プロテクターによる衝撃時間延長

プロテクターがあると、何も無い場合より衝突時間が長くなります。
衝突時間が長くなると、衝突で生じる衝撃力が小さくなります。

プロテクターCE規格で定められている試験は、鉄の台にプロテクターを置いて、鉄の重りをぶつけます。

プロテクターを置かずに鉄と鉄が直接衝突した場合の衝突時間は1msec程度です(鉄と鉄の衝突で生じる衝撃力)。

CE規格 EN1621準拠のプロテクターを間にはさんで、鉄と鉄を衝突させた場合の衝突時間は、SAS-TECの資料(下図)から読み取ると、おおよそ3msecから5msecです。

rdsidual-force-according-to-en1621

5㎏ の鉄塊が、静止した鉄に50J(ジュール)で衝突すると200kNの衝撃力が生じます(鉄と鉄の衝突で生じる衝撃力)。

同じ条件で、衝突時間が、4msecだと、衝撃力は、55 kNになります。

5㎏重りが衝突して4msec、0.004秒で静止した場合、衝撃値は

4.47(m/sec)÷0.004(sec)=1117.5 G(m/sec2) 

になります。この時の衝撃力(質量×衝撃値)は

1117.5 G×5㎏ = 5587.5 kgf

5587.5 kgfは、重力加速度を9.8m/s2とすると、

5587.5 kgf×9.8m/s2=54757.5 N(ニュートン)

54757.5 N÷1000=約55 kN(キロニュートン)

になります。

プロテクターが、衝突してくる物体をジワッと時間をかけて受け止めることにより、何も無い場合の200 kNの衝撃力が、55 kNへと、約4分の1になっています。

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