JIS E 4031:2013 鉄道車両用品―振動及び衝撃試験方法

                                                                                   E 4031 : 2013

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[3]
•  3 用語及び定義・・・・[4]
•  3.A 試験の方式・・・・[5]
•  4 試験の種類・・・・[5]
•  5 試験の順序・・・・[6]
•  6 試験手順に関する情報・・・・[6]
•  6.1 供試品の取付方法及び位置決め方法・・・・[6]
•  6.2 基準点及び監視点・・・・[6]
•  6.3 試験中の機械的状態及び動作・・・・[7]
•  6.4 振動試験の再現性・・・・[8]
•  6.5 許容値幅・・・・[8]
•  6.6 後処理・・・・[8]
•  7 初期測定及び前処理・・・・[9]
•  8 振動機能試験条件・・・・[9]
•  8.1 加振条件及び振動数範囲・・・・[9]
•  8.2 振動機能試験の試験時間・・・・[10]
•  8.3 試験中の動作・・・・[10]
•  9 振動耐久試験条件・・・・[10]
•  9.1 加振条件及び振動数範囲・・・・[10]
•  9.2 振動耐久試験の試験時間・・・・[10]
•  10 衝撃試験条件・・・・[11]
•  10.1 パルス形状及び許容値幅・・・・[11]
•  10.2 速度変化・・・・[11]
•  10.3 取付け・・・・[11]
•  10.4 繰返し間隔・・・・[11]
•  10.5 ピーク加速度,パルス形状及び加振方向・・・・[11]
•  10.6 衝撃回数・・・・[11]
•  10.7 試験中の動作・・・・[11]
•  11 輸送及び取扱い・・・・[11]
•  12 最終測定・・・・[12]
•  13 合否判定基準・・・・[12]
•  14 試験報告書・・・・[12]
•  15 試験証明書・・・・[13]

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E 4031 : 2013

pdf 目次

ページ

•  16 供試品の処理・・・・[13]
•  附属書A(参考)車両走行中の振動測定,測定位置,データの記録方法,データの要約及び収集したデータからランダム試験条件を決める方法・・・・[20]
•  附属書B(参考)鉄道車両上で用品が取り付けられている一般的な場所及び試験区分の識別を示す図・・・・[26]
•  附属書C(参考)試験証明書の例・・・・[27]
•  附属書D(参考)ASDレベルからrms値を算出するための指針・・・・[28]
•  附属書JA(規定)正弦波振動試験方法・・・・[30]
•  附属書JB(規定)前後衝撃を想定した衝撃試験方法・・・・[36]
•  附属書JC(参考)ランダム振動試験データから設計条件を推定するための指針・・・・[39]
•  附属書JD(参考)ランダム振動試験の理解及び試験機選択のための参考情報・・・・[46]
•  附属書JE(参考)JISと対応国際規格との対比表・・・・[58]

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                                                                                   E 4031 : 2013

まえがき

  この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本
鉄道車輌工業会(JARI)及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規
格を改正すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,国土交通大臣が改正した日本工業規
格である。
  これによって,JIS E 4031:2012は改正され,この規格に置き換えられた。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。国土交通大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              E 4031 : 2013

鉄道車両用品−振動及び衝撃試験方法

Rolling stock equipment-Vibration and shock tests

序文

  この規格は,2010年に第2版として発行されたIEC 61373を基とし,我が国の実状を反映させるために
技術的内容を変更して作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。
変更の一覧表にその説明を付けて,附属書JEに示す。また,附属書JA附属書JDは対応国際規格には
ない事項である。

1 適用範囲

  この規格は,鉄道車両に取り付ける用品(以下,用品という。)の振動試験及び衝撃試験の要求事項につ
いて規定する。
  この規格に規定する試験は,鉄道車両で通常発生する振動環境条件に,用品が耐える能力を証明するこ
とを,主な目的としている。振動環境を最もよく再現するために,この規格で規定する値は,世界中の関
係機関から提供された実際に運用されている鉄道車両の実測値から得たものである。
  用品自体が発生する振動は,当該用品を適用する場合に固有のものであるから,この規格の範囲外とす
る。
  この規格の適用及び解釈に関しては,技術的判断及び経験が必要である。
  この規格は,設計及び妥当性確認の目的に適しているが,あらかじめ定めた機械的信頼性及び性能の信
頼性を確保するために使える他の方法(例えば,正弦波掃引)の使用を禁止するものではないことから,
附属書JA及び附属書JBを追加している。
  用品に適用する試験条件は,車両への取付位置(例えば,輪軸,台車枠又は車体)だけによって区分す
る。
  振動環境条件下の用品の性能に関する設計データを得るために,プロトタイプの用品で試験を行っても
よい。ただし,試験証明書用の試験は,通常の生産品の中から選んだ用品で実施しなければならない。
  なお,実際に試験に供する用品を“供試品”という。
  運転中の鉄道車両は,本質的に振動及び衝撃環境にさらされる。この規格は,鉄道車両に取り付けて使
用する用品の試験要求事項を規定する。用品の品質が受け入れられるものであることの保証を得るために,
用品は,その予定寿命期間を通して予測される使用条件を模擬する適切な時間の試験に耐えなければなら
ない。
  振動耐久試験は,利点及び欠点のある様々な方法によって行うことができるが,次の方法が最も一般的
である。
a) 振幅増加法 : 振幅を増加し,試験時間を短縮する。

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E 4031 : 2013
b) 時間圧縮法 : 振幅値の履歴は変えずに,試験時間を短縮する(振動数の増加)。
c) 間引き法 : 規定のしきい(閾)値未満の振幅の部分を除去する。
  この規格では,箇条2に引用した鉄道車両に使用する用品の試験で遵守すべき基本的手順を規定した規
格とともに,上記a)に規定する振幅増加法を使用する。ほかにも幾つかの規格があるので,製造業者及び
使用者(以下,受渡当事者という。)間で事前の協定があれば,別の規格を採用してもよい。その場合,こ
の規格に関する試験証明書は発行できない。使用条件に関する情報が入手できる場合,附属書Aに示す方
法を使って,試験を行うことができる。もし,試験条件がこの規格で提示した基準よりも低いときには,
用品はこの規格についての部分的な証明書が発行される(実際の使用条件から得られる振動機能試験条件
が,試験報告書に記載された振動機能試験条件と同等以下の場合にだけ適用する。)。
  鉄道車両用品が走行中に受ける振動は,ランダム振動だけでなく,輪軸,機関の回転などに起因する周
期的な正弦波状の振動もあるので,附属書JAに正弦波方式の場合の振動試験方法を規定する。また,こ
の規格の本体は,レールの継目などを通過したときに受ける3方向の衝撃を想定した衝撃試験を規定して
いるが,連結器構造及び連結作業方式の違いによって,発生する前後方向の衝撃の大きさが異なる場合が
あり,附属書JBに連結器を介した前後衝撃を想定した衝撃試験方法を規定する。
  なお,振動試験及び衝撃試験とも,本体に規定された方法,附属書に規定された方法のいずれを選択す
るかは,受渡当事者間の協定によることとし,試験の報告書にはどの方式を採用したかを記載する。また,
ランダム振動試験は,正弦波振動試験より試験パラメータが多く,かつ,複雑なため,附属書JDにラン
ダム振動試験の理解及び試験機選択のための参考情報を示す。
  さらに,ランダム振動下の用品の設計用の振動振幅を求めるための計算式を附属書JCに示す。
  用品の質量が500 kgを超える場合には,部分組立品だけで試験を行ってもよい。質量の大きい供試品に
対する振動試験及び衝撃試験実施の要否については,受渡当事者間で協定しなければならない。振動試験
及び衝撃試験を行わない場合には,製造業者は振動及び衝撃に耐えることを計算によって示してもよい。
  この規格の本体,附属書JA及び附属書JBは,本来レール上を走行する鉄道車両に関する規定であるが,
適用範囲を広げることを禁止するものではない。空気入りタイヤを使用した車両システム又はトロリーバ
スのような,その他の輸送システムでは,振動及び衝撃の条件がレール上を走行する鉄道車両とは明らか
に違うので,入札段階において,受渡当事者間で試験条件について協定することができる。附属書Aに示
す指針に従って,加速度スペクトル密度及び衝撃作用時間並びに振幅を決めることを推奨する。ただし,
この規格の規定値より低い条件で試験した用品に対して,この規格の要求事項についての完全な証明書を
発行することはできない。
  前記の例の一つにトロリーバスがある。トロリーバスの車体に取り付ける用品は,この規格の区分1の
規定に従って試験できる。
  この規格の本体,附属書JA及び附属書JBは,単軸試験に適用する。ただし,この規格の本体に関して
は受渡当事者間で事前の協定があれば,3軸同時の多軸試験を適用してもよい。附属書JA及び附属書JB
に関しては,3軸同時の多軸試験を適用してはならない。この規格の本体に規定する試験の厳しさは,用
品を取り付ける車両の部位だけによって,次の3種類に区分する。
区分1 車体に取り付ける場合で,次の2等級に分ける。
  等級A 車体に直接取り付ける用品。
  等級B 車体に直接取り付ける箱の中に取り付ける用品。
    注記1 取り付ける位置が明確でない場合には,等級Bを適用する。
区分2 車両の台車枠に取り付ける場合

――――― [JIS E 4031 pdf 5] ―――――

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