JP2013156021A - Complex load application device - Google Patents

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Yoshiyuki Tahara
善行 田原
Yasuharu Tezuka
泰治 手塚
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain load accuracy of torsional load high to reduce labor during testing, and to reduce costs in a complex load application device for applying a bending load and a torsional load.SOLUTION: A complex load application device is provided with a bending load application device comprising a hydraulic jack 20 and a torsional load application device 18. The torsional load application device 18 comprises: a lever 24 fixed to an end surface of a test piece T; a wire 26 both ends of which are respectively connected to both ends of the lever 24; a hydraulic jack 30 where a fixed plate 34 is attached to an operating rod 32; moving pulleys 36, 38 which are fixed to the fixed plate 34 and around which the wire 26 is wound; and a fixed pulley 40 supported by a support base 42. By moving the fixed plate 34 away from the lever 24, a rotational force in the same direction is given to both ends of the lever 24, and a torsional load is applied to the test piece T.

Description

本発明は、供試体に曲げ荷重及び捩り荷重を負荷可能な複合荷重負荷装置に関する。   The present invention relates to a composite load device capable of applying a bending load and a torsion load to a specimen.

一般的に、構造物には一方向の荷重のみならず、複数方向から複雑な荷重が負荷される。そのため、構造物の静強度試験を行う場合、複数種類の荷重を負荷する複合荷重負荷装置が用いられている。例えば、特許文献1には、試験片の軸線方向に圧縮試験荷重を負荷すると共に、捩り試験荷重を負荷する複合荷重負荷装置が開示されている。   In general, not only a load in one direction but also a complicated load is applied to a structure from a plurality of directions. Therefore, when performing a static strength test of a structure, a composite load device that loads a plurality of types of loads is used. For example, Patent Document 1 discloses a compound load device that applies a compressive test load in the axial direction of a test piece and a torsion test load.

前記複合荷重負荷装置以外に、別な複数種類の荷重、例えば曲げ荷重及び捩り荷重を負荷する複合荷重負荷装置も必要である。本発明者等は、曲げ荷重と捩り荷重とを同時に負荷可能な複合荷重負荷装置の開発を試みた。本発明者等が本発明に至る前に考えた複合荷重負荷装置の構成を図5に示す。図5において、この複合荷重負荷装置100は、固定常盤102の上面に、供試体Tを位置決め固定する固定治具104が立設されている。供試体Tの一端が固定治具104に設けられたチャック106で把持固定される。   In addition to the compound load device, a compound load device that loads other types of loads such as bending load and torsion load is also required. The inventors of the present invention have attempted to develop a compound load device capable of simultaneously applying a bending load and a torsion load. FIG. 5 shows the configuration of the composite load device which the inventors considered before reaching the present invention. In FIG. 5, the composite load loading device 100 is provided with a fixing jig 104 for positioning and fixing the specimen T standing on the upper surface of the stationary base plate 102. One end of the specimen T is held and fixed by the chuck 106 provided on the fixing jig 104.

供試体の他端側領域に、供試体Tに捩り荷重を負荷するモーター108(例えばトルクモータ)が支持台110に据え付けられている。供試体Tの他端とモーター108の出力軸108aとはカップリング112で着脱可能に結合される。供試体Tの上方には、供試体Tに曲げ荷重を負荷するアクチュエータ114が設けられている。アクチュエータ114の作動ロッド116が供試体Tに対して進退し、供試体Tを軸線に対して直角方向に押圧して曲げ荷重を負荷する。また、モーター108を作動させ、供試体Tに捩り荷重(トルク)を負荷する。   A motor 108 (for example, a torque motor) that applies a torsional load to the specimen T is installed on the support base 110 in the other end side region of the specimen. The other end of the specimen T and the output shaft 108a of the motor 108 are detachably coupled by a coupling 112. Above the specimen T, an actuator 114 that applies a bending load to the specimen T is provided. The operating rod 116 of the actuator 114 advances and retreats with respect to the specimen T, and presses the specimen T in a direction perpendicular to the axis to apply a bending load. Further, the motor 108 is operated to apply a torsional load (torque) to the specimen T.

モーター108及びアクチュエータ114には、夫々これらの作動を制御する制御器118及び120が設けられている。モーター108は電気式駆動であるのに対し、アクチュエータ114は機械式駆動であり、夫々駆動原理が異なるので、これら両者の駆動を制御する制御器を別々に設けている。   The motor 108 and the actuator 114 are provided with controllers 118 and 120 for controlling their operations, respectively. The motor 108 is an electric drive, whereas the actuator 114 is a mechanical drive, and each has a different drive principle. Therefore, a controller for controlling the drive of both is provided separately.

実公昭61−18441号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-18441

複合荷重負荷装置100は、アクチュエータ114によって供試体Tに曲げ荷重を負荷した際に、供試体Tが大変形すると、モーター108の出力軸108aが軸線からずれて、捩り荷重の負荷精度が低下するという第1の問題がある。また、定格捩り荷重はモーター108の定格出力に依存するため、荷重条件を変更するとき、モーター108の取替えが必要になり、強度試験の実施に手間がかかるという第2の問題がある。   When a bending load is applied to the specimen T by the actuator 114 when the composite load loading apparatus 100 is deformed greatly, the output shaft 108a of the motor 108 is displaced from the axis, and the load accuracy of the torsional load is reduced. There is a first problem. In addition, since the rated torsional load depends on the rated output of the motor 108, when the load condition is changed, the motor 108 needs to be replaced, and there is a second problem that it takes time to perform the strength test.

また、モーター108とアクチュエータ114とは駆動原理が異なるので、両者を同一の制御装置で制御するのは困難である。そのため、別々の制御装置が必要になり、高コストとなると共に、両者を同期させる制御が困難になるという第3の問題がある。   Further, since the driving principle is different between the motor 108 and the actuator 114, it is difficult to control both by the same control device. Therefore, there is a third problem that separate control devices are required, resulting in high costs and difficulty in controlling the two in synchronization.

特許文献1に開示された複合荷重負荷装置は、試験片に捩り荷重と圧縮荷重とを負荷するものであり、曲げ荷重を負荷するものではないので、捩り荷重の負荷精度が低下するという前記第1の問題は生じない。そのため、特許文献1には第1の問題を解決する手段は開示されていない。また、特許文献1に開示された複合荷重負荷装置は、トルクモータで捩り荷重を負荷し、油圧式又は空気圧式のシリンダで圧縮荷重を負荷するので、前記第2の問題及び第3の問題が依然として存在する。   The compound load application device disclosed in Patent Document 1 applies a torsional load and a compressive load to a test piece, and does not apply a bending load, so that the load accuracy of the torsional load is reduced. Problem 1 does not occur. For this reason, Patent Document 1 does not disclose means for solving the first problem. Further, the compound load load device disclosed in Patent Document 1 applies a torsional load with a torque motor and a compressive load with a hydraulic or pneumatic cylinder, so the second problem and the third problem are present. Still exists.

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、前記第1〜第3の問題を解決し、捩り荷重の負荷精度を高く維持すると共に、試験実施の際の手間を軽減でき、かつ低コストな複合荷重負荷装置を実現することを目的とする。   In view of the problems of the prior art, the present invention solves the above first to third problems, maintains a high load accuracy of torsional load, and can reduce the labor during the test, and is a low-cost composite. It aims at realizing a load loading device.

かかる目的を達成するため、本発明の複合荷重負荷装置は、曲げ荷重及び捩り荷重を負荷するものである。即ち、供試体の一端を固定して供試体を試験位置に保持する固定治具と、供試体に対して供試体の軸線方向と交差する方向に曲げ荷重を負荷する曲げ荷重負荷装置と、供試体の他端に供試体の軸線回りの捩り荷重を負荷する捩り荷重負荷装置とを備えている。   In order to achieve this object, the composite load device of the present invention applies bending load and torsion load. That is, a fixing jig that fixes one end of the specimen and holds the specimen in the test position, a bending load loading device that applies a bending load to the specimen in a direction crossing the axial direction of the specimen, and a specimen The other end of the specimen is provided with a torsional load device that applies a torsional load around the axis of the specimen.

捩り荷重負荷装置は、供試体の他端に供試体の軸線と交差する方向に配置固定されたレバーと、レバーに対して進退可能に配置されたアクチュエータの作動部位と、該作動部位に取り付けられた滑車と、両端がレバーの両端に夫々接続され、中間部位が滑車に巻回されたワイヤーとを備え、作動部位の移動によりワイヤーを介してレバーに回転力を負荷するように構成されている。レバーに回転力を負荷することで、供試体に捩り荷重を負荷できる。前記アクチュエータは油圧又は空気圧で駆動される機械式駆動装置を用いることができ、モーターを用いなくて済む。そのため、曲げ荷重の負荷によりモーターの出力軸が軸線からずれるという前記第1の問題が生じないので、捩り荷重の負荷精度が低下することはない。   The torsional load loading device includes a lever arranged and fixed at the other end of the specimen in a direction crossing the axis of the specimen, an operating part of an actuator arranged to be able to advance and retreat with respect to the lever, and attached to the operating part. And both ends of the lever are connected to both ends of the lever, and the intermediate portion is wound around the pulley, and the lever is configured to apply a rotational force to the lever through movement of the operating portion. . By applying a rotational force to the lever, a torsional load can be applied to the specimen. As the actuator, a mechanical drive device driven by hydraulic pressure or pneumatic pressure can be used, and a motor need not be used. Therefore, the first problem that the output shaft of the motor deviates from the axis due to the bending load does not occur, so the load accuracy of the torsional load does not decrease.

また、供試体に負荷される捩り荷重の大きさは、レバーの長さ(回転中心からレバー端までの長さ)とワイヤーからレバーに負荷される力との積で決まる。そのため、本発明では、レバーの長さを調整することで、捩り荷重の大きさを広範囲に調整できる。従って、捩り荷重の大きさを変更する度に、アクチュエータを取り替える必要がなくなるため、取替えに要する手間を軽減できる。さらに、曲げ荷重負荷装置及び捩り荷重負荷装置とも、機械式駆動とすることができるので、両者を1個の制御装置で制御するのが容易になり、両者の同期制御が容易になると共に、低コスト化できる。   Further, the magnitude of the torsional load applied to the specimen is determined by the product of the length of the lever (the length from the rotation center to the end of the lever) and the force applied to the lever from the wire. Therefore, in the present invention, the magnitude of the torsional load can be adjusted over a wide range by adjusting the length of the lever. Accordingly, it is not necessary to replace the actuator each time the magnitude of the torsional load is changed, so that the labor required for the replacement can be reduced. Furthermore, since both the bending load load device and the torsion load load device can be mechanically driven, it is easy to control both with a single control device, and the synchronous control of both is facilitated. Cost can be reduced.

本発明において、レバーを挟んでアクチュエータの作動部位に対向配置された固定滑車を備え、レバーの一方の端部に接続されたワイヤーを固定滑車に巻回させ、レバーの両端に同一方向の回転力が負荷されるようにするとよい。これによって、簡単な構成で供試体に捩り荷重を効果的に負荷できる。   In the present invention, a fixed pulley is provided opposite to an actuator operating portion with a lever interposed therebetween, and a wire connected to one end of the lever is wound around the fixed pulley, and the rotational force in the same direction is applied to both ends of the lever. Should be loaded. Thereby, a torsional load can be effectively applied to the specimen with a simple configuration.

本発明において、2基の捩り荷重負荷装置をレバーを挟んでレバーの両側に互いに対向配置するとよい。これによって、これら捩り荷重負荷装置により、供試体に正逆両方向の捩り荷重を負荷できる。   In the present invention, two torsional load loading devices may be disposed opposite to each other on both sides of the lever with the lever interposed therebetween. Accordingly, the torsional load in both the forward and reverse directions can be applied to the specimen by these torsional load loading devices.

本発明において、レバーに結合され、該をレバーを介して供試体に引張荷重又は圧縮荷重を負荷するアクチュエータを備えた軸方向荷重負荷装置をさらに備えるとよい。これによって、曲げ荷重及び捩り荷重に加えて、さらに、引張荷重又は圧縮荷重を負荷可能になり、複合荷重負荷装置の用途を広げることができる。   In this invention, it is good to further provide the axial load load apparatus provided with the actuator couple | bonded with a lever and applies a tensile load or a compressive load to a test body through this lever. Accordingly, in addition to the bending load and the torsion load, a tensile load or a compressive load can be applied, and the application of the composite load device can be expanded.

本発明によれば、捩り荷重負荷装置をモーターを使用せず、機械式駆動装置を備えた構成としたので、捩り荷重の負荷精度が低下せず、かつレバーの長さを調整することで供試体に負荷する捩り荷重の大きさを広範囲に調整できるので、駆動装置の取替えを要せず、試験実施の手間を軽減できる。また、曲げ荷重負荷装置及び捩り荷重負荷装置を共に機械式駆動装置とすることができるので、これらを1個の制御装置で制御可能になり、そのため、曲げ荷重負荷装置と捩り荷重負荷装置との同期制御が可能になり、かつ制御装置を低コスト化できる。   According to the present invention, since the torsional load loading device does not use a motor and is provided with a mechanical drive device, the load accuracy of torsional load does not deteriorate and the lever length is adjusted. Since the magnitude of the torsional load applied to the specimen can be adjusted over a wide range, it is not necessary to replace the driving device, and the labor for carrying out the test can be reduced. Further, since both the bending load load device and the torsion load load device can be mechanical drives, they can be controlled by one control device, and therefore, the bending load load device and the torsion load load device Synchronous control is possible and the cost of the control device can be reduced.

本発明の第1実施形態に係る複合荷重負荷装置の正面図である。It is a front view of the compound load application device concerning a 1st embodiment of the present invention. 第1実施形態に係る複合荷重負荷装置の右側面図である。It is a right view of the compound load application apparatus concerning a 1st embodiment. 本発明の第2実施形態に係る複合荷重負荷装置の右側面図である。It is a right view of the compound load apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る複合荷重負荷装置の平面図である。It is a top view of the compound load application apparatus concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明に至る前に本発明者等が考えた複合荷重負荷装置(非公開)の正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a composite load device (not disclosed) that the present inventors considered before reaching the present invention.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.

(実施形態1)
本発明の第1実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。図1において、この複合荷重負荷装置10Aは、固定常盤12の上面に、供試体Tを位置決め固定する固定治具14が立設されている。供試体Tは円柱形状で端面が円形平面をなす。供試体Tの一端が固定常盤12に設けられたチャック16で把持固定される。供試体Tの他端側には、固定常盤12上に、供試体Tに捩り荷重を負荷する捩り荷重負荷装置18が設けられている。
(Embodiment 1)
1st Embodiment of this invention is described based on FIG.1 and FIG.2. In FIG. 1, the composite load loading device 10 </ b> A is provided with a fixing jig 14 for positioning and fixing the specimen T on the upper surface of the stationary base 12. The specimen T has a cylindrical shape and the end surface forms a circular plane. One end of the specimen T is gripped and fixed by a chuck 16 provided on the stationary platen 12. On the other end side of the specimen T, a torsion load device 18 that applies a torsional load to the specimen T is provided on the stationary platen 12.

供試体Tの上方には、供試体Tに曲げ荷重を負荷する油圧ジャッキ20が設けられている。油圧ジャッキ20の作動ロッド22は、鉛直方向に往復動する。作動ロッド22が供試体Tに向かって伸び、供試体Tを軸線に対して直角方向に押圧し、曲げ荷重(トルク)を負荷する。   Above the specimen T, a hydraulic jack 20 that applies a bending load to the specimen T is provided. The operating rod 22 of the hydraulic jack 20 reciprocates in the vertical direction. The operating rod 22 extends toward the specimen T, presses the specimen T in a direction perpendicular to the axis, and applies a bending load (torque).

図2により、捩り荷重負荷装置18の構成を説明する。棒状で四角断面のレバー24は、その中心点Oが供試体Tの端面の中心点に一致するように、供試体Tの端面に着脱可能に固定されている。レバー24は中心点Oから両端部までの長さは同一になる。ワイヤー26の一端がレバー24の一端に結合され、ワイヤー26の他端はレバー24の他端に結合されている。レバー24から供試体Tの軸線と直角方向に離れた位置に支持台28が設けられている。支持台28の上面に油圧ジャッキ30が固定されている。油圧ジャッキ30の作動ロッド32は、レバー24に対し進退する方向(供試体Tの軸線と直角方向)に往復動する。   The configuration of the torsion load application device 18 will be described with reference to FIG. The bar-shaped lever 24 having a square cross section is detachably fixed to the end face of the specimen T so that the center point O coincides with the center point of the end face of the specimen T. The lever 24 has the same length from the center point O to both ends. One end of the wire 26 is coupled to one end of the lever 24, and the other end of the wire 26 is coupled to the other end of the lever 24. A support base 28 is provided at a position away from the lever 24 in a direction perpendicular to the axis of the specimen T. A hydraulic jack 30 is fixed to the upper surface of the support base 28. The operating rod 32 of the hydraulic jack 30 reciprocates in a direction that moves forward and backward with respect to the lever 24 (a direction perpendicular to the axis of the specimen T).

作動ロッド32の先端には垂直方向に固定板34が取り付けられている。固定板34の正面の上端部位には、移動滑車36を回動自在に支持するブラケット35が取り付けられ、下端部位には、移動滑車38を回動自在に支持するブラケット37が取り付けられている。また、レバー24を挟んで作動ロッド32の反対側に、固定滑車40が設けられている。固定滑車40は、固定常盤12上に固定された支持フレーム42に取り付けられている。ワイヤー26の中間部位は、移動滑車36、38及び固定滑車40に巻回されている。制御装置44は、油圧ジャッキ20及び30の作動を制御する。   A fixed plate 34 is attached to the tip of the operating rod 32 in the vertical direction. A bracket 35 that rotatably supports the movable pulley 36 is attached to the upper end portion of the front surface of the fixed plate 34, and a bracket 37 that rotatably supports the movable pulley 38 is attached to the lower end portion. A fixed pulley 40 is provided on the opposite side of the operating rod 32 with the lever 24 interposed therebetween. The fixed pulley 40 is attached to a support frame 42 fixed on the stationary base plate 12. The intermediate portion of the wire 26 is wound around the movable pulleys 36 and 38 and the fixed pulley 40. The control device 44 controls the operation of the hydraulic jacks 20 and 30.

かかる構成において、制御装置44によって油圧ジャッキ20を作動させ、作動ロッド22を供試体Tに向けて突出させ、供試体Tに曲げ荷重を負荷する。同時に制御装置44によって油圧ジャッキ30を作動させ、固定板34をレバー24から離れる方向へ移動させる。これによって、レバー24の両端がワイヤー26によって矢印方向へ引っ張られ、供試体Tを矢印a方向へ回転させる回転力が負荷され、供試体Tには捩り荷重(トルク)が負荷される。   In such a configuration, the hydraulic jack 20 is operated by the control device 44, the operating rod 22 is protruded toward the specimen T, and a bending load is applied to the specimen T. At the same time, the hydraulic jack 30 is actuated by the control device 44 and the fixing plate 34 is moved away from the lever 24. As a result, both ends of the lever 24 are pulled in the direction of the arrow by the wire 26, and a rotational force that rotates the specimen T in the direction of arrow a is loaded, and a torsional load (torque) is loaded on the specimen T.

本実施形態によれば、捩り荷重負荷装置18の駆動装置として油圧ジャッキ30を用い、モーターを用いないので、油圧ジャッキ20による曲げ荷重の負荷により、モーターの出力軸が軸線からずれるという前記第1の問題が生じない。そのため、捩り荷重の負荷精度が低下しない。   According to the present embodiment, since the hydraulic jack 30 is used as a driving device of the torsional load loading device 18 and no motor is used, the output shaft of the motor deviates from the axis due to the bending load applied by the hydraulic jack 20. The problem does not occur. Therefore, the load accuracy of torsional load does not decrease.

また、レバー24の全長をLとし、レバー24の一端に加わるワイヤー26の力をFとすると、レバー24の一端に負荷される回転力Nの大きさは、N=F×L/2となる。従って、レバー24の両端に負荷される回転力Nの合計は、2N=F×Lとなる。この2Nが供試体Tに捩り荷重(捩りトルク)として負荷される。そのため、レバー24の長さを調整することで、供試体Tに負荷される捩り荷重の大きさを広範囲に調整できる。従って、供試体Tに負荷する捩り荷重を変更するたびに油圧ジャッキ30の取替えを必要しないので、試験実施の手間を軽減できる。 Further, if the total length of the lever 24 is L and the force of the wire 26 applied to one end of the lever 24 is F, the magnitude of the rotational force N applied to one end of the lever 24 is N = F × L / 2. . Accordingly, the total rotational force N applied to both ends of the lever 24 is 2N = F × L. This 2N is applied to the specimen T as a torsional load (torsional torque). Therefore, by adjusting the length of the lever 24, the torsional load applied to the specimen T can be adjusted over a wide range. Therefore, since it is not necessary to replace the hydraulic jack 30 every time the torsional load applied to the specimen T is changed, it is possible to reduce the labor of performing the test.

さらに、曲げ荷重及び捩り荷重が機械式駆動の油圧ジャッキ20及び30で駆動されるので、両者を1個の制御装置44で制御するのが容易になる。そのため、両者の同期制御が容易になると共に、制御装置を低コスト化できる。また、固定滑車40を設けるだけの簡単な構成で、レバー24の両端に同一方向の回転力を負荷でき、油圧ジャッキ30の駆動力を効率良くレバー24に伝達できる。   Furthermore, since the bending load and the torsional load are driven by the mechanically driven hydraulic jacks 20 and 30, it becomes easy to control both by the single control device 44. Therefore, the synchronous control of both is facilitated and the cost of the control device can be reduced. Further, with a simple configuration in which only the fixed pulley 40 is provided, a rotational force in the same direction can be applied to both ends of the lever 24, and the driving force of the hydraulic jack 30 can be transmitted to the lever 24 efficiently.

(実施形態2)
次に、本発明の第2実施形態を図3により説明する。本実施形態は、2基の捩り荷重負荷装置18A及び18Bを、レバー24を挟んで固定常盤12上に対向配置した例である。捩り荷重負荷装置18Aと捩り荷重負荷装置18Bとは、まったく別系統で設けられている。図3では、捩り荷重負荷装置18Aの構成部材を番号の後に「a」を付して示し、捩り荷重負荷装置18Bの構成部材を番号の後に「b」を付して区別している。また、捩り荷重負荷装置18Aのワイヤー26aを実線で示し、捩り荷重負荷装置18Bのワイヤー26bを破線で示している。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is an example in which two torsional load loading devices 18A and 18B are arranged opposite to each other on the stationary platen 12 with the lever 24 interposed therebetween. The torsion load load device 18A and the torsion load load device 18B are provided in completely different systems. In FIG. 3, the constituent members of the torsional load load device 18 </ b> A are indicated by “a” after the number, and the constituent members of the torsional load load device 18 </ b> B are distinguished by adding “b” after the number. Further, the wire 26a of the torsion load application device 18A is indicated by a solid line, and the wire 26b of the torsion load application device 18B is indicated by a broken line.

矢印(実線)は、捩り荷重負荷装置18Aの構成部材の動作又は捩り荷重負荷装置18Aの作動によるレバー24の動作を示している。矢印(破線)は捩り荷重負荷装置18Bの構成部材の動作又は捩り荷重負荷装置18Bの作動によるレバー24の動作を示している。レバー24の両端には、ワイヤー26a及びワイヤー26bの両端が夫々接続されている。油圧ジャッキ30a及び30bの作動は、共に1個の制御装置44によって制御される。その他の構成は第1実施形態と同一である。   Arrows (solid lines) indicate the operation of the lever 24 by the operation of the constituent members of the torsion load application device 18A or the operation of the torsion load application device 18A. The arrow (broken line) indicates the operation of the component of the torsion load load device 18B or the operation of the lever 24 by the operation of the torsion load load device 18B. Both ends of the wire 26a and the wire 26b are connected to both ends of the lever 24, respectively. The operations of the hydraulic jacks 30 a and 30 b are both controlled by a single control device 44. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

かかる構成において、制御装置44で捩り荷重負荷装置18Aを作動し、油圧ジャッキ30aの作動ロッド32aをレバー24から遠ざける方向へ移動させることで、レバー24に対し矢印a方向の回転力を負荷できる。一方、制御装置44で捩り荷重負荷装置18Bを作動し、油圧ジャッキ30bの作動ロッド32bをレバー24から遠ざける方向へ移動させることで、レバー24に対し矢印b方向の回転力を負荷できる。このように、本実施形態によれば、供試体Tに正逆双方向の捩り荷重を負荷できる。また、制御装置44で油圧ジャッキ20及び捩り荷重負荷装置18A、18Bを同期制御できる。   In this configuration, the control device 44 operates the torsional load loading device 18A and moves the operating rod 32a of the hydraulic jack 30a away from the lever 24, so that a rotational force in the direction of arrow a can be applied to the lever 24. On the other hand, the control device 44 operates the torsional load loading device 18B and moves the operating rod 32b of the hydraulic jack 30b away from the lever 24, so that the lever 24 can be loaded with a rotational force in the direction of arrow b. Thus, according to the present embodiment, a torsional load in both forward and reverse directions can be applied to the specimen T. Further, the control device 44 can synchronously control the hydraulic jack 20 and the torsional load loading devices 18A and 18B.

(実施形態3)
次に、本発明の第3実施形態を図4により説明する。図4において、本実施形態の複合荷重負荷装置10Bは、第1実施形態の構成に加えて、さらに、軸方向荷重負荷装置50を付設したものである。従って、油圧ジャッキ20及び捩り荷重負荷装置18の構成は第1実施形態と同一である。軸方向荷重負荷装置50を構成する油圧ジャッキ52の作動ロッド54は、供試体Tの軸線の延長線上に設けられ、供試体Tの軸線方向へ往復動するように構成されている。レバー24と作動ロッド54とは連結バー56で連結され、連結バー56を介して油圧ジャッキ52の引張荷重又は圧縮荷重が供試体Tに負荷される。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the composite load load device 10 </ b> B of this embodiment is provided with an axial load load device 50 in addition to the configuration of the first embodiment. Therefore, the configurations of the hydraulic jack 20 and the torsion load device 18 are the same as those in the first embodiment. The operating rod 54 of the hydraulic jack 52 constituting the axial load device 50 is provided on an extension line of the axis of the specimen T, and is configured to reciprocate in the axial direction of the specimen T. The lever 24 and the operating rod 54 are connected by a connecting bar 56, and a tensile load or a compressive load of the hydraulic jack 52 is applied to the specimen T via the connecting bar 56.

連結バー56は、レバー24及び作動ロッド54に対して結合点58及び60でピン結合されている。そのため、連結バー56は結合点58及び60で回動自在となる。従って、油圧ジャッキ52によって供試体Tに曲げ荷重が負荷され、供試体Tの軸線が曲げ荷重負荷前の軸線から変位したとしても、軸方向荷重負荷装置50は、その変位を許容しながら軸方向荷重を負荷できる。   The connecting bar 56 is pin-connected to the lever 24 and the actuating rod 54 at connection points 58 and 60. Therefore, the connecting bar 56 is rotatable at the connection points 58 and 60. Therefore, even when a bending load is applied to the specimen T by the hydraulic jack 52 and the axis of the specimen T is displaced from the axis before the bending load is applied, the axial load load device 50 allows the displacement in the axial direction. A load can be applied.

本実施形態によれば、曲げ荷重、捩り荷重及び軸方向荷重の3種の荷重を供試体Tに負荷できる。そのため、複合荷重負荷装置10Bの用途を広げることができる。また、油圧ジャッキ52の作動を制御装置44で制御できるので、油圧ジャッキ20、30及び52を同期制御できると共に、制御装置を低コスト化できる。   According to this embodiment, three types of loads, that is, a bending load, a torsion load, and an axial load, can be applied to the specimen T. Therefore, the application of the composite load device 10B can be expanded. In addition, since the operation of the hydraulic jack 52 can be controlled by the control device 44, the hydraulic jacks 20, 30, and 52 can be synchronously controlled, and the cost of the control device can be reduced.

本発明によれば、曲げ荷重及び捩り荷重を負荷する複合荷重負荷装置において、捩り荷重の負荷精度を高く維持できると共に、試験実施の際の手間を軽減でき、かつ低コストな複合荷重負荷装置を実現できる。   According to the present invention, in a compound load device that applies bending load and torsion load, the load accuracy of torsion load can be maintained at a high level, and labor for performing the test can be reduced, and a low-cost compound load device can be provided. realizable.

10A,10B、100 複合荷重負荷装置
12,102 固定常盤
14,104 固定治具
16,106 チャック
18、18A、18B 捩り荷重負荷装置
20、30、30a、30b、52 油圧ジャッキ
22、32、23a、32b、54、116 作動ロッド
24 レバー
26、26a、26b ワイヤー
28、28a、28b、110 支持台
34、34a、34b 固定板
35,37 ブラケット
36,36a、36b、38、38a、38b 移動滑車
40、40a、40b 固定滑車
42、42a、42b 支持フレーム
44 制御装置
50 軸方向荷重負荷装置
56 連結バー
58,60 結合点
108 モーター
108a 出力軸
112 カップリング
114 アクチュエータ
118,120 制御器
T 供試体
10A, 10B, 100 Compound load loading device 12, 102 Fixed standing plate 14, 104 Fixing jig 16, 106 Chuck 18, 18A, 18B Torsion load loading device 20, 30, 30a, 30b, 52 Hydraulic jacks 22, 32, 23a, 32b, 54, 116 Actuating rod 24 Lever 26, 26a, 26b Wire 28, 28a, 28b, 110 Support base 34, 34a, 34b Fixing plate 35, 37 Bracket 36, 36a, 36b, 38, 38a, 38b Moving pulley 40, 40a, 40b Fixed pulley 42, 42a, 42b Support frame 44 Control device 50 Axial load loading device 56 Connection bar 58, 60 Connection point 108 Motor 108a Output shaft 112 Coupling 114 Actuator 118, 120 Controller T Specimen

Claims (4)

供試体の一端を固定して供試体を位置決め保持する固定治具と、
供試体に対して供試体の軸線方向と交差する方向に曲げ荷重を負荷する曲げ荷重負荷装置と、
供試体の他端に供試体の軸線回りの捩り荷重を負荷する捩り荷重負荷装置とを備え、
該捩り荷重負荷装置は、供試体の他端に供試体の軸線と交差する方向に配置固定されたレバーと、前記レバーに対して進退可能に配置されたアクチュエータの作動部位と、該作動部位に取り付けられた滑車と、両端が前記レバーの両端に夫々接続され、中間部位が前記滑車に巻回されたワイヤーとを備え、前記作動部位の移動により前記ワイヤーを介して前記レバーに回転力を負荷するように構成されていることを特徴とする複合荷重負荷装置。
A fixing jig for fixing and positioning one end of the specimen,
A bending load device for applying a bending load to the specimen in a direction crossing the axial direction of the specimen;
A torsional load loading device for loading a torsional load around the axis of the specimen at the other end of the specimen;
The torsional load loading device includes a lever arranged and fixed at the other end of the specimen in a direction crossing the axis of the specimen, an operating part of an actuator arranged so as to be able to advance and retreat with respect to the lever, and the operating part. A pulley that is attached, and both ends of which are connected to both ends of the lever, and a middle portion of which is a wire wound around the pulley, and a rotational force is applied to the lever through the wire by movement of the operating portion. It is comprised so that it may carry out, The compound load load apparatus characterized by the above-mentioned.
前記レバーを挟んで前記作動部位に対向配置された固定滑車を備え、前記レバーの一方の端部に接続されたワイヤーを該固定滑車に巻回させ、前記レバーの両端に同一方向の回転力が負荷されるように構成したことを特徴とする請求項1に記載の複合荷重負荷装置。   A fixed pulley arranged opposite to the operating part across the lever; a wire connected to one end of the lever is wound around the fixed pulley, and rotational forces in the same direction are applied to both ends of the lever. The composite load load device according to claim 1, wherein the load device is configured to be loaded. 2基の前記捩り荷重負荷装置を前記レバーを挟んでレバーの両側に互いに対向配置し、レバーに接続された各捩り荷重負荷装置のワイヤーにより供試体に正逆両方向の捩り荷重を負荷可能にしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の複合荷重負荷装置。   The two torsion load devices are arranged opposite to each other on both sides of the lever, and the torsion load in both forward and reverse directions can be applied to the specimen by the wires of each torsion load device connected to the lever. The combined load load device according to claim 1, wherein: 前記レバーに結合され、該レバーを介して供試体に引張荷重又は圧縮荷重を負荷するアクチュエータを備えた軸方向荷重負荷装置をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の複合荷重負荷装置。   The composite load according to claim 1, further comprising an axial load load device including an actuator coupled to the lever and configured to apply a tensile load or a compressive load to the specimen through the lever. Load device.
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