JIS E 4206:1989 鉄道車両用ばね装置 | ページ 4

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E 4206 - 1989
                          表7 空気ばねのばね定数及び減衰係数(参考)
                                         ばね定数N/mm
                                                                        減衰係数
               ばね記号           垂直                   水平
                                                                         N・s/cm
                          静ばね定数 動ばね定数  静ばね定数 動ばね定数
                 1B450       300         380        145        215         114
                 1B500       305         390        215        275         126
                 1B550       375         495        225        275         153
                 1B570       405         550        275        335         170
                 1B600       395         530        245        295         180
                 1B620       445         605        235        315         195
                3BL450       265         330        −         −          105
                3BL500       300         370        −         −          125
                3BL550       355         440        −         −          144
                3BT550       355         445        230        345         145
                3BT600       400         505        335        410         152
                DCC310        80         110        165        185          41
                DCC360       120         170        195        215          60
                DCC480       240         335        255        285         112
                DCC520       280         390        275        315         132
                DCC560       330         460        295        335         151
                DCC620       425         600        325        370         195
                DTC500       200         295        235        250         112
                DTC535       150         225        200        230         105
                DTT500        75         145        135        150          76
                DTT560       140         235        180        195         108
                DTT630       245         375        210        230         153
             記事  垂直ばね定数及び減衰係数は,次の条件による理論値であり,水平ばね定数
                   は現用品の仕様の代表的な値であって,参考までに掲げた。
                   内圧 : 290kPa [{3kgf/cm2}] ,有効受圧面積 : 表6の基準値,
                   空気ばね内容積 : 表6の基準値,有効受圧面積変化率 : 表6の平均値,
                   補助空気室容積 : 空気ばね内容積の2倍,
                   絞り栓直径 : 有効直径の3%, ポリトロピック指数 : 1.40,
                   加振振幅 : 5mm,流量係数 : 0.6
4.6   試験
4.6.1  試験の共通的な条件 試験の共通的な条件は,次のとおりとする。
(1) 試験室の一般状態 試験室の一般状態は,JIS D 4101(空気ばね用ゴムベローズ試験方法)の4.1試験
    室の一般状態の規定による。
(2) 試験品の状態 試験品の状態は,JIS D 4101の4.2試験品の状態の規定による。
4.6.2  試験方法 空気ばねの試験方法は,次のとおりとする。
(1) 気密試験 空気ばねを標準高さに保ち,常用最高内圧の圧縮空気を封入し,石けん水などの気密探知
    溶液を塗布し,気泡の発生の有無を調べる。
(2) 耐圧試験
  (a) 常用耐圧試験 空気ばねの垂直方向出力に十分耐えられる試験枠に空気ばねを組み込み,標準高さ
      に保ち,750kPa [{7.6kgf/cm2}] の圧縮空気を加える。3分間放置した後,各部の空気漏れ及び変形の
      有無を調べる。
  (b) 特殊耐圧試験 空気ばねの垂直方向出力に十分耐えられる試験枠に空気ばねを組み込み,標準高さ

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      に保ち,2.0MPa [{20.4kgf/cm2}] の水圧を加える。3分間放置した後,各部の水漏れ及び破損の有無を
      調べる。
(3) 有効受圧面積試験 垂直荷重試験機に空気ばねを取り付け,標準高さに保ち,そのときの空気ばねの
    出力を測定し,式(4)によって有効受圧面積を求める。
                              F
                         AE      (4)
                              P
                      ここに, AE :  有効受圧面積 (cm2)
                                 F :  空気ばねの出力 (N) [{kgf}]
                                 P :  空気ばねの内圧 (N/cm2) [{kgf/cm2}]
(4) 有効受圧面積変化率試験 (3)の規定に準じて,空気ばねを標準高さから10mm垂直に圧縮した有効受
    圧面積を測定し,続いて標準高さから10mm伸張した場合の有効受圧面積を測定し,式(5)によって有
    効受圧面積変化率を求める。
                         dA   A1  A1

(pdf 一覧ページ番号 )

                         dx     2
                                  dA :  有効受圧面積変化率 (cm2/cm)
                      ここに,
                                  dx
                                  A+1 :              地       の有効受圧面積 (cm2)
                                   A-1 :              地      の有効受圧面積 (cm2)
                                            標準高さからの垂直変位(圧縮,伸長各10mm) (cm)
(5) 内容積試験 (2)に規定する試験枠及び(3)に規定する垂直荷重試験機に空気ばねを取り付け,標準高さ
    に保ち,空気ばねの内部に空気が残らないように水を満たし,500kPa [{5.1kgf/cm2}] の水圧を加えた後,
    内圧が,400,300,200,100,0kPa [{4.08, 3.06, 2.04, 1.02, 0kgf/cm2}] となるように順次内部の水を抜き,
    それぞれの内圧における吐き出した水量を測定する。最後に残った水量を測定する。
      以上によって,各内圧における内部水量を算出し,得られた値をもって,空気ばねの内容積とする。
      なお,空気ばねの内容積は,4.5(7)備考のとおりの空気ばねの絞り栓部までのもので,指定のストッ
    パゴムを取り付けた状態のものとする。
(6) 垂直静ばね定数試験 空気ばねを垂直方向に変位させることができる荷重変位試験機に取り付ける。
    空気ばねには,指定のストッパゴムを取り付け,かつ,指定の補助空気室がある場合とない場合につ
    いて,試験ができるように配管する。
      空気ばねを標準高さに保ち,100kPa [{1.02kgf/cm2}] の圧縮空気を封入し,圧力降下がないことを確
    認して,圧縮空気の給排気がないように締め切り,そのときの空気ばねの出力と内圧を記録する。次
    に,垂直に10mm圧縮し,30秒間その位置で停止した後,空気ばねの出力と内圧を記録する。続いて,
    10mm変位ごとに同様の記録をしながら,標準高さからストッパゴムに接触するまで圧縮し,更に可
    能最大変位まで上方に伸張し,再び標準高さまで圧縮の変位を与え,1サイクルの測定を行う。この
    方法で,標準高さのときの内圧を,200,300,400,500kPa [{2.04, 3.06, 4.08, 5.10kgf/cm2}] とした場合
    について,それぞれ補助空気室がある場合と,ない場合について測定を行い,式(6)によって垂直静ば
    ね定数を求める。
                              F1   F1
                         KVS             (6)
                                 2
                      ここに,         Kvs :  垂直静ばね定数N/mm [{kgf/mm}]
                                    F+1(11) :              地       の出力 (N) [{kgf}]
                                    F-1(11) :              地       の出力 (N) [{kgf}]

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E 4206 - 1989
                                                標準高さからの垂直変位(圧縮,伸張各10mm) (mm)
        注(11) 出力の大きさは,測定して得られたヒステリシスループの中心線の値とする。
(7) 水平静ばね定数試験(12) 空気ばねを,水平方向に変位させることができる水平変位試験機に取り付け
    る。空気ばねを,中立位置(水平変位が0で,設計仕様で定める空気ばねの取付け高さ)に保ち,100kPa
    [{1.02kgf/cm2}] の圧縮空気を封入した後,中立位置から水平方向に可能最大変位まで変位し,再び中立
    位置に戻す。次に,水平方向に反対側の可能最大変位まで変位し,再び中立位置まで戻す。この途中
    で,10mm変位ごとに30秒間その位置で停止した後,その位置での空気ばねの水平反力を測定し,式
    (7.1)及び式(7.2)によって,水平静ばね定数を求める。
  (a) 空気ばねが一組の場合
                               F1   F1
                         KHS             (7.1)
                                 2 
  (b) 空気ばねが二組の場合
                                F1   F1
                         KHS              (7.2)
                                  4
                      ここに,      KHS :  水平静ばね定数 (N/mm) [{kgf/mm}]
                                 F'+1(11) :         公    歙   位した場合の水平反力 (N) [{kgf}]
                                 F'-1(11) :             対側に変位した場合の水平反力 (N) [{kgf}]
                                               中立位置からの水平変位(左右各10mm) (mm)
    注(12) この試験は,空気ばねを一組で行っても,二組を並列に組み合わせて行ってもよい。
            また,変位を与える場合,空気ばねの上面板と下面板が平行に移動するような案内装置を設
          けること。ただし,案内装置は,極力摩擦力を小さくするようにする。
            また,この試験には,補助空気室及びストッパゴムを取り付けなくてもよい。
(8) 垂直動ばね定数試験 空気ばねを振動試験機に取り付け,空気ばねの上面に,摩擦力を極力小さくす
    るように垂直方向に案内されたおもりを載せ,別に指定する内容積をもつ補助空気室と空気ばねとを
    結び,この間に,指定の絞り栓を取り付ける。この状態で,空気ばねの下面に,振幅が1.25mm,2.5mm
    及び5mmの単振動を,0.5Hzから6.3Hzまでの振動数で与え,ばね上振幅 (x) 及びばね下振幅 (        ‰
    測定し,振動伝達率 (x/        ‰                    加振振動数は,加振振動加速度が±0.1Gまでとする。
      また,共振点附近では,加振振動数を細かく設定して測定点を多くし,振動伝達率が最大となる共
    振振動数を正確に求める。
      垂直ばね定数は,式(8)によって求める。
                        KVd=4                            (8)
                      ここに, KVd :  垂直動ばね定数 (N/mm) [{kgf/mm}]
                                  fn :  共振振動数 (Hz)
                                 m :  おもりの質量 (kg)
(9) 水平動ばね定数試験 (7)の規定に準じて,中立位置から水平10mmの単振動変位を,0.5Hzから1.5Hz
    までのいずれか一つの振動数で与え,変位及び水平反力を測定し,式(9.1)及び式(9.2)によって水平動
    ばね定数を求める。
  (a) 空気ばねが一組の場合
                               F 1F 1
                         KHd             (9.1)
                                 2
  (b) 空気ばねが二組の場合

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                               F 1F 1
                         KHd             (9.1)
                                 4
                      ここに,    KHd :  水平動ばね定数 (N/mm) [{kgf/mm}]
                                F″+1 :          公     歙  位した場合の水平反力 (N) [{kgf}]
                                F″-1 :               対側に変位した場合の水平反力 (N) [{kgf}]
                                           中立位置からの水平変位(左右各10mm) (mm)
(10) 減衰係数試験 (8)に規定した垂直動ばね定数試験で求めた振動伝達率 (x/      ‰湧Y        共振倍率)を
    求め,式(10)によって,減衰係数を算出する。
                             2 fn
                        C           (10)
                               2
                                  1
                      ここに,   C :  減衰振動数N・s/cm [{kgf・s/cm}]
                                        共振倍率[共振振動数における振動伝達率 (x/       ‰湧Y    
                                 fn :  共振振動数 (Hz)
                                 m :  おもりの質量 (kg)
(11) 耐久試験 定変位式繰返し荷重試験機に空気ばねを取り付け,標準高さに保ち,500kPa [{5.1kgf/cm2}]
    の圧縮空気を封入し,1Hzから3Hzまでのいずれか一つの振動数で,垂直常用最大変位を1 000 000
    回与える。水平方向にも用いる空気ばねについては,引き続いて0.5Hzから1.5Hzまでのいずれか一
    つの振動数で,水平常用最大変位を200 000回与える。
      なお,試験中に,空気ばねの平均内圧が常用最高内圧以下にならないようにする。
      以上の試験を行った後,空気ばねの各部の異常の有無を調べる。
4.6.3  ゴム膜の材料の試験 空気ばねのゴム膜に用いる材料は,表8の試験項目について,次によって試
験を行う。
                                    表8 ゴム膜の材料の試験
                                    試験項目      該当項目番号
                                引張強さ           4.6.3(2)(a)
                                伸び               4.6.3(2)(a)
                                耐老化性           4.6.3(2)(b)
                                耐屈曲疲労         4.6.3(2)(c)
                                耐低温性           4.6.3(2)(d)
                                耐候性             4.6.3(2)(e)
                                耐永久ひずみ率     4.6.3(2)(f)
(1) 試験の共通的な条件 材料の試験方法は,JIS K 6301(加硫ゴム物理試験方法)の規定による。
      なお,試験片は,製品と同一加硫状態で型加硫して作製する。
(2) 試験方法 試験方法は,次のとおりとする。
  (a) 引張試験 引張試験は,ダンベル状3号試験片4個を用い,内層ゴム,外層ゴム,シール部ゴムに
      ついて,引張強さ及び伸びを測定する。
  (b) 老化試験 老化試験は,JIS K 6301の6.老化試験に規定する空気加熱老化試験方法によって行い,
      試験片は,引張試験と同じ試験片4個を用い,内層ゴム,外層ゴム,シール部ゴムについて,老化
      後の引張強さ及び伸びの変化率を調べる。ただし,老化前の引張強さ及び伸びの値は,JIS K 6301
      の3.2試験片に規定する試験片の測定値とする。
        なお,老化試験の試験条件は,70±1℃及び96時間とする。
  (c) 屈曲試験 屈曲試験は,JIS K 6301の15.に規定する屈曲試験方法によって行う。ただし,試験片に
      針穴を入れない。繰返し屈曲を毎分300±10回の速さで200 000回行い,内層ゴム及び外層ゴムに

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E 4206 - 1989
      ついて,溝の部分のき裂の有無を調べる。ここにいうき裂とは,同じ屈曲回数で,同程度のき裂が
      数点同時に発生した場合のものをいう。試験片は3個とし,そのうち1個が他の2個と全く離れた
      屈曲回数でき裂を発生した場合は,その試験片は試験の対象としない。
  (d) 低温衝撃ぜい化試験 低温衝撃ぜい化試験は,JIS K 6301の14.低温衝撃ぜい化試験に規定する耐寒
      試験方法によって,内層ゴム,外層ゴム及びシール部ゴムの衝撃ぜい化温度を測定する。
  (e) オゾン劣化試験 オゾン劣化試験は,JIS K 6301の16.オゾン劣化試験に規定するオゾン劣化試験方
      法によって,外層ゴムについて,き裂の発生状態を調べる。
        なお,オゾン劣化試験の試験条件は,オゾン濃度50±5pphm,40℃雰囲気中で20%のひずみを与
      えて72時間放置する。
  (f) 圧縮永久ひずみ試験 圧縮永久ひずみ試験は,JIS K 6301の10.圧縮永久ひずみ試験に規定する圧縮
      永久ひずみ試験方法によって,シール部ゴムの圧縮永久ひずみ率を調べる。圧縮試験時の熱処理温
      度と時間は70±1℃,22時間とする。
4.7   検査 検査は,次による。
(1) 構造検査 装置の構造検査は,次の各項目について行う。ただし,その検査方法は,受渡当事者間の
    協定による。
  (a) 自動高さ調整装置及び差圧弁の取付状態の検査
  (b) 組立後の寸法検査
  (c) 外観検査
  (d) 自動高さ調整弁の給気時間,排気時間の検査
  (e) 自動高さ調整弁の動作の検査
  (f) 自動高さ調整弁の軸線と,レバー中心線の水平度の検査
  (g) 差圧弁の動作の検査
(2) 性能検査 空気ばねの性能検査は,表9の(1)(13)の全検査項目について行う。ただし,受渡検査に
    ついては,(3)(13)の項目は省略してもよい。
      なお,ベローズ形の3段上面下面板水平のものは,水平静ばね定数検査及び水平動ばね定数検査は
    行わない。
                                  表9 空気ばねの性能検査填目
                              検査項目                   該当項目番号
                    (1) 気密検査                 4.5(1), 4.6.2(1)
                    (2) 常用耐圧検査             4.5(2)(a), 4.6.2(2)(a)
                    (3) 特殊耐圧検査             4.5(2)(b), 4.6.2(2)(b)
                    (4) 有効受圧面積検査              4.6.2(3)
                                                 4.5(5),
                    (5) 有効受圧面積変化率検査        4.6.2(4)
                                                 4.5(6),
                    (6) 内容積検査                    4.6.2(5)
                                                 4.5(7),
                    (7) 垂直静ばね定数検査            4.6.2(6)
                                                 4.5(8),
                    (8) 水平静ばね定数検査            4.6.2(7)
                                                 4.5(8),
                    (9) 垂直動ばね定数検査            4.6.2(8)
                                                 4.5(8),
                    (10) 水平動ばね定数検査           4.6.2(9)
                                                 4.5(8),
                    (11) 減衰係数検査                 4.6.2(10)
                                                 4.5(9),
                    (12) 耐久検査                4.5(10), 4.6.2(11)
                    (13) ゴム膜の材料検査        4.5(11), 4.6.3

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