 so that the distance between the mounting plate 44 of the fixed base and the mounting plate 45 of the moving base matches. The position of the limit switch 48 is set. The number of rotations of the tension motor 3 from the lower end stop position is detected by an encoder attached to the motor, and the motor torque at that time is detected by a current value flowing through the motor.

粘性を測定するための加振機５及び加振試料７は、図５、６に示されている。加振試料７は、円筒形のゴム７１の両端にキャップ状のアダプタ７２（７２ａ、７２ｂ）を接着した構造で、アダプタ７２の中心には、ねじ孔７３（７３ａ、７３ｂ）が設けられている。加振機に取り付けたときに下方となる下アダプタ７２ｂのねじ孔７３ｂには、予めスタッド７４とその回り止めのロックナット７５が装着されている。 A vibrator 5 and a vibrating sample 7 for measuring the viscosity are shown in FIGS. The vibration sample 7 has a structure in which a cap-shaped adapter 72 (72a, 72b) is bonded to both ends of a cylindrical rubber 71, and a screw hole 73 (73a, 73b) is provided at the center of the adapter 72. . A stud 74 and a lock nut 75 that prevents the rotation of the stud 74 are attached in advance to the screw hole 73b of the lower adapter 72b, which is downward when attached to the shaker.

加振機５は、基台５１に固定したガイド筒５２に上下方向移動自在に案内されたピストン５４と加振モータ６で回転するクランク軸６１とを連結ロッド６２で連結した構造で、加振モータ６の回転によってピストン５４を上下振動させる構造である。加振試料７は、ガイド筒５２の上部とピストン５４の上端との間に装架され、加振モータ６の回転数に対応する周波数でピストン５４を振動して、加振試料７を繰り返し圧縮する。 The vibration exciter 5 has a structure in which a piston 54 guided by a guide cylinder 52 fixed to a base 51 so as to be movable in the vertical direction and a crank shaft 61 rotated by a vibration motor 6 are connected by a connecting rod 62. In this structure, the piston 54 is vibrated up and down by the rotation of the motor 6. The vibration sample 7 is mounted between the upper portion of the guide cylinder 52 and the upper end of the piston 54, and the piston 54 is vibrated at a frequency corresponding to the rotational speed of the vibration motor 6 to repeatedly compress the vibration sample 7. To do.

加振機５をより詳細に説明すると、収納箱１の床面に定置される基台５１に出力軸を水平にして加振モータ６が装着されている。基台５１には、その上面に円筒形のガイド筒５２が固定されており、ガイド筒５２にピストン５４が上下方向に移動自在に案内されている。 Explaining the shaker 5 in more detail, the excitation motor 6 is mounted on the base 51 placed on the floor surface of the storage box 1 with the output shaft horizontal. A cylindrical guide cylinder 52 is fixed to the upper surface of the base 51, and a piston 54 is guided to the guide cylinder 52 so as to be movable in the vertical direction.

ピストン５４の下端は二股形状になっており、加振モータ６の出力軸の先端は、軸心を０．５ｍｍ偏芯させた偏芯軸６１となっている。そして、ピストン５４の二股部分を貫通するように挿通したピストンピン６３とクランク軸６１とが、軸受６４、６５を介して、連結ロッド６２で連結されている。ピストン５４の上端には、加振試料７のスタッド７４をねじ込むための座ぐり付きのねじ孔７６が設けられており、スタッドのロックナット７５は、座ぐり部分７７に収容されるようになっている。 The lower end of the piston 54 has a bifurcated shape, and the distal end of the output shaft of the vibration motor 6 is an eccentric shaft 61 whose shaft center is eccentric by 0.5 mm. The piston pin 63 inserted so as to penetrate the bifurcated portion of the piston 54 and the crankshaft 61 are connected by a connecting rod 62 via bearings 64 and 65. A screw hole 76 with a counterbore for screwing the stud 74 of the vibration sample 7 is provided at the upper end of the piston 54, and the lock nut 75 of the stud is accommodated in the counterbore portion 77. Yes.

ガイド筒５２の上端には、門形の上フレーム５５が固定されている。上フレーム５５を門形としているのは、その開口を通して引張試料４の装脱を行うことができるようにするためである。上フレーム５５には、外周上部にねじを設けた押さえ筒５６が挿通されている。上フレーム５５の上端には、押さえ筒５６のねじと螺合するナット部材５７が載置され、ナット部材の上板５８に挿通した長ボルト５９が加振試料７の上アダプタ７２ａのねじ孔７３ａに螺入されるようになっている。 A gate-shaped upper frame 55 is fixed to the upper end of the guide cylinder 52. The reason why the upper frame 55 has a gate shape is to allow the tensile sample 4 to be loaded and unloaded through the opening. The upper frame 55 is inserted with a pressing cylinder 56 having a screw provided on the outer periphery. At the upper end of the upper frame 55, a nut member 57 screwed with a screw of the holding cylinder 56 is placed, and a long bolt 59 inserted through the upper plate 58 of the nut member is a screw hole 73a of the upper adapter 72a of the vibration sample 7. To be screwed in.

加振試料７は、長ボルト５９とを抜き取ってナット部材５７と押さえ筒５６を持ち上げた状態で、上フレーム５５の開口（図６の左右方向に開いている。）を通して挿入し、下アダプタ７２ｂに取り付けたスタッド７４をピストン５４のねじ孔７６に螺入して、下アダプタ７２ｂをピストン５４の上部に固定する。次に、ナット部材５７を回して押さえ筒５６を螺進退させて、押さえ筒５６の下端で加振試料の上アダプタ７２ａを押し下げて、加振試料７が自然長から２ｍｍ圧縮された状態で固定されるように調整する。そして、上板５８に長ボルト５９を挿通して加振試料７の上アダプタ７２ａのねじ孔７３ａにねじ込んで締め付ける。この締め付けによって長ボルト５９には引張力が作用し、押さえ筒５６には圧縮力が作用して、加振試料７の上アダプタ７２ａが所定の高さで固定される。 The vibration sample 7 is inserted through the opening of the upper frame 55 (opened in the left-right direction in FIG. 6) with the long bolt 59 removed and the nut member 57 and the holding cylinder 56 lifted, and the lower adapter 72b. The stud 74 attached to is screwed into the screw hole 76 of the piston 54, and the lower adapter 72b is fixed to the upper part of the piston 54. Next, the nut member 57 is turned and the holding cylinder 56 is screwed back and forth, and the upper adapter 72a of the vibrating sample is pushed down at the lower end of the holding cylinder 56, and the vibrating sample 7 is fixed in a compressed state of 2 mm from the natural length. Adjust to be. Then, the long bolt 59 is inserted into the upper plate 58 and screwed into the screw hole 73a of the upper adapter 72a of the vibration sample 7 and tightened. By this tightening, a tensile force is applied to the long bolt 59 and a compressive force is applied to the holding cylinder 56, and the upper adapter 72a of the vibrating sample 7 is fixed at a predetermined height.

この状態で加振モータ６を回転させることにより、ピストン５４が１ｍｍのストロークで往復動し、加振試料７を繰り返し圧縮する。ピストン５４の周期は、制御器８のインバータ８１で加振モータ６の回転速度を制御することによって変更できる。 By rotating the vibration motor 6 in this state, the piston 54 reciprocates with a stroke of 1 mm, and the vibration sample 7 is repeatedly compressed. The cycle of the piston 54 can be changed by controlling the rotational speed of the vibration motor 6 with the inverter 81 of the controller 8.

試料７の粘性は、加振モータ６に取り付けたエンコーダで検出される加振モータ６の回転角と、加振モータ６に流れる電流機で計測される加振モータ６のトルクとを経時的に計測して、回転角カーブθとトルクカーブＴとの時間差Δｔ（図７）を検出することによって測定できる。 The viscosity of the sample 7 depends on the rotation angle of the vibration motor 6 detected by an encoder attached to the vibration motor 6 and the torque of the vibration motor 6 measured by a current machine flowing through the vibration motor 6 over time. It can be measured by detecting the time difference Δt (FIG. 7) between the rotation angle curve θ and the torque curve T.

モータ３、６に駆動電流を供給し、これらのモータの回転角及びトルクを測定する制御器８は、収納箱１の外に設置され、収納箱の貫通孔１２に挿通したケーブル８５で庫内のモータ３、６に接続される。ケーブル８５は、庫内側の端部にコネクタを備えており、収納箱に引張機２が収納されたときは、引張モータ３に接続され、収納箱に加振機５が収納されたときには、加振モータ６に接続される。ケーブル８５には、電源線と信号線とが含まれており、モータ３、６を駆動する電源線は、制御器のインバータ８１に接続され、モータ３、６を流れる電流は、制御器の電流計８２によって検出される。信号線は、モータ３、６に装着されたエンコーダに接続され、制御器側は制御器８に設けた回転角を検出するためのカウンタ８３に接続される。 A controller 8 that supplies a drive current to the motors 3 and 6 and measures the rotation angle and torque of these motors is installed outside the storage box 1 and is connected to the inside of the cabinet by a cable 85 inserted through the through hole 12 of the storage box The motors 3 and 6 are connected. The cable 85 is provided with a connector at the inner end, and is connected to the tension motor 3 when the tension machine 2 is stored in the storage box. When the vibration machine 5 is stored in the storage box, the cable 85 is added. Connected to the vibration motor 6. The cable 85 includes a power line and a signal line. The power line for driving the motors 3 and 6 is connected to the inverter 81 of the controller, and the current flowing through the motors 3 and 6 is the current of the controller. It is detected by the total 82. The signal line is connected to an encoder mounted on the motors 3 and 6, and the controller side is connected to a counter 83 for detecting a rotation angle provided in the controller 8.

上記の実施例から理解されるように、この発明の粘弾性体の特性試験装置は、庫内温度の設定器を備えた収納箱と、この収納箱に収容される引張機２と、同様に収納箱１に収納される加振機５と、収納箱１の外に設置して収容された引張機及び加振機のモータに接続されて駆動電源を供給すると共に、その回転角を検出するケーブルと、モータ３、６のトルク及び回転角を測定する制御器８を備えたものであり、この発明の特性試験装置によれば、環境温度の変化による粘弾性体の特性変化を簡易に測定することができる。 As understood from the above-described embodiment, the viscoelastic body property testing apparatus according to the present invention includes a storage box provided with a setting device for the internal temperature, and a tension machine 2 accommodated in the storage box. It is connected to the vibrator 5 stored in the storage box 1 and the tensioner and the motor of the vibrator installed and stored outside the storage box 1 to supply drive power and detect the rotation angle. The cable and the controller 8 for measuring the torque and rotation angle of the motors 3 and 6 are provided. According to the characteristic test apparatus of the present invention, the characteristic change of the viscoelastic body due to the change of the environmental temperature can be easily measured. can do.

１収納箱
２引張機
４引張試料
５加振機
７加振試料
８制御器
２１固定台
２３（２３ａ、２３ｂ）ボールねじ
２７移動台
４１ゴム板
４４、４５取付板
４８リミットスイッチ
５１基台
５２ガイド筒（直線ガイド）
５４ピストン
５６押さえ筒
５７ナット部材
６１クランク軸（偏芯軸）
６２連結ロッド
８５ケーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage box 2 Pulling machine 4 Tensile sample 5 Exciting machine 7 Exciting sample 8 Controller 21 Fixing base 23 (23a, 23b) Ball screw 27 Moving base 41 Rubber plate 44, 45 Mounting plate 48 Limit switch 51 Base 52 Guide Tube (straight guide)
54 Piston 56 Holding cylinder 57 Nut member 61 Crankshaft (eccentric shaft)
62 Connecting rod 85 Cable

Claims

庫内温度の調節器を備えた収納箱と、当該収納箱に収納可能な引張機と、前記収納箱に収納可能な加振機と、収納箱の庫外に設置して庫内の引張機及び加振機に個別に電気的に接続される制御器とを備えている、粘弾性体の特性試験装置。 A storage box provided with an internal temperature controller, a tension machine that can be stored in the storage box, a vibrator that can be stored in the storage box, and a tension machine installed outside the storage box. And a controller that is electrically connected to the vibrator individually.

前記収納箱が孵卵器である、請求項１記載の特性試験機。 The characteristic testing machine according to claim 1, wherein the storage box is an incubator.

庫内温度の調節器を備えた収納箱と、
当該収納箱に収納された状態で、固定台と２本のボールねじに螺合する移動台との間に前記ボールねじと平行に試料を架け渡して一台のモータで前記２本のボールねじを同期回転する引張機と、
前記収納箱に収納された状態で、固定台と偏芯軸にリンクで連結された振動台との間にその振動方向と平行に試料を架け渡してモータで前記偏芯軸を回転する加振機と、
前記収納箱の庫外に設置され、庫内の前記引張機のモータ及び加振機のモータとケーブルで接続されてそれぞれのモータの回転角と出力トルクとを測定する制御器と
を備えている、粘弾性体の特性試験装置。 A storage box with an internal temperature controller;
In a state of being stored in the storage box, a sample is placed in parallel with the ball screw between a fixed base and a moving base that is screwed into two ball screws, and the two ball screws are driven by a single motor. A pulling machine that rotates synchronously,
Excitation that rotates the eccentric shaft with a motor by laying a sample in parallel with the vibration direction between the fixed base and the vibration base connected by a link to the eccentric shaft in the state of being stored in the storage box. Machine,
A controller that is installed outside the storage box and connected to the motor of the tensioner and the motor of the shaker in the storage by a cable and measures the rotation angle and output torque of each motor; , Viscoelastic property test equipment.