JP2010078557A - Load cell correction jig, high-speed tension testing machine and high-speed tension testing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、曲がりを有するロードセルを用いても、反射波等の影響を受けずに精度良く高速引張り試験を行うことができるロードセル矯正治具、およびこれを用いた高速引張り試験機および高速引張り試験方法に関する。 The present invention provides a load cell correction jig capable of accurately performing a high speed tensile test without being affected by a reflected wave or the like, even if a load cell having a bend is used, and a high speed tensile tester and a high speed tensile test using the same. Regarding the method.
従来、材料の高速変形特性等を測定するための方法として、いくつかの試験装置等が提案されている。しかし、高速での引張り試験においては、高速変形特有の衝撃に伴う振動等により生じるノイズが問題となる。したがって、材料の高速引張り試験を行う場合には、このノイズを除去する必要がある。 Conventionally, several test apparatuses and the like have been proposed as methods for measuring high-speed deformation characteristics of materials. However, in a tensile test at a high speed, noise caused by vibration associated with an impact peculiar to high-speed deformation becomes a problem. Therefore, it is necessary to remove this noise when performing a high-speed tensile test of the material.
このような振動等のノイズを除去して精度よく高速変形特性を測定する装置といては、たとえば、試験片に高いひずみ速度を付与し、この際に試験片が取り付けられる出力棒により変形時の応力を測定し、出力棒の端部から200mm以内を拘束することで出力棒の振動を抑制する装置がある(特許文献1)。 As an apparatus for accurately measuring high-speed deformation characteristics by removing noise such as vibration, for example, a high strain rate is applied to a test piece, and at this time, an output rod to which the test piece is attached is used for deformation. There is an apparatus that suppresses vibration of an output rod by measuring stress and restraining within 200 mm from the end of the output rod (Patent Document 1).
しかし、特許文献1のような装置では、試験片の応力を測定する出力棒の一部を完全に拘束するため、試験片に高速のひずみを付与する際に生じる振動が出力棒を伝い、拘束部で反射して試験片方向へもどるため、出力棒において測定される応力値にノイズを付与する恐れがあるという問題がある。 However, in an apparatus such as Patent Document 1, since a part of the output rod for measuring the stress of the test piece is completely restrained, vibration generated when high-speed strain is applied to the test piece is transmitted to the output rod and restrained. Therefore, there is a problem that noise may be added to the stress value measured at the output bar.
このような反射波によるノイズは、試験片強度が小さい場合には特に大きな問題となる。たとえば、特許文献1のように金属試験片を対象とするのであれば、当該ノイズの影響は無視できるほど小さいが、樹脂試験片等のように強度が小さい試験材料の高速引張り試験を行う際には、応力に対するノイズの大きさが大きい。このため、正確に強度を計測することができないという問題がある。例えば、樹脂によっては金属の1/100程度の強度しかないため、試験によって検出される応力は、金属試験片の場合に対して1/100程度となる場合がある。このため、わずかなノイズであっても、試験結果に与える影響が大きい。 Such noise caused by the reflected wave becomes a serious problem particularly when the strength of the test piece is small. For example, if a metal test piece is targeted as in Patent Document 1, the influence of the noise is negligibly small, but when performing a high-speed tensile test of a test material having a low strength such as a resin test piece. Has a large amount of noise against stress. For this reason, there exists a problem that an intensity | strength cannot be measured correctly. For example, since the resin has only about 1/100 the strength of the metal, the stress detected by the test may be about 1/100 that of the metal test piece. For this reason, even a slight noise has a great influence on the test result.
図7は、このような試験片の高速での引張り強度を測定する装置の一例としての高速引張り試験機50を示す図である。高速引張り試験機50は、ベース51上に一対のガイド53が鉛直方向に設けられ、ガイド53は上方で天板58によって固定される。ガイド53の間には、ロードセル55が略鉛直方向にロードセル締結部61によって固定される。 FIG. 7 is a view showing a high-speed tensile testing machine 50 as an example of an apparatus for measuring the tensile strength of such a test piece at a high speed. In the high-speed tensile testing machine 50, a pair of guides 53 are provided in a vertical direction on a base 51, and the guides 53 are fixed above by a top plate 58. A load cell 55 is fixed between the guides 53 in a substantially vertical direction by a load cell fastening portion 61.
ロードセル55の下方には、試験片65が設けられている。試験片65の下方には試験治具67が設けられる。すなわち、ロードセル55は試験片65を介して試験治具67と接合されている。 A test piece 65 is provided below the load cell 55. A test jig 67 is provided below the test piece 65. That is, the load cell 55 is joined to the test jig 67 through the test piece 65.
錘59は、ガイド53が貫通しており、ガイド53に沿って下方に落下する。なお、錘59には切り欠きが設けられており、錘59はロードセル55および試験片65と接触することはない。錘59を所定の高さから落下させると、錘59の落下高さおよび質量に応じた力を試験治具67に付与する。 The weight 59 passes through the guide 53 and falls downward along the guide 53. The weight 59 is provided with a notch, and the weight 59 does not contact the load cell 55 and the test piece 65. When the weight 59 is dropped from a predetermined height, a force corresponding to the drop height and mass of the weight 59 is applied to the test jig 67.
錘59により瞬間的に力を受けた試験治具67は試験片65へ力を付与する。試験片65は錘59から受ける力によって破断する。錘59はショックアブソーバ63により受け止められる。以上により試験片65の高速引張り試験が完了する。 The test jig 67 that receives momentary force by the weight 59 applies force to the test piece 65. The test piece 65 is broken by the force received from the weight 59. The weight 59 is received by the shock absorber 63. Thus, the high speed tensile test of the test piece 65 is completed.
試験片65は錘59から力を受ける際、力に応じて変形する。この際に受ける応力は、ロードセル55に設けられた図示を省略したひずみゲージなどによって検出されたひずみから算出される。 When the test piece 65 receives a force from the weight 59, it deforms according to the force. The stress received at this time is calculated from strain detected by a strain gauge (not shown) provided in the load cell 55.
しかし、錘59が試験治具67へ与える衝撃は、ロードセル55に伝達される。したがって、衝撃による振動波がロードセル55内を伝播し、ロードセル締結部61で反射し、反射波が試験片65方向へ戻る(図中矢印Q)。したがって、錘59から力を受け始めてから、完全に破断するまでの間に反射波がロードセル55の端部まで戻ってきてしまうと、ロードセル55による応力の計測値に影響を与える。このため、ロードセル55は十分に長い必要がある。 However, the impact applied by the weight 59 to the test jig 67 is transmitted to the load cell 55. Therefore, the vibration wave due to the impact propagates in the load cell 55, is reflected by the load cell fastening portion 61, and the reflected wave returns toward the test piece 65 (arrow Q in the figure). Therefore, if the reflected wave returns to the end of the load cell 55 after starting to receive force from the weight 59 until it completely breaks, the measurement value of the stress by the load cell 55 is affected. For this reason, the load cell 55 needs to be sufficiently long.
一方、ロードセル55には、通常、金属製の棒材が用いられる。しかし、前述の通り、ロードセルは所定の長さが必要であり、また強度が比較的低いため、製造時に完全にまっすぐには矯正できず、ある程度の曲がりが生じている。 On the other hand, a metal bar is usually used for the load cell 55. However, as described above, the load cell needs to have a predetermined length and has a relatively low strength. Therefore, the load cell cannot be completely straightened at the time of manufacture, and some bending occurs.
図8(a)は、図7のP部の拡大図である。ロードセル55の先端には、ピン69によって試験片65が接合される。また、試験片65の下方には試験治具67がピン71によって接合されている。ロードセル55に曲がりが生じていると、試験片65との取付部が鉛直にはならず、角度が形成される。 Fig.8 (a) is an enlarged view of the P section of FIG. A test piece 65 is joined to the tip of the load cell 55 by a pin 69. A test jig 67 is joined to the lower side of the test piece 65 by a pin 71. When the load cell 55 is bent, the mounting portion with the test piece 65 is not vertical, and an angle is formed.
この状態で、試験片65へ力を付与すると(図中矢印U方向)、ロードセル55にはその反力に応じた力が付与されるが、力Uに対応する反力であるRは、ロードセル55の軸方向の力Sと、これと垂直な方向の力Tとに分力される。すなわち、ロードセル55には曲げ方向の力が付与される。 In this state, when a force is applied to the test piece 65 (in the direction of arrow U in the figure), a force corresponding to the reaction force is applied to the load cell 55, but R, which is a reaction force corresponding to the force U, is a load cell. 55 is divided into a force S in the axial direction 55 and a force T in a direction perpendicular thereto. That is, a force in the bending direction is applied to the load cell 55.
したがって、図8(b)に示すように、ロードセル55で検出される荷重は、曲げ応力に伴い、荷重初期にノイズ(図中V部)が発生し、正確な測定が妨げられる。 Therefore, as shown in FIG. 8 (b), the load detected by the load cell 55 generates noise (V portion in the figure) at the initial stage of the load due to bending stress, thereby preventing accurate measurement.
また、図9(a)に示すように、ロードセル55の曲がりの影響を除去するため、特許文献1と同様にロードセル55を拘束する固定治具75を設けると、ロードセル55はまっすぐに矯正されるが、試験片65に最も近い固定治具75の位置で前述の振動波が反射する(図中矢印W)。この場合、図9(b)に示すように終期近傍に、反射波によるノイズ(図中X部)が発生し、正確な測定が妨げられる。このような問題は、ロードセル55を固定することによるロードセル55自身の共振周波数が高くなることに起因する。したがって、ロードセル55の長さを長くすることにより、反射波が戻るまでの時間を稼ぐ効果が得られない。 Further, as shown in FIG. 9A, in order to remove the influence of the bending of the load cell 55, if the fixing jig 75 for restraining the load cell 55 is provided as in Patent Document 1, the load cell 55 is straightened. However, the aforementioned vibration wave is reflected at the position of the fixing jig 75 closest to the test piece 65 (arrow W in the figure). In this case, as shown in FIG. 9B, noise (X portion in the figure) due to the reflected wave is generated in the vicinity of the final stage, preventing accurate measurement. Such a problem is caused by an increase in the resonance frequency of the load cell 55 itself by fixing the load cell 55. Therefore, by increasing the length of the load cell 55, it is not possible to obtain the effect of increasing the time until the reflected wave returns.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、例えば樹脂などの低強度の高速引張り試験を行う際に、反射波によるノイズを発生させることなく、ロードセルの曲がりによる影響を受けないようにロードセルの曲がりを矯正することが可能なロードセル矯正治具およびこれを用いて、簡易に正確な測定が可能な高速引張り試験機等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem. For example, when performing a low-strength high-speed tensile test of a resin or the like, it is not affected by the bending of the load cell without generating noise due to a reflected wave. Another object of the present invention is to provide a load cell correcting jig capable of correcting the bending of the load cell, and a high-speed tensile testing machine capable of easily and accurately measuring using the load cell correcting jig.
前述した目的を達成するため、第1の発明は、高速引張り試験機に用いられるロードセルを拘束する治具であって、プレートと、前記プレートの先端に設けられるロードセル貫通部と、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの軸方向に略垂直な方向に力を付与する第1のロードセル矯正手段と、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの軸方向に略垂直であり、かつ前記第1のロードセル矯正部が前記ロードセルへ付与する力の方向とは略垂直な方向に力を付与する第2のロードセル矯正手段と、を具備し、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルの軸方向に対して略垂直な任意の方向に力を付与することが可能であることを特徴とするロードセル矯正治具である。 In order to achieve the above-described object, the first invention is a jig for restraining a load cell used in a high-speed tensile testing machine, and includes a plate, a load cell penetrating portion provided at a tip of the plate, and the load cell penetrating portion. First load cell correction means for applying a force in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell to the load cell penetrating the load cell, and substantially in the axial direction of the load cell with respect to the load cell penetrating the load cell penetrating portion. Second load cell correcting means that is vertical and applies a force in a direction substantially perpendicular to the direction of the force applied to the load cell by the first load cell correcting portion, and penetrates the load cell penetrating portion. The load cell correcting jig is capable of applying a force in an arbitrary direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell.
前記プレートの先端に突出する一対のアームと、一対の前記アーム上にそれぞれ設けられる第1の柱体および第2の柱体と、前記第1の柱体の後方に設けられ、線材の巻き取りが可能な第1の巻き取り部と、前記プレート上の一方の側端近傍に設けられる第3の柱体と、前記第3の柱体に対して前記プレートの他方の側端近傍に設けられる第2の巻き取り部と、を更に具備し、前記第1のロードセル矯正手段は、前記第1の巻き取り部と前記第1の柱体とに掛けられる第1の線材とを有し、前記第2のロードセル矯正手段は、前記第2の巻き取り部と少なくとも前記第3の柱体とに掛けられる第2の線材とを有してもよい。 A pair of arms projecting from the tip of the plate, a first column and a second column respectively provided on the pair of arms, and a wire rod wound behind the first column; A first take-up portion capable of supporting, a third column provided in the vicinity of one side end on the plate, and provided in the vicinity of the other side end of the plate with respect to the third column. A second winding part, and the first load cell correcting means includes a first wire rod that is hung on the first winding part and the first pillar, The second load cell correcting means may include a second wire rod hung on the second winding portion and at least the third column body.
前記第1の線材および前記第2の線材は、剛性がなく、表面に凹凸が形成されることが望ましい。 It is desirable that the first wire and the second wire have no rigidity and have irregularities on the surface.
ここで、線材とは、凧糸などの綿や麻などの繊維質の紐部材や、金属や樹脂の細線なども含むものである。 Here, the wire includes a string member made of fiber such as cotton and linen such as silk thread, and a fine wire made of metal or resin.
第1の発明によれば、高速引張り試験に用いられるロードセルの曲がりを簡易に矯正することができる。また、ロードセルに対して、互いに垂直な2方向に力を付与することができるため、ロードセルの曲がり方向に応じて、任意の方向へ力を付与し、ロードセルを矯正することができる。また、ロードセル矯正治具は、ロードセル貫通部を有するため、ロードセルを高速引張り試験機へ取り付けた状態でロードセルの矯正を行うことができる。このため、簡易に確実にロードセルの矯正を行うことができる。 According to 1st invention, the bending of the load cell used for a high-speed tension test can be corrected easily. Moreover, since force can be applied to the load cell in two directions perpendicular to each other, the load cell can be corrected by applying force in any direction according to the bending direction of the load cell. Moreover, since the load cell correction jig has the load cell penetrating portion, the load cell can be corrected with the load cell attached to the high-speed tensile tester. For this reason, the load cell can be corrected easily and reliably.
また、矯正手段が柱体と線材と線材を巻き取るための巻き取り部を有すれば、ロードセルに線材を掛けた状態で。線材を所定量巻き取ることで、容易にロードセルへ力を付与することができるため、矯正が容易である。また、剛性がなく表面に凹凸のある線材を用いることで、ロードセルは完全に拘束されず、またロードセルと線材との接触面積が小さく、すべりを生じないため、反射波の発生が抑制される。 In addition, if the straightening means has a column, a wire, and a winding part for winding the wire, the load cell is covered with the wire. Since a force can be easily applied to the load cell by winding a predetermined amount of the wire, correction is easy. In addition, by using a wire having no rigidity and a surface having irregularities, the load cell is not completely restrained, the contact area between the load cell and the wire is small, and no slip occurs, so that the generation of reflected waves is suppressed.
第2の発明は、ベースと、前記ベース上に略鉛直方向に起立する一対のガイドと、前記ガイドが貫通し、略中央に逃げ部が設けられ、ガイドに沿って移動可能な錘と、略鉛直方向に設けられ、前記逃げ部を貫通するロードセルと、前記錘の後方に設けられる壁部と、前記壁部に少なくとも1箇所設けられ、前記ロードセルの曲がりを矯正するロードセル拘束治具と、を具備し、前記ロードセル拘束治具は、プレートと、前記プレートの先端に設けられるロードセル貫通部と、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの軸方向に略垂直な方向に力を付与する第1のロードセル拘束部と、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの軸方向に略垂直であり、かつ前記第1のロードセル拘束手段が前記ロードセルへ付与する力の方向とは略垂直な方向に力を付与する第2のロードセル拘束手段と、を具備し、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルの軸方向に対して略垂直な任意の方向に力を付与することが可能であることを特徴とする高速引張り試験機である。 The second invention includes a base, a pair of guides standing upright in the vertical direction on the base, a weight penetrating through the guide and provided with a relief portion at a substantially center, and movable along the guide, A load cell provided in a vertical direction and penetrating the escape portion; a wall portion provided behind the weight; and a load cell restraining jig provided at at least one location on the wall portion to correct the bending of the load cell; The load cell restraining jig applies force in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell with respect to the plate, the load cell penetrating portion provided at the tip of the plate, and the load cell penetrating the load cell penetrating portion. The first load cell restraint portion to be applied and the load cell penetrating the load cell penetrating portion are substantially perpendicular to the axial direction of the load cell and the first load cell restraint portion. Second load cell restraining means for applying a force in a direction substantially perpendicular to the direction of the force applied to the load cell by the means, and substantially perpendicular to the axial direction of the load cell passing through the load cell penetrating portion. It is a high-speed tensile testing machine characterized in that a force can be applied in an arbitrary direction.
前記ロードセル矯正治具の大きさは、前記逃げ部の大きさよりも小さく、前記ロードセル拘束治具は、前記プレートの先端に突出する一対のアームと、一対の前記アーム上にそれぞれ設けられる第1の柱体および第2の柱体と、前記第1の柱体の後方に設けられ、線材の巻き取りが可能な第1の巻き取り部と、前記プレート上の一方の側端近傍に設けられる第3の柱体と、前記第3の柱体に対して前記プレートの他方の側端近傍に設けられる第2の巻き取り部と、を更に具備し、前記第1のロードセル拘束手段は、前記第1の巻き取り部と前記第1の柱体とに掛けられる第1の線材とを有し、前記第2のロードセル拘束手段は、前記第2の巻き取り部と少なくとも前記第3の柱体とに掛けられる第2の線材とを有してもよい。 The size of the load cell correction jig is smaller than the size of the escape portion, and the load cell restraining jig is provided on each of a pair of arms protruding from the tip of the plate and a pair of the arms. A column body and a second column body, a first winding portion provided behind the first column body and capable of winding the wire, and a first winding portion provided near one side end on the plate. 3 and a second winding portion provided in the vicinity of the other side end of the plate with respect to the third pillar, and the first load cell restraining means includes the first load cell restraining means, 1 winding part and the 1st wire rod hung on the 1st pillar, and the 2nd load cell restraining means has the 2nd winding part and at least the 3rd pillar. You may have the 2nd wire rod hung on.
また、前記第1の線材および前記第2の線材は、剛性がなく、表面に凹凸が形成されることが望ましい。 Moreover, it is desirable that the first wire and the second wire are not rigid and have irregularities on the surface.
第2の発明によれば、ロードセルの曲がりを簡易に矯正することができため、簡易に高い精度で高速引張り試験を行うことができる。また、ロードセルに対して、互いに垂直な2方向に力を付与することができるため、ロードセルの曲がり方向に応じて、任意の方向へ力を付与し、ロードセルを矯正することができる。特に矯正治具の大きさが逃げ部の大きさよりも小さいので、錘7が矯正治具と接触することがない。 According to the second invention, the bending of the load cell can be easily corrected, so that a high-speed tensile test can be easily performed with high accuracy. Moreover, since force can be applied to the load cell in two directions perpendicular to each other, the load cell can be corrected by applying force in any direction according to the bending direction of the load cell. In particular, since the size of the correction jig is smaller than the size of the escape portion, the weight 7 does not come into contact with the correction jig.
また、矯正手段が柱体と線材と線材を巻き取るための巻き取り部を有すれば、ロードセルに線材を掛けた状態で。線材を所定量巻き取ることで、容易にロードセルへ力を付与することができるため、矯正が容易である。また、剛性がなく表面に凹凸のある線材を用いることで、ロードセルは完全に拘束されず、またロードセルと線材との接触面積が小さく、すべりを生じないため、反射波の発生が抑制される。 In addition, if the straightening means has a column, a wire, and a winding part for winding the wire, the load cell is covered with the wire. Since a force can be easily applied to the load cell by winding a predetermined amount of the wire, correction is easy. In addition, by using a wire having no rigidity and a surface having irregularities, the load cell is not completely restrained, the contact area between the load cell and the wire is small, and no slip occurs, so that the generation of reflected waves is suppressed.
第3の発明は、材料の高速引張り試験方法であって、ベースと、前記ベース上に略鉛直方向に起立する一対のガイドと、前記ガイドが貫通し、略中央に逃げ部が設けられ、ガイドに沿って移動可能な錘と、略鉛直方向に設けられ、前記逃げ部を貫通するロードセルと、前記錘の後方に設けられる壁部と、前記壁部に少なくとも1箇所設けられ、先端にロードセル貫通部を有し、前記ロードセルの曲がりを矯正するロードセル矯正治具と、を具備する高速引張り試験機を用い、前記ロードセル矯正治具に設けられた第1のロードセル矯正手段により、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの軸方向に略垂直な方向に力を付与するとともに、前記ロードセル矯正治具に設けられた第2のロードセル矯正手段により、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの略軸方向に垂直かつ前記第1のロードセル矯正手段が前記ロードセルへ付与する力の方向に略垂直な方向に力を付与し、前記ロードセルの曲がりを矯正した状態で、前記錘を落下させて、前記ロードセル下方に設けられた試験片へ力を付与することを特徴とする材料の高速引張り試験方法である。 A third invention is a high-speed tensile test method for a material, wherein a base, a pair of guides standing in a substantially vertical direction on the base, the guide penetrates, and a relief portion is provided at a substantially center. A weight movable along the load, a load cell provided in a substantially vertical direction and penetrating the escape portion, a wall provided behind the weight, and at least one place on the wall, and passing through the load cell at the tip The load cell penetrating portion is formed by a first load cell straightening means provided in the load cell straightening jig using a high-speed tensile testing machine comprising a load cell straightening jig for straightening the load cell. A force is applied to the penetrating load cell in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell, and the second load cell correcting means provided in the load cell correcting jig A force is applied to the load cell penetrating the load cell penetrating portion in a direction perpendicular to a substantially axial direction of the load cell and substantially perpendicular to a direction of the force applied to the load cell by the first load cell correcting means. In a state in which the bending is corrected, the weight is dropped and a force is applied to a test piece provided below the load cell.
前記ロードセル拘束治具は、前記プレートの先端に突出する一対のアームと、一対の前記アーム上にそれぞれ設けられる第1の柱体および第2の柱体と、前記第1の柱体の後方に設けられ、線材の巻き取りが可能な第1の巻き取り部と、前記プレート上の一方の側端近傍に設けられる第3の柱体と、前記第3の柱体に対して前記プレートの他方の側端近傍に設けられる第2の巻き取り部と、を更に具備し、前記第1のロードセル拘束手段は、前記第1の巻き取り部から前記ロードセルを介して前記第1の柱体に掛けられる第1の線材を、前記第1の巻き取り部により巻き取ることで前記ロードセルに力を付与するとともに、前記第2のロードセル拘束手段は、前記第2の巻き取り部から前記ロードセルを介して、少なくとも前記第3の柱体に掛けられる第2の線材を、前記第2の巻き取り部により巻き取ることで前記ロードセルに力を付与してもよい。 The load cell restraining jig includes a pair of arms projecting from the tip of the plate, a first column body and a second column body respectively provided on the pair of arms, and a rear side of the first column body. A first winding portion that is provided and capable of winding a wire, a third column provided near one side end on the plate, and the other of the plate with respect to the third column And a second winding part provided in the vicinity of the side end of the first load cell, wherein the first load cell restraining means is hung from the first winding part to the first column body via the load cell. The first load is applied to the load cell by winding the first wire rod by the first winding unit, and the second load cell restraining means is connected to the load cell from the second winding unit via the load cell. At least on the third column A second wire kicked may be imparted a force to the load cell by winding by the second winding portion.
また、前記第1の線材および前記第2の線材は、剛性がなく、表面に凹凸が形成されることが望ましい。 Moreover, it is desirable that the first wire and the second wire are not rigid and have irregularities on the surface.
第3の発明によれば、簡易にロードセルの曲がりを矯正することができ、正確な高速引張り試験を行うことができる。また、ロードセルに対して、互いに垂直な2方向に力を付与することができるため、ロードセルの曲がり方向に応じて、任意の方向へ力を付与し、ロードセルを矯正することができる。 According to the third invention, the bending of the load cell can be easily corrected, and an accurate high-speed tensile test can be performed. Moreover, since force can be applied to the load cell in two directions perpendicular to each other, the load cell can be corrected by applying force in any direction according to the bending direction of the load cell.
また、矯正手段が柱体と線材と線材を巻き取るための巻き取り部を有すれば、ロードセルに線材を掛けた状態で。線材を所定量巻き取ることで、容易にロードセルへ力を付与することができるため、矯正が容易である。また、剛性がなく表面に凹凸のある線材を用いることで、ロードセルは完全に拘束されず、またロードセルと線材との接触面積が小さく、すべりを生じないため、反射波の発生が抑制される。 In addition, if the straightening means has a column, a wire, and a winding part for winding the wire, the load cell is covered with the wire. Since a force can be easily applied to the load cell by winding a predetermined amount of the wire, correction is easy. In addition, by using a wire having no rigidity and a surface having irregularities, the load cell is not completely restrained, the contact area between the load cell and the wire is small, and no slip occurs, so that the generation of reflected waves is suppressed.
本発明によれば、例えば樹脂などの低強度の高速引張り試験を行う際に、反射波によるノイズを発生させることなく、ロードセルの曲がりによる影響を受けないようにロードセルの曲がりを矯正することが可能なロードセル矯正治具およびこれを用いて、簡易に正確な測定が可能な高速引張り試験機等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to correct the bending of the load cell so as not to be affected by the bending of the load cell without generating noise due to a reflected wave when performing a low-strength high-speed tensile test such as resin. A load cell straightening jig and a high-speed tensile testing machine capable of simple and accurate measurement can be provided.
以下、本発明の実施の形態にかかる高速引張り試験機1について説明する。図1は、高速引張り試験機1を示す正面図である。 Hereinafter, the high-speed tensile testing machine 1 concerning embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a front view showing a high-speed tensile testing machine 1.
高速引張り試験機1は、主にベース3、ガイド5、錘7、矯正治具13等から構成される。 The high-speed tensile testing machine 1 mainly includes a base 3, a guide 5, a weight 7, a correction jig 13, and the like.
ベース3上に、一対のガイド5がほぼ鉛直方向に平行に起立して設けられる。一対のガイド5は天板15で固定される。ガイド5は、錘7をガイドに沿ってまっすぐに落下させる機能を有する。 A pair of guides 5 are provided on the base 3 so as to stand substantially parallel to the vertical direction. The pair of guides 5 are fixed by a top plate 15. The guide 5 has a function of dropping the weight 7 straight along the guide.
一対のガイド5の間には、ロードセル11が略鉛直方向に設けられる。ロードセル11は、天板15と接合されるロードセル締結部19で上端が固定され、他端を下方に向けて吊下げられた状態で設置される。ロードセル11は、試験時に試験片に生じる応力を測定する機能を有する。 A load cell 11 is provided between the pair of guides 5 in a substantially vertical direction. The load cell 11 is installed in a state in which an upper end is fixed by a load cell fastening portion 19 joined to the top plate 15 and the other end is suspended downward. The load cell 11 has a function of measuring stress generated in the test piece during the test.
ロードセル11としては、特に樹脂材料の高速引張り試験においては、音響インピーダンスの整合性を考慮してマグネシウムを用いることが望ましい。例えばマグネシウムの押し出し材を使用することができる。また、反射波の影響を防ぐためには、ロードセル11の長さが長いほうが良く、例えば2m程度である。 As the load cell 11, it is desirable to use magnesium in consideration of acoustic impedance matching, particularly in a high-speed tensile test of a resin material. For example, an extruded material of magnesium can be used. Moreover, in order to prevent the influence of a reflected wave, the length of the load cell 11 should be long, for example, about 2 m.
ロードセル11の下方には試験片21が設けられる。図2は図1のA部拡大図である。ロードセル11の下方には溝加工が施されており、溝に試験片21が挿入される。試験片21およびロードセル11の端部には対応する位置に穴が設けられ、ピン25で接合される。 A test piece 21 is provided below the load cell 11. FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. A groove is formed below the load cell 11, and a test piece 21 is inserted into the groove. The test piece 21 and the end of the load cell 11 are provided with holes at corresponding positions, and are joined by pins 25.
試験片21の下方には試験治具23が設けられる。試験治具23の上方には溝加工が施されており、溝に試験片21の下端が挿入される。試験片21および試験治具23の端部には対応する位置に穴が設けられ、ピン27で接合される。 A test jig 23 is provided below the test piece 21. Groove processing is performed above the test jig 23, and the lower end of the test piece 21 is inserted into the groove. Holes are provided at corresponding positions at the ends of the test piece 21 and the test jig 23, and are joined by pins 27.
試験治具23には試験片21取付部から両方の側に、略水平方向に向けてアーム29が設けられる。アーム29は錘7が衝突し、力を受ける部位である。 The test jig 23 is provided with arms 29 on both sides from the mounting portion of the test piece 21 in a substantially horizontal direction. The arm 29 is a part where the weight 7 collides and receives a force.
錘7には、ガイド5が貫通する。図3は、錘7の下方から見た図(図1のB−B線断面図)である。錘7の両端近傍にはそれぞれガイド5が貫通しており、錘7はガイド5に沿って移動可能である。錘7の一対のガイド5貫通部の間には、逃げ部31が設けられる。逃げ部31は例えばU字状の切り欠きである。ロードセル11は逃げ部31を貫通する。したがって、ロードセル11は錘7と接触することがない。 A guide 5 passes through the weight 7. FIG. 3 is a view (a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1) viewed from below the weight 7. The guides 5 penetrate the vicinity of both ends of the weight 7, and the weight 7 can move along the guide 5. An escape portion 31 is provided between the pair of guide 5 penetrating portions of the weight 7. The escape portion 31 is, for example, a U-shaped notch. The load cell 11 penetrates the escape portion 31. Therefore, the load cell 11 does not come into contact with the weight 7.
逃げ部31のロードセル11貫通部の両脇には両側方に向けて溝33が設けられる。溝33は前述した試験治具23のアーム29が衝突する部位である。すなわち、錘7はガイド5に沿って移動するため、略鉛直方向に落下する。アーム29は試験治具の両脇に水平方向に設けられる。このため、錘7は両側のアーム29に同時に接触し、試験治具23に対して鉛直方向に力を付与することができる。 Grooves 33 are provided on both sides of the escape portion 31 through the load cell 11 so as to face both sides. The groove 33 is a portion where the arm 29 of the test jig 23 collides. That is, since the weight 7 moves along the guide 5, it falls in a substantially vertical direction. The arms 29 are provided horizontally on both sides of the test jig. For this reason, the weight 7 can simultaneously contact the arms 29 on both sides, and can apply a force to the test jig 23 in the vertical direction.
なお、図示は省略するが、試験治具23の後方に試験治具23の形状に沿って鉛直方向に設けられた溝部を有するガイドを設けてもよい。当該ガイドを用い、試験治具23を溝に沿わせることで、試験治具23は確実に鉛直方向に向けられ、また、錘7から力を受けた際にガイド溝にそって下方へ移動するため、試験治具23を確実に鉛直方向に移動させることができる。したがって、試験片21へ確実に鉛直方向の力を付与させることができる。 Although not shown, a guide having a groove portion provided in the vertical direction along the shape of the test jig 23 may be provided behind the test jig 23. By using the guide and placing the test jig 23 along the groove, the test jig 23 is surely oriented in the vertical direction, and moves downward along the guide groove when receiving a force from the weight 7. Therefore, the test jig 23 can be reliably moved in the vertical direction. Therefore, it is possible to reliably apply a vertical force to the test piece 21.
錘7の逃げ部31の開口側(高速引張り試験機1の後方)には、略鉛直方向に壁体9が設けられる。壁体9には、前述のガイドや、矯正治具13を取り付けることができる。 A wall body 9 is provided in a substantially vertical direction on the opening side of the escape portion 31 of the weight 7 (the rear side of the high-speed tensile testing machine 1). The above-described guide and the correction jig 13 can be attached to the wall body 9.
図4は、図1のC−C線断面図である。矯正治具13は壁体9に取り付けられる。矯正治具13はロードセル11の曲がりを矯正する機能を有する。なお、矯正治具13の取り付け個数は、ひとつでも良く複数でも良い。ロードセル11の状態に応じて適宜決定される。 4 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. The correction jig 13 is attached to the wall body 9. The correction jig 13 has a function of correcting the bending of the load cell 11. The number of correction jigs 13 attached may be one or more. It is determined appropriately according to the state of the load cell 11.
図4に示すように、矯正治具13は、錘7の逃げ部31の大きさよりも小さい。したがって、錘7がガイド5に沿って移動する際にも、錘7は矯正治具13と接触することはない。なお、矯正治具13の詳細は後述する。 As shown in FIG. 4, the correction jig 13 is smaller than the size of the escape portion 31 of the weight 7. Therefore, even when the weight 7 moves along the guide 5, the weight 7 does not come into contact with the correction jig 13. The details of the correction jig 13 will be described later.
ガイド5の下方には、ショックアブソーバ17が設けられる。ショックアブソーバ17は、錘7を落下させた際に、落下のエネルギを吸収し、錘7や高速引張り試験1が破損することを防止する。 A shock absorber 17 is provided below the guide 5. The shock absorber 17 absorbs the energy of dropping when the weight 7 is dropped, and prevents the weight 7 and the high-speed tensile test 1 from being damaged.
図1の状態において、図示を省略した錘7の落下装置を起動すると(例えば電磁石などの電流を切断すると)、錘7は所定の高さから重力により落下する。錘7は、前述の通り、試験治具23のアーム29と衝突し、試験治具23へエネルギを与える。試験治具23に付与された力によって、試験片21は引っ張られる。試験片21は引張力に応じた応力で変形しその後破断する。 In the state of FIG. 1, when a weight dropping device (not shown) is activated (for example, when an electric current such as an electromagnet is cut), the weight 7 falls from a predetermined height due to gravity. As described above, the weight 7 collides with the arm 29 of the test jig 23 and gives energy to the test jig 23. The test piece 21 is pulled by the force applied to the test jig 23. The test piece 21 is deformed by a stress corresponding to the tensile force and then breaks.
ロードセル11の試験片21取付部近傍には、図示を省略した応力測定部が設けられる。応力測定部は、たとえば、ロードセル11下端にひずみゲージが張りつけられ、ロードセル11に生じたひずみ量から応力を算出すればよい。 A stress measurement unit (not shown) is provided in the vicinity of the test piece 21 mounting portion of the load cell 11. The stress measuring unit may calculate the stress from the amount of strain generated in the load cell 11 by attaching a strain gauge to the lower end of the load cell 11, for example.
試験片21が高速で引張られた際の応力は、その反力がロードセル11の応力測定部で検出される。したがって、試験片21に生じた応力を知ることができる。錘7によって付与されたエネルギと試験片21に生じた応力とから、試験片21の高速引張り強度を知ることができる。 As for the stress when the test piece 21 is pulled at a high speed, the reaction force is detected by the stress measuring unit of the load cell 11. Therefore, the stress generated in the test piece 21 can be known. The high-speed tensile strength of the test piece 21 can be known from the energy applied by the weight 7 and the stress generated on the test piece 21.
次に、矯正治具13の詳細を説明する。図5は矯正治具13を示す斜視図である。矯正治具13は主に、プレート35、柱体37、アーム41、巻き取り部45等から構成される。ここで、図中矢印M方向をプレート35の長手方向とする。また、プレート35の長手方向と直交する、図中矢印N方向をプレート35の幅方向とする。 Next, details of the correction jig 13 will be described. FIG. 5 is a perspective view showing the correction jig 13. The correction jig 13 mainly includes a plate 35, a column body 37, an arm 41, a winding unit 45, and the like. Here, an arrow M direction in the figure is a longitudinal direction of the plate 35. In addition, an arrow N direction in the figure, which is orthogonal to the longitudinal direction of the plate 35, is a width direction of the plate 35.
プレート35は板状部材である。プレート35の長手方向後端部はL字状に折曲げられる。折曲げられた部位が取付部47となる。取付部47は壁体9との取付に用いられ、直接または他部材を介して壁体9とプレート35とが接合される。 The plate 35 is a plate member. The rear end portion in the longitudinal direction of the plate 35 is bent into an L shape. The bent portion is the attachment portion 47. The attachment portion 47 is used for attachment to the wall body 9, and the wall body 9 and the plate 35 are joined directly or via other members.
プレート35の長手方向先端において、プレート35の幅方向の両側にはアーム41(41a、41b)がそれぞれ設けられる。アーム41a、41bで囲まれた部位はロードセル貫通部39となる。ロードセル11はロードセル貫通部39において矯正治具13を貫通する。アーム41a、41bにはプレート35に垂直な方向に起立する柱体37a、37bがそれぞれ設けられる。 At the front end of the plate 35 in the longitudinal direction, arms 41 (41a, 41b) are provided on both sides in the width direction of the plate 35, respectively. A portion surrounded by the arms 41 a and 41 b is a load cell penetrating portion 39. The load cell 11 penetrates the correction jig 13 at the load cell penetration part 39. The arms 41a and 41b are provided with column bodies 37a and 37b that stand in a direction perpendicular to the plate 35, respectively.
柱体37aの長手方向後方(すなわち、プレート35の長手方向の略中央であって、プレート35の幅方向端部近傍)には、巻き取り部45bおよびつまみ43bが設けられる。巻き取り部45bはプレート35の長手方向先端方向に向けて設けられる。巻き取り部45bの後方には柱体37cが設けられる。なお、柱体37(37a、37b、37c)の高さは、巻き取り部45bの高さよりも高さが高い。 A take-up portion 45b and a knob 43b are provided at the rear in the longitudinal direction of the column body 37a (that is, substantially at the center in the longitudinal direction of the plate 35 and in the vicinity of the end portion in the width direction of the plate 35). The winding portion 45 b is provided toward the front end of the plate 35 in the longitudinal direction. A column body 37c is provided behind the winding portion 45b. In addition, the height of the column 37 (37a, 37b, 37c) is higher than the height of the winding portion 45b.
柱体37bの長手方向後方(すなわち、プレート35の長手方向の後端近傍であって、巻き取り部45bとは反対側のプレート35の幅方向端部近傍)には、巻き取り部45aおよびつまみ43aが設けられる。巻き取り部45aはプレート35の幅方向外方に向けて設けられる。なお、巻き取り部45aは巻き取り部45bよりも高い位置に設けられる。 On the rear side in the longitudinal direction of the column body 37b (that is, in the vicinity of the rear end in the longitudinal direction of the plate 35 and in the vicinity of the end in the width direction of the plate 35 opposite to the winding portion 45b), 43a is provided. The winding portion 45 a is provided outward in the width direction of the plate 35. In addition, the winding part 45a is provided in a position higher than the winding part 45b.
つまみ43aを回転させると、巻き取り部45aが回転する。たとえば、図中矢印D方向へつまみ43aを回転させると、巻き取り部45aは図中矢印E方向へ回転する。つまみ43aを逆方向へ回転させれば、巻き取り部45aは逆方向へ回転する。なお、巻き取り部45aは、巻き取り部45aに線材が巻きつけられ、線材に張力が生じた場合でも逆転回転しない。 When the knob 43a is rotated, the winding unit 45a rotates. For example, when the knob 43a is rotated in the direction of arrow D in the figure, the winding portion 45a rotates in the direction of arrow E in the figure. If the knob 43a is rotated in the reverse direction, the winding part 45a rotates in the reverse direction. Note that the winding portion 45a does not rotate in reverse even when a wire is wound around the winding portion 45a and tension is generated in the wire.
同様に、つまみ43bを回転させると、巻き取り部45bが回転する。たとえば、図中矢印F方向へつまみ43bを回転させると、巻き取り部45bは図中矢印G方向へ回転する。つまみ43bを逆方向へ回転させれば、巻き取り部45bは逆方向へ回転する。なお、巻き取り部45bは、巻き取り部45bに線材が巻きつけられ、線材に張力が生じた場合でも逆転回転しない。巻き取り部45(45a、45b)およびつまみ43(43a、43b)としては、弦楽器等に用いられるペグが使用できる。 Similarly, when the knob 43b is rotated, the winding portion 45b is rotated. For example, when the knob 43b is rotated in the direction of arrow F in the figure, the winding portion 45b is rotated in the direction of arrow G in the figure. If the knob 43b is rotated in the reverse direction, the winding portion 45b is rotated in the reverse direction. Note that the winding portion 45b does not rotate in reverse even when a wire is wound around the winding portion 45b and tension is generated in the wire. As the winding part 45 (45a, 45b) and the knob 43 (43a, 43b), a peg used for a stringed instrument or the like can be used.
次に、矯正治具13の使用方法を説明する。図6は矯正治具13の使用方法を示す図である。 Next, a method for using the correction jig 13 will be described. FIG. 6 is a view showing a method of using the correction jig 13.
まず、矯正治具13を壁体9に設置し、ロードセルを設置した状態において、ロードセル貫通部39を貫通するロードセル11が矯正治具13のから遠ざかる方向に曲がっている場合を説明する。この場合、ロードセル11を矯正治具13側へ引っ張る必要がある(図6(a))。 First, the case where the load jig 11 penetrating the load cell penetrating portion 39 is bent away from the correction jig 13 in the state where the correction jig 13 is installed on the wall body 9 and the load cell is installed will be described. In this case, it is necessary to pull the load cell 11 toward the correction jig 13 (FIG. 6A).
柱体37cに線材である紐49aを接合する。紐49aとしては、ロードセル11の直径よりも十分に小さく、また、剛性がなく表面に凹凸があるものが望ましい。たとえば凧糸などの繊維糸である。表面に凹凸がある方が、ロードセル11との接触面積を小さくでき、エネルギが紐49aを伝って漏れることを防ぐことができる。紐49aは柱体37cからロードセル11の外側に掛けられて巻き取り部45aに接合される。すなわち、ロードセル11は、紐49aによって柱体37cおよび巻き取り部45aに支持される。この状態でつまみ43aを回転させると(図中矢印H方向)、巻き取り部45aは回転し、紐49aが巻き取り部45aに巻きつけられる。したがって、紐49aによってロードセル11は矢印I方向へ引張られる。すなわち、紐49aが巻き取り部45aと柱体37cとに掛けられた部分がロードセル11の矯正部となる。 A string 49a, which is a wire rod, is joined to the column body 37c. The string 49a is desirably sufficiently smaller than the diameter of the load cell 11, and has no rigidity and has irregularities on the surface. For example, fiber yarn such as kite yarn. If the surface is uneven, the contact area with the load cell 11 can be reduced, and energy can be prevented from leaking along the string 49a. The string 49a is hung from the column body 37c to the outside of the load cell 11 and joined to the winding portion 45a. That is, the load cell 11 is supported by the column body 37c and the winding portion 45a by the string 49a. When the knob 43a is rotated in this state (in the direction of arrow H in the figure), the winding portion 45a rotates and the string 49a is wound around the winding portion 45a. Accordingly, the load cell 11 is pulled in the direction of arrow I by the string 49a. That is, the portion where the string 49 a is hung on the winding portion 45 a and the column body 37 c becomes the correction portion of the load cell 11.
なお、ロードセル11を壁体9方向へまっすぐに引っ張るためには、ロードセル11を中心として、矯正治具の長手方向に対してロードセル11から柱体37cへの紐49aがなす角度と、ロードセル11から巻き取り部45aへの紐49aがなす角度とが同一であることが望ましい。 In order to pull the load cell 11 straight in the direction of the wall body 9, the angle formed by the string 49 a from the load cell 11 to the column body 37 c with respect to the longitudinal direction of the correction jig around the load cell 11, It is desirable that the angle formed by the string 49a to the winding portion 45a is the same.
次に、矯正治具13を壁体9に設置し、ロードセルを設置した状態において、ロードセル貫通部39を貫通するロードセル11が矯正治具13へ近付く方向に曲がっている場合を説明する。この場合、ロードセル11を矯正治具13から離れる方向へ引っ張る必要がある(図6(b))。 Next, the case where the correction jig 13 is installed in the wall body 9 and the load cell 11 is bent in the direction in which the load cell 11 penetrating the load cell penetrating portion 39 approaches the correction jig 13 will be described. In this case, it is necessary to pull the load cell 11 away from the correction jig 13 (FIG. 6B).
柱体37cに線材である紐49bを接合する。紐49bは柱体37cから柱体37aの外側に掛けられる。更に紐49bは、柱体37aからロードセル11の内側に掛けられ、柱体37bに掛けられ、柱体37bから巻き取り部45aに接合される。すなわち、ロードセル11は、紐49bによって柱体37aおよび柱体37bに支持される。この状態でつまみ43aを回転させると(図中矢印H方向)、巻き取り部45aは回転し、紐49bが巻き取り部45aに巻きつけられる。したがって、紐49bによってロードセル11は矢印J方向へ引っ張られる。すなわち、紐49bが巻き取り部45aと柱体37a、37bを介して柱体37cへ掛けられた部分がロードセル11の矯正部となる。 A string 49b, which is a wire rod, is joined to the column body 37c. The string 49b is hung from the column body 37c to the outside of the column body 37a. Further, the string 49b is hung from the column body 37a to the inside of the load cell 11, is hung on the column body 37b, and is joined from the column body 37b to the winding portion 45a. That is, the load cell 11 is supported by the column body 37a and the column body 37b by the string 49b. When the knob 43a is rotated in this state (in the direction of arrow H in the figure), the winding portion 45a rotates and the string 49b is wound around the winding portion 45a. Therefore, the load cell 11 is pulled in the arrow J direction by the string 49b. That is, the portion where the string 49 b is hung on the column body 37 c via the winding portion 45 a and the column bodies 37 a and 37 b becomes the correction section of the load cell 11.
なお、ロードセル11を壁体9に対して垂直に引っ張るためには、ロードセル11を中心として、矯正治具13の長手方向に対してロードセル11から柱体37aへの紐49bがなす角度と、ロードセル11から柱体37bへの紐49bがなす角度とが同一であることが望ましい。 In order to pull the load cell 11 perpendicularly to the wall body 9, the angle formed by the string 49 b from the load cell 11 to the column body 37 a with respect to the longitudinal direction of the correction jig 13 around the load cell 11, and the load cell It is desirable that the angle formed by the string 49b from 11 to the column 37b is the same.
次に、矯正治具13を壁体9に設置し、ロードセルを設置した状態において、ロードセル貫通部39を貫通するロードセル11が矯正治具13に対して側方に曲がっている場合を説明する。この場合、ロードセル11を矯正治具13に対して側方へ引っ張る必要がある(図6(c))。 Next, the case where the load cell 11 penetrating the load cell penetrating portion 39 is bent to the side with respect to the correction jig 13 in a state where the correction jig 13 is installed on the wall body 9 and the load cell is installed will be described. In this case, it is necessary to pull the load cell 11 laterally with respect to the correction jig 13 (FIG. 6C).
柱体37aに線材である紐49cを接合する。紐49cは柱体37aからロードセル11の側方に掛けられて巻き取り部45bに接合される。すなわち、ロードセル11は、紐49cによって柱体37aおよび巻き取り部45bに支持される。この状態でつまみ43bを回転させると(図中矢印K方向)、巻き取り部45bは回転し、紐49cが巻き取り部45bに巻きつけられる。したがって、紐49cによってロードセル11は矢印L方向へ引っ張られる。すなわち、紐49cが巻き取り部45bと柱体37aとに掛けられた部分がロードセル11の矯正部となる。 A string 49c, which is a wire rod, is joined to the column body 37a. The string 49c is hung from the column body 37a to the side of the load cell 11 and joined to the winding portion 45b. That is, the load cell 11 is supported by the column body 37a and the winding portion 45b by the string 49c. When the knob 43b is rotated in this state (in the direction of arrow K in the figure), the winding portion 45b rotates and the string 49c is wound around the winding portion 45b. Therefore, the load cell 11 is pulled in the arrow L direction by the string 49c. That is, the portion where the string 49 c is hung on the winding portion 45 b and the column body 37 a becomes the correction portion of the load cell 11.
なお、ロードセル11を壁体9に対して平行に引っ張るためには、ロードセル11を中心として、矯正治具13の幅方向に対してロードセル11から柱体37aへの紐49cがなす角度と、ロードセル11から巻き取り部45bへの紐49cがなす角度とが同一であることが望ましい。 In order to pull the load cell 11 parallel to the wall body 9, an angle formed by the string 49 c from the load cell 11 to the column body 37 a with respect to the width direction of the correction jig 13 around the load cell 11, and the load cell It is desirable that the angle formed by the string 49c from 11 to the winding portion 45b is the same.
また、図6(c)とは逆の側に引張力を付与したい場合には、矯正治具13を壁体9に反対向き(下向きに)設置し、同様に紐49cによりロードセル11を引っ張れば良い。 If it is desired to apply a tensile force to the side opposite to that shown in FIG. 6C, the corrective jig 13 is placed on the wall 9 in the opposite direction (downward), and the load cell 11 is similarly pulled by the string 49c. good.
矯正治具13による引張方向は、引張治具13の長手方向(図6(a)または図6(b))および幅方向(図6(c)および矯正治具13を逆向きに設置した状態)を組み合わせることで、任意の方向に対してロードセル11を引っ張ることができる。この際、矯正治具13の長手方向への引張力を付与する場合に掛けられる紐49a、49bは、巻き取り部45aの高さで掛けられる。一方、矯正治具13の幅方向への引張力を付与する場合に掛けられる紐49cは、巻き取り部45bの高さで掛けられる。巻き取り部45aと巻き取り部45bとは高さが異なるため、同時に互いに垂直な2方向への引張力を付与した場合でも、紐同士が干渉することはない。 The pulling direction by the correction jig 13 is the longitudinal direction (FIG. 6A or 6B) and the width direction (FIG. 6C) of the pulling jig 13 and a state in which the correction jig 13 is installed in the opposite direction. ), The load cell 11 can be pulled in any direction. At this time, the strings 49a and 49b to be applied when a tensile force in the longitudinal direction of the correction jig 13 is applied are applied at the height of the winding portion 45a. On the other hand, the string 49c to be applied when applying a tensile force in the width direction of the correction jig 13 is applied at the height of the winding portion 45b. Since the winding portion 45a and the winding portion 45b have different heights, even when tensile forces are applied in two directions perpendicular to each other at the same time, the strings do not interfere with each other.
なお、ロードセル11の矯正を確実に行うためには、ロードセル締結部19近傍から下方に向かってレーザーを照射し、または重錘が取り付けられた紐をたらして、ロードセル11が鉛直方向にまっすぐになっているかどうかを確認しながら調整すれば良い。 In order to surely correct the load cell 11, the laser is irradiated downward from the vicinity of the load cell fastening portion 19 or the string to which the weight is attached is pulled, so that the load cell 11 is straightened in the vertical direction. You can make adjustments while checking whether or not
以上説明したように、本発明の実施形態にかかる高速引張り試験機1によれば、試験片21の高速での引張り強度を簡易に正確に測定することができる。特に、長さが長いロードセル11を用いるため、試験片21へ付与された衝撃による振動波(反射波)の影響を防ぐことができる。 As described above, according to the high-speed tensile testing machine 1 according to the embodiment of the present invention, the tensile strength at a high speed of the test piece 21 can be easily and accurately measured. In particular, since the load cell 11 having a long length is used, the influence of the vibration wave (reflected wave) due to the impact applied to the test piece 21 can be prevented.
また、矯正治具13を用いればロードセル11の曲がりを矯正することができ、ロードセル11の曲がりに起因するノイズの発生を抑制することができる。すなわち、ロードセル11の軸方向と試験片21および試験片21の引張方向を一直線方向に位置させることができる。さらに、矯正治具13は線材である紐49によりロードセル11を矯正するため、ロードセル11が剛固定されることがない。したがって、ロードセル11は完全に拘束されず、ロードセル11を伝播する衝撃による振動波が矯正治具13位置で反射することがない。したがって、反射波によるノイズの影響を抑制することができる。 Further, if the correction jig 13 is used, the bending of the load cell 11 can be corrected, and the generation of noise due to the bending of the load cell 11 can be suppressed. That is, the axial direction of the load cell 11 and the tensile direction of the test piece 21 and the test piece 21 can be positioned in a straight line direction. Furthermore, since the correction jig 13 corrects the load cell 11 with the string 49 which is a wire, the load cell 11 is not rigidly fixed. Therefore, the load cell 11 is not completely restrained, and vibration waves due to an impact propagating through the load cell 11 are not reflected at the position of the correction jig 13. Therefore, the influence of noise due to the reflected wave can be suppressed.
また、矯正治具13によれば、試験片21の破断後にロードセル11に発生する剛体振れを抑制することもできる。 Further, according to the correction jig 13, it is possible to suppress the rigid body shake that occurs in the load cell 11 after the test piece 21 is broken.
矯正治具13によるロードセルの調整は、紐49を所定の方法でかけた後、巻き取り部45により紐49の引張り量を調整するのみであるため、簡易であり、確実にロードセル11をロードセル11の軸方向に垂直な任意の方向へ矯正することができる。したがって、矯正治具13の設置場所、設置個数、矯正治具13の各設置部位におけるロードセル11の矯正方向および矯正量を調整することで、ロードセル11がどのような曲がりを有していても確実に矯正することができる。 The adjustment of the load cell by the correction jig 13 is simple because the string 49 is applied by a predetermined method and then the tension amount of the string 49 is adjusted by the winding unit 45. Correction can be made in any direction perpendicular to the axial direction. Therefore, by adjusting the installation location and the number of the correction jigs 13, the correction direction and the correction amount of the load cell 11 at each installation site of the correction jigs 13, it is ensured that the load cell 11 has any curvature. Can be corrected.
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.
1、50………高速引張り試験機
3………ベース
5………ガイド
7………錘
9………壁体
11………ロードセル
13………矯正治具
15………天板
17………ショックアブソーバ
19………ロードセル締結部
21………試験片
23………試験治具
25………ピン
27………ピン
29………アーム
31………逃げ部
33………溝
35………プレート
37a、37b、37c………柱体
39………ロードセル貫通部
41a、41b………アーム
43a、43b………つまみ
45a、45b………巻き取り部
47………取付部
48………梁部
49a、49b、49c………紐
51………ベース
53………ガイド
55………ロードセル
57………天板
59………錘
61………ロードセル締結部
63………ショックアブソーバ
65………試験片
67………試験治具
69………ピン
71………ピン
73………アーム
75………固定治具
1, 50 ......... High-speed tensile tester 3 ......... Base 5 ......... Guide 7 ......... Weight 9 ......... Wall body 11 ......... Load cell 13 ......... Correction jig 15 ......... Top plate 17 ......... Shock absorber 19 ......... Load cell fastening portion 21 ......... Test piece 23 ......... Test jig 25 ......... Pin 27 ......... Pin 29 ......... Arm 31 ......... Escape portion 33 ......... Groove 35 ......... Plates 37a, 37b, 37c ......... Column body 39 ......... Load cell penetrating portions 41a, 41b ......... Arms 43a, 43b ......... Knob 45a, 45b ......... Winding portion 47 ......... Mounting portion 48 ......... Beams 49a, 49b, 49c ......... String 51 ......... Base 53 ......... Guide 55 ......... Load cell 57 ......... Top plate 59 ......... Weight 61 ......... Load cell fastening portion 63 ……… Shock absorber 65 ……… Test piece 67 …… Fixtures 69 ......... pin 71 ......... pin 73 ......... arm 75 ......... fixture
Claims (9)
プレートと、
前記プレートの先端に設けられるロードセル貫通部と、
前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの軸方向に略垂直な方向に力を付与する第1のロードセル矯正手段と、
前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの軸方向に略垂直であり、かつ前記第1のロードセル矯正部が前記ロードセルへ付与する力の方向とは略垂直な方向に力を付与する第2のロードセル矯正手段と、
を具備し、
前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルの軸方向に対して略垂直な任意の方向に力を付与することが可能であることを特徴とするロードセル矯正治具。 A jig for correcting load cells used in high-speed tensile testing machines,
Plates,
A load cell penetrating portion provided at the tip of the plate;
First load cell correcting means for applying a force in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell to the load cell penetrating the load cell penetrating portion;
A force is applied to the load cell penetrating the load cell penetrating portion in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell and substantially perpendicular to the direction of the force applied to the load cell by the first load cell correcting portion. Second load cell correction means
Comprising
A load cell correcting jig, wherein a force can be applied in an arbitrary direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell penetrating the load cell penetrating portion.
一対の前記アーム上にそれぞれ設けられる第1の柱体および第2の柱体と、
前記第1の柱体の後方に設けられ、線材の巻き取りが可能な第1の巻き取り部と、
前記プレート上の一方の側端近傍に設けられる第3の柱体と、
前記第3の柱体に対して前記プレートの他方の側端近傍に設けられる第2の巻き取り部と、
を更に具備し、
前記第1のロードセル矯正手段は、前記第1の巻き取り部と前記第1の柱体とに掛けられる第1の線材とを有し、
前記第2のロードセル矯正手段は、前記第2の巻き取り部と少なくとも前記第3の柱体とに掛けられる第2の線材とを有することを特徴とする請求項1記載のロードセル矯正治具。 A pair of arms protruding at the tip of the plate;
A first pillar and a second pillar respectively provided on the pair of arms;
A first winding portion provided behind the first pillar and capable of winding a wire;
A third pillar provided near one side edge on the plate;
A second winding portion provided near the other side end of the plate with respect to the third column body;
Further comprising
The first load cell correcting means has a first wire rod hung on the first winding portion and the first column body,
2. The load cell correcting jig according to claim 1, wherein the second load cell correcting means includes a second wire rod hung on the second winding portion and at least the third column body. 3.
前記ベース上に略鉛直方向に起立する一対のガイドと、
前記ガイドが貫通し、略中央に逃げ部が設けられ、ガイドに沿って移動可能な錘と、
略鉛直方向に設けられ、前記逃げ部を貫通するロードセルと、
前記錘の後方に設けられる壁部と、
前記壁部に少なくとも1箇所設けられ、前記ロードセルの曲がりを矯正するロードセル矯正治具と、
を具備し、
前記ロードセル矯正治具は、
プレートと、前記プレートの先端に設けられるロードセル貫通部と、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの軸方向に略垂直な方向に力を付与する第1のロードセル矯正部と、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの軸方向に略垂直であり、かつ前記第1のロードセル矯正手段が前記ロードセルへ付与する力の方向とは略垂直な方向に力を付与する第2のロードセル矯正手段と、を具備し、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルの軸方向に対して略垂直な任意の方向に力を付与することが可能であることを特徴とする高速引張り試験機。 Base and
A pair of guides standing substantially vertically on the base;
A weight penetrating through the guide, provided with a relief portion at substantially the center, and movable along the guide;
A load cell provided in a substantially vertical direction and penetrating the escape portion;
A wall provided behind the weight;
A load cell correcting jig that is provided in at least one location on the wall and corrects the bending of the load cell;
Comprising
The load cell correcting jig is
A plate, a load cell penetrating portion provided at a tip of the plate, and a first load cell correcting portion that applies a force in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell to the load cell penetrating the load cell penetrating portion, A force is applied to the load cell penetrating the load cell penetrating portion in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell and substantially perpendicular to the direction of the force applied to the load cell by the first load cell correcting means. Second load cell straightening means, and capable of applying a force in an arbitrary direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell penetrating the load cell penetrating portion. testing machine.
前記ロードセル矯正治具は、
前記プレートの先端に突出する一対のアームと、
一対の前記アーム上にそれぞれ設けられる第1の柱体および第2の柱体と、
前記第1の柱体の後方に設けられ、線材の巻き取りが可能な第1の巻き取り部と、
前記プレート上の一方の側端近傍に設けられる第3の柱体と、
前記第3の柱体に対して前記プレートの他方の側端近傍に設けられる第2の巻き取り部と、
を更に具備し、
前記第1のロードセル矯正手段は、前記第1の巻き取り部と前記第1の柱体とに掛けられる第1の線材とを有し、
前記第2のロードセル矯正手段は、前記第2の巻き取り部と少なくとも前記第3の柱体とに掛けられる第2の線材とを有することを特徴とする請求項4記載の高速引張り試験機。 The size of the load cell correction jig is smaller than the size of the escape portion.
A pair of arms protruding at the tip of the plate;
A first pillar and a second pillar respectively provided on the pair of arms;
A first winding portion provided behind the first pillar and capable of winding a wire;
A third pillar provided near one side edge on the plate;
A second winding portion provided near the other side end of the plate with respect to the third column body;
Further comprising
The first load cell correcting means has a first wire rod hung on the first winding portion and the first column body,
5. The high-speed tensile testing machine according to claim 4, wherein the second load cell correcting means includes a second wire rod that is hung on the second winding portion and at least the third column body.
ベースと、前記ベース上に略鉛直方向に起立する一対のガイドと、前記ガイドが貫通し、略中央に逃げ部が設けられ、ガイドに沿って移動可能な錘と、略鉛直方向に設けられ、前記逃げ部を貫通するロードセルと、前記錘の後方に設けられる壁部と、前記壁部に少なくとも1箇所設けられ、先端にロードセル貫通部を有し、前記ロードセルの曲がりを矯正するロードセル矯正治具と、
を具備する高速引張り試験機を用い、
前記ロードセル矯正治具に設けられた第1のロードセル矯正手段により、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの軸方向に略垂直な方向に力を付与するとともに、
前記ロードセル矯正治具に設けられた第2のロードセル矯正手段により、前記ロードセル貫通部を貫通するロードセルに対して、前記ロードセルの略軸方向に垂直かつ前記第1のロードセル矯正手段が前記ロードセルへ付与する力の方向に略垂直な方向に力を付与し、
前記ロードセルの曲がりを矯正した状態で、前記錘を落下させて、前記ロードセル下方に設けられた試験片へ力を付与することを特徴とする材料の高速引張り試験方法。 A high-speed tensile test method for materials,
A base, a pair of guides standing in a substantially vertical direction on the base, the guide penetrates, a relief portion is provided at a substantially central position, a weight movable along the guide, and a substantially vertical direction; A load cell correcting jig that corrects the bending of the load cell, having a load cell that penetrates the relief portion, a wall portion provided behind the weight, and at least one location on the wall portion, the load cell penetrating portion at the tip. When,
Using a high-speed tensile testing machine equipped with
While applying a force in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the load cell with respect to the load cell that penetrates the load cell through the first load cell correction means provided in the load cell correction jig,
The second load cell correcting means provided in the load cell correcting jig provides the load cell with the first load cell correcting means perpendicular to the substantially axial direction of the load cell with respect to the load cell penetrating the load cell penetrating portion. Applying a force in a direction substantially perpendicular to the direction of the force
A material high-speed tensile test method comprising applying a force to a test piece provided below the load cell by dropping the weight in a state where the bending of the load cell is corrected.
前記プレートの先端に突出する一対のアームと、
一対の前記アーム上にそれぞれ設けられる第1の柱体および第2の柱体と、
前記第1の柱体の後方に設けられ、線材の巻き取りが可能な第1の巻き取り部と、
前記プレート上の一方の側端近傍に設けられる第3の柱体と、
前記第3の柱体に対して前記プレートの他方の側端近傍に設けられる第2の巻き取り部と、
を更に具備し、
前記第1のロードセル矯正手段は、前記第1の巻き取り部から前記ロードセルを介して前記第1の柱体に掛けられる第1の線材を、前記第1の巻き取り部により巻き取ることで前記ロードセルに力を付与するとともに、
前記第2のロードセル矯正手段は、前記第2の巻き取り部から前記ロードセルを介して、少なくとも前記第3の柱体に掛けられる第2の線材を、前記第2の巻き取り部により巻き取ることで前記ロードセルに力を付与することを特徴とする請求項8記載の材料の高速引張り試験方法。 The load cell correcting jig is
A pair of arms protruding at the tip of the plate;
A first pillar and a second pillar respectively provided on the pair of arms;
A first winding portion provided behind the first pillar and capable of winding a wire;
A third pillar provided near one side edge on the plate;
A second winding portion provided near the other side end of the plate with respect to the third column body;
Further comprising
The first load cell correcting means is configured to wind the first wire rod that is hung from the first winding portion via the load cell to the first column by the first winding portion. While empowering the load cell,
The second load cell correcting means winds at least the second wire rod hung on the third pillar body from the second winding portion via the load cell by the second winding portion. The material is subjected to a high-speed tensile test method according to claim 8, wherein force is applied to the load cell.
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CN103134725A (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | Anchor rod performance test device |
JP2015511709A (en) * | 2012-03-31 | 2015-04-20 | 中国▲鉱▼▲業▼大学(北京) | Dynamic performance test system |
CN109506872A (en) * | 2018-09-29 | 2019-03-22 | 长安大学 | A kind of impact test apparatus and test method for pressing load function with self-balancing axis |
TWI673494B (en) * | 2018-11-06 | 2019-10-01 | 財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心 | Fatigue testing machine calibration system |
-
2008
- 2008-09-29 JP JP2008250294A patent/JP2010078557A/en active Pending
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