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「TPUチューブの乗り心地を数値化する」実験レポート
目次
測定方法
今回の実験における測定方法の紹介です。
「伸び」「重量」「扁平幅」「肉厚」を実測しました。これらのデータから、乗り心地の数値化を試みます。
- 本実験は室温(20-23℃)で実施しました。
- 本実験は全て、新品未使用のチューブの「弾性変形(伸びても元に戻る)範囲」での評価です。塑性変形(取り付けて伸びた状態)後の特性評価は今回の対象外となります。
- 全ての測定は、同一荷重・同一治具で行っています。
- 今回の測定は、チューブ単体での評価であり、実際のタイヤ装着時の評価は今回の検討に含めておりません。
「伸び(ΔL)」の測定
チューブにオモリを吊るした時の「伸び」量を測定します。
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測定区間をチューブに書き込む
バルブから30cm離れた位置に、油性ペンで基準位置を書き込む。そこから20cm離れた位置にも油性ペンで基準位置を書き込む。この20cm区間L₀の「伸び」が測定対象です。
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チューブを吊るす
バルブ部分を頂点として、チューブを吊るす。適当な吊るし棒が無かったので、縦に吊るしたロードバイクのSTIレバーを吊るし棒として使用しました。
こんな感じでチューブが垂れ下がります。
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800gのオモリをチューブに吊り下げる
中の水を含めて全体で800gになるように調整したペットボトルをチューブに吊るします。800gとしたのは、「弾性変形で収まる重量」かつ、「それなりにチューブが伸びる重量」としたかったことが理由。ChatGPT先生に計算を頼みましたが、割と妥当な値だったようです。
こんな感じになり、チューブが伸びます。
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測定区間の伸びを計測する
20cmの測定区間が、「オモリの重量によって何mm伸びたか」を「伸び ΔL」として計測します。
なお、吊るしているオモリは800gですが、チューブは二股に分かれているので、片方に掛かる力を400gと考えて計算します。
「重量(m)」の測定
チューブの重量を測定します。
いつも通り、キッチンメーターで計測。0.1g単位での計測としました。
「扁平幅(w)」の測定
チューブを平らにした時の幅を測定します。
普通にノギスで計測しました。
「肉厚(t)」の測定
チューブの肉厚を測定します。これが一番厄介でした。
チューブは筒状になっているので、切らないと正確な肉厚は出せません。しかし、新品チューブを切るのは勿体ないので、筒の状態で厚みを測って「÷2」する方法で算出しています。
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チューブの厚みを3点で計測
マイクロメーターを用いて、チューブの厚みを測定します。
ノギスを使うと、折り返し部分の厚みが含まれてしまう可能性があり、また鋭利な先端で計測することになるので素材を潰してしまう(本来の厚みより小さい値が出る)可能性があります。このため、ある程度広い面でチューブ中央付近の厚みを計測できるマイクロメーターを用いました。
厚みにはある程度の誤差があると考え、チューブの異なる箇所3点を計測し、平均値を算出しました。
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厚みを2で割る
算出した厚みの平均値を2で割り、チューブの肉厚を算出しました。
