JPH0450634A - 構造物の寿命推定方法 - Google Patents

構造物の寿命推定方法

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JPH0450634A
JPH0450634A JP2151667A JP15166790A JPH0450634A JP H0450634 A JPH0450634 A JP H0450634A JP 2151667 A JP2151667 A JP 2151667A JP 15166790 A JP15166790 A JP 15166790A JP H0450634 A JPH0450634 A JP H0450634A
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JP
Japan
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gages
gauge
frame
life
gage
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JP2151667A
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Katsuhiro Kajino
勝弘 梶野
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Komatsu Ltd
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Komatsu Ltd
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    • G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
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    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、変動荷重が加わる構造物、例えば建設機械用
大型ダンプトラックのフレーム等の寿命を推定する方法
に関する。
〔従来の技術〕
建設機械用大型ダンプトラックはフレームに前後輪を取
付けると共に、運転室とベッセルを設けて土砂等を運搬
するものであり、そのフレームには曲げ荷重、ねじり荷
重が作用し疲労破壊することがある。
他方、フレームに作用する曲げ荷重、ねじり荷重はベッ
セルの積載重量、路面状況、車速等こより大きく変動す
るので、フレームが疲労破壊する時期、つまりフレーム
の寿命を推定することは事実上無理である。
このために従来はフレームに歪ゲージを貼付し、実稼動
時にその歪ゲージの歪を計測器によって実衝歪として長
期間計測し、その計測１．た値に基づいて頻度処理等の
面倒な計算を［、、て疲労被害量を求め、それにより寿
命を推定している。
〔発明が解決しようとする課題〕
かかる寿命推定方法であると、計測した値を頻度処理等
の面倒な計算を行なうので、その作業か大変面倒となっ
てしまう。又、計測器を用いて測定している間のデータ
（稼動状況）しか知ることができない。
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした構
造物の寿命推定方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕構造物より疲労
寿命が短いゲージを構造物に取付け、このゲージの亀裂
状態をクラックゲージの抵抗値変化として検出し、それ
によりゲージの破断時間を求めて構造物の寿命を推定す
る方法で、従来のような面倒な計算か不要であるから容
易に構造物の寿命を推定できる。
〔実　施　例〕
第１図に示すように、フレーム１の側面などのねじれか
作用する部分に第１・第２ねじり負荷検出用ゲージ２．
３を溶接して取付けると共に、フレーム１の上面どの曲
げが作用する部分に曲げ負荷検出用ゲージ４を溶接して
取付ける。
前記ゲージ２．３．４は第２図のように、−側内形大径
部５と他側円形大径部６を幅狭長尺な連結部７で一体的
に連結した薄肉板状となり、その連結部７にはＶ字状の
切欠き８，８を相対向して形成して疲労破壊し易くして
あり、−側・他側円形大径部５．６の略円弧部分５ａ、
６ａ及び５．６の内周部５ｂ、６ｂを溶接してフレーム
１に固着しである。
前記ゲージ２，３．４の切欠き８の深さａ１連結部７の
幅２ｂは下記のようにして決定する。
但し、全長が８０〜１００ｍｍ、厚さ２．３〜３．２龍
で、材質か５Ｓ４１Ｐの場合。
ゲージの長さ方向の応力振幅がσｋｇ　／　ｃｄの場合
に切欠き８が破断するまでの繰返し回数Ｎは（１）式と
なる。
Ｎ−５，１ＬＸＩＯ９Ｘ　（２，１５Ｘ１０６）’　Ｘ
σ４・・・（１） 但し、ξ−ａ　／　ｂ Ｎは一般的に１０５回以上必要であり、短時間に負荷を
モニタする場合にはξを大きくする。
また、△Ｋｔ、Ｑ−σＧ−≧１０から ａ　＞　３１　、８　／σ２　（關）　　　　　・・・
（２）であることが必要である。
基準負荷状態における応力振幅σと頻度から（１）式、
（２）式を満足する寸法ａ、ｂを定める。
第３図に示すように、ゲージ２，３．４の連結部７にお
ける対向した一対の切欠き８，８間にクラックゲージ９
を貼付し、そのクラックゲージ９の抵抗値の変化をテス
ター１０で計測する。
該クラックゲージ９は第４図のように、４ＩＩＩＩ１幅
の一側片１１と他側片１２とに複数本、例えば１３本の
素線１３を連結したものであり、ゲージの亀裂全長と切
断素線数と抵抗値をチエツクしたところ、下記表のよう
になった。
表 にその時のテスター１０の抵抗値を計測してチエツクシ
ートに記入する。
例えば下記の表のように各クラックゲージごとに抵抗値
とサービスメータ目盛（エンジンの稼動積算計の数値）
を記入する。
表 第１ゲージ（２） このことより、クラックゲージ９の抵抗値によってゲー
ジ２．３．４の亀裂発生、亀裂進展、亀裂貫通を良好に
検出できることが判明する。
実際の作業現場で実作業を行ない所定時間毎第２ゲージ ゲージ 以上のことは複数台の車両、例えば３台の車両について
それぞれ行なう。
以上のデータよりゲージか破断する時間（ゲージの８５
０寿命）をまとめ、その値に基づいて第５図の図表より
実車フレーム推定寿命を求める。
このようにしてフレーム寿命を推定し、そのフレーム寿
命が短い場合にはベッセル積載重量を低減、路面整備、
車速制限などを行なってフレームに作用する荷重を低減
してフレーム寿命を向上させる。
以上の説明においてＤゲージＢ５０破断時間の求め方は
、同一稼動現場の同一機種、同一部位にＤゲージを装着
し、Ｄゲージ破断時間＋４ＤゲージＮｏ、を５〜１０〜
データ得る。それをワイブル解析し、その現場、その機
種、その部位のＤゲージＢ５０破断時間を得る。
例）　）（０３２５−５、Ａ部、１０台にＤゲージを装
着する。
この１０ケのＤゲージの破断時間をワイブル解析してＢ
５０破断時間を得る。
また実車フレーム推定寿命の求め方は第５図こおいてＤ
ゲージ破断時間をｈｌとすると矢印にそって実車推定寿
命ｈ２を得る（Ａ部の場合）この場合Ｄゲージの感度は
フレームのｈ２／ｈ１倍となる。
又、図中のｍはＳ−Ｎカーブの傾きの逆数（応力Ｓ”×
回数Ｎ一定数Ｃ）であり、Ｄゲージとフレームとでは異
なる。
〔発明の効果〕
構造物より疲労寿命が短いゲージを構造物に取付け、こ
のゲージの亀裂状態をクラックゲージの抵抗値変化とし
て検出し、それによりゲージの破断時間を求めて構造物
の寿命を推定するので、従来のような面倒な計算が不要
であるから容易に構造物の寿命を推定できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はフレームにゲージを取付けた状態の正面図、第
２図はゲージの正面図、第３図はクラックゲージ取付状
態の正面図、第４図はクラックゲージの拡大図、第５図
は各部分の寿命推定を示す図表である。 田願人 株式会社 小 松 製 作 所

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 構造物に、当該構造物より寿命が短いゲージを固着し、
    このゲージの長手方向における中間部にクラックゲージ
    ９を貼付し、このクラックゲージ９の抵抗変化によりゲ
    ージの破断時間を求め、その破断時間に基づいて構造物
    の寿命を推定する構造物の寿命推定方法。
JP2151667A 1990-06-12 1990-06-12 構造物の寿命推定方法 Pending JPH0450634A (ja)

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