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図2. 1‑17 1
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づ 3 R ゴ ム（Smm メッ シュ ）
一 一
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図2 ．1 −17 22.
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I ト18
(23) 疲 労 試 験‑I‑‑'
実施内容： 実寸大 ゴムにに ついて2 次元 及び3 次元の疲労 試験を行い、止水 ゴムの疲労 強度を知る。
結 果： 図2. 1 −17 3 〜17 5 は2 次元試 験の方 法と 結果を示 す。図17 3 は試 験方 法と設備を示す。径が30minの丸棒 で、 一定量の 周期的変 位を、ゴム 背面よ り与 える、
図 工7 4 は供試体の例であ る。長さはlOOnra 、ゴム表面に は表層補強用 のスチールが埋め 込 まれていて、その層数は。疲労強度と 深い関 係があるの で、O 〜3 の4 種 類につ いて試験 す る。図17 5 は試験結果 の例である。10^ 回負荷時の クラックの深さと補強層 数の関係 を示し てい る。突 出変 位量 は24rani、周波数 は2Hz である。図2. 1 −17 6 はQ 次元試験 の設備を示 す。負荷 は実機と 同様の圧力 水で、チューブ への注 入・ 排出の周期 は5 分であ る。図2 . 1 − エ7 7 は3 次元 試験に用い た止水ゴムと試験 結果の 例であ る。 スチール補 強は2 If、 ゴム背圧 は8 Kg/c が で、785 回負荷 終了時点 の結果 である 。実機と同じ2 層表 層 補強の場合の試験結果は次 の様に要約さ れる。
［2 次元 試験］
①103 回負荷 時の クラック深さ は1 〜2nn であっ た。
言クラッ クの発生と 進行速 度は バルブ 付け 根か ら補強層 始点 迄の距離により 大き く 異なる。
［3 次元 試験］
①ゴム背圧が8 Kg/cm^ （20 ％過負荷） での300 回負 荷時点 て、 表層補強がなさ れていない 曲線部のバルブ 付け 根に、微小 クラックが発生し た。
含785 回負荷時点 て上述のクラ ックが明 瞭に成長し ているこ とが確認された。
③1500 回負 荷時点 で上述の クラッ クは ステ ムを貧通してい ない 。表層 抽強がさ れ ている直 線 部は異常が見られなかっ た。
I 1 参 考二 似 ≒7
一 一− − ‑ 一 一‥
図2. 1‑17 3
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図2.1 −：1 7 5
クラックの深さ
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5
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1
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図2. 1 −174
スチ ーJレ補倫ゴ ノ 、 の 疲 劣 倫 度 補 倫 瞬 数と10 3 臼 戦 荷 に.Cる クラ ッ'J./
0 1 ￡
補強 歴tな 7 出B24 − 、 車屋2BI
2.1‑ 209
図2. 1−17 6
W −! 1 ラ ジ ア1レ≪tlゴ ム( スチ ー ル 補倫u'i）? 出fri久 江μt>
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（
(≫H圧Bka／(J、N=7iiS 川 、7 出左側mt 廊に
）'j';
常なし 、円価n にクラック有
図2 . 1‑17 72.
(24) 疲 労 試 験‑2
実施内容： 応力 集中部の歪量を減らすことを目的とし たステム補強案9 種類と無 補強の ゴムの合計1 0 種類 の疲労強度を 評価する。先ず、11 ケー スにつき2 次元 ゴムによる突 出試験及び 疲労試 験を 行い、そ の結果によって補強案を2 種類に絞り、3 次元ゴ ムによ る 突出試験、止水試 験、及び、疲労試験を行う。
結 果： 図2. 1 −17 8 は ステムの 補強案8 種類と無補強ゴムを示す。9 番目の補 強案は途中で追加し たもので、 ⑨案におい て補強布を上方に移動し、 ○案 に等し く、ステ ム上面よりの距離を2nn とし てものである。図2 . 1 −17 9 は補強布 の糸の方 向を示 す。
図2. 1 −18 0 は2 次元 の突 出試験及び疲労試験に用いる 装置を示す。ゴム押さ えは無 補強ゴムについてのみ傾斜角0 ＝45°及び12.7°の2 ケース試験する。 疲労 試験 は各荷 重 レベルにつき2 回以上 行う 。図2. 1 ー18 1 は2 次元疲労試 験用の設備を示す。尚、3 次元試験は疲労試 験‑1 等で用い たものと同一設備を用いる。図2. 1 −18 2 ・18 3 、 及び、表2. エー6 7 は2 次元の試験結果の例であ る。図18 2 は突出試験、図 工8 3 は 疲労試験、表6 7 は定量変位荷重によ る疲労試験の結果から、図2. エー1 6 に示した損 傷例のゴム背圧に相当する変位で、 亀裂が ステムを貫通する迄の負 荷回数を読みとっだ値 である。図2. 1 −184 ・18 5 は3 次元試験結果の例であ る。18 4 は 自由突出試験、1
8 5 は止水試験であ る。疲労試験は8Kg/cn' のゴム背圧（20 ％の過負荷）、5 分サ イクル の負荷で行っ た。結果は次の様に要約さ れる。
［2 次元疲労試験］
①亀裂が ステムを貫通する迄 の負荷回数で評価した疲労強度は 次の通り であ る。
］ ほ位1 供 試 体 負 荷 回 数 備 考 最 低 ① 案
949
ス テ ム 無 補 強 品らr‑i‑、 1 4八八り八八
406800
！
2
− 3
∧ 惑 案
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154600 1 最 終 採 川 案 l
一 一 一
12882
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2.卜 211
2 次元疲労試験は2Hz の振 動数で強制突出させる試験であるからヽ 結果を操作回数と直 接比較することはできないが、補強効果は確認できる。
②○案は実機製作で困難が予想されたので、3 次元試験は④及び⑨案で行った。
③9 案は⑥案に比較して疲労強度が低いことが判ったので試験を中途で放棄した。
［3 次元試験］
①自由突出量： ⑨案は①案の50〜60％程度であり、応力集中部の歪量が大幅に減少してい ると考えられるo ④案は⑨案より若干大きい。
②止水性能： ⑨案の120% 増圧止水が①案の等圧止水に相当する。④案の120% 増圧止水は
①案の等圧止水よりも良い。
③疲労強度： ⑨案について疲労試験を行い、3600回迄検証して負荷を打ち切った。実機に
おいては、この案で約8 年間無事故で稼働し た後新品と取り替えた実績がある。
きm 〔 貝状ゴ ム〕
削
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（ 裴霖 沼 昌 ゛）
゛｀‑2（S 器畠 鍼 ゜）
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