JP7387514B2

JP7387514B2 - Impact test equipment and impact test method

Info

Publication number: JP7387514B2
Application number: JP2020060166A
Authority: JP
Inventors: 翔太郎佐野; 賢二半沢; 博明甲斐
Original assignee: Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2023-11-28
Anticipated expiration: 2040-03-30
Also published as: JP2021156842A

Description

本発明は、衝撃試験装置及び衝撃試験方法に関し、特に被試験体に重錘を衝突させて衝撃力を付与することで、当該被試験体の耐衝撃性を測定するための衝撃試験装置及び衝撃試験方法に関する。 The present invention relates to an impact test device and an impact test method, and particularly to an impact test device and an impact test method for measuring the impact resistance of a test object by applying an impact force by colliding a weight with the test object. Concerning test methods.

従来より、重錘を被試験体に衝突させることで、被試験体の強度を測定することが行われている。重錘を被試験体に衝突させる際には、重錘を被試験体に衝突した後に跳ね返り、再び落下して衝突してしまう。つまり、同じ被試験体への複数回の衝突が生じてしまう。同じ被試験体に複数回の衝突が発生すると、１回の衝突による被試験体の損傷度を評価することは難しい。このため、複数回の衝突を防止するための様々な装置・技術が提案されている。 BACKGROUND ART Conventionally, the strength of a test object has been measured by colliding a weight with the test object. When the weight collides with the test object, the weight bounces back after colliding with the test object, and then falls again and collides with the test object. In other words, multiple collisions occur against the same test object. When multiple collisions occur on the same test object, it is difficult to evaluate the degree of damage to the test object due to one collision. For this reason, various devices and techniques have been proposed to prevent multiple collisions.

特許文献１に開示された落下試験装置では、ロープに繋がれた重錘が被試験材上に落下して跳ね返ったときに、ロープが掛け渡された３つのローラーのうちで真ん中のローラーでロープを押し込んで重錘を引き上げて、ロック機構により重錘が被試験材に対して複数回衝突するのを防止している。特許文献１の開示技術において、ロック機構は、真ん中のローラーを両側のローラーの間に例えばバネの力で挿入し、且つ、ソレノイドあるいはモータで真ん中のローラーを両側のローラーに対してロープの通路を邪魔にしない位置に当該バネの力に逆らって戻してロックしている。 In the drop test device disclosed in Patent Document 1, when a weight connected to a rope falls onto the test material and bounces, the middle roller of the three rollers around which the rope is stretched The lock mechanism prevents the weight from colliding with the test material multiple times. In the technology disclosed in Patent Document 1, the locking mechanism inserts the middle roller between the rollers on both sides using, for example, a spring force, and uses a solenoid or motor to move the middle roller to the rollers on both sides to pass the rope. It is returned to a position where it does not get in the way against the force of the spring and locked.

また、特許文献２に開示された落球試験装置は、紐の一方の端に重錘が繋がれ、且つ、紐の他方の端に錘が繋がれており、重錘と錘とが間隔を離してそれぞれ垂直に設けられた２箇所の案内部内に沿って同時に落下するように構成されている。特許文献２の開示技術では、重錘を落下させて被試験材に衝突して跳ね上がったときに、錘に発生する落下力により紐を介して重錘を引き上げることにより、重錘が被試験材に複数回衝突することを防止できる。 Further, in the falling ball test device disclosed in Patent Document 2, a weight is connected to one end of a string, and a weight is connected to the other end of the string, and the weight and the weight are separated from each other. It is configured to fall simultaneously along two guide portions provided vertically. In the technique disclosed in Patent Document 2, when a weight is dropped and bounces up after colliding with a test material, the weight is pulled up via a string by the falling force generated in the weight, so that the weight touches the test material. This can prevent multiple collisions.

また、特許文献３では、移動体に対して移動可能に収納されている重錘を被試験材に向けて落下させたときに、被試験体に衝突して跳ね返った重錘が移動体に係止されることにより重錘が被試験材に複数回衝突することを防止できる落錘験装置が開示されている。 Furthermore, in Patent Document 3, when a weight movably stored with respect to a moving object is dropped toward a material to be tested, the weight that collides with the object to be tested and bounces back is attached to the moving object. A falling weight testing device is disclosed that can prevent a weight from colliding with a test material multiple times by being stopped.

また、特許文献４に開示された落球試験装置は、再衝突防止手段は、コンクリート板に装着された衝撃センサにより被試験体のコンクリート板への衝突を感知し、その感知信号が供給された巻取りモータが、巻取りロープを高速で巻き上げて被試験体を急上昇させる。特許文献４の開示技術によれば、被試験体がコンクリート板に衝突してからバウンドしてもその直後に急上昇させられ、コンクリート板への再衝突を防止することができる。 In addition, in the falling ball test device disclosed in Patent Document 4, the re-collision prevention means detects the collision of the test object with the concrete plate by an impact sensor attached to the concrete plate, and the re-collision prevention means detects the collision of the test object with the concrete plate by a shock sensor attached to the concrete plate. The take-up motor winds up the take-up rope at high speed to rapidly raise the test object. According to the technique disclosed in Patent Document 4, even if the test object bounces after colliding with the concrete plate, it is immediately raised rapidly, and it is possible to prevent the object from colliding with the concrete plate again.

特開２００４－２５７７７４号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-257774 特開２００４－１７７３５２号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-177352 特許第５１０９９９３号公報Patent No. 5109993 特開平１１－２３４３８号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-23438

しかしながら、特許文献１－４に記載の落下試験装置等には、以下の問題点があった。具体的には、特許文献１に開示された落下試験装置では、重錘の被試験体への一度目の衝突後に跳ね返ったことをタイマーなどの時間で判断をしており電気的なノイズや電源電圧の変動等の外乱で装置が誤作動を起こす恐れがあった。また、特許文献２に開示された落球試験装置では、衝突させる重錘と同等の錘をもう1つ用意する必要があり装置の大規模化につながるという問題点があった。また、数十キロ～数トン規模の錘を使用する場合には安全面のリスクも大きくなるという問題点もあった。 However, the drop test devices described in Patent Documents 1 to 4 have the following problems. Specifically, the drop test device disclosed in Patent Document 1 uses a timer or other device to determine whether the weight has bounced back after the first collision with the test object. There was a risk that the device would malfunction due to disturbances such as voltage fluctuations. Furthermore, the falling ball test device disclosed in Patent Document 2 has the problem that it is necessary to prepare another weight equivalent to the weight to be collided, which leads to an increase in the scale of the device. There was also the problem that the use of weights ranging from tens of kilograms to several tons would pose a greater safety risk.

また、特許文献３に開示された落錘験装置では、数百キロ～数トン規模の重錘を使用する場合には大規模な装置、機構が必要となり、実使用を考えると現実的ではないという問題点があった。また、特許文献４に開示された落球試験装置では、数百キロ～数トン規模の重錘を高速で巻き上げる装置が必要となり、実使用を考えると現実的ではないという問題点があった。 In addition, the falling weight test device disclosed in Patent Document 3 requires large-scale equipment and mechanisms when using a weight of several hundred kilograms to several tons, which is not practical when considering actual use. There was a problem. Furthermore, the falling ball test device disclosed in Patent Document 4 requires a device for hoisting up a weight of several hundred kilograms to several tons at high speed, which is impractical for actual use.

更に、特許文献１－４に記載の問題点を解決するために、重錘に複数回衝突することを防止するためのロープを衝突側と反対側に２本取り付け、各ロープを作業者が持ち、一度目の衝突後に跳ね返った際に人力で引っ張り、複数回の衝突を防止することも行われてきた。しかしながら、この方法では、一度目の衝突で跳ね返ったエネルギーを作業者が人力で直接受け止めるため、作業者に瞬間的に大きな衝撃力が作用することとなりケガが発生する可能性があるという問題点があった。 Furthermore, in order to solve the problems described in Patent Documents 1 to 4, two ropes are attached to the collision side and the opposite side to prevent multiple collisions with the weight, and each rope is held by the worker. It has also been done to prevent multiple collisions by manually pulling the vehicle when it rebounds after the first collision. However, with this method, the worker directly receives the energy that rebounds from the first collision, which causes a momentary large impact force to be applied to the worker, which may result in injury. there were.

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、被試験体に重錘を衝突させた場合に、衝突して跳ね返った重錘の被試験体への複数回の衝突を安全に防止することができる衝撃試験装置及び衝撃試験方法を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to prevent the bounced weight from colliding with the test object when the weight collides with the test object. An object of the present invention is to provide an impact testing device and an impact testing method that can safely prevent multiple collisions with the body.

本発明者らは、上述した問題点を解決するために、支持ロープに吊り下げられ、被試験体に対して振り子状に揺動させて衝突させることにより衝撃力を付与する重錘と、重錘に取り付けられ、重錘が被試験体に衝突して跳ね返った後に、その跳ね返り方向に張力が付与される引張ロープと、張力が付与された引張ロープの跳ね返り方向への緊張状態を継続させる緊張器と、緊張器を固定するフレームとを備える衝撃試験装置を発明した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors developed a weight that is suspended from a support rope and applies an impact force to the test object by swinging it in a pendulum shape and colliding with the test object. A tension rope that is attached to a weight and applies tension in the direction of the rebound after the weight collides with the test object and bounces back, and a tension that maintains the tensile state of the tensioned tension rope in the direction of the rebound. We have invented an impact testing device that includes a tensioner and a frame for fixing the tensioner.

第１発明に係る衝撃試験装置は、被試験体に重錘を衝突させて衝撃力を付与することで、当該被試験体の耐衝撃性を測定するための衝撃試験装置において、支持ロープに吊り下げられ、上記被試験体に対して振り子状に揺動させて衝突させることにより衝撃力を付与する重錘と、上記重錘に取り付けられ、上記重錘が上記被試験体に衝突して跳ね返った後に、その跳ね返り方向に張力が付与される引張ロープと、張力が付与された上記引張ロープの上記跳ね返り方向への緊張状態を継続させる緊張器とを備えることを特徴とする。 An impact test device according to the first invention is an impact test device for measuring the impact resistance of a test object by impacting a weight on the test object to apply an impact force. A weight that is lowered and swings in a pendulum shape against the test object to apply an impact force, and a weight that is attached to the weight and bounces off the test object when the weight collides with the test object. The present invention is characterized by comprising a tension rope to which tension is applied in the rebound direction after the tension has been applied, and a tensioner to keep the tensioned tension rope in the tension state in the rebound direction.

第２発明に係る衝撃試験装置は、被試験体に重錘を衝突させて衝撃力を付与することで、当該被試験体の耐衝撃性を測定するための衝撃試験装置において、支持ロープに吊り下げられ、上記被試験体に対して落下させて衝突させることにより衝撃力を付与する重錘と、上記重錘に取り付けられ、上記重錘が上記被試験体に衝突して跳ね返った後に、その跳ね返り方向への張力が付与される引張ロープと、張力が付与された上記引張ロープの上記跳ね返り方向への緊張状態を継続させる緊張器とを備えることを特徴とする。 The impact test device according to the second invention is an impact test device for measuring the impact resistance of a test object by impacting the test object with a weight to apply an impact force. A weight is lowered and applied to the test object by dropping it and colliding with the test object, and a weight is attached to the weight, and after the weight collides with the test object and rebounds, It is characterized by comprising a tension rope to which tension is applied in the direction of rebound, and a tensioner that keeps the tensioned tension rope in the tensioned state in the direction of rebound.

第３発明に係る衝撃試験装置は、第１発明又は第２発明において、上記重錘の上記被試験体への衝突を検出する衝突検出部と、上記引張ロープに上記跳ね返り方向への張力を付与する張力付与部と、上記衝突検出部により衝突が検出された場合、上記引張ロープに張力が付与されるように上記張力付与部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。 The impact testing device according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, includes a collision detection section that detects a collision of the weight with the test object, and a collision detection section that applies tension to the tension rope in the rebound direction. and a control section that controls the tension applying section so that tension is applied to the tension rope when a collision is detected by the collision detection section.

第４発明に係る衝撃試験装置は、第１発明～第３発明の何れかにおいて、上記緊張器を固定するフレームを備えることを特徴とする。 An impact testing device according to a fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the impact testing device includes a frame for fixing the tensioner.

第５発明に係る衝撃試験方法は、被試験体に重錘を衝突させて衝撃力を付与することで、当該被試験体の耐衝撃性を測定するための衝撃試験方法において、上記被試験体に対して支持ロープに吊り下げられた重錘を振り子状に揺動させて衝突させることにより衝撃力を付与し、上記重錘が上記被試験体に衝突して跳ね返った後に、上記重錘に取り付けられた引張ロープに上記跳ね返り方向への張力を付与し、張力が付与された上記引張ロープの上記跳ね返り方向への緊張状態を継続させることを特徴とする。 An impact test method according to a fifth aspect of the present invention is an impact test method for measuring the impact resistance of a test object by applying an impact force to the test object by colliding a weight with the test object. An impact force is applied by swinging a weight suspended from a support rope in a pendulum shape and colliding with the object, and after the weight collides with the test object and bounces back, the weight is The present invention is characterized in that a tension is applied to the attached tension rope in the rebound direction, and the tensile state of the tensioned tension rope in the rebound direction is continued.

第６発明に係る衝撃試験方法は、被試験体に重錘を衝突させて衝撃力を付与することで、当該被試験体の耐衝撃性を測定するための衝撃試験方法において、上記被試験体に対して支持ロープに吊り下げられた重錘を落下させて衝突させることにより衝撃力を付与し、上記重錘が上記被試験体に衝突して跳ね返った後に、上記重錘に取り付けられた引張ロープに上記跳ね返り方向への張力を付与し、張力が付与された上記引張ロープの上記跳ね返り方向への緊張状態を継続させることを特徴とする。 An impact test method according to a sixth aspect of the present invention is an impact test method for measuring the impact resistance of a test object by applying an impact force to the test object by colliding a weight with the test object. An impact force is applied by dropping a weight suspended from a support rope and colliding with the test object, and after the weight collides with the test object and rebounds, the tensile force attached to the weight is applied. The present invention is characterized in that a tension is applied to the rope in the rebound direction, and the tensile state of the tensile rope in the rebound direction is maintained.

第７発明に係る衝撃試験方法は、第５発明又は第６発明において、上記重錘の上記被試験体への衝突を検出し、衝突が検出された場合、上記引張ロープに上記跳ね返り方向への張力が付与されるように制御することを特徴とする。 In the impact test method according to a seventh aspect of the present invention, in the fifth or sixth aspect, a collision of the weight with the test object is detected, and when a collision is detected, the tensile rope is bounced in the direction of the rebound. It is characterized in that it is controlled so that tension is applied.

第８発明に係る衝撃試験方法は、第５発明～第７発明の何れかにおいて、フレームに固定された緊張器により、張力が付与された上記引張ロープの上記跳ね返り方向への緊張状態を継続させることを特徴とする。 An impact test method according to an eighth aspect of the present invention is, in any one of the fifth to seventh aspects, in which the tensioned rope is kept under tension in the rebounding direction by a tensioner fixed to a frame. It is characterized by

上述した構成からなる本発明によれば、支持ロープに吊り下げられ、被試験体に対して振り子状に揺動させて衝突させることにより衝撃力を付与する重錘と、重錘に取り付けられ、重錘が被試験体に衝突して跳ね返った後に、その跳ね返り方向に張力が付与される引張ロープと、張力が付与された引張ロープの跳ね返り方向への緊張状態を継続させる緊張器とを備える。これにより、被試験体に重錘を衝突させた場合に、衝突して跳ね返った重錘の被試験体への複数回の衝突を安全に防止することができる。 According to the present invention having the above-described configuration, a weight is attached to the weight, which is suspended from a support rope and applies an impact force to the test object by swinging it in a pendulum shape and colliding with the test object; After the weight collides with the test object and rebounds, the test equipment includes a tension rope that is applied with tension in the direction of the rebound, and a tensioner that continues the tensile state of the tensioned tension rope in the direction of the rebound. Thereby, when the weight collides with the test object, it is possible to safely prevent the weight that has bounced back from colliding with the test object multiple times.

また、支持ロープに吊り下げられ、被試験体に対して落下させて衝突させることにより衝撃力を付与する重錘と、重錘に取り付けられ、重錘が被試験体に衝突して跳ね返った後に、その跳ね返り方向への張力が付与される引張ロープと、張力が付与された引張ロープの跳ね返り方向への緊張状態を継続させる緊張器とを備える。これにより、被試験体に重錘を衝突させた場合に、衝突して跳ね返った重錘の被試験体への複数回の衝突を安全に防止することができる。また、被試験体に対して重錘を鉛直方向下向きに落下させて衝突させるため、簡易な構成により落下試験を行うことができる。 In addition, there is a weight that is suspended from a support rope and applies an impact force by dropping and colliding with the test object, and a weight that is attached to the weight and after the weight collides with the test object and bounces back. , a tension rope to which tension is applied in the rebound direction, and a tensioner to keep the tensioned tension rope in the tension state in the rebound direction. Thereby, when the weight collides with the test object, it is possible to safely prevent the weight that has bounced back from colliding with the test object multiple times. Further, since the weight is dropped vertically downward and collided with the test object, a drop test can be performed with a simple configuration.

図１は、第１実施形態の衝撃試験装置の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an impact test apparatus according to a first embodiment. 図２は、重錘及びその周辺の部材を拡大して示す図である。FIG. 2 is an enlarged view of the weight and its surrounding members. 図３は、緊張器を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a tensioner. 図４は、緊張器の固定状態を示す他の例である。FIG. 4 is another example showing a fixed state of the tensioner. 図５は、第１実施形態の衝撃試験装置により衝撃試験を行う際の手順を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the procedure for conducting an impact test using the impact testing apparatus of the first embodiment. 図６は、第１実施形態で衝撃試験の２度当たり防止を自動化する場合の衝撃試験装置の全体構成図である。FIG. 6 is an overall configuration diagram of an impact test apparatus in the case of automating double impact prevention in an impact test in the first embodiment. 図７は、第２実施形態の衝撃試験装置の全体構成図である。FIG. 7 is an overall configuration diagram of the impact test apparatus according to the second embodiment. 図８は、第２実施形態の衝撃試験装置により衝撃試験を行う際の手順を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the procedure for conducting an impact test using the impact testing apparatus of the second embodiment. 図９は、第２実施形態で衝撃試験の２度当たり防止を自動化する場合の衝撃試験装置の全体構成図である。FIG. 9 is an overall configuration diagram of an impact test apparatus in the case of automating double impact prevention in an impact test in the second embodiment. 図１０は、第２実施形態の衝撃試験装置の全体構成図である。FIG. 10 is an overall configuration diagram of the impact test apparatus according to the second embodiment. 図１１は、第２実施形態の衝撃試験装置により衝撃試験を行う際の手順を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the procedure for conducting an impact test using the impact testing apparatus of the second embodiment. 図１２は、第２実施形態で衝撃試験の２度当たり防止を自動化する場合の衝撃試験装置の全体構成図である。FIG. 12 is an overall configuration diagram of an impact test apparatus in the case of automating double impact prevention in an impact test in the second embodiment.

以下、本発明を適用した衝撃試験装置及び衝撃試験方法を実施するための一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an impact testing apparatus and an impact testing method to which the present invention is applied will be described in detail below with reference to the drawings.

第１実施形態
本発明の第１実施形態に係る衝撃試験装置の構成について説明する。図１は、本発明を適用した衝撃試験装置１００の全体構成図を示している。この衝撃試験装置１００は、試験機構１０と、支持機構３０と、被試験体５０とを備えている。 First Embodiment The configuration of an impact test apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an impact testing apparatus 100 to which the present invention is applied. This impact test apparatus 100 includes a test mechanism 10, a support mechanism 30, and a test object 50.

試験機構１０は、重錘１１と、重錘１１に取り付けられる引張ロープ１５と、引張ロープ１５を保持する緊張器２０と、緊張器２０を固定するフレーム１６とを備えている。支持機構３０は、重錘１１に取り付けられる切り離し装置３１と、切り離し装置３１に引掛けられるシャックル３２と、シャックル３２を吊り下げるクレーン３３と、クレーン３３を吊り下げる連結部材３４と、連結部材３４を支持する支柱３５と、重錘１１を支持する支持ロープ３６と、被試験体５０を支持する支持台３７と、切り離し装置３１に接続された油圧ポンプ４０とを備えている。 The test mechanism 10 includes a weight 11, a tension rope 15 attached to the weight 11, a tensioner 20 that holds the tension rope 15, and a frame 16 that fixes the tensioner 20. The support mechanism 30 includes a separating device 31 attached to the weight 11, a shackle 32 hooked to the separating device 31, a crane 33 for suspending the shackle 32, a connecting member 34 for suspending the crane 33, and a connecting member 34. It includes a support column 35, a support rope 36 that supports the weight 11, a support stand 37 that supports the test object 50, and a hydraulic pump 40 connected to the separation device 31.

重錘１１は、支持ロープ３６により支持機構３０に吊り下げられ、被試験体５０に対して振り子状に揺動させて衝突させることにより衝撃力を付与する。即ち、図１に示すように、連結部材３４において支持ロープ３６が取り付けられている箇所を支点Ａとした場合、重錘１１は支点Ａを中心として揺動可能に支持されている。支持ロープ３６は鉛直方向に対して傾斜角度θ傾斜した状態で支点Ａと重錘１１との間で張設されていればよい。なお、傾斜角度θは、被試験体５０に付与する衝撃力を考慮して任意に設定されればよい。図１に示すように、衝突方向と跳ね返り方向はいずれも略水平方向である。 The weight 11 is suspended from the support mechanism 30 by a support rope 36, and applies an impact force to the test object 50 by swinging it in a pendulum shape and colliding with it. That is, as shown in FIG. 1, if the part of the connecting member 34 to which the support rope 36 is attached is defined as a fulcrum A, the weight 11 is supported so as to be swingable about the fulcrum A. It is sufficient that the support rope 36 is stretched between the fulcrum A and the weight 11 while being inclined at an inclination angle θ with respect to the vertical direction. Note that the inclination angle θ may be arbitrarily set in consideration of the impact force applied to the test object 50. As shown in FIG. 1, both the collision direction and the rebound direction are substantially horizontal.

図２に示すように、重錘１１は切り離し装置３１に取り付けられており、切り離し装置３１はシャックル３２に吊り下げられている。シャックル３２はクレーン３３のフック３３ａに吊り下げられ、クレーン３３は、連結部材３４に取り付けられている。即ち、重錘１１は、鉛直方向に延びるクレーン３３により連結部材３４に支持されている。 As shown in FIG. 2, the weight 11 is attached to a separating device 31, and the separating device 31 is suspended from a shackle 32. The shackle 32 is suspended from a hook 33a of a crane 33, and the crane 33 is attached to a connecting member 34. That is, the weight 11 is supported by the connecting member 34 by a crane 33 extending in the vertical direction.

切り離し装置３１は、クレーン３３から重錘１１を切り離す装置であり、油圧ポンプ４０から供給される油圧の供給を制御することにより、クレーン３３に吊り下げられた重錘１１を切り離すことができる。油圧の供給制御は、例えば被試験体５０に重錘１１を衝突させようとするタイミングで、作業者Ｗによる油圧ポンプ４０の操作によって行われる。 The separation device 31 is a device that separates the weight 11 from the crane 33, and can separate the weight 11 suspended from the crane 33 by controlling the supply of hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump 40. Hydraulic pressure supply control is performed by the operator W operating the hydraulic pump 40, for example, at the timing when the weight 11 is about to collide with the test object 50.

重錘１１は、球状の部材であり、例えば鋼等の金属製の素材により構成されている。なお、重錘１１の形状は球に限定されず、如何なる形状であってもよい。また、重錘１１の素材は、鉄等の金属に限定されず、被試験体５０を破壊することができる程度の硬度を有するのであれば、如何なる素材であってもよい。重錘１１の重量は、衝撃試験の内容に応じて適宜決定されればよい。 The weight 11 is a spherical member, and is made of a metal material such as steel. Note that the shape of the weight 11 is not limited to a sphere, and may be any shape. Further, the material of the weight 11 is not limited to metal such as iron, but may be any material as long as it has hardness enough to destroy the test object 50. The weight of the weight 11 may be determined as appropriate depending on the content of the impact test.

重錘１１の表面には、第１取付部１２と、第２取付部１３と、第３取付部１４が設けられている。第１取付部１２は第１環状部１２ａと、第１環状部１２ａから延びる第１延設部１２ｂを備えている。第２取付部１３は第２環状部１３ａと、第２環状部１３ａから延びる第２延設部１３ｂを備えている。第３取付部１４は第３環状部１４ａと、第３環状部１４ａから延びる第３延設部１４ｂを備えている。第１環状部１２ａには支持ロープ３６が取り付けられ、第２環状部１３ａには切り離し装置３１が取り付けられ、第３環状部１４ａには引張ロープ１５が取り付けられている。第１延設部１２ｂ、第２延設部１３ｂ、第３延設部１４ｂはそれぞれ重錘１１に対して固定されている。 A first attachment portion 12 , a second attachment portion 13 , and a third attachment portion 14 are provided on the surface of the weight 11 . The first mounting portion 12 includes a first annular portion 12a and a first extending portion 12b extending from the first annular portion 12a. The second mounting portion 13 includes a second annular portion 13a and a second extending portion 13b extending from the second annular portion 13a. The third mounting portion 14 includes a third annular portion 14a and a third extending portion 14b extending from the third annular portion 14a. A support rope 36 is attached to the first annular portion 12a, a separating device 31 is attached to the second annular portion 13a, and a tension rope 15 is attached to the third annular portion 14a. The first extending portion 12b, the second extending portion 13b, and the third extending portion 14b are each fixed to the weight 11.

引張ロープ１５は、重錘１１が被試験体５０に衝突して跳ね返った後に、その跳ね返り方向に張力が付与される。図１に示すように、引張ロープ１５の一端側は、重錘１１に取り付けられ、他端側は緊張器２０を介して作業者Ｗに把持されている。切り離し装置３１が作動する前の状態では、引張ロープ１５は弛んだ状態で配置されている。 After the weight 11 collides with the test object 50 and bounces back, tension is applied to the tension rope 15 in the direction of the bounce. As shown in FIG. 1, one end of the tension rope 15 is attached to a weight 11, and the other end is held by a worker W via a tensioner 20. In the state before the disconnection device 31 is actuated, the tension rope 15 is arranged in a relaxed state.

フレーム１６は、地面Ｇに固定された状態で緊張器２０を固定する。重錘１１の重量に比して緊張器２０の重量が小さいことを考慮し、重錘１１が揺動しても緊張器２０が固定された状態を保つためにフレーム１６が設けられている。 The frame 16 fixes the tensioner 20 in a state fixed to the ground G. Considering that the weight of the tensioner 20 is smaller than the weight of the weight 11, a frame 16 is provided to keep the tensioner 20 fixed even when the weight 11 swings.

緊張器２０は、フレーム１６により地面Ｇから所定の高さに配置されている。図３に、緊張器２０の詳細を示す。図３（ａ）に示すように、緊張器２０は、フック２１と、フック２１に連結される連結具２２と、連結具２２に連結されるホルダ２３を備えている。フック２１は開閉自在に構成されており、緊張器２０はフック２１によりフレーム１６に取り付けられる。ホルダ２３には引張ロープ１５が挿通される。 The tensioner 20 is placed at a predetermined height from the ground G by the frame 16. FIG. 3 shows details of the tensioner 20. As shown in FIG. 3(a), the tensioner 20 includes a hook 21, a connector 22 connected to the hook 21, and a holder 23 connected to the connector 22. The hook 21 is configured to be openable and closable, and the tensioner 20 is attached to the frame 16 by the hook 21. A tension rope 15 is inserted through the holder 23.

ホルダ２３は、図３（ｂ）に示すように、保持部２３ａと、係合爪２３ｂと、ばね２３ｃとを備えている。引張ロープ１５は、保持部２３ａと係合爪２３ｂとの間に挿通されている。係合爪２３ｂは、ばね２３ｃにより引張ロープ１５を圧接係合する方向（矢印Ｐ方向）に付勢されている。この圧接係合により、引張ロープ１５は保持部２３ａと係合爪２３ｂにより強く挟み込まれて固定される。これにより、引張ロープ１５は、緊張器２０と重錘１１との間では、被試験体５０に近接する方向（図中Ｙ方向）への張力が付与されて緊張状態が維持される。緊張器２０と作業者Ｗとの間では、引張ロープ１５には張力が付与された状態ではなく、引張ロープ１５の被試験体５０から離間する方向（図中Ｘ方向）への移動が許容される。 As shown in FIG. 3(b), the holder 23 includes a holding portion 23a, an engaging claw 23b, and a spring 23c. The tension rope 15 is inserted between the holding portion 23a and the engaging claw 23b. The engagement pawl 23b is biased by a spring 23c in the direction of pressure engagement with the tension rope 15 (in the direction of arrow P). Due to this press-fitting engagement, the tension rope 15 is firmly sandwiched and fixed between the holding portion 23a and the engaging claw 23b. As a result, tension is applied to the tension rope 15 between the tensioner 20 and the weight 11 in a direction closer to the test object 50 (Y direction in the figure), and the tension state is maintained. Between the tensioner 20 and the worker W, tension is not applied to the tension rope 15, and the tension rope 15 is allowed to move in the direction away from the test object 50 (X direction in the figure). Ru.

なお、緊張器２０は、フレーム１６に固定される構成に限定されるものではない。具体的には、図４（ａ）に示すように、フック１７を介して地面Ｇに固定されてもよく、あるいは図４（ｂ）に示すように、アンカー１８及びチェーン１９を介して地面Ｇに固定されてもよい。 Note that the tensioner 20 is not limited to a configuration in which it is fixed to the frame 16. Specifically, as shown in FIG. 4(a), it may be fixed to the ground G via a hook 17, or as shown in FIG. 4(b), it may be fixed to the ground G via an anchor 18 and a chain 19. may be fixed to

また、引張ロープ１５を緊張状態に維持するための構成は、緊張器２０のみに限定されず、被試験体５０への近接を抑制し被試験体５０からの離間を許容することができるのであれば、ラチェット機構その他の如何なる構成に代替されてもよい。 Further, the configuration for maintaining the tension rope 15 in a tensioned state is not limited to the tensioner 20 alone, but may be any structure that can suppress proximity to the test object 50 and allow separation from the test object 50. For example, a ratchet mechanism or any other structure may be used instead.

被試験体５０は、例えばポリカーボネート板又はアクリル板等の合成樹脂製のパネルである。なお、被試験体５０としては、これ以外にも、鋼管柱、照明柱、フェンス等、屋外に設置される構造物を対象とした上で、対象とされる構造物に応じて任意の素材、大きさが選択されることとすればよい。 The test object 50 is a panel made of synthetic resin, such as a polycarbonate plate or an acrylic plate. In addition, the test object 50 may be made of any other material depending on the structure, including structures installed outdoors such as steel pipe columns, lighting columns, fences, etc. The size may be selected.

被試験体５０は、支持台３７上に略垂直に立設されている。即ち、被試験体５０は衝突面５０Ｓを備え、衝突面５０Ｓが地面Ｇに対して垂直となるように立設されている。なお、被試験体５０は、支点Ａのほぼ真下に配置されることにより、運動エネルギーが最大となる状態の重錘１１により衝突されることが望ましい。 The test object 50 is erected substantially vertically on the support stand 37. That is, the test object 50 includes a collision surface 50S, and is erected so that the collision surface 50S is perpendicular to the ground G. Note that it is preferable that the test object 50 be collided with the weight 11 in a state where the kinetic energy is maximum by being arranged almost directly below the fulcrum A.

次に、衝撃試験における一連の処理について図５により説明する。なお、図５では、説明の簡略化のために、衝撃試験装置１００の要部のみを模式的に示す。 Next, a series of processes in the impact test will be explained with reference to FIG. Note that, in FIG. 5, only the main parts of the impact test apparatus 100 are schematically shown for the sake of simplifying the explanation.

図５（ａ）に示すように、切り離し装置３１から解放される前には、重錘１１は鉛直方向に対して傾斜角度θ傾斜した状態で支持されている。切り離し装置３１から重錘１１を解放する場合には、作業者Ｗが油圧ポンプ４０を操作して切り離し装置３１を作動させる。 As shown in FIG. 5(a), before being released from the separation device 31, the weight 11 is supported at an angle of inclination θ with respect to the vertical direction. When releasing the weight 11 from the separation device 31, the worker W operates the hydraulic pump 40 to activate the separation device 31.

切り離し装置３１から重錘１１が解放されると、重錘１１は支持ロープ３６のみに支持された状態となり、重錘１１は支点Ａを中心として振り子運動しながら衝突面５０Ｓに垂直に衝突する。即ち、重錘１１は、運動エネルギーを有した状態で、水平方向において、衝突面５０Ｓに近接する方向（図１中衝突方向）に揺動する。なお、引張ロープ１５は、緊張器２０を挿通し、弛んだ状態で作業者Ｗに把持されている。 When the weight 11 is released from the separation device 31, the weight 11 is supported only by the support rope 36, and the weight 11 collides perpendicularly with the collision surface 50S while making a pendulum movement about the fulcrum A. That is, the weight 11 swings horizontally in a direction approaching the collision surface 50S (the collision direction in FIG. 1) while having kinetic energy. Note that the tension rope 15 is inserted through the tensioner 20 and is held by the worker W in a slack state.

図５（ｂ）は、重錘１１が被試験体５０に衝突して跳ね返った直後の状態を示している。衝突面５０Ｓに側方から衝突した重錘１１は、衝突面５０Ｓに衝突した後、跳ね返り方向に沿って跳ね返る。作業者Ｗは、重錘１１が被試験体５０に衝突して跳ね返った旨を判断した時に、少なくとも重錘１１が被試験体５０に再び衝突する前に、跳ね返り方向への張力を引張ロープ１５に付与する。重錘１１には、被試験体５０に衝突して跳ね返った後に被試験体５０に近接しようとする力が作用しているが、作業者Ｗが跳ね返り方向への張力を付与することにより重錘１１が被試験体５０に再度衝突することを防止することができる。 FIG. 5(b) shows the state immediately after the weight 11 collides with the test object 50 and bounces back. The weight 11 that collided with the collision surface 50S from the side rebounds along the rebound direction after colliding with the collision surface 50S. When the worker W determines that the weight 11 collides with the test object 50 and rebounds, the operator W applies tension in the rebound direction to the tension rope 15 at least before the weight 11 collides with the test object 50 again. be granted to A force is acting on the weight 11 that tries to approach the test object 50 after colliding with the test object 50 and bouncing back, but when the worker W applies tension in the direction of the rebound, the weight 11 11 can be prevented from colliding with the test object 50 again.

図５（ｃ）は、重錘１１が緊張器２０により保持された状態を示している。緊張器２０は、引張ロープ１５の被試験体５０から離間する方向への移動を許容するとともに、被試験体５０に近接する方向への移動を抑制する。このため、重錘１１に衝突方向への力が付与された場合には、張力が付与された引張ロープ１５の跳ね返り方向への緊張状態が継続され、緊張器２０により重錘１１の被試験体５０への近接しようとする動きを抑制することができる。これにより、重錘１１の複数回の被試験体５０への衝突が防止される。 FIG. 5(c) shows a state in which the weight 11 is held by the tensioner 20. The tensioner 20 allows the tension rope 15 to move in a direction away from the test object 50 and suppresses movement in a direction close to the test object 50. Therefore, when a force is applied to the weight 11 in the collision direction, the tensioned tension rope 15 continues to be tensioned in the rebound direction, and the tension device 20 causes the weight 11 to move toward the test object. 50 can be suppressed. This prevents the weight 11 from colliding with the test object 50 multiple times.

このような衝撃試験装置１００を使用することにより、被試験体５０に衝突して跳ね返った重錘１１は、取り付けられている引張ロープ１５が緊張器２０により緊張状態とされるため、重錘１１の被試験体５０側への揺動が抑制される。即ち、緊張器２０が引張ロープ１５を保持するため、作業者Ｗが引張ロープ１５に対して張力を付与し続けなくても重錘１１の被試験体５０側への近接が阻止される。これにより、衝突して跳ね返った重錘１１の複数回の被試験体５０への衝突を安全に防止することができる。 By using such an impact test apparatus 100, the weight 11 that has collided with the test object 50 and bounced back can be removed because the attached tension rope 15 is put under tension by the tensioner 20. Swinging toward the test object 50 side is suppressed. That is, since the tensioner 20 holds the tension rope 15, the weight 11 is prevented from approaching the test object 50 even if the operator W does not continue to apply tension to the tension rope 15. Thereby, it is possible to safely prevent the weight 11 that has bounced back from colliding with the test object 50 multiple times.

また、衝撃試験においては、衝突面５０Ｓに重錘１１を衝突させて、被試験体５０の破壊の状況を観察することが行われる。被試験体５０の側方から重錘１１を衝突させることで、実際の衝突の状況により即した試験結果を得ることができる。さらに、振り子状に揺動する重錘１１の運動エネルギーが最大となる付近に被試験体５０が配置されているため、エネルギーの損失を防止しながら効率よく衝撃試験を行うことができる。 In the impact test, the weight 11 is caused to collide with the collision surface 50S, and the state of destruction of the test object 50 is observed. By colliding the weight 11 with the test object 50 from the side, it is possible to obtain test results that are more in line with the actual collision situation. Furthermore, since the test object 50 is placed in the vicinity where the kinetic energy of the weight 11 swinging like a pendulum is maximum, the impact test can be performed efficiently while preventing energy loss.

なお、上述の説明では、重錘１１の被試験体５０への衝突の判断、衝突後の引張ロープ１５の跳ね返り方向への引張作業は作業者Ｗにより行われていたが、これらの一連の作業は自動化することができる。具体的には、図６に示すように、自動化のためには、衝撃試験装置１００は衝突検出部７１と、衝突検出部７１に電気的に接続された情報処理装置７２と、情報処理装置７２に電気的に接続された張力付与部７３とを備える。 In the above explanation, the judgment of the collision of the weight 11 with the test object 50 and the pulling of the tension rope 15 in the rebound direction after the collision were performed by the worker W. can be automated. Specifically, as shown in FIG. 6, for automation, the impact testing apparatus 100 includes a collision detection section 71, an information processing device 72 electrically connected to the collision detection section 71, and an information processing device 72. and a tension applying section 73 electrically connected to.

衝突検出部７１は、被試験体５０の近傍に配置され、例えば赤外線センサ等の光センサによって構成されている。衝突検出部７１は重錘１１の被試験体５０への衝突を検出し、その検出結果を情報処理装置７２に出力する。なお、衝突検出部７１は赤外線センサに限られず、重錘１１の被試験体５０への衝突を検出できるのであれば、重錘１１の被試験体５０への衝突を直接検出する衝突検出センサ、重錘１１の変位を検知する変位検知センサ等、如何なる構成であってもよい。 The collision detection section 71 is disposed near the test object 50 and is constituted by, for example, an optical sensor such as an infrared sensor. The collision detection unit 71 detects a collision of the weight 11 with the test object 50 and outputs the detection result to the information processing device 72. Note that the collision detection unit 71 is not limited to an infrared sensor, but may be a collision detection sensor that directly detects the collision of the weight 11 with the test object 50, as long as it can detect the collision of the weight 11 with the test object 50; Any configuration may be used, such as a displacement detection sensor that detects displacement of the weight 11.

情報処理装置７２は、例えばＰＣ（Personal Computer）などであり、衝突検出部７１により重錘１１の被試験体５０への衝突が検出された場合、引張ロープ１５に張力が付与されるように張力付与部７３を制御する。情報処理装置７２には衝突から張力付与までの処理を実行するためのソフトウェアがインストールされる。 The information processing device 72 is, for example, a PC (Personal Computer), and is configured to apply tension to the tension rope 15 when the collision detection unit 71 detects a collision of the weight 11 with the test object 50. Controls the application section 73. Software for executing processes from collision to tension application is installed in the information processing device 72.

張力付与部７３は、例えば引張ロープ１５を巻き取る巻き取り機構、あるいはこの機構を駆動するモータ等によって構成されている。張力付与部７３は、情報処理装置７２からの指示に基づいて引張ロープ１５に対して跳ね返り方向への張力を付与する。これにより、重錘１１の被試験体５０側への近接が抑制される。なお、張力付与部７３は、巻き取り機構やモータに限られず、引張ロープ１５に張力を付与することができるものであれば如何なるものであってもよい。 The tension applying section 73 is constituted by, for example, a winding mechanism that winds up the tension rope 15 or a motor that drives this mechanism. The tension applying unit 73 applies tension to the tension rope 15 in the rebound direction based on instructions from the information processing device 72. This prevents the weight 11 from approaching the test object 50 side. Note that the tension applying section 73 is not limited to a winding mechanism or a motor, and may be any device that can apply tension to the tension rope 15.

重錘１１が切り離し装置３１から解放され被試験体５０に衝突すると、衝突検出部７１は重錘１１の被試験体５０への衝突を検出する。衝突検出部７１により重錘１１の被試験体５０への衝突が検出されると、衝突検出部７１は検出した旨の通知信号を情報処理装置７２に送信する。情報処理装置７２は、衝突検出部７１からの通知信号を受けて張力付与部７３に制御信号を送信し、引張ロープ１５に張力が付与されるように張力付与部７３を制御する。張力付与部７３は、情報処理装置７２からの制御信号に基づいて引張ロープ１５に対して跳ね返り方向への張力を付与する。これにより、重錘１１の被試験体５０側への近接が抑制され、重錘１１の複数回の被試験体５０への衝突が防止される。 When the weight 11 is released from the separation device 31 and collides with the object under test 50, the collision detection section 71 detects the collision of the weight 11 with the object under test 50. When the collision detection unit 71 detects a collision of the weight 11 with the test object 50, the collision detection unit 71 transmits a notification signal to the information processing device 72 to the effect that the collision has been detected. The information processing device 72 receives the notification signal from the collision detection section 71, transmits a control signal to the tension applying section 73, and controls the tension applying section 73 so that tension is applied to the tension rope 15. The tension applying section 73 applies tension to the tension rope 15 in the rebound direction based on a control signal from the information processing device 72 . This prevents the weight 11 from approaching the object under test 50, and prevents the weight 11 from colliding with the object under test 50 multiple times.

このように、自動化された衝撃試験装置１００を使用することにより、作業者Ｗによる重錘１１の被試験体５０への衝突の検出、衝突後の引張ロープ１５の跳ね返り方向への引張作業を省略した衝撃試験を行うことができる。即ち、衝突検出部７１により重錘１１の被試験体５０への衝突が検出されるため、作業者Ｗが自ら重錘１１の被試験体５０への衝突を目視により判断する工程が省略される。また、衝突検出部７１により衝突が検出された後に、張力付与部７３により自動的に重錘１１の被試験体５０側への近接が阻止されるため、作業者Ｗが重量のある重錘１１の揺動を抑制するために、引張ロープ１５を引っ張る工程が省略される。このように、重錘１１が落下してから被試験体５０へ衝突し跳ね返った後に揺動が抑制されるまでの工程が省略されるため、作業者Ｗの負担を軽減することができる。 In this way, by using the automated impact testing device 100, it is possible to omit the operator W's work of detecting the collision of the weight 11 with the test object 50 and the work of pulling the tension rope 15 in the rebound direction after the collision. It is possible to perform a shock test using That is, since the collision detection unit 71 detects the collision of the weight 11 with the test object 50, the step in which the worker W visually determines the collision of the weight 11 with the test object 50 is omitted. . Further, after the collision is detected by the collision detection section 71, the tension applying section 73 automatically prevents the weight 11 from approaching the test object 50 side. In order to suppress the swinging of the tension rope 15, the step of pulling the tension rope 15 is omitted. In this way, the process from when the weight 11 falls to when it collides with the test object 50 and rebounds until the swinging is suppressed is omitted, so the burden on the worker W can be reduced.

第２実施形態
次に、図７～９により、本発明の第２実施形態に係る衝撃試験装置２００について説明する。第１実施形態と相違する点は、第１実施形態では重錘１１が被試験体５０に側方から衝突するのに対し、第２実施形態では重錘１１が被試験体５０に上方から落下して衝突する点であるため、これらの相違点を主に説明し、重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。 Second Embodiment Next, an impact test apparatus 200 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9. The difference from the first embodiment is that in the first embodiment, the weight 11 collides with the test object 50 from the side, whereas in the second embodiment, the weight 11 falls onto the test object 50 from above. Since these points conflict with each other, these differences will be mainly explained, and overlapping parts will be given the same reference numerals and explanations will be omitted.

図７に示すように、被試験体５０は、衝突面５０Ｓが地面Ｇと平行となるような状態で配置されている。重錘１１は、衝突面５０Ｓから距離ｈ１隔てた状態で切り離し装置３１に取り付けられている。切り離し装置３１はシャックル３２、クレーン３３を介して連結部材３４に保持されている。引張ロープ１５の一端側は、方向変換機構８０及び緊張器２０を介して重錘１１に取り付けられ、他端側は作業者Ｗに把持されている。なお、図７に示すように、衝突方向とは鉛直方向における下方に向かう方向であり、跳ね返り方向とは鉛直方向における上方に向かう方向である。 As shown in FIG. 7, the test object 50 is arranged such that the collision surface 50S is parallel to the ground G. As shown in FIG. The weight 11 is attached to the separation device 31 at a distance h1 from the collision surface 50S. The separating device 31 is held by a connecting member 34 via a shackle 32 and a crane 33. One end of the tension rope 15 is attached to the weight 11 via the direction changing mechanism 80 and the tensioner 20, and the other end is held by the worker W. As shown in FIG. 7, the collision direction is a downward direction in the vertical direction, and the rebound direction is an upward direction in the vertical direction.

方向変換機構８０は、緊張器２０と作業者Ｗとの間に配置され、水平方向の張力を鉛直方向の張力へと方向を変換する。具体的には、方向変換機構８０は２個のローラー８０ａ、８０ｂにより構成されており、引張ロープ１５はローラー８０ａ、８０ｂにかけ回されている。ローラー８０ａ、８０ｂはいずれも支柱３５に取り付けられている。ローラー８０ａ、８０ｂは、それぞれ引張ロープ１５の鉛直方向の移動を水平方向の移動に変換し、あるいは引張ロープ１５の水平方向の移動を鉛直方向の移動に変換する。なお、重錘１１の張力の方向を変換することができるのであれば、方向変換機構８０は如何なる構成であってもよい。 The direction changing mechanism 80 is disposed between the tensioner 20 and the worker W, and changes the direction of horizontal tension into vertical tension. Specifically, the direction changing mechanism 80 is composed of two rollers 80a, 80b, and the tension rope 15 is passed around the rollers 80a, 80b. Both rollers 80a and 80b are attached to the support column 35. The rollers 80a, 80b each convert a vertical movement of the tension rope 15 into a horizontal movement, or convert a horizontal movement of the tension rope 15 into a vertical movement. Note that the direction changing mechanism 80 may have any configuration as long as the direction of the tension of the weight 11 can be changed.

次に、衝撃試験における一連の処理について図８により説明する。なお、図８では、説明の簡略化のために、衝撃試験装置２００の要部のみを模式的に示す。 Next, a series of processes in the impact test will be explained with reference to FIG. Note that, in FIG. 8, only the main parts of the impact test apparatus 200 are schematically shown for the sake of simplifying the explanation.

図８（ａ）に示すように、切り離し装置３１から解放される前には、重錘１１は衝突面５０Ｓから距離ｈ１隔てた状態で被試験体５０上に位置している。切り離し装置３１から重錘１１を解放する場合には、作業者Ｗが油圧ポンプ４０を操作して切り離し装置３１を作動させる。 As shown in FIG. 8A, before being released from the separation device 31, the weight 11 is located on the test object 50 at a distance h1 from the collision surface 50S. When releasing the weight 11 from the separation device 31, the worker W operates the hydraulic pump 40 to activate the separation device 31.

切り離し装置３１から重錘１１が解放されると、重錘１１は自由落下し、衝突面５０Ｓに垂直に衝突する。なお引張ロープ１５は、緊張器２０を挿通し、弛んだ状態で作業者Ｗに把持されている。 When the weight 11 is released from the separation device 31, the weight 11 falls freely and collides perpendicularly with the collision surface 50S. Note that the tension rope 15 is inserted through the tensioner 20 and is held by the worker W in a slack state.

図８（ｂ）は、重錘１１が被試験体５０に衝突して跳ね返った直後の状態を示している。衝突面５０Ｓに上方から落下した重錘１１は、衝突面５０Ｓに衝突した後、跳ね返り方向に跳ね返る。作業者Ｗは、重錘１１が跳ね返った旨を判断した時に、少なくとも重錘１１が被試験体５０に再び衝突する前に、跳ね返り方向への張力を引張ロープ１５に付与する。重錘１１には、被試験体５０に衝突して跳ね返った後に被試験体５０に落下しようとする力が作用しているため、作業者Ｗが跳ね返り方向への張力を付与することにより重錘１１が被試験体５０に再度衝突することを防止することができる。 FIG. 8(b) shows the state immediately after the weight 11 collides with the test object 50 and bounces back. The weight 11 that has fallen from above onto the collision surface 50S rebounds in the rebound direction after colliding with the collision surface 50S. When the operator W determines that the weight 11 has rebounded, he applies tension to the tension rope 15 in the rebound direction at least before the weight 11 collides with the test object 50 again. Since the weight 11 is subjected to a force that causes it to fall onto the test object 50 after colliding with the test object 50 and bouncing back, the worker W applies tension in the direction of the rebound. 11 can be prevented from colliding with the test object 50 again.

図８（ｃ）は、重錘１１が緊張器２０により保持された状態を示している。緊張器２０は、引張ロープ１５の被試験体５０から離間する方向への移動を許容するとともに、被試験体５０に近接する方向への移動を抑制する。このため、重錘１１に衝突方向への力が付与された場合には、張力が付与された引張ロープ１５の跳ね返り方向への緊張状態が継続され、緊張器２０により重錘１１の被試験体５０へ落下しようとする動きを抑制することができる。これにより、重錘１１の複数回の被試験体５０への衝突が防止される。 FIG. 8(c) shows a state in which the weight 11 is held by the tensioner 20. The tensioner 20 allows the tension rope 15 to move in a direction away from the test object 50 and suppresses movement in a direction close to the test object 50. Therefore, when a force is applied to the weight 11 in the collision direction, the tensioned tension rope 15 continues to be tensioned in the rebound direction, and the tension device 20 causes the weight 11 to move toward the test object. 50 can be suppressed. This prevents the weight 11 from colliding with the test object 50 multiple times.

このような衝撃試験装置２００を使用することにより、被試験体５０に衝突して跳ね返った重錘１１は、取り付けられている引張ロープ１５が緊張器２０により緊張状態とされるため、重錘１１の被試験体５０側への近接が抑制される。これにより、衝突して跳ね返った重錘１１の複数回の被試験体５０への衝突を安全に防止することができる。また、単に切り離し機構を解放するだけで重錘１１を鉛直方向下向きに落下させて被試験体５０に衝突させるため、簡易な構成により衝撃試験を行うことができる。 By using such an impact test device 200, the weight 11 that has collided with the test object 50 and bounced back, the attached tension rope 15 is put under tension by the tensioner 20, so that the weight 11 is suppressed from approaching the test object 50 side. Thereby, it is possible to safely prevent the weight 11 that has bounced back from colliding with the test object 50 multiple times. Further, simply by releasing the separation mechanism, the weight 11 is caused to fall vertically downward and collide with the test object 50, so that an impact test can be performed with a simple configuration.

なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に重錘１１の被試験体５０への衝突の判断、衝突後の引張ロープ１５の跳ね返り方向への引張作業を自動化することとしてもよい。具体的には、図９に示すように、衝撃試験装置２００は衝突検出部７１と、衝突検出部７１に電気的に接続された情報処理装置７２と、情報処理装置７２に電気的に接続された張力付与部７３とを備える。 In addition, in the second embodiment, as in the first embodiment, the judgment of collision of the weight 11 with the test object 50 and the tensioning operation in the rebound direction of the tension rope 15 after the collision may be automated. . Specifically, as shown in FIG. 9, the impact test device 200 includes a collision detection section 71, an information processing device 72 electrically connected to the collision detection section 71, and an information processing device 72 electrically connected to the information processing device 72. and a tension applying section 73.

重錘１１が切り離し装置３１から解放され被試験体５０に衝突すると、衝突検出部７１は重錘１１の被試験体５０への衝突を検出する。衝突検出部７１により重錘１１の被試験体５０への衝突が検出されると、衝突検出部７１は検出した旨の通知信号を情報処理装置７２に送信する。情報処理装置７２は、衝突検出部７１からの通知信号を受けて張力付与部７３に制御信号を送信し、引張ロープ１５に張力が付与されるように張力付与部７３を制御する。張力付与部７３は、情報処理装置７２からの制御信号に基づいて引張ロープ１５に対して跳ね返り方向への張力を付与する。 When the weight 11 is released from the separation device 31 and collides with the object under test 50, the collision detection section 71 detects the collision of the weight 11 with the object under test 50. When the collision detection unit 71 detects a collision of the weight 11 with the test object 50, the collision detection unit 71 transmits a notification signal to the information processing device 72 to the effect that the collision has been detected. The information processing device 72 receives the notification signal from the collision detection section 71, transmits a control signal to the tension applying section 73, and controls the tension applying section 73 so that tension is applied to the tension rope 15. The tension applying section 73 applies tension to the tension rope 15 in the rebound direction based on a control signal from the information processing device 72 .

このように、第２実施形態でも重錘１１の被試験体５０への衝突の検出から張力の付与までの工程を自動化することにより、作業者Ｗによる重錘１１の被試験体５０への衝突の検出、衝突後の引張ロープ１５の跳ね返り方向への引張作業を省略した衝撃試験を行うことができるため、衝撃試験を行う際の作業者Ｗの負担を軽減することができる。 In this way, in the second embodiment as well, by automating the process from detecting the collision of the weight 11 to the test object 50 to applying tension, it is possible to prevent the worker W from colliding the weight 11 with the test object 50. Since it is possible to perform an impact test without detecting the collision and pulling the tension rope 15 in the rebound direction after a collision, it is possible to reduce the burden on the worker W when performing the impact test.

第３実施形態
次に、図１０～１２により、本発明の第３実施形態に係る衝撃試験装置３００について説明する。第３実施形態も第２実施形態と同様に重錘１１が被試験体５０に上方から落下して衝突するものであるため、第２実施形態との相違点を主に説明し、重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。 Third Embodiment Next, an impact test apparatus 300 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 12. In the third embodiment, similarly to the second embodiment, the weight 11 falls from above and collides with the test object 50, so the differences from the second embodiment will be mainly explained, and the overlapping parts will be explained. The same reference numerals are used to omit the explanation.

図１０に示すように、被試験体５０は、衝突面５０Ｓが地面Ｇと平行となるような状態で配置されている。重錘１１は、衝突面５０Ｓから距離ｈ２隔てた状態で切り離し装置３１に取り付けられている。切り離し装置３１はシャックル３２、クレーン３３を介して連結部材３４に保持されている。引張ロープ１５の一端側は、方向変換機構９０を介して重錘１１に取り付けられ、他端側は緊張器２０を介して作業者Ｗに把持されている。なお、図１０に示すように、衝突方向とは鉛直方向における下方に向かう方向であり、跳ね返り方向とは鉛直方向における上方に向かう方向である。 As shown in FIG. 10, the test object 50 is arranged such that the collision surface 50S is parallel to the ground G. As shown in FIG. The weight 11 is attached to the separation device 31 at a distance h2 from the collision surface 50S. The separating device 31 is held by a connecting member 34 via a shackle 32 and a crane 33. One end of the tension rope 15 is attached to the weight 11 via a direction changing mechanism 90, and the other end is held by a worker W via a tensioner 20. As shown in FIG. 10, the collision direction is a downward direction in the vertical direction, and the rebound direction is an upward direction in the vertical direction.

方向変換機構９０は、重錘１１と緊張器２０との間に配置され、水平方向の張力を鉛直方向の張力へと方向を変換する。具体的には、方向変換機構８０は２個のローラー９０ａ、９０ｂにより構成されており、引張ロープ１５はローラー９０ａ、９０ｂの間に挿通されている。ローラー９０ａ、９０ｂは、引張ロープ１５の鉛直方向の移動を水平方向の移動に変換し、あるいは引張ロープ１５の水平方向の移動を鉛直方向の移動に変換する。なお、重錘１１の張力の方向を変換するための構成は、方向変換機構９０のみに限定されず、張力の方向を変換することができるのであれば、他の如何なる構成に代替されてもよい。 The direction changing mechanism 90 is disposed between the weight 11 and the tensioner 20, and changes the direction of horizontal tension into vertical tension. Specifically, the direction changing mechanism 80 is composed of two rollers 90a, 90b, and the tension rope 15 is inserted between the rollers 90a, 90b. The rollers 90a, 90b convert vertical movement of the tension rope 15 into horizontal movement, or convert horizontal movement of the tension rope 15 into vertical movement. Note that the configuration for changing the direction of the tension of the weight 11 is not limited to the direction conversion mechanism 90, and may be replaced by any other configuration as long as the direction of the tension can be changed. .

次に、衝撃試験における一連の処理について図１１により説明する。なお、図１１では、説明の簡略化のために、衝撃試験装置３００の要部のみを模式的に示す。 Next, a series of processes in the impact test will be explained with reference to FIG. Note that, in FIG. 11, only the main parts of the impact test apparatus 300 are schematically shown for the sake of simplifying the explanation.

図１１（ａ）に示すように、切り離し装置３１から解放される前には、重錘１１は衝突面５０Ｓから距離ｈ２隔てた状態で被試験体５０上に位置している。切り離し装置３１から重錘１１を解放する場合には、作業者Ｗが油圧ポンプ４０を操作して切り離し装置３１を作動させる。 As shown in FIG. 11(a), before being released from the separation device 31, the weight 11 is located on the test object 50 at a distance h2 from the collision surface 50S. When releasing the weight 11 from the separation device 31, the worker W operates the hydraulic pump 40 to activate the separation device 31.

図１１（ｂ）は、重錘１１が被試験体５０に衝突して跳ね返った直後の状態を示している。衝突面５０Ｓに上方から落下した重錘１１は、衝突面５０Ｓに衝突した後、跳ね返り方向に跳ね返る。作業者Ｗは、重錘１１が跳ね返った旨を判断した時に、少なくとも重錘１１が被試験体５０に再び衝突する前に、跳ね返り方向への張力を引張ロープ１５に付与する。重錘１１には、被試験体５０に衝突して跳ね返った後に被試験体５０に落下しようとする力が作用しているため、作業者Ｗが跳ね返り方向への張力を付与することにより重錘１１が被試験体５０に再度衝突することを防止することができる。 FIG. 11(b) shows the state immediately after the weight 11 collides with the test object 50 and bounces back. The weight 11 that has fallen from above onto the collision surface 50S rebounds in the rebound direction after colliding with the collision surface 50S. When the operator W determines that the weight 11 has rebounded, he applies tension to the tension rope 15 in the rebound direction at least before the weight 11 collides with the test object 50 again. Since the weight 11 is subjected to a force that causes it to fall onto the test object 50 after colliding with the test object 50 and bouncing back, the worker W applies tension in the direction of the rebound. 11 can be prevented from colliding with the test object 50 again.

図１１（ｃ）は、重錘１１が緊張器２０により保持された状態を示している。緊張器２０は、引張ロープ１５の被試験体５０から離間する方向への移動を許容するとともに、被試験体５０に近接する方向への移動を抑制する。このため、重錘１１に衝突方向への力が付与された場合には、張力が付与された引張ロープ１５の跳ね返り方向への緊張状態が継続され、緊張器２０により重錘１１の被試験体５０へ落下しようとする動きを抑制することができる。これにより、重錘１１の複数回の被試験体５０への衝突が防止される。 FIG. 11(c) shows a state in which the weight 11 is held by the tensioner 20. The tensioner 20 allows the tension rope 15 to move in a direction away from the test object 50 and suppresses movement in a direction close to the test object 50. Therefore, when a force is applied to the weight 11 in the collision direction, the tensioned tension rope 15 continues to be tensioned in the rebound direction, and the tension device 20 causes the weight 11 to move toward the test object. 50 can be suppressed. This prevents the weight 11 from colliding with the test object 50 multiple times.

なお、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に重錘１１の被試験体５０への衝突の判断、衝突後の引張ロープ１５の跳ね返り方向への引張作業を自動化することとしてもよい。具体的には、図１２に示すように、衝撃試験装置２００は衝突検出部７１と、衝突検出部７１に電気的に接続された情報処理装置７２と、情報処理装置７２に電気的に接続された張力付与部７３とを備える。 In addition, in the third embodiment, as in the first embodiment, the judgment of collision of the weight 11 with the test object 50 and the tensioning operation in the rebound direction of the tension rope 15 after the collision may be automated. . Specifically, as shown in FIG. 12, the impact test device 200 includes a collision detection section 71, an information processing device 72 electrically connected to the collision detection section 71, and an information processing device 72 electrically connected to the information processing device 72. and a tension applying section 73.

このように、第３実施形態でも重錘１１の被試験体５０への衝突の検出から張力の付与までの工程を自動化することにより、作業者Ｗによる重錘１１の被試験体５０への衝突の検出、衝突後の引張ロープ１５の跳ね返り方向への引張作業を省略した衝撃試験を行うことができるため、衝撃試験を行う際の作業者Ｗの負担を軽減することができる。 In this way, in the third embodiment as well, by automating the process from detecting the collision of the weight 11 to the test object 50 to applying tension, it is possible to prevent the worker W from colliding the weight 11 with the test object 50. Since the impact test can be performed without detecting the collision and pulling the tension rope 15 in the rebound direction after the collision, the burden on the worker W when performing the impact test can be reduced.

以上、本発明の実施形態に係る衝撃試験装置１００、２００、３００について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎない。よって、前述の実施形態により本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。 The impact test apparatuses 100, 200, and 300 according to the embodiments of the present invention have been described in detail above, but the embodiments described above or shown in the drawings are all specific embodiments for carrying out the present invention. It's just a thing. Therefore, the technical scope of the present invention should not be construed as limited by the embodiments described above.

１０試験機構
１１重錘
１２第１取付部
１２ａ環状部
１２ｂ延設部
１３第２取付部
１３ａ環状部
１３ｂ延設部
１５引張ロープ
１６フレーム
１７フック
１８アンカー
１９チェーン
２０緊張器
２１フック
２２連結具
２３ホルダ
２３ａ保持部
２３ｂ係合爪
２３ｃばね
３０支持機構
３１切り離し装置
３２シャックル
３３クレーン
３３ａフック
３４連結部材
３５支柱
３６支持ロープ
４０油圧ポンプ
５０被試験体
５０Ｓ衝突面
７１衝突検出部
７２情報処理装置
７３張力付与部
８０方向変換機構
８０ａローラー
８０ｂローラー
９０方向変換機構
９０ａローラー
９０ｂローラー
１００衝撃試験装置
２００衝撃試験装置
３００衝撃試験装置
Ａ支点
Ｇ地面
Ｗ作業者 10 Test mechanism 11 Weight 12 First attachment part 12a Annular part 12b Extension part 13 Second attachment part 13a Annular part 13b Extension part 15 Tension rope 16 Frame 17 Hook 18 Anchor 19 Chain 20 Tensioner 21 Hook 22 Connector 23 Holder 23a Holding part 23b Engagement claw 23c Spring 30 Support mechanism 31 Separation device 32 Shackle 33 Crane 33a Hook 34 Connecting member 35 Support column 36 Support rope 40 Hydraulic pump 50 Test object 50S Collision surface 71 Collision detection section 72 Information processing device 73 Tension Applying part 80 Direction changing mechanism 80a Roller 80b Roller 90 Direction changing mechanism 90a Roller 90b Roller 100 Impact test device 200 Impact test device 300 Impact test device A Fulcrum G Ground W Operator

Claims

被試験体に重錘を衝突させて衝撃力を付与することで、当該被試験体の耐衝撃性を測定するための衝撃試験装置において、
支持ロープに吊り下げられ、上記被試験体に対して振り子状に揺動させて衝突させることにより衝撃力を付与する重錘と、
上記重錘に取り付けられ、上記重錘が上記被試験体に衝突して跳ね返った後に、その跳ね返り方向に張力が付与される引張ロープと、
張力が付与された上記引張ロープの上記跳ね返り方向への緊張状態を継続させる緊張器とを備えること
を特徴とする衝撃試験装置。 In an impact test device for measuring the impact resistance of a test object by applying impact force by colliding a weight with the test object,
a weight that is suspended from a support rope and that applies an impact force to the test object by swinging it in a pendulum shape and colliding with the test object;
a tension rope that is attached to the weight and applies tension in the direction of the bounce after the weight collides with the test object and bounces back;
An impact testing device comprising: a tensioner that maintains the tensioned tensioned rope in the rebounding direction.

被試験体に重錘を衝突させて衝撃力を付与することで、当該被試験体の耐衝撃性を測定するための衝撃試験装置において、
支持ロープに吊り下げられ、上記被試験体に対して落下させて衝突させることにより衝撃力を付与する重錘と、
上記重錘に取り付けられ、上記重錘が上記被試験体に衝突して跳ね返った後に、その跳ね返り方向への張力が付与される引張ロープと、
張力が付与された上記引張ロープの上記跳ね返り方向への緊張状態を継続させる緊張器とを備えること
を特徴とする衝撃試験装置。 In an impact test device for measuring the impact resistance of a test object by applying impact force by colliding a weight with the test object,
a weight that is suspended from a support rope and applies an impact force by dropping and colliding with the test object;
a tension rope that is attached to the weight and applies tension in the direction of the bounce after the weight collides with the test object and bounces back;
An impact testing device comprising: a tensioner that maintains the tensioned tensioned rope in the rebounding direction.

上記重錘の上記被試験体への衝突を検出する衝突検出部と、
上記引張ロープに上記跳ね返り方向への張力を付与する張力付与部と、
上記衝突検出部により衝突が検出された場合、上記引張ロープに張力が付与されるように上記張力付与部を制御する制御部とを備えること
を特徴とする請求項１または２記載の衝撃試験装置。 a collision detection unit that detects a collision of the weight with the test object;
a tension applying section that applies tension to the tension rope in the rebound direction;
The impact testing apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a control section that controls the tension applying section so that tension is applied to the tension rope when a collision is detected by the collision detection section. .

上記緊張器を固定するフレームを備えること
を特徴とする請求項１～３のうち何れか１項記載の衝撃試験装置。 The impact testing device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a frame for fixing the tensioner.

被試験体に重錘を衝突させて衝撃力を付与することで、当該被試験体の耐衝撃性を測定するための衝撃試験方法において、
上記被試験体に対して支持ロープに吊り下げられた重錘を振り子状に揺動させて衝突させることにより衝撃力を付与し、
上記重錘が上記被試験体に衝突して跳ね返った後に、上記重錘に取り付けられた引張ロープに上記跳ね返り方向への張力を付与し、
張力が付与された上記引張ロープの上記跳ね返り方向への緊張状態を継続させること
を特徴とする衝撃試験方法。 In an impact test method for measuring the impact resistance of a test object by colliding a weight with the test object to apply an impact force,
Applying an impact force to the test object by swinging a weight suspended from a support rope in a pendulum shape and colliding with the test object,
After the weight collides with the test object and bounces back, applying tension in the direction of the bounce to a tension rope attached to the weight;
An impact test method characterized by continuing a tensioned state of the tensioned rope in the rebound direction.

被試験体に重錘を衝突させて衝撃力を付与することで、当該被試験体の耐衝撃性を測定するための衝撃試験方法において、
上記被試験体に対して支持ロープに吊り下げられた重錘を落下させて衝突させることにより衝撃力を付与し、
上記重錘が上記被試験体に衝突して跳ね返った後に、上記重錘に取り付けられた引張ロープに上記跳ね返り方向への張力を付与し、
張力が付与された上記引張ロープの上記跳ね返り方向への緊張状態を継続させること
を特徴とする衝撃試験方法。 In an impact test method for measuring the impact resistance of a test object by colliding a weight with the test object to apply an impact force,
Applying an impact force to the above-mentioned test object by dropping a weight suspended from a support rope and causing it to collide,
After the weight collides with the test object and bounces back, applying tension in the direction of the bounce to a tension rope attached to the weight;
An impact test method characterized by continuing a tensioned state of the tensioned rope in the rebound direction.

上記重錘の上記被試験体への衝突を検出し、
衝突が検出された場合、上記引張ロープに上記跳ね返り方向への張力が付与されるように制御すること
を特徴とする請求項５または６記載の衝撃試験方法。 detecting a collision of the weight with the test object;
7. The impact testing method according to claim 5, wherein when a collision is detected, control is performed so that tension is applied to the tension rope in the rebound direction.

フレームに固定された緊張器により、張力が付与された上記引張ロープの上記跳ね返り方向への緊張状態を継続させること
を特徴とする請求項５～７のうち何れか１項記載の衝撃試験方法。 The impact test method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the tensioned state of the tensioned rope in the rebound direction is continued by a tensioner fixed to a frame.