JP2011185755A

JP2011185755A - 材料試験機

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Publication number: JP2011185755A
Application number: JP2010051522A
Authority: JP
Inventors: Motoshi Kimura; 元史木村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: JP5418312B2

Abstract

【課題】消費電力を低減させることができ、また、作動油の劣化も低減させることが可能な材料試験機を提供することを目的とする。
【解決手段】交流電源を供給されることにより回転するモータ３４とこのモータ３４により駆動される油圧ポンプ３３とを備え、油圧シリンダに対して作動油を供給する油圧源と、モータ３４の回転数を変更するインバータ３５と、材料試験を行うときの油圧シリンダのシリンダロットのストロークを検出する変位検出器と、この変位検出器により検出した油圧シリンダのシリンダロットのストロークに応じてインバータ３５を制御することにより、モータ３４の回転数を変更する制御部とを備える。
【選択図】図２

Description

この発明は材料試験機に関し、特に、油圧シリンダを駆動源とする材料試験機に関する。

材料試験機においては、一般に、負荷機構の駆動により試験片等の供試体に対して、各種の負荷を加えている。例えば、試験片に対して疲労試験を行う場合には、試験片を連続して振動を付与している。そして、試験片に振動を付与するための負荷機構の駆動源としては、油圧シリンダが使用されている。

このような油圧シリンダを駆動源とする材料試験機においては、油圧シリンダに対して作動油を供給するために、油圧ポンプを含む油圧源が使用される。そして、この油圧ポンプを駆動するためのモータは、例えば、ＡＣ電源で動作する誘導モータ等が使用され、材料試験の実行中においては、その回転数が一定に維持されている。また、油圧源から油圧シリンダに供給される作動油の供給圧は、例えば、リリーフ弁等を使用することによって一定圧に設定され、材料試験の実行中においては、その設定供給圧が維持される構成となっている。

このような材料試験機においては、油圧源の能力は、材料試験機に要求される最大パフォーマンスに応じて設定されている。すなわち、材料試験機における油圧源を構成する各部材の選定に際しては、作動油の最大吐出量や最大吐出圧等は、材料試験機に要求される油圧シリンダの最大移動速度や最大の試験力等の最大パフォーマンスと関連付けて行われている。しかしながら、実際の材料試験時には、その最大パフォーマンスが要求される時間が短い場合も多い。このため、このようにして設定された材料試験機は、必要以上に電力を消費しているという問題がある。また、油圧ポンプを駆動するモータの回転数や作動油の供給圧力が大きくなった場合には、作動油の劣化が必要以上にすすむという問題も生ずる。

このため、特許文献１においては、油圧式アクチュエータに対して作動油を供給する油圧源のポンプ駆動用のモータを回転数可変のものとし、そのモータの回転数を、材料試験機の試験準備から試験終了までの各状態に応じて自動的に変化させる材料試験機が開示されている。この材料試験機によれば、試験準備中などの作動油流量が要求されない状態では低速回転とし、必要なときにだけ高速で回転させることにより、消費電力を低減させることが可能となる。

特開２００４−１６３１４９号公報

この特許文献１に記載された材料試験機は、消費電力を低減可能な優れたものではあるが、油圧源の能力が材料試験機に要求される最大パフォーマンスに応じて設定されていることから、材料試験の実行中においても、材料試験に必要とされる能力以上の回転数で油圧ポンプが運転され、また、油圧シリンダに高圧の作動油が供給されていることから、必要以上に電力を消費していることにかわりはない。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、消費電力を低減させることができ、また、作動油の劣化も低減させることが可能な材料試験機を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、供試体に対して試験力を付与することにより材料試験を行う材料試験機において、油圧シリンダと、交流電源を供給されることにより回転するモータと、このモータにより駆動されるポンプとを備え、前記油圧シリンダに対して作動油を供給する油圧源と、前記油圧源におけるモータに接続され、当該モータの回転数を変更するインバータと、材料試験時における前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークに応じて、前記インバータを制御することにより、前記モータの回転数を変更する制御部とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記供試体に対して試験力を付与して材料試験を行うときの前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークを検出する変位検出器を備え、前記制御部は、前記変位検出器で検出した前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークに基づいて前記モータの回転数を変更する。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記供試体に対して試験力を付与して材料試験を行うときの前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークを予め設定する入力部と、前記入力部により入力された前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークを記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、予め設定され前記記憶部に記憶された前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークに基づいて前記モータの回転数を変更する。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記油圧シリンダにより前記供試体に対して付与する試験力の大きさに基づいて、前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を変更する供給圧力変更手段をさらに備えている。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記油圧シリンダにより前記供試体に対して付与する試験力の大きさを検出する試験力検出器を備え、前記供給圧力変更手段は、前記試験力検出器により検出した前記試験力の大きさに基づいて、前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を変更する。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記供試体に対して試験力を付与して材料試験を行うときの試験力の大きさを予め設定する入力部と、前記入力部により入力された試験力の大きさに基づいて演算した前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された作動油の供給圧力に基づいて前記供給圧力変更手段を制御する。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明において、前記油圧シリンダは、前記供試体に連続して振動を付与することにより、前記供試体に対して疲労試験を実行する。

請求項８に記載の発明は、供試体に対して試験力を付与することにより材料試験を行う材料試験機において、油圧シリンダと、前記油圧シリンダにより前記供試体に対して付与する試験力の大きさに基づいて、前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を変更する供給圧力変更手段とを備えたことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記油圧シリンダにより前記供試体に対して付与する試験力の大きさを検出する試験力検出器を備え、前記供給圧力変更手段は、前記試験力検出器により検出した前記試験力の大きさに基づいて、前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を変更する。

請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記供試体に対して試験力を付与して材料試験を行うときの試験力の大きさを予め設定する入力部と、前記入力部により入力された試験力の大きさに基づいて演算した前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された作動油の供給圧力に基づいて前記供給圧力変更手段を制御する。

請求項１１に記載の発明は、請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記油圧シリンダは、前記供試体に連続して振動を付与することにより、前記供試体に対して疲労試験を実行する。

請求項１に記載の発明によれば、油圧シリンダのシリンダロットのストロークに応じてインバータを制御することによりモータの回転数を変更することから、材料試験を行う場合の消費電力を低減させることができ、また、作動油の劣化も低減させることが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、変位検出器により検出した油圧シリンダのシリンダロットのストロークに基づいてモータの回転数を変更することから、油圧シリンダのシリンダロッドのストロークを設定値となるようにして材料試験を行うストローク制御により材料試験を実行する場合だけではなく、供試体に対する試験力が設定値となるようにして材料試験を行う試験力制御や、供試体に発生するひずみが設定値となるようにして材料試験を行うひずみ制御により材料試験を実行する場合にも、消費電力と作動油の劣化を低減させることが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、予め設定されて記憶部に記憶された油圧シリンダのシリンダロットのストロークに基づいてモータの回転数を変更することから、油圧シリンダのシリンダロッドのストロークを設定値となるようにして材料試験を行うストローク制御により材料試験を実行する場合に、消費電力と作動油の劣化を低減させることが可能となる。

請求項４および請求項８に記載の発明によれば、供試体に対して付与する試験力の大きさに基づいて油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を変更することから、消費電力と作動油の劣化を低減させることが可能となる。

請求項５および請求項９に記載の発明によれば、試験力検出器により検出した試験力の大きさに基づいて供給圧変更手段を制御することにより、油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を変更することから、試験力に応じた作動油の供給圧力の設定を自動的に行うことができ、消費電力と作動油の劣化を低減させることが可能となる。

請求項６および請求項１０に記載の発明によれば、予め演算されて記憶部に記憶された圧力の作動油を油圧シリンダに供給することから、設定された試験力に応じた作動油を供給することにより、消費電力と作動油の劣化を低減させることが可能となる。

請求項７および請求項１１に記載の発明によれば、供試体に連続して振動を付与して疲労試験を実行するときに、その消費電力と作動油の劣化とを低減させることが可能となる。

この発明に係る材料試験機の概要図である。油圧源３０を示す概要図である。この発明に係る材料試験機により材料試験としての疲労試験を実行する動作を示すフローチャートである。この発明に係る材料試験機を使用してストローク制御モードで疲労試験を実行する動作を示すフローチャートである。この発明に係る材料試験機を使用して試験力制御モードで疲労試験を実行する動作を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る材料試験機の概要図である。

この材料試験機は、テーブル１１により支持された一対のコラム１２と、これらのコラム１２により支持された架台１３とを備える。この架台１３には、供試体としての試験片１０に試験力を負荷するための油圧シリンダ２１が配設されている。この油圧シリンダ２１は、作動油の供給量を弁開度により決定するサーボバルブ２２と、油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５の変位を検出する変位検出器２６とに接続されている。油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５には、試験片１０を掴むつかみ具２９が取り付けられている。

テーブル１１の上には、試験力を検出するための試験力検出器としてのロードセル２７と試験片１０を固定するためのつかみ具２９が搭載されている。また、テーブル１１の下方には、油圧シリンダ２１を動作させるための作動油を供給する油圧源３０が配置されている。

また、この材料試験機は、装置全体を制御するための制御部４０と、各種のデータを記憶するための記憶部４４とを備える。この制御部４０は、表示部４１および入力部４２を備えた入出力用コンピュータ４３と接続されている。上述したサーボバルブ２２は、制御部４０から供給される制御信号によってその弁開度が制御される。また、変位検出器２６の出力信号と、ロードセル２７の出力信号とは、材料試験の実行中に、所定時間ごとに制御部４０に取り込まれる。

油圧シリンダ２１は、油圧源３０から供給される作動油によって動作する。この油圧源３０からの作動油は、管路３７からサーボバルブ２２を介して油圧シリンダ２１に供給される。また、油圧シリンダ２１から排出された作動油は、サーボバルブ２２を通過した後、配管３８を介して油圧源３０に戻される。

図２は、上述した油圧源３０を示す概要図である。

この油圧源３０は、作動油を貯留するオイルタンク３６と、油圧ポンプ３３と、この油圧ポンプ３３を駆動するためのモータ３４と、このモータ３４の回転数を変更するためのインバータ３５と、供給圧力変更部３２と、制御盤３１とを備える。ここで、モータ３４としては、誘導モータや同期モータなどの、交流電源を供給されることにより回転するとともに、インバータ３５の制御によりその回転数が変更可能なモータが使用される。

供給圧変更部３２は、油圧シリンダ２１に供給する作動油の圧力を調整するためのものであり、圧力調整弁等からなる作動油の圧力調整部材を備えた構成を有する。オイルタンク３６に貯留された作動油は、油圧ポンプ３３の作用により、この供給圧力変更部３２に圧送される。そして、この供給圧力変更部３２に圧送された作動油は、圧力調整弁等により一定圧力となった状態で油圧シリンダ２１に送られる。また、所定圧力以上となった作動油は、オイルタンク３６に回収される。そして、この供給圧変更部３２においては、複数個の圧力調整弁を選択的に使用すること等により、油圧シリンダ２１に送る作動油の圧力を、連続的または段階的に変更することが可能となっている。

以上のような構成を有する材料試験機においては、試験片１０をつかみ具２９により支持した状態で、油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５により往復移動させ、この試験片１０に対して振動を付与する。このときの油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークは、変位検出器２６により検出される。また、このときに試験片１０に付与される試験力は、ロードセル２７により検出される。そして、上述したように、このときの変位検出器２６の出力信号と、ロードセル２７の出力信号とは、所定時間ごとに制御部４０に取り込まれる。

次に、上述した材料試験機により疲労試験を行うときの動作について説明する。図３は、この発明に係る材料試験機により材料試験としての疲労試験を実行する動作を示すフローチャートである。

この発明に係る材料試験機で供試体としての試験片１０の材料試験を実行するときには、最初に、油圧源３０を起動する（ステップＳ１１）。このときには、図２に示すモータ３４は回転して油圧ポンプ３３駆動される。但し、この状態においては、材料試験機におけるサーボバルブ２２は閉じられており、オイルタンク３６から油圧ポンプ３３に吸引された作動油は、再度、オイルタンク３６に回収される。

また、これと並行して、試験条件を設定する（ステップＳ１２）。このときには、変位検出器２６により検出した油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５のストロークを制御量とするストローク制御モードや、ロードセル２７により検出した試験片１０に対する試験力を制御量とする試験力制御モード、あるいは、試験片１０のひずみによる変位量を制御量とするひずみ制御モード、さらには、これらのモードを組み合わせたその他の制御モードを選択することができる。そして、各モードにおける試験条件として、例えば、ストローク制御モードにおいてはシリンダロッド２５のストロークを、また、試験力制御モードにおいては試験片１０に付与すべき試験力の大きさを設定する。

この状態において、材料試験を開始する（ステップＳ１３）。このときには、サーボバルブ２２が開放され、油圧シリンダ２１に作動油が供給され、油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５が移動する。そして、つかみ具２９により支持された試験片１０に対して振動を付与する。このときの、油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークは、変位検出器２６により検出される。また、このときに試験片１０に付与される試験力は、ロードセル２７により検出される。そして、例えば、ストローク制御モードにおいては、シリンダロッド２５の往復ストロークが設定値となるようにサーボバルブ２２の開閉状態が制御され、試験力制御モードにおいては、試験片１０に付与される試験力が所定値になるようにサーボバルブ２２の開閉状態が制御される。

この材料試験の実行中に、一定時間が経過すれば（ステップＳ１４）、制御部４０が、変位検出器２６により検出された油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークを読み込む（ステップＳ１５）。そして、読み込まれたシリンダロッド２５の往復移動のストロークに基づいて、油圧ポンプ３３を駆動するためのモータ３４の回転数を演算する。この演算は、以下のようにして実行される。

すなわち、材料試験の実行中に油圧ポンプ３３に必要とされる吐出量Ｄ（ｌ／ｍｉｎ）は、ストローク制御時のシリンダロッド２５の往復ストロークの振幅をａ（ｍｍ）、周波数をｆ（Ｈｚ）、油圧シリンダ２１の断面積をＡ（ｍｍ^３）とし、ｃ１を係数とした場合に、下記の式（１）で表される。

Ｄ＝ｃ１・ｆ・ａ・Ａ・・・（１）

そして、油圧ポンプ３３の吐出量は、その回転数と比例関係にある。このため、上記式（１）より求められた吐出量から油圧ポンプ３３において必要とされる回転数、すなわち、モータ３４の回転数を演算することが可能となる。

モータ３４の回転数が演算されれば、制御部４０からの指令によりインバータ３５を制御して、モータ３４の回転数を調整する（ステップＳ１６）。

モータ３４の回転数の調整に引き続き、制御部４０が、ロードセル２７により検出された試験片１０に対する試験力の大きさを読み込む（ステップＳ１７）。そして、読み込まれた試験力の大きさに基づいて、油圧シリンダ２１に供給する作動油の圧力を演算する。この演算は、以下のようにして実行される。

すなわち、油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力Ｐ（ＭＰａ）は、試験片１０に対する試験力をＬ（ｋＮ）とし、ｃ２を係数とした場合、下記の式（２）で表される。

Ｐ＝ｃ２・Ｌ・・・（２）

このため、この式（２）により、油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力を演算することが可能となる。

油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力が演算されれば、制御部４０からに指令により、供給圧力変更部３２を制御して油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力を調整する（ステップＳ１８）。

以上の動作は、試験終了まで繰り返される。すなわち、ストロークの読取工程（ステップＳ１５）、回転数の調整工程（ステップＳ１６）、試験力の読取工程（ステップＳ１７）および供給圧の調整工程（ステップＳ１８）は、一定時間ごとに繰り返し実行される。例えば、３日間の疲労試験を実行する場合においては、上記の各工程（ステップＳ１５〜ステップＳ１８）は、一時間ごとに繰り返される。そして、必要な材料試験が終了すれば（ステップＳ１９）、処理を終了する。

以上のように、この実施形態に係る材料試験機によれば、変位検出器２６で検出した油圧シリンダ２１のシリンダロット２５のストロークに基づいてモータ３４の回転数を変更するとともに、試験片１０に対して付与する試験力の大きさに基づいて油圧シリンダ２１に供給する作動油の供給圧力を変更することから、材料試験を行う場合の消費電力を大幅に低減させることが可能となる。

例えば、作動油の流量が７０（ｌ／ｍｉｎ）の油圧源と、定格ストロークが２５（ｍｍ）、定格容量５０（ｋＮ）の油圧シリンダ２１とを有する材料試験機を使用して周波数５（Ｈｚ）で材料試験を実行する場合についての低減率を検討する。この場合、そのときのストロークが２０（ｍｍ）であったとすれば、そのストロークに対応して油圧ポンプ３３を回転駆動するモータ３４の回転数を低減させた場合には、消費電力を２０％（８０％まで）低減させることができる。また、例えば、そのときのストロークが５（ｍｍ）であったとすれば、そのストロークに対応して油圧ポンプ３３を回転駆動するモータ３４の回転数を低減させた場合には、理論上は、消費電力を８０％（２０％まで）低減させることができることになる。

また、同一の条件の下、試験片１０に対する試験力が定格の半分の２５（ｋＮ）であった場合には、それにあわせて油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力を低減させることにより、消費電力を５０％まで低減させることができる。このため、上述した油圧ポンプ３３の回転数による消費電力の低減が２０％であった場合には、その消費電力の低減量は６０％（４０％まで）となる。

次に、この発明の第２実施形態について説明する。図４は、この発明に係る材料試験機を使用して、特に、ストローク制御モードで疲労試験を実行する動作を示すフローチャートである。

上述した第１実施形態においては、材料試験を実行中に、油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークを変位検出器２６により検出するとともに、試験片１０に付与される試験力をロードセル２７により検出し、これらの検出値に基づいて、油圧ポンプ３３の回転数と作動油の供給圧力を変更している。これに対して、この第２実施形態においては、ストローク制御モードにおいては油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークが予め設定されていることから、油圧ポンプ３３の回転数はこの設定値に基づいて変更し、作動油の圧力のみを材料試験中に検出した試験力に基づいて変更するようにしている。

この実施形態において試験片１０の材料試験を実行するときには、最初に、油圧源３０を起動する（ステップＳ２１）。また、これと並行して、試験条件を設定する（ステップＳ２２）。このときには、油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５のストロークを設定する。この設定値は、図１に示す入出力用コンピュータ４３の入力部４２により入力され、記憶部４４に記憶される。

次に、予め記憶されたシリンダロッド２５の往復移動のストロークに基づいて、油圧ポンプ３３を駆動するためのモータ３４の回転数を演算する。この演算は、上述した第１実施形態の場合と同様にして実行される。モータ３４の回転数が演算されれば、制御部４０からの指令によりインバータ３５を制御して、モータ３４の回転数を調整する（ステップＳ２３）。

この状態において、材料試験を開始する（ステップＳ２４）。このときにも、油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークは、変位検出器２６により検出される。また、このときに試験片１０に付与される試験力は、ロードセル２７により検出される。

この材料試験の実行中に、一定時間が経過すれば（ステップＳ２５）、制御部４０が、ロードセル２７により検出された試験片１０に対する試験力の大きさを読み込む（ステップＳ２６）。そして、読み込まれた試験力の大きさに基づいて、油圧シリンダ２１に供給する作動油の圧力を演算する。この演算は、上述した第１実施形態と同様にして実行される。油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力が演算されれば、制御部４０からの指令により、供給圧力変更部３２を制御して油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力を調整する（ステップＳ２７）。

以上の動作は、試験終了まで繰り返される。そして、必要な試験が終了すれば（ステップＳ２８）、処理を終了する。

次に、この発明の第３実施形態について説明する。図５は、この発明に係る材料試験機を使用して、特に、試験力制御モードで疲労試験を実行する動作を示すフローチャートである。

第１実施形態においては、上述したように、材料試験を実行中に、油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークを変位検出器２６により検出するとともに、試験片１０に付与される試験力をロードセル２７により検出し、これらの検出値に基づいて、油圧ポンプ３３の回転数と作動油の供給圧力を変更している。これに対して、この第３実施形態においては、試験力制御モードにおいては試験片１０に付与される試験力が予め設定されていることから、作動油の圧力箱の設定値に基づいて変更し、油圧ポンプ３３の回転数のみを材料試験中に検出したシリンダロッド２５のストロークに基づいて変更するようにしている。

この実施形態において試験片１０の材料試験を実行するときには、最初に、油圧源３０を起動する（ステップＳ３１）。また、これと並行して、試験条件を設定する（ステップＳ３２）。このときには、試験片１０に対する試験力を設定する。この設定値は、図１に示す入出力用コンピュータ４３の入力部４２により入力され、記憶部４４に記憶される。

次に、予め記憶された試験力の大きさに基づいて、油圧シリンダ２１に供給する作動油の圧力を演算する。この演算は、上述した第１実施形態と同様にして実行される。油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力が演算されれば、制御部４０からの指令により、供給圧力変更部３２を制御して油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力を調整する（ステップＳ３３）

この状態において、材料試験を開始する（ステップＳ３４）。このときにも、油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークは、変位検出器２６により検出される。また、このときに試験片１０に付与される試験力は、ロードセル２７により検出される。

この材料試験の実行中に、一定時間が経過すれば（ステップＳ３５）、制御部４０が、変位検出器２６により検出された油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークを読み込む（ステップＳ３６）。そして、読み込まれたシリンダロッド２５の往復移動のストロークに基づいて、油圧ポンプ３３を駆動するためのモータ３４の回転数を演算する。この演算は、上述した第１実施形態と同様にして実行される。モータ３４の回転数が演算されれば、制御部４０からの指令によりインバータ３５を制御して、モータ３４の回転数を調整する（ステップＳ３７）。

以上の動作は、試験終了まで繰り返される。そして、必要な試験が終了すれば（ステップＳ３８）、処理を終了する。

なお、上述した実施形態においては、油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークに基づいて油圧ポンプ３３の回転数を変更するとともに、試験片１０に付与される試験力に基づいて作動油の供給圧力を変更している。しかしながら、油圧ポンプの回転数の変更と作動油の供給圧力の変更のいずれか一方のみを実行するようにしてもよい。この場合においても、消費電力と作動油の劣化とを低減させることが可能となる。

１０試験片
１１テーブル
１２コラム
１３架台
２１油圧シリンダ
２２サーボバルブ
２５シリンダロッド
２６変位検出器
２７ロードセル
２９つかみ具
３０油圧源
３１制御盤
３２供給圧力変更部
３３油圧ポンプ
３４モータ
３５インバータ
３６オイルタンク
４０制御部
４１表示部
４２入力部
４３入出力用コンピュータ
４４記憶部

Claims

供試体に対して試験力を付与することにより材料試験を行う材料試験機において、
油圧シリンダと、
交流電源を供給されることにより回転するモータと、このモータにより駆動されるポンプとを備え、前記油圧シリンダに対して作動油を供給する油圧源と、
前記油圧源におけるモータに接続され、当該モータの回転数を変更するインバータと、
材料試験時における前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークに応じて、前記インバータを制御することにより、前記モータの回転数を変更する制御部と、
を備えたことを特徴とする材料試験機。
請求項１に記載の材料試験機において、
前記供試体に対して試験力を付与して材料試験を行うときの前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークを検出する変位検出器を備え、
前記制御部は、前記変位検出器で検出した前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークに基づいて前記モータの回転数を変更する材料試験機。
請求項１に記載の材料試験機において、
前記供試体に対して試験力を付与して材料試験を行うときの前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークを予め設定する入力部と、
前記入力部により入力された前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークを記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、予め設定され前記記憶部に記憶された前記油圧シリンダのシリンダロットのストロークに基づいて前記モータの回転数を変更する材料試験機。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の材料試験機において、
前記油圧シリンダにより前記供試体に対して付与する試験力の大きさに基づいて、前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を変更する供給圧力変更手段をさらに備えた材料試験機。
請求項４に記載の材料試験機において、
前記油圧シリンダにより前記供試体に対して付与する試験力の大きさを検出する試験力検出器を備え、
前記供給圧力変更手段は、前記試験力検出器により検出した前記試験力の大きさに基づいて、前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を変更する材料試験機。
請求項４に記載の材料試験機において、
前記供試体に対して試験力を付与して材料試験を行うときの試験力の大きさを予め設定する入力部と、
前記入力部により入力された試験力の大きさに基づいて演算した前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された作動油の供給圧力に基づいて前記供給圧力変更手段を制御する材料試験機。
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の材料試験機において、
前記油圧シリンダは、前記供試体に連続して振動を付与することにより、前記供試体に対して疲労試験を実行する材料試験機。
供試体に対して試験力を付与することにより材料試験を行う材料試験機において、
油圧シリンダと、
前記油圧シリンダにより前記供試体に対して付与する試験力の大きさに基づいて、前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を変更する供給圧力変更手段と、
を備えたことを特徴とする材料試験機。
請求項８に記載の材料試験機において、
前記油圧シリンダにより前記供試体に対して付与する試験力の大きさを検出する試験力検出器を備え、
前記供給圧力変更手段は、前記試験力検出器により検出した前記試験力の大きさに基づいて、前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を変更する材料試験機。
請求項８に記載の材料試験機において、
前記供試体に対して試験力を付与して材料試験を行うときの試験力の大きさを予め設定する入力部と、
前記入力部により入力された試験力の大きさに基づいて演算した前記油圧シリンダに供給する作動油の供給圧力を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された作動油の供給圧力に基づいて前記供給圧力変更手段を制御する材料試験機。
請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の材料試験機において、
前記油圧シリンダは、前記供試体に連続して振動を付与することにより、前記供試体に対して疲労試験を実行する材料試験機。