JPH07119677B2 - 流体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機 - Google Patents
流体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機Info
- Publication number
- JPH07119677B2 JPH07119677B2 JP1185129A JP18512989A JPH07119677B2 JP H07119677 B2 JPH07119677 B2 JP H07119677B2 JP 1185129 A JP1185129 A JP 1185129A JP 18512989 A JP18512989 A JP 18512989A JP H07119677 B2 JPH07119677 B2 JP H07119677B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow
- compressed air
- bending
- fluid element
- jet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リード弁やビニールシート等の非常に薄い板
の繰り返し曲げ疲労や繰り返し衝撃疲労を試験するのに
適した流体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機
に関するものである。
の繰り返し曲げ疲労や繰り返し衝撃疲労を試験するのに
適した流体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機
に関するものである。
従来、例えば、２サイクルエンジンや小型圧縮機などに
使用されているリード弁は、他の形式の弁に比較して構
造が簡単なこと、効率が高いこと、騒音が少ないなどの
理由により賞用されている。しかし、リード弁は使用中
に繰り返し曲げ疲労や繰り返し衝撃疲労を受けて破損す
る場合があり、予め疲労試験機により疲労破壊の構造を
研究する必要があった。
使用されているリード弁は、他の形式の弁に比較して構
造が簡単なこと、効率が高いこと、騒音が少ないなどの
理由により賞用されている。しかし、リード弁は使用中
に繰り返し曲げ疲労や繰り返し衝撃疲労を受けて破損す
る場合があり、予め疲労試験機により疲労破壊の構造を
研究する必要があった。
このリード弁のように非常に薄い板の繰り返し曲げ疲労
や繰り返し衝撃疲労を試験するのには、大きな曲げ変位
が得られ、且つ、繰り返し周波数も大きい試験機が必要
である。
や繰り返し衝撃疲労を試験するのには、大きな曲げ変位
が得られ、且つ、繰り返し周波数も大きい試験機が必要
である。
しかし、従来の市販の機械的な疲労試験機では変位を大
きくとると、周波数が小さくなる問題があった。
きくとると、周波数が小さくなる問題があった。
現在、リード弁の衝撃疲労特性等の評価は、多くの場合
は実機に取付けられて行われている。この方法では試験
条件（衝撃力、形状、繰り返し速度、雰囲気など）が限
定されるとともに、リード弁の挙動や破壊過程の観察お
よび応力測定などが大変困難である。
は実機に取付けられて行われている。この方法では試験
条件（衝撃力、形状、繰り返し速度、雰囲気など）が限
定されるとともに、リード弁の挙動や破壊過程の観察お
よび応力測定などが大変困難である。
そこで、発明者らは、変位が大きくとれ、尚且つ周波数
も大きくとれ、試験条件の設定、観察、測定に適した試
験機を試作し、開発してきた。
も大きくとれ、試験条件の設定、観察、測定に適した試
験機を試作し、開発してきた。
第５図は、発明者らが本発明の以前に開発した試験機30
を示すもので、圧縮空気をバルブ31を介してエアタンク
32に収納し、噴流パイプ33と噴流口34との間を、モータ
ー38で回転する孔明き円板状のエアシャッタ35で断続
し、圧縮空気の噴流をパルス状にして試験片36に吹き付
ける方法を用いたものである。
を示すもので、圧縮空気をバルブ31を介してエアタンク
32に収納し、噴流パイプ33と噴流口34との間を、モータ
ー38で回転する孔明き円板状のエアシャッタ35で断続
し、圧縮空気の噴流をパルス状にして試験片36に吹き付
ける方法を用いたものである。
この試験機では、一応、試験条件の設定ができると共
に、リード弁の挙動や破壊過程の観察および応力測定な
どができるが、構造が複雑で機械的な可動部を有し、特
にエアシャッタとケーシングとの間隙から圧縮空気の漏
洩がある問題があった。
に、リード弁の挙動や破壊過程の観察および応力測定な
どができるが、構造が複雑で機械的な可動部を有し、特
にエアシャッタとケーシングとの間隙から圧縮空気の漏
洩がある問題があった。
そこで、本発明は、以上の諸問題を解明するために、主
ノズルから噴出する圧縮空気を分岐部で２つの流路に分
岐し、該流路の中間部に圧縮空気が流入する空間からな
る負荷容量部を設けて、圧縮空気を２つの流路に切り換
えて供給することにより、少なくともその一方の流路に
パルス状の噴流を供給する流体素子装置を設けると共
に、前記少なくとも一方の流路に、試験片にパルス状の
噴流を吹き付けるためのノズルを設けたことを特徴とす
る流体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機を提
供しようとするものである。
ノズルから噴出する圧縮空気を分岐部で２つの流路に分
岐し、該流路の中間部に圧縮空気が流入する空間からな
る負荷容量部を設けて、圧縮空気を２つの流路に切り換
えて供給することにより、少なくともその一方の流路に
パルス状の噴流を供給する流体素子装置を設けると共
に、前記少なくとも一方の流路に、試験片にパルス状の
噴流を吹き付けるためのノズルを設けたことを特徴とす
る流体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機を提
供しようとするものである。
更に、本発明は、上記の疲労試験機において、主ノズル
から噴出する圧縮空気が２つの流路に分岐する分岐部の
手前の各流路側壁に少なくとも他端が外気に開口する制
御ノズルを設けたことを特徴とする流体素子を用いた薄
板用曲げ及び衝撃疲労試験機を提供しようとするもので
ある。
から噴出する圧縮空気が２つの流路に分岐する分岐部の
手前の各流路側壁に少なくとも他端が外気に開口する制
御ノズルを設けたことを特徴とする流体素子を用いた薄
板用曲げ及び衝撃疲労試験機を提供しようとするもので
ある。
上記の本発明に係る試験機によれば、主ノズルから噴出
する圧縮空気を分岐部で２つの流路に分岐すると、噴流
に偏りが生じて、いずれか一方の流路の側壁に噴流自体
が持つ巻き込み現象により低圧渦領域が発生して噴流が
曲げられ、一方の流路にのみ流入することとなるが、該
流路の中間部に圧縮空気が流入する空間からなる負荷容
量部が設けてあると、負荷容量部の空間に圧縮空気が徐
々に満たされていき高圧状態になる。すると、この高圧
に阻止されてこの流路に圧縮空気の噴流が流入し難くな
り、他方の流路に噴流が切り換わって流入を開始するこ
ととなり、今度は他方の流路の負荷容量部に圧縮空気が
徐々に満たされていき高圧状態になり、このとき前記一
方の流路には圧縮空気が流入しなくなりその負荷容量部
の圧力は一気に抜けて低圧状態になっているから、他方
の流路の負荷容量部が高圧になると、噴流は切り換わっ
て一方の流路側に流れることとなる。この繰り返しによ
り、主ノズルから噴出する圧縮空気は２つの流路に切り
換えて供給されることとなる。また、この切換に要する
時間は、負荷容量部の空間を満たす時間によるから、負
荷容量部の空間の大小により、切換間隔の大小が左右さ
れ、負荷容量が大きいとパルス状噴流の周波数は小さく
なり、負荷容量が小さいとパルス状噴流の周波数は大き
くなる。また、主ノズルから噴出する圧縮空気が２つの
流路に分岐する分岐部の手前の各流路側壁に少なくとも
他端が外気に開口する制御ノズルを設けたものにあって
は、いずれか一方の流路の側壁に低圧渦領域により付着
して流れる噴流を、制御ノズルからの制御ゼット流で前
記渦領域を破壊して噴流を反対側に曲げて切り換えるこ
とができるが、前記負荷容量部による切換と併用する場
合には、制御ノズルを外気に開口することだけで、切換
が安定しパルス状噴流の発振性が良いことが経験的に確
認されている。このように流体素子装置により圧縮空気
は自動的に２つの流路に切り換えて供給され、その２つ
の流路にはパルス状の噴流が交互に流れ、ノズルから試
験片に供給されるから、２つのノズルを対向させた中央
に試験片を置くときは、ノズルから交互に噴出する噴流
で試験片は曲げを繰り返し、また、１つのノズルから試
験片の片側にパルス状の噴流を当てるときには、試験片
は噴流を受けて曲げられ、噴流が途切れると元に戻る動
作を繰り返すこととなり、繰り返し曲げ疲労試験がで
き、また、試験片が曲がりの途中でバルブシート等に衝
突するように設定すれば、衝撃疲労試験ができることと
なる。
する圧縮空気を分岐部で２つの流路に分岐すると、噴流
に偏りが生じて、いずれか一方の流路の側壁に噴流自体
が持つ巻き込み現象により低圧渦領域が発生して噴流が
曲げられ、一方の流路にのみ流入することとなるが、該
流路の中間部に圧縮空気が流入する空間からなる負荷容
量部が設けてあると、負荷容量部の空間に圧縮空気が徐
々に満たされていき高圧状態になる。すると、この高圧
に阻止されてこの流路に圧縮空気の噴流が流入し難くな
り、他方の流路に噴流が切り換わって流入を開始するこ
ととなり、今度は他方の流路の負荷容量部に圧縮空気が
徐々に満たされていき高圧状態になり、このとき前記一
方の流路には圧縮空気が流入しなくなりその負荷容量部
の圧力は一気に抜けて低圧状態になっているから、他方
の流路の負荷容量部が高圧になると、噴流は切り換わっ
て一方の流路側に流れることとなる。この繰り返しによ
り、主ノズルから噴出する圧縮空気は２つの流路に切り
換えて供給されることとなる。また、この切換に要する
時間は、負荷容量部の空間を満たす時間によるから、負
荷容量部の空間の大小により、切換間隔の大小が左右さ
れ、負荷容量が大きいとパルス状噴流の周波数は小さく
なり、負荷容量が小さいとパルス状噴流の周波数は大き
くなる。また、主ノズルから噴出する圧縮空気が２つの
流路に分岐する分岐部の手前の各流路側壁に少なくとも
他端が外気に開口する制御ノズルを設けたものにあって
は、いずれか一方の流路の側壁に低圧渦領域により付着
して流れる噴流を、制御ノズルからの制御ゼット流で前
記渦領域を破壊して噴流を反対側に曲げて切り換えるこ
とができるが、前記負荷容量部による切換と併用する場
合には、制御ノズルを外気に開口することだけで、切換
が安定しパルス状噴流の発振性が良いことが経験的に確
認されている。このように流体素子装置により圧縮空気
は自動的に２つの流路に切り換えて供給され、その２つ
の流路にはパルス状の噴流が交互に流れ、ノズルから試
験片に供給されるから、２つのノズルを対向させた中央
に試験片を置くときは、ノズルから交互に噴出する噴流
で試験片は曲げを繰り返し、また、１つのノズルから試
験片の片側にパルス状の噴流を当てるときには、試験片
は噴流を受けて曲げられ、噴流が途切れると元に戻る動
作を繰り返すこととなり、繰り返し曲げ疲労試験がで
き、また、試験片が曲がりの途中でバルブシート等に衝
突するように設定すれば、衝撃疲労試験ができることと
なる。
以下図示する実施例に基づいて本発明を詳細に説明する
と、第１図及び第２図において、１は流体素子装置を示
し、その中央に圧縮空気の供給室９が設けてある。該供
給室９の供給部２には、圧縮空気11の供給ダクトが設け
てあり、外部のエアタンクから圧力調整弁12を介して圧
縮空気11が供給されるように構成してある。７は供給室
９に設けた圧縮空気の圧力を計測するための圧力計であ
る。供給室９には、２つに分岐した出力ダクト４の分岐
部21に相対して主ノズル３が設けてある。また、２つの
出力ダクト４の分岐部21には、圧縮空気を交互に分岐し
て供給するための制御ノズル８が設けてあり、実施例の
場合、この制御ノズル８の他端は外気に開口している。
出力ダクト４の上端部の噴出孔６には試験片16の両側に
試験片を挟んで相対するノズル10が接続している。５
は、前記制御ノズル８による圧縮空気11の噴流の切り換
え作動に代え、又は共働して、２つの出力ダクト４への
圧縮空気の切り換えを行うため、出力ダクト４に接続し
て設けた容量可変の空間からなる負荷容量部で、実施例
の場合、ピストンで容量を可変に調整し得るシリンダー
からなる。従って、２つの負荷容量部５の容量は、同一
でなくともよく、必要に応じて個々に調整して噴流の切
り換えを行うことができる。13は出力ダクト４のパルス
状の噴流により生ずる圧力を計測するための半導体圧力
変換器で、アンプ14を介して増幅し、計数器15で周波数
をカウントし得るように構成してある。その他、26、27
は試験片16の保持台、及び試験片16がたわんで衝突する
衝突疲労用のバルブシート17の保持台であり、前記バル
ブシート17に加わる衝撃力は、バルブシート17に直結さ
れた圧電型力変換器18で検出され、オシロスコープ19に
記憶させた後ペンレコーダ20に記録させることができる
ように構成してある。
と、第１図及び第２図において、１は流体素子装置を示
し、その中央に圧縮空気の供給室９が設けてある。該供
給室９の供給部２には、圧縮空気11の供給ダクトが設け
てあり、外部のエアタンクから圧力調整弁12を介して圧
縮空気11が供給されるように構成してある。７は供給室
９に設けた圧縮空気の圧力を計測するための圧力計であ
る。供給室９には、２つに分岐した出力ダクト４の分岐
部21に相対して主ノズル３が設けてある。また、２つの
出力ダクト４の分岐部21には、圧縮空気を交互に分岐し
て供給するための制御ノズル８が設けてあり、実施例の
場合、この制御ノズル８の他端は外気に開口している。
出力ダクト４の上端部の噴出孔６には試験片16の両側に
試験片を挟んで相対するノズル10が接続している。５
は、前記制御ノズル８による圧縮空気11の噴流の切り換
え作動に代え、又は共働して、２つの出力ダクト４への
圧縮空気の切り換えを行うため、出力ダクト４に接続し
て設けた容量可変の空間からなる負荷容量部で、実施例
の場合、ピストンで容量を可変に調整し得るシリンダー
からなる。従って、２つの負荷容量部５の容量は、同一
でなくともよく、必要に応じて個々に調整して噴流の切
り換えを行うことができる。13は出力ダクト４のパルス
状の噴流により生ずる圧力を計測するための半導体圧力
変換器で、アンプ14を介して増幅し、計数器15で周波数
をカウントし得るように構成してある。その他、26、27
は試験片16の保持台、及び試験片16がたわんで衝突する
衝突疲労用のバルブシート17の保持台であり、前記バル
ブシート17に加わる衝撃力は、バルブシート17に直結さ
れた圧電型力変換器18で検出され、オシロスコープ19に
記憶させた後ペンレコーダ20に記録させることができる
ように構成してある。
上記の構成からなる実施例に基づいて本発明に係る試験
機の作動態様を説明すると、まず第３図は流体素子装置
１の作動原理を示してある。流体素子は機械的な可動部
を全く持たずに流体の挙動を流体の流れで制御する素子
で、センシングおよび信号変換などに利用されている
が、その作動原理から側壁付着形素子、噴流偏向形素
子、乱流形素子、衝突流形素子、渦流形素子に分類され
るが、ここでは側壁付着形素子を用いている。側壁付着
形素子の作動原理は、主ノズル３から噴出する圧縮空気
がメインジェット25として側壁23に囲まれた空間に噴出
すると、噴流自体が持つ巻き込み現象により、噴流25と
側壁23との間に低圧渦領域22が発生して噴流は曲げら
れ、付着ジェット24のように一方の側壁23に付着して流
れる。この低圧渦領域22を制御ダクト８からの制御ジェ
ット流によって壊すことにより、噴流を反対側の壁23に
移行することができる。この切り換えを制御ダクト８か
らの制御ジェットの切り換え等で行わず、本発明実施例
では、前述の如く、両出力ダクト４に負荷容量部５を設
けるだけにより行っている。
機の作動態様を説明すると、まず第３図は流体素子装置
１の作動原理を示してある。流体素子は機械的な可動部
を全く持たずに流体の挙動を流体の流れで制御する素子
で、センシングおよび信号変換などに利用されている
が、その作動原理から側壁付着形素子、噴流偏向形素
子、乱流形素子、衝突流形素子、渦流形素子に分類され
るが、ここでは側壁付着形素子を用いている。側壁付着
形素子の作動原理は、主ノズル３から噴出する圧縮空気
がメインジェット25として側壁23に囲まれた空間に噴出
すると、噴流自体が持つ巻き込み現象により、噴流25と
側壁23との間に低圧渦領域22が発生して噴流は曲げら
れ、付着ジェット24のように一方の側壁23に付着して流
れる。この低圧渦領域22を制御ダクト８からの制御ジェ
ット流によって壊すことにより、噴流を反対側の壁23に
移行することができる。この切り換えを制御ダクト８か
らの制御ジェットの切り換え等で行わず、本発明実施例
では、前述の如く、両出力ダクト４に負荷容量部５を設
けるだけにより行っている。
即ち、第１図において、噴流が一方の出力ダクト４にの
み流入することとなるが、該出力ダクト４の中間部に圧
縮空気が流入する空間からなる負荷容量部５が設けてあ
ると、負荷容量部５の空間に圧縮空気が徐々に満たされ
ていき高圧状態になる。すると、この高圧に阻止されて
この出力ダクト４に圧縮空気の噴流が流入し難くなり、
他方の出力ダクト４に噴流が切り換わって流入を開始す
ることとなり、今度は他方の出力ダクト４の負荷容量部
５に圧縮空気が徐々に満たされていき高圧状態になり、
このとき前記一方の出力ダクト４には圧縮空気が流入し
ないから、その負荷容量部５の圧力は一気に抜けて低圧
状態になっている。従って、他方の出力ダクト４の負荷
容量部が高圧になると、噴流は切り換わって一方の出力
ダクト４側に流れることとなる。この繰り返しにより、
主ノズルから噴出する圧縮空気は２つの出力ダクト４に
切り換えて供給されることとなる。また、この切換に要
する時間は、負荷容量部５の空間を圧縮空気が満たす時
間によるから、負荷容量部５の空間の大小により、切換
間隔の大小が左右され、負荷容量が大きいとパルス状噴
流の周波数は小さくなり、負荷容量が小さいとパルス状
噴流の周波数は大きくなる。
み流入することとなるが、該出力ダクト４の中間部に圧
縮空気が流入する空間からなる負荷容量部５が設けてあ
ると、負荷容量部５の空間に圧縮空気が徐々に満たされ
ていき高圧状態になる。すると、この高圧に阻止されて
この出力ダクト４に圧縮空気の噴流が流入し難くなり、
他方の出力ダクト４に噴流が切り換わって流入を開始す
ることとなり、今度は他方の出力ダクト４の負荷容量部
５に圧縮空気が徐々に満たされていき高圧状態になり、
このとき前記一方の出力ダクト４には圧縮空気が流入し
ないから、その負荷容量部５の圧力は一気に抜けて低圧
状態になっている。従って、他方の出力ダクト４の負荷
容量部が高圧になると、噴流は切り換わって一方の出力
ダクト４側に流れることとなる。この繰り返しにより、
主ノズルから噴出する圧縮空気は２つの出力ダクト４に
切り換えて供給されることとなる。また、この切換に要
する時間は、負荷容量部５の空間を圧縮空気が満たす時
間によるから、負荷容量部５の空間の大小により、切換
間隔の大小が左右され、負荷容量が大きいとパルス状噴
流の周波数は小さくなり、負荷容量が小さいとパルス状
噴流の周波数は大きくなる。
第４図は、負荷容量部５の負荷容量（cm3）と発振周波
数（Hz）の関係を示すものである。発振周波数は負荷容
量の増加に伴い指数関数的に減少する。また、負荷容量
が等しいときは供給圧力（kPa,キロパスカル）の増加と
ともに発振周波数も増加し、その差は負荷容量の増加に
伴い増大する関係にある。従って、上記の負荷容量部５
による装置は、構造が簡単で、且つ負荷容量部５の容量
を可変にすることにより、発振周波数（噴流の切り換え
周波数）が容易に、同時に任意に設定できる両負荷形発
振回路を構成するものである。
数（Hz）の関係を示すものである。発振周波数は負荷容
量の増加に伴い指数関数的に減少する。また、負荷容量
が等しいときは供給圧力（kPa,キロパスカル）の増加と
ともに発振周波数も増加し、その差は負荷容量の増加に
伴い増大する関係にある。従って、上記の負荷容量部５
による装置は、構造が簡単で、且つ負荷容量部５の容量
を可変にすることにより、発振周波数（噴流の切り換え
周波数）が容易に、同時に任意に設定できる両負荷形発
振回路を構成するものである。
ここで、本発明に係る衝撃疲労試験機の全体的な作動態
様を説明すると、まず圧縮機からの圧縮空気はフィルタ
で油水分と不純物が除去され外部のエアタンクに貯えら
れる。ついで、圧縮空気11は供給ダクトから圧縮調整弁
12により供給圧力が調節されて、流体素子装置１の供給
部２から供給室９に送られて主ノズル３から、前記負荷
容量部５の制御により出力ダクト４にパルス状の噴流と
なって供給され、試験片16（リード弁）の両側のノズル
10から試験片へ交互に吹き付けられる。バルブシート17
側の噴流で試験片16はたわみ、つぎに反バルブシート側
の噴流と試験片の復元力によりバルブシート17に衝突す
る。これを繰り返すことにより試験片に衝撃疲労を与え
る。用いた流体素子は両負荷形発振式のもので、発振周
波数（噴流の切り換え周波数）は流体素子の出口流路４
に取り付けられたピストン・シリンダ式負荷容量部５の
容積を変化させることにより、連続的に任意の値に設定
できる。その発振周波数と試験片に繰り返された衝撃回
数は半導体圧力変換器13で検出され、アンプ14で増幅さ
れて計数器15で計数され周波数カウンタに表示、積算さ
れる。圧縮空気11の供給圧力の測定は流体素子の供給室
９に取り付けられた圧力計７で行い、試験片がバルブシ
ート17に衝突したときの衝撃力はバルブシート17に直結
された圧電型力変換器18で検出され、オシロスコープ19
に記憶させた後ペンレコーダ20に記録させることができ
る。
様を説明すると、まず圧縮機からの圧縮空気はフィルタ
で油水分と不純物が除去され外部のエアタンクに貯えら
れる。ついで、圧縮空気11は供給ダクトから圧縮調整弁
12により供給圧力が調節されて、流体素子装置１の供給
部２から供給室９に送られて主ノズル３から、前記負荷
容量部５の制御により出力ダクト４にパルス状の噴流と
なって供給され、試験片16（リード弁）の両側のノズル
10から試験片へ交互に吹き付けられる。バルブシート17
側の噴流で試験片16はたわみ、つぎに反バルブシート側
の噴流と試験片の復元力によりバルブシート17に衝突す
る。これを繰り返すことにより試験片に衝撃疲労を与え
る。用いた流体素子は両負荷形発振式のもので、発振周
波数（噴流の切り換え周波数）は流体素子の出口流路４
に取り付けられたピストン・シリンダ式負荷容量部５の
容積を変化させることにより、連続的に任意の値に設定
できる。その発振周波数と試験片に繰り返された衝撃回
数は半導体圧力変換器13で検出され、アンプ14で増幅さ
れて計数器15で計数され周波数カウンタに表示、積算さ
れる。圧縮空気11の供給圧力の測定は流体素子の供給室
９に取り付けられた圧力計７で行い、試験片がバルブシ
ート17に衝突したときの衝撃力はバルブシート17に直結
された圧電型力変換器18で検出され、オシロスコープ19
に記憶させた後ペンレコーダ20に記録させることができ
る。
尚、前記の実施例において、バルブシート17が試験片16
に衝突しない位置にあれば、繰り返し曲げ疲労試験を行
うことができ、また、噴流を両側のノズルから交互に吹
き付ける場合（両側吹き付け）と、バルブシート側だけ
のノズルより噴流を吹き付ける場合（片側吹き付け）の
別々の試験を行うことができることは、勿論である。
に衝突しない位置にあれば、繰り返し曲げ疲労試験を行
うことができ、また、噴流を両側のノズルから交互に吹
き付ける場合（両側吹き付け）と、バルブシート側だけ
のノズルより噴流を吹き付ける場合（片側吹き付け）の
別々の試験を行うことができることは、勿論である。
本発明試験機を用いて板厚の異なる試験片を用いて衝撃
疲労試験を行った結果、板厚0.2mmから0.4mmの範囲につ
いて衝撃力と衝撃疲労寿命との関係を求めることができ
ることが検証され、また、本試験機で試験片に生じた衝
撃疲労の破壊状況は実機で生じたリード弁の破壊状況に
大変類似していた。
疲労試験を行った結果、板厚0.2mmから0.4mmの範囲につ
いて衝撃力と衝撃疲労寿命との関係を求めることができ
ることが検証され、また、本試験機で試験片に生じた衝
撃疲労の破壊状況は実機で生じたリード弁の破壊状況に
大変類似していた。
以上の通り、本発明に係る流体素子を用いた薄板用曲げ
及び衝撃疲労試験機によれば、主ノズルから噴出する圧
縮空気を分岐部で２つの流路に分岐し、該流路の中間部
に圧縮空気が流入する空間からなる負荷容量部を設け
て、圧縮空気を２つの流路に切り換えて供給することに
より、少なくともその一方の流路にパルス状の噴流を供
給する流体素子装置を設けると共に、前記少なくとも一
方の流路に、試験片にパルス状の噴流を吹き付けるため
のノズルを設けた構成を有するから、主ノズルから噴出
する圧縮空気は分岐部で２つの流路に分岐すると、噴流
に偏りが生じて、いずれか一方の流路の側壁に噴流自体
の持つ巻き込み現象により低圧渦領域が発生して噴流が
曲げられ一方の流路にのみ流入することとなり、該流路
の中間部に設けた負荷容量部の空間に圧縮空気が満たさ
れていき高圧状態になり、この高圧に阻止されてこの流
路に圧縮空気の噴流が流入し難くなるため、他方の流路
に噴流が切り換わって流入を開始することことができ、
今度はこの他方の流路の負荷容量部に圧縮空気が満たさ
れていき高圧状態になり、このとき前記一方の流路には
圧縮空気が流入しなくなりその負荷容量部の圧力は抜け
て低圧状態になっているから、他方の流路の負荷容量部
が高圧になると、噴流は切り換わって再度一方の流路側
に流れ、この繰り返しにより、主ノズルから噴出する圧
縮空気は２つの流路に交互に切り換わって供給されるこ
とができる。また、この切換に要する時間は、圧縮空気
が負荷容量部の空間を満たす時間によるから、負荷容量
部の空間の大小により、切換間隔の大小を左右すること
ができ、負荷容量を大きくするとパルス状噴流の周波数
は小さくすることができ、負荷容量を小さくするとパル
ス状噴流の周波数は大きくできることとなる。また、主
ノズルから噴出する圧縮空気が２つの流路に分岐する分
岐部の手前の各流路側壁に少なくとも他端が外気に開口
する制御ノズルを設けたものにあっては、いずれか一方
の流路の側壁に低圧渦領域により付着して流れる噴流
を、制御ノズルからの制御ゼット流で前記渦領域を破壊
して噴流を反対側に曲げて切り換えることができるが、
前記負荷容量部による切換と併用する場合には、制御ノ
ズルを外気に開口することだけで、切換が安定しパルス
状噴流の発振性が良いことが経験的に確認されている。
このように本発明に係る流体素子を用いた薄板用曲げ及
び衝撃疲労試験機によれば、機械的可動部を持たず、構
造が簡単で、且つ、繰り返し速度が任意に設定でき、従
来、通常の疲労試験機で試験が困難である薄板の平面曲
げ疲労試験にも適用でき、また、試験片の両面から噴流
を交互に吹き付ければ、高い衝撃力が得られ、比較的高
い範囲の試験片の形状・寸法についても衝撃疲労試験が
可能である等の効果がある。
及び衝撃疲労試験機によれば、主ノズルから噴出する圧
縮空気を分岐部で２つの流路に分岐し、該流路の中間部
に圧縮空気が流入する空間からなる負荷容量部を設け
て、圧縮空気を２つの流路に切り換えて供給することに
より、少なくともその一方の流路にパルス状の噴流を供
給する流体素子装置を設けると共に、前記少なくとも一
方の流路に、試験片にパルス状の噴流を吹き付けるため
のノズルを設けた構成を有するから、主ノズルから噴出
する圧縮空気は分岐部で２つの流路に分岐すると、噴流
に偏りが生じて、いずれか一方の流路の側壁に噴流自体
の持つ巻き込み現象により低圧渦領域が発生して噴流が
曲げられ一方の流路にのみ流入することとなり、該流路
の中間部に設けた負荷容量部の空間に圧縮空気が満たさ
れていき高圧状態になり、この高圧に阻止されてこの流
路に圧縮空気の噴流が流入し難くなるため、他方の流路
に噴流が切り換わって流入を開始することことができ、
今度はこの他方の流路の負荷容量部に圧縮空気が満たさ
れていき高圧状態になり、このとき前記一方の流路には
圧縮空気が流入しなくなりその負荷容量部の圧力は抜け
て低圧状態になっているから、他方の流路の負荷容量部
が高圧になると、噴流は切り換わって再度一方の流路側
に流れ、この繰り返しにより、主ノズルから噴出する圧
縮空気は２つの流路に交互に切り換わって供給されるこ
とができる。また、この切換に要する時間は、圧縮空気
が負荷容量部の空間を満たす時間によるから、負荷容量
部の空間の大小により、切換間隔の大小を左右すること
ができ、負荷容量を大きくするとパルス状噴流の周波数
は小さくすることができ、負荷容量を小さくするとパル
ス状噴流の周波数は大きくできることとなる。また、主
ノズルから噴出する圧縮空気が２つの流路に分岐する分
岐部の手前の各流路側壁に少なくとも他端が外気に開口
する制御ノズルを設けたものにあっては、いずれか一方
の流路の側壁に低圧渦領域により付着して流れる噴流
を、制御ノズルからの制御ゼット流で前記渦領域を破壊
して噴流を反対側に曲げて切り換えることができるが、
前記負荷容量部による切換と併用する場合には、制御ノ
ズルを外気に開口することだけで、切換が安定しパルス
状噴流の発振性が良いことが経験的に確認されている。
このように本発明に係る流体素子を用いた薄板用曲げ及
び衝撃疲労試験機によれば、機械的可動部を持たず、構
造が簡単で、且つ、繰り返し速度が任意に設定でき、従
来、通常の疲労試験機で試験が困難である薄板の平面曲
げ疲労試験にも適用でき、また、試験片の両面から噴流
を交互に吹き付ければ、高い衝撃力が得られ、比較的高
い範囲の試験片の形状・寸法についても衝撃疲労試験が
可能である等の効果がある。
第１図は本発明に係る試験機の要部を縦断して示す概略
縦断正面図、第２図はその要部の概略側面図、第３図は
その要部の作動原理を説明するための説明図、第４図は
その要部の作動態様を示す図表であり、第５図は本発明
前に発明者らが開発した試験機の概略斜面図である。
縦断正面図、第２図はその要部の概略側面図、第３図は
その要部の作動原理を説明するための説明図、第４図は
その要部の作動態様を示す図表であり、第５図は本発明
前に発明者らが開発した試験機の概略斜面図である。
Claims (2)
- 【請求項１】主ノズルから噴出する圧縮空気を分岐部で
２つの流路に分岐し、該流路の中間部に圧縮空気が流入
する空間からなる負荷容量部を設けて、圧縮空気を２つ
の流路に切り換えて供給することにより、少なくともそ
の一方の流路にパルス状の噴流を供給する流体素子装置
を設けると共に、前記少なくとも一方の流路に、試験片
にパルス状の噴流を吹き付けるためのノズルを設けた流
体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の流体素子を
用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機において、主ノズ
ルから噴出する圧縮空気が２つの流路に分岐する分岐部
の手前の各流路側壁に少なくとも他端が外気に開口する
制御ノズルを設けたことを特徴とする流体素子を用いた
薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1185129A JPH07119677B2 (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 流体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1185129A JPH07119677B2 (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 流体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348746A JPH0348746A (ja) | 1991-03-01 |
| JPH07119677B2 true JPH07119677B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=16165382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1185129A Expired - Lifetime JPH07119677B2 (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 流体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119677B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107894334B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-04-07 | 重庆大学 | 基于高压水射流的高速电主轴柔性加载系统 |
| CN111397870B (zh) * | 2020-03-08 | 2021-05-14 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于多样化集成卷积神经网络的机械故障预测方法 |
| JP7784879B2 (ja) * | 2021-12-09 | 2025-12-12 | 株式会社前川製作所 | 圧縮機用リングバルブの試験方法、及び圧縮機用リングバルブの試験装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS555384B2 (ja) * | 1972-09-11 | 1980-02-06 | ||
| JPS6141004A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体発振素子 |
| JPS6258743U (ja) * | 1985-10-01 | 1987-04-11 |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1185129A patent/JPH07119677B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0348746A (ja) | 1991-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Koch et al. | A novel micropump design with thick-film piezoelectric actuation | |
| US4895500A (en) | Micromechanical non-reverse valve | |
| Cybyk et al. | Experimental characterization of a supersonic flow control actuator | |
| US10189246B2 (en) | Jetting device with filter status detection | |
| US4312010A (en) | Ink jet printer | |
| JPH07119677B2 (ja) | 流体素子を用いた薄板用曲げ及び衝撃疲労試験機 | |
| Hu et al. | A silicon-on-insulator based micro check valve | |
| Holman et al. | Interaction of adjacent synthetic jets in an airfoil separation control application | |
| Shubham et al. | Reliability analysis using advanced modeling technique for MEMS microphone | |
| JP3666209B2 (ja) | 漏れ検査方法およびその検査装置 | |
| Gregory et al. | Fluidic oscillator as a dynamic calibration tool | |
| JP4338804B2 (ja) | 急動弁 | |
| Sugimoto et al. | Verification of acoustic solitary waves | |
| Paul et al. | Vacuum gauging with complementary metal–oxide–semiconductor microsensors | |
| US4090400A (en) | Methods and apparatus for the non-destructive testing of bonded articles | |
| WO2022059607A1 (ja) | 圧電式バルブ | |
| US3442281A (en) | Constant frequency fluid pulse system | |
| CN102481600B (zh) | 借助于空气喷射的分选方法和相关的分选装置 | |
| Epp et al. | A base excitation test facility for dynamic testing of microsystems | |
| US3442115A (en) | Sonic boom pressure wave simulation method and apparatus | |
| JPH06118070A (ja) | 加振方法及び加振装置 | |
| Gallas | Lumped element modeling of piezoelectric-driven synthetic jet actuators for active flow control | |
| US3759088A (en) | Method of and apparatus for testing the quality of bonded connections of semiconductor devices | |
| RU2828170C1 (ru) | Способ концентрации давления торможения ударной волны в ударной трубе и устройство для его осуществления | |
| CN220488447U (zh) | 电磁脉冲阀开关元件的速度和位置的测试装置 |