JP2016020879A - Material testing machine - Google Patents

Material testing machine Download PDF

Info

Publication number
JP2016020879A
JP2016020879A JP2014145597A JP2014145597A JP2016020879A JP 2016020879 A JP2016020879 A JP 2016020879A JP 2014145597 A JP2014145597 A JP 2014145597A JP 2014145597 A JP2014145597 A JP 2014145597A JP 2016020879 A JP2016020879 A JP 2016020879A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
pulley
test piece
force
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014145597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
麻衣子 鳥居
Maiko Torii
麻衣子 鳥居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2014145597A priority Critical patent/JP2016020879A/en
Publication of JP2016020879A publication Critical patent/JP2016020879A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material testing machine capable of accurately detecting a bending test force by keeping constant a contact force of a probe tip end to a specimen during testing at a deflection measurement of the specimen by a contact type displacement meter.SOLUTION: A probe support mechanism includes: a first pulley 51 disposed on a rotation shaft 53 in a state where a wire 56, one end of which is connected to a support shaft part 48 of a probe 41, is wound therearound; a second pulley 52 that is disposed on the same rotation shaft 53 as the first pulley 51 and has a diameter smaller than that of the first pulley 51; and a weight 55 that is connected to one end of a wire 57 wound around the second pulley 52. The rotation shaft 53 is rotatably disposed on a strut 54 vertically provided on a support base 24. Gravity applied to the weight 55 is a force with which the probe 41 abuts on a specimen 10 through the first pulley 51 and the second pulley 52. The force is constant, regardless of a position of the probe 41 in a vertical direction, which can be easily subtracted from a measured test force.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

この発明は、一対の支点により支持された試験片に対して試験力を付与することにより曲げ試験を実行する材料試験機に関する。   The present invention relates to a material testing machine that performs a bending test by applying a test force to a test piece supported by a pair of fulcrums.

このような曲げ試験を行う材料試験機においては、一対の支点により支持された状態の試験片に対して、ポンチを押し込むことにより、試験片に負荷を与えている。一般的には、試験片を支持する支点は、テーブルに対して固定されており、ポンチは負荷機構の駆動によりテーブルに対して昇降するクロスヘッドに配設されている。そして、試験片をテーブル上に支点を介して配置した状態でクロスヘッドを昇降させることにより、試験片に負荷を与える構成となっている(例えば、特許文献1参照)。   In a material testing machine that performs such a bending test, a load is applied to the test piece by pushing a punch into the test piece that is supported by a pair of fulcrums. In general, the fulcrum supporting the test piece is fixed to the table, and the punch is disposed on the cross head that moves up and down with respect to the table by driving a load mechanism. And it is the structure which gives a load to a test piece by raising / lowering a crosshead in the state which has arrange | positioned the test piece on the table via the fulcrum (for example, refer patent document 1).

このような材料試験機において、試験片に与えられる試験力は、クロスヘッドとポンチの間に介装されたロードセルにより検出している。また、試験片にポンチが押し込まれたときに試験片に生じるたわみの計測には、例えば、試験片の中央に探針(プローブ)の先端を接触させて変位を検出する接触式の変位計が用いられている。図5は、従来の接触式の変位計140によるたわみ計測を説明する模式図である。   In such a material testing machine, the test force applied to the test piece is detected by a load cell interposed between the crosshead and the punch. In addition, for measuring the deflection generated in the test piece when the punch is pushed into the test piece, for example, a contact type displacement meter that detects the displacement by bringing the tip of the probe (probe) into contact with the center of the test piece is used. It is used. FIG. 5 is a schematic view for explaining deflection measurement by a conventional contact displacement meter 140.

従来から、接触式の変位計140では、試験片10のポンチ21の接触面とは逆側の面の対向する位置に先端を当接させるプローブ141を備え、ポンチ21の押圧力を受けた試験片10の変形に伴うプローブ141の変位を検出することにより、試験片10のたわみが計測可能な構成となっている。   Conventionally, the contact-type displacement meter 140 includes a probe 141 that abuts the tip of the test piece 10 on the opposite side of the surface opposite to the contact surface of the punch 21, and receives the pressing force of the punch 21. By detecting the displacement of the probe 141 accompanying the deformation of the piece 10, the deflection of the test piece 10 can be measured.

特開2012−251901号公報JP 2012-251901 A

図5に示すように、プローブ141には、プローブ141の先端を試験片10に対して弾性的に付勢するバネ(スプリング)149が配設されている。このバネ149は、ポンチ21による押圧力が試験片10に加えられ圧縮されることにより、反発するエネルギーを蓄えることになる。すなわち、押圧力に対する反力が、試験中において増大する方に変化していくことになる。曲げ試験力を正確に求めるには、ロードセル14の検出値からバネ149による反力を差し引く必要があるが、この反力は試験中に試験片10の変位に伴って変化する。このため、試験片10の中央部のたわみに応じて、ロードセル14の検出値に含まれるバネ149による反力を算出し、ロードセル14の検出値から差し引きする必要がある。   As shown in FIG. 5, the probe 141 is provided with a spring 149 that elastically biases the tip of the probe 141 against the test piece 10. The spring 149 stores repulsive energy when the pressing force by the punch 21 is applied to the test piece 10 and is compressed. That is, the reaction force against the pressing force is changed to increase in the test. In order to accurately obtain the bending test force, it is necessary to subtract the reaction force by the spring 149 from the detected value of the load cell 14, and this reaction force changes with the displacement of the test piece 10 during the test. For this reason, it is necessary to calculate the reaction force by the spring 149 included in the detection value of the load cell 14 in accordance with the deflection of the central portion of the test piece 10 and subtract it from the detection value of the load cell 14.

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、接触式の変位計により試験片のたわみを計測する際に、試験中のプローブの先端部の試験片への接触力を一定にし、正確に曲げ試験力を検出することができる材料試験機を提供することを目的とする。   This invention has been made to solve the above problems, and when measuring the deflection of the test piece with a contact displacement meter, the contact force to the test piece at the tip of the probe under test is made constant, An object is to provide a material testing machine capable of accurately detecting a bending test force.

請求項1に記載の発明は、一対の支点により支持された試験片に対して試験力を付与することにより曲げ試験を実行する材料試験機において、負荷機構により昇降するクロスヘッドに配設されたポンチと、前記クロスヘッドに配設され、前記試験片に与えられた試験力を検出するための荷重検出器と、負荷軸方向に伸縮するとともに、前記ポンチと前記試験片を挟んで対向配置され、前記ポンチが当接する面とは反対側の面に先端部が接触するプローブを有し、前記試験片のたわみを測定する変位計と、前記変位計における前記プローブの先端部を、錘を利用した所定の力で試験片に当接させるプローブ支持機構と、を備えたことを特徴とする。   The invention described in claim 1 is a material testing machine that performs a bending test by applying a test force to a test piece supported by a pair of fulcrums, and is disposed on a cross head that is moved up and down by a load mechanism. A punch, a load detector for detecting a test force applied to the test piece, and a telescopic arrangement in the direction of the load axis, and opposed to the punch and the test piece. The probe has a probe whose tip is in contact with the surface opposite to the surface with which the punch abuts, a displacement meter for measuring the deflection of the test piece, and a weight for the tip of the probe in the displacement meter. And a probe support mechanism for contacting the test piece with a predetermined force.

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、前記プローブ支持機構は、前記プローブの支軸部に接続されたワイヤが巻回される第1滑車と、前記第1滑車と同一軸に配設され、前記第1滑車と直径が異なる第2滑車と、前記第2滑車に巻回されたワイヤに接続された錘と、を有する。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the probe support mechanism includes a first pulley on which a wire connected to a support shaft portion of the probe is wound, and the first pulley. A second pulley having a diameter different from that of the first pulley, and a weight connected to a wire wound around the second pulley;

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記錘は、着脱自在に配設される。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the weight is detachably disposed.

請求項1から請求項3に記載の発明によれば、プローブの先端部が錘を利用した所定の力で試験片に当接することから、従来のプローブにバネを備えた接触式の変位計によりたわみを計測する場合と異なり、荷重検出器の検出値において、試験中に変動するバネの反力による誤差を考慮する必要がなくなり、より正確な試験力を検出することが可能となる。   According to the first to third aspects of the present invention, since the tip of the probe abuts on the test piece with a predetermined force using a weight, a contact displacement meter having a spring on a conventional probe is used. Unlike the case of measuring the deflection, it is not necessary to consider the error due to the reaction force of the spring that fluctuates during the test in the detection value of the load detector, and it becomes possible to detect a more accurate test force.

請求項2に記載の発明によれば、プローブ支持機構は、回転軸を同一とする直径の異なる第1滑車と第2滑車を有することから、プローブの先端部が試験片に接触するときの力(接触力)を、第1滑車と第2滑車の半径の比であるテコ比により、調節することができる。   According to the second aspect of the present invention, the probe support mechanism has the first pulley and the second pulley having different diameters with the same rotation axis, and therefore the force when the tip of the probe comes into contact with the test piece. (Contact force) can be adjusted by a lever ratio which is a ratio of a radius of the first pulley and the second pulley.

請求項3に記載の発明によれば、錘を着脱自在としたことで、プローブの先端部が試験片に接触するときの力(接触力)を、錘の重さを変更することにより容易に調節することができる。   According to the invention of claim 3, by making the weight detachable, the force (contact force) when the tip of the probe contacts the test piece can be easily changed by changing the weight of the weight. Can be adjusted.

この発明に係る材料試験機の概要図である。1 is a schematic diagram of a material testing machine according to the present invention. 変位計40の側断面概要図である。3 is a schematic side sectional view of a displacement meter 40. FIG. 試験を開始するときのポンチ21とプローブ41の位置関係を説明する概要図である。It is a schematic diagram explaining the positional relationship of the punch 21 and the probe 41 when starting a test. プローブ支持機構を説明するための概要図である。It is a schematic diagram for demonstrating a probe support mechanism. 従来の接触式の変位計140によるたわみ計測を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the deflection measurement by the conventional contact-type displacement meter 140. FIG.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a material testing machine according to the present invention.

この材料試験機は、テーブル16と、床面に立設された一対の支柱19と、各支柱19の内部におけるテーブル16上に鉛直方向を向く状態で回転可能に立設された一対のねじ棹11と、これらのねじ棹11に沿って移動可能なクロスヘッド13と、このクロスヘッド13を移動させて試験片10に対して試験力を付与するための負荷機構30とを備える。なお、図1においては、一対の支柱19のうち紙面左側の支柱19を取り払った状態を図示している。   This material testing machine includes a table 16, a pair of support posts 19 erected on the floor, and a pair of screw rods erected so as to be able to rotate vertically on the table 16 inside each support column 19. 11, a crosshead 13 movable along the screw rods 11, and a load mechanism 30 for moving the crosshead 13 to apply a test force to the test piece 10. FIG. 1 shows a state in which the left column 19 of the pair of columns 19 is removed.

クロスヘッド13は、一対のねじ棹11に対して、図示を省略したナットを介して連結されている。各ねじ棹11の下端部は、負荷機構30に連結されており、負荷機構30における図示を省略した動力源としてのモータからの動力が、一対のねじ棹11に伝達される構成となっている。一対のねじ棹11が同期して回転することにより、クロスヘッド13は、これら一対のねじ棹11に沿って昇降する。   The cross head 13 is connected to the pair of screw rods 11 via nuts (not shown). The lower end portion of each screw rod 11 is connected to the load mechanism 30, and power from a motor as a power source (not shown) in the load mechanism 30 is transmitted to the pair of screw rods 11. . As the pair of screw rods 11 rotate in synchronization, the cross head 13 moves up and down along the pair of screw rods 11.

クロスヘッド13には、試験片10に与えられた試験力を検出するための荷重検出器であるロードセル14と、試験片10の表面に当接するポンチ21が付設されている。一方、テーブル16には、後述する変位計40が配設された支持台24が固定されている。支持台24には、一対の支点22が互いの距離(支点間距離)を変更可能に配設され、一対の支点22は、試験片10を裏面から支持する。曲げ試験を行う場合には、試験片10を一対の支点22により支持した状態で、クロスヘッド13を下降させることにより、試験片10に試験力(曲げ荷重)を負荷する。このときに、試験片10に作用する試験力はロードセル14によって検出され、制御部23に入力される。また、試験片10のたわみは、変位計40により計測される。   The crosshead 13 is provided with a load cell 14 that is a load detector for detecting a test force applied to the test piece 10 and a punch 21 that contacts the surface of the test piece 10. On the other hand, a support base 24 on which a displacement meter 40 described later is disposed is fixed to the table 16. A pair of fulcrum 22 is disposed on the support base 24 so that the distance between the fulcrums 22 (distance between fulcrums) can be changed, and the pair of fulcrums 22 supports the test piece 10 from the back surface. When performing a bending test, a test force (bending load) is applied to the test piece 10 by lowering the crosshead 13 while the test piece 10 is supported by the pair of fulcrums 22. At this time, the test force acting on the test piece 10 is detected by the load cell 14 and input to the control unit 23. Further, the deflection of the test piece 10 is measured by the displacement meter 40.

制御部23はCPU等を備えるコンピュータやシーケンサーによって構成される。図1に示すように、この制御部23には、タッチパネルを備えた表示部25と、ロードセル14と、負荷機構30が接続される。そして、制御部23は、ロードセル14からの試験力データや変位計40からのデータを取り込んで、データ処理を実行する。このような制御部23での演算等の処理により、試験片10に対する試験力(曲げ荷重)と試験片10におけるたわみが求められる。   The control unit 23 is configured by a computer including a CPU and a sequencer. As shown in FIG. 1, a display unit 25 having a touch panel, a load cell 14, and a load mechanism 30 are connected to the control unit 23. And the control part 23 takes in the test force data from the load cell 14, and the data from the displacement meter 40, and performs a data process. The test force (bending load) with respect to the test piece 10 and the deflection in the test piece 10 are obtained by such processing such as calculation in the control unit 23.

図2は、変位計40の変位検出部45を説明する側断面概要図である。   FIG. 2 is a schematic side sectional view for explaining the displacement detector 45 of the displacement meter 40.

変位計40は、曲げ試験用の試験治具に取り付けて、試験片10の中央部のたわみを接触式で測定するものである。図2に示すように、この変位計40は筐体42上面を貫通して負荷軸方向に伸縮可能に配設されたプローブ41と、筐体42内に設けられた変位検出部45から構成される。プローブ41は、先端部47と、支軸部48から構成される。変位検出部45は、筐体42に固設されたスケール44と、プローブ41の支軸部48の下端に接続された検出ヘッド43からなるリニアスケールにより、プローブ41の変位を検出している。なお、変位検出部45を構成するプローブ41の変位検出手段としては、例えば、差動トランス式など他の方式を採用してもよい。   The displacement meter 40 is attached to a test jig for a bending test and measures the deflection of the central portion of the test piece 10 by a contact method. As shown in FIG. 2, the displacement meter 40 includes a probe 41 that penetrates the upper surface of the housing 42 and can be expanded and contracted in the load axis direction, and a displacement detector 45 provided in the housing 42. The The probe 41 includes a distal end portion 47 and a support shaft portion 48. The displacement detector 45 detects the displacement of the probe 41 by a linear scale including a scale 44 fixed to the housing 42 and a detection head 43 connected to the lower end of the support shaft 48 of the probe 41. In addition, as a displacement detection means of the probe 41 which comprises the displacement detection part 45, you may employ | adopt other systems, such as a differential transformer type, for example.

なお、図1に示す材料試験機では、変位計40を支持台24上に取り付けているが、支持台24の高さを高くして、変位計40の変位検出部45を支持台24内に配置するようにしてもよい。この場合には、支持台24が、上述した変位計40の筐体42を兼ねることになる。   In the material testing machine shown in FIG. 1, the displacement meter 40 is mounted on the support 24, but the height of the support 24 is increased and the displacement detector 45 of the displacement meter 40 is placed in the support 24. It may be arranged. In this case, the support base 24 also serves as the casing 42 of the displacement meter 40 described above.

図3は、試験を開始するときのポンチ21とプローブ41の位置関係を説明する概要図である。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the positional relationship between the punch 21 and the probe 41 when the test is started.

一対の支点22に支持された試験片10にポンチ21を所定の試験力で押し付ける3点曲げ試験を開始するときには、クロスヘッド13を下降させてポンチ21を図3に仮想線で示す位置まで移動させて試験片10に当接させる。一方で、プローブ41を図3に仮想線で示す高さに移動させ、プローブ41の先端部47を試験片10におけるポンチ21の当接位置と対向する位置で当接させる。しかる後、クロスヘッド13を下降させてポンチ21を試験片10に押し込む曲げ試験が実行される。   When starting a three-point bending test in which the punch 21 is pressed against the test piece 10 supported by the pair of fulcrums 22 with a predetermined test force, the cross head 13 is lowered to move the punch 21 to the position indicated by the phantom line in FIG. And brought into contact with the test piece 10. On the other hand, the probe 41 is moved to a height indicated by an imaginary line in FIG. 3, and the tip portion 47 of the probe 41 is brought into contact with the test piece 10 at a position opposite to the contact position of the punch 21. Thereafter, a bending test is performed in which the cross head 13 is lowered and the punch 21 is pushed into the test piece 10.

次に、この発明の特徴部分であるプローブ支持機構について説明する。図4は、プローブ支持機構を説明するための概要図である。なお、図4は、図1の変位計40付近を側面から見た様子を示している。   Next, a probe support mechanism that is a characteristic part of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the probe support mechanism. FIG. 4 shows a state in which the vicinity of the displacement meter 40 of FIG. 1 is viewed from the side.

プローブ支持機構は、一端がプローブ41の支軸部48に接続されたワイヤ56が巻回された状態で回転軸53に配設された第1滑車51と、第1滑車51と同一の回転軸53に配設され、第1滑車51よりも直径が小さい第2滑車52と、第2滑車52に巻回されたワイヤ57の一端に接続された錘55を有する。回転軸53は、支持台24に立設された支柱54に回転可能に配設されており、第1滑車51と第2滑車52は回転軸53に固定されているので、第1滑車51と第2滑車52は回転軸53とともに支柱54に対して一体的に回転可能である。   The probe support mechanism includes a first pulley 51 disposed on the rotation shaft 53 in a state in which a wire 56 having one end connected to the support shaft portion 48 of the probe 41 is wound, and the same rotation shaft as the first pulley 51. 53, a second pulley 52 having a diameter smaller than that of the first pulley 51, and a weight 55 connected to one end of a wire 57 wound around the second pulley 52. The rotary shaft 53 is rotatably disposed on a support column 54 erected on the support base 24. Since the first pulley 51 and the second pulley 52 are fixed to the rotary shaft 53, the first pulley 51 and The second pulley 52 can rotate integrally with the support shaft 54 together with the rotation shaft 53.

ワイヤ56とプローブ41の支軸部48は、支軸部48の所定の高さ位置に固設された連結部材58を介して接続されている。ワイヤ56のプローブ41の支軸部48に接続されていない他端は、第1滑車51の外周面の所定の位置に固定されている。すなわち、プローブ41がワイヤ56により第1滑車51に吊られている状態である。また、錘55とワイヤ57とは、S字フック59を介して接続されており、錘55は、ワイヤ57に対して着脱自在となっている。ワイヤ57の錘55に接続されていない他端は、第2滑車52の外周面の所定の位置に固定されている。すなわち、錘55がワイヤ57により第2滑車52に吊られている状態である。   The wire 56 and the support shaft portion 48 of the probe 41 are connected to each other via a connecting member 58 fixed to a predetermined height position of the support shaft portion 48. The other end of the wire 56 not connected to the spindle 48 of the probe 41 is fixed at a predetermined position on the outer peripheral surface of the first pulley 51. That is, the probe 41 is suspended from the first pulley 51 by the wire 56. Further, the weight 55 and the wire 57 are connected via an S-shaped hook 59, and the weight 55 is detachable from the wire 57. The other end of the wire 57 not connected to the weight 55 is fixed at a predetermined position on the outer peripheral surface of the second pulley 52. That is, the weight 55 is suspended from the second pulley 52 by the wire 57.

一対の支点22に支持された試験片10にポンチ21を所定の試験力で押し付ける3点曲げ試験を開始するときには、クロスヘッド13を下降させてポンチ21を試験片10に当接させるとともに、プローブ41の先端部47を試験片10におけるポンチ21の当接位置と対向する位置に当接させる。このとき、プローブ41の先端部47は、第1滑車51および第2滑車52を介して伝達される錘55の重さを利用した所定の力で試験片10に当接する。なお、プローブ41の高さは、錘55の着脱や固定により調整される。例えば、プローブ41を試験片10に当接しない位置に配置したいときは、錘55をワイヤ56から取り外し、S字フック59を、支柱54の所定の位置に引っ掛けるなどしてもよいし、錘55の下に置台を設置するなどして錘55がそれより下に下降しないようにしてもよい。   When starting the three-point bending test in which the punch 21 is pressed against the test piece 10 supported by the pair of fulcrums 22 with a predetermined test force, the cross head 13 is lowered to bring the punch 21 into contact with the test piece 10 and the probe The tip portion 47 of 41 is brought into contact with the test piece 10 at a position facing the contact position of the punch 21. At this time, the distal end portion 47 of the probe 41 abuts on the test piece 10 with a predetermined force utilizing the weight of the weight 55 transmitted via the first pulley 51 and the second pulley 52. Note that the height of the probe 41 is adjusted by attaching or detaching or fixing the weight 55. For example, when it is desired to place the probe 41 at a position that does not contact the test piece 10, the weight 55 may be removed from the wire 56, and the S-shaped hook 59 may be hooked at a predetermined position of the column 54. The weight 55 may be prevented from descending below, for example, by placing a table below.

この実施形態では、直径の異なる第1滑車51と第2滑車52が同一軸で動く輪軸としている。そして、2つの滑車のうち直径が小さい第2滑車52に錘55を吊り下げたことで、第1滑車51の半径と第2滑車52の半径との比であるテコ比に応じて、支軸部48を上方向に持ち上げる距離と力が調整される。例えば、第1滑車51の半径:第2滑車52の半径の比が2:1の場合、プローブ41の先端部47が試験片10に接触するときの力(接触力)は錘55の重さの1/2になるが、支軸部48が上方向に持ち上げられた距離は、錘55の移動量の2倍になる。すなわち、プローブ41を上下動させる仕事が効率的に行える一方で、錘55により試験片10に作用する力を小さくすることができる構成となっている。   In this embodiment, the first pulley 51 and the second pulley 52 having different diameters are wheel shafts that move on the same axis. Then, the weight 55 is suspended from the second pulley 52 having a small diameter among the two pulleys, so that the support shaft is changed according to the lever ratio that is the ratio between the radius of the first pulley 51 and the radius of the second pulley 52. The distance and force for lifting the portion 48 upward is adjusted. For example, when the ratio of the radius of the first pulley 51 to the radius of the second pulley 52 is 2: 1, the force (contact force) when the tip portion 47 of the probe 41 contacts the test piece 10 is the weight of the weight 55. However, the distance by which the support shaft portion 48 is lifted upward is twice the amount of movement of the weight 55. In other words, the work of moving the probe 41 up and down can be performed efficiently, while the force acting on the test piece 10 by the weight 55 can be reduced.

なお、プローブ41を上方に持ち上げる力によりプローブ41の先端部47から試験片10に作用する力の大きさは、ワイヤ57に対して着脱可能となっている錘55を、重さが異なる錘55に変更することでも容易に調整される。また、錘55が着脱自在であることは、第1滑車51と第2滑車52の直径が同一の場合にもプローブ51を上方に持ち上げる力を容易に変更できるという点で効果がある。   The magnitude of the force acting on the test piece 10 from the tip 47 of the probe 41 by the force that lifts the probe 41 upward is such that the weight 55 that can be attached to and detached from the wire 57 is different from the weight 55 that has a different weight. It is easily adjusted by changing to Further, the fact that the weight 55 is detachable is effective in that the force for lifting the probe 51 upward can be easily changed even when the diameters of the first pulley 51 and the second pulley 52 are the same.

プローブ41の先端部47を、第1滑車51の半径と第2滑車52の半径との比と錘55の重さにより調整された所定の力で試験片10に当接させると、この状態でロードセル14が検出する試験力の値がゼロとなるようリセットし、試験を開始する。   When the tip portion 47 of the probe 41 is brought into contact with the test piece 10 with a predetermined force adjusted by the ratio of the radius of the first pulley 51 and the radius of the second pulley 52 and the weight of the weight 55, Reset the test force detected by the load cell 14 to zero, and start the test.

試験が開始されると、試験片10がポンチ21により押圧される。そして、曲げ試験力が加えられた試験片10の中央部が下方に向かってたわむにつれて、試験片10の裏面に先端部47が当接しているプローブ41が下方に移動する。このときには、プローブ41の動きと連動して回転軸53が回転(図4においては反時計回りに回転)する。一方で、この間のプローブ41を上方に持ち上げる力によりプローブ41の先端部47から試験片10に作用する力は、一定している。プローブ41の支軸部48の下端に連結された検出ヘッド43とスケール44により検出された値が制御部23に送信され、プローブ41の変位がたわみ量として算出される。   When the test is started, the test piece 10 is pressed by the punch 21. Then, as the central portion of the test piece 10 to which the bending test force is applied bends downward, the probe 41 whose tip 47 is in contact with the back surface of the test piece 10 moves downward. At this time, the rotating shaft 53 rotates (rotates counterclockwise in FIG. 4) in conjunction with the movement of the probe 41. On the other hand, the force which acts on the test piece 10 from the front-end | tip part 47 of the probe 41 by the force which lifts the probe 41 upwards in the meantime is constant. A value detected by the detection head 43 and the scale 44 connected to the lower end of the spindle portion 48 of the probe 41 is transmitted to the control unit 23, and the displacement of the probe 41 is calculated as a deflection amount.

この実施形態では、錘55を利用してプローブ41を上方に持ち上げる力によりプローブ41の先端部47から試験片10に作用する力は、試験が開始された後も、一定の力で試験片10に作用する。この力は、試験開始時のロードセル14の検出値がゼロとなるようリセットすることにより、考慮する必要のない値として扱うことができる。図5に示す従来の変位計140では、バネ149の反力がポンチ21で押されるほど大きくなるという、試験中における反力の変動が、ロードセル14による試験力の検出値の正確さを損ねていたが、この発明の材料試験機では、上述したプローブ支持機構を備えたことにより、試験中において従来のような反力の変動の影響を受けない試験力の検出が可能となる。すなわち、より正確な試験力の検出値が得られる。   In this embodiment, the force acting on the test piece 10 from the distal end portion 47 of the probe 41 by the force that lifts the probe 41 upward using the weight 55 is a constant force after the test is started. Act on. This force can be handled as a value that does not need to be considered by resetting the detection value of the load cell 14 at the start of the test to zero. In the conventional displacement meter 140 shown in FIG. 5, the variation in the reaction force during the test that the reaction force of the spring 149 increases as the punch 21 is pushed impairs the accuracy of the detected value of the test force by the load cell 14. However, in the material testing machine of the present invention, the provision of the above-described probe support mechanism makes it possible to detect a test force that is not affected by fluctuations in reaction force during the test. That is, a more accurate test force detection value can be obtained.

なお、この実施形態ではワイヤ56とワイヤ57の重さはプローブ41や錘55の重さと比較して無視できる程度の小さいものである。したがって第1滑車51と第2滑車52の回転に伴って変動するワイヤ自身による荷重変動は無視できる。   In this embodiment, the weights of the wire 56 and the wire 57 are negligibly small compared to the weights of the probe 41 and the weight 55. Therefore, the load fluctuation caused by the wire itself that varies with the rotation of the first pulley 51 and the second pulley 52 can be ignored.

この発明に係る材料試験機では、従来の変位計140により正確な試験力の検出が可能であることから、より正確な曲げ強さを算出することが可能となる。さらに、この材料試験機による曲げ試験において求めた荷重−たわみ曲線を用いて計算される曲げ弾性率も、より正確な値として算出することが可能となる。このため、材料の曲げ特性の評価をより正確に行うことが可能となる。   In the material testing machine according to the present invention, since the test force can be accurately detected by the conventional displacement meter 140, it is possible to calculate a more accurate bending strength. Furthermore, the bending elastic modulus calculated using the load-deflection curve obtained in the bending test by this material testing machine can be calculated as a more accurate value. For this reason, it becomes possible to evaluate the bending characteristic of material more correctly.

また、図5に示す従来の接触式の変位計140を備える材料試験機では、試験片10は、ポンチ21により僅かに押されている状態で、一対の支点22により支持されるとともに、ポンチ21が当接する反対側からバネ149によりプローブ141に押された状態で、試験位置に配置されている。これは、プローブ141の先端位置と一対の支点22の先端位置とを完全に水平に合わせることは難しいため、プローブ141の先端の方が一対の支点22よりも僅かに試験片10に近くなるようにプローブ141の先端位置を調整していることによる。このため従来は、ポンチ21を試験片10から離隔させた状態で、試験片10を一対の支点22で支持させるときに、試験片10の支持が不安定になる(試験片10がプローブ141により浮き上がる)という問題も生じていた。   Further, in the material testing machine including the conventional contact displacement meter 140 shown in FIG. 5, the test piece 10 is supported by the pair of fulcrums 22 while being slightly pushed by the punch 21, and the punch 21. Is placed at the test position in a state where the probe 141 is pushed by the spring 149 from the opposite side. This is because it is difficult to perfectly align the tip position of the probe 141 and the tip position of the pair of fulcrums 22 so that the tip of the probe 141 is slightly closer to the test piece 10 than the pair of fulcrums 22. This is because the tip position of the probe 141 is adjusted. For this reason, conventionally, when the test piece 10 is supported by the pair of fulcrums 22 in a state where the punch 21 is separated from the test piece 10, the support of the test piece 10 becomes unstable (the test piece 10 is moved by the probe 141. The problem of rising) also occurred.

この発明の材料試験機では、錘55がワイヤ57に対して着脱自在であることから、試験片10を一対の支点22により支持させるときに、錘55をワイヤ57から取り外す等しておくことでプローブ41を試験片10に接触しない位置に置くことができる。このように、ポンチ21を試験片10から離隔させた状態で、試験片10を一対の支点22で支持させるときに、プローブ41を試験片10の配置に障害とならない位置も配置できることから、試験片10がプローブ41の接触により浮き上がることがなく、試験片10の位置がずれることを防止することができる。   In the material testing machine of this invention, since the weight 55 is detachable from the wire 57, the weight 55 is removed from the wire 57 when the test piece 10 is supported by the pair of fulcrums 22. The probe 41 can be placed at a position where it does not contact the test piece 10. Thus, when the test piece 10 is supported by the pair of fulcrums 22 in a state where the punch 21 is separated from the test piece 10, a position where the probe 41 does not become an obstacle to the arrangement of the test piece 10 can be arranged. The piece 10 is not lifted by the contact of the probe 41, and the position of the test piece 10 can be prevented from being shifted.

なお、上述した実施形態では、直径が異なる第1滑車51と第2滑車52を有するプローブ支持機構を例に説明したが、1つの滑車を介して錘55の重さを、プローブ41を上方向に移動させる力とするプローブ支持機構を構成してもよい。すなわち、この発明のプローブ支持機構おける錘を利用した所定の力は、輪軸の他に定滑車やその他の要素により、錘55の重力に従った下向きの力を上向きの所定の力にするものを含むものであり、実施形態に限定されない。   In the above-described embodiment, the probe support mechanism having the first pulley 51 and the second pulley 52 having different diameters has been described as an example. However, the weight of the weight 55 is set upward via the single pulley. You may comprise the probe support mechanism used as the force moved to. In other words, the predetermined force using the weight in the probe support mechanism of the present invention is to make the downward force according to the gravity of the weight 55 an upward predetermined force by a fixed pulley or other elements in addition to the wheel shaft. It is included and is not limited to the embodiment.

10 試験片
11 ねじ棹
13 クロスヘッド
14 ロードセル
16 テーブル
19 支柱
21 ポンチ
22 支点
23 制御部
24 支持台
25 表示部
30 負荷機構
40 変位計
41 プローブ
42 筐体
43 検出ヘッド
44 スケール
45 変位検出部
47 先端部
48 支軸部
51 第1滑車
52 第2滑車
53 回転軸
54 支柱
55 錘
56 ワイヤ
57 ワイヤ
59 S字フック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Test piece 11 Screw head 13 Cross head 14 Load cell 16 Table 19 Support column 21 Punch 22 Support point 23 Control part 24 Support stand 25 Display part 30 Load mechanism 40 Displacement meter 41 Probe 42 Housing | casing 43 Detection head 44 Scale 45 Displacement detection part 47 Tip Portion 48 Support shaft 51 First pulley 52 Second pulley 53 Rotating shaft 54 Post 55 Weight 56 Wire 57 Wire 59 S-shaped hook

Claims (3)

一対の支点により支持された試験片に対して試験力を付与することにより曲げ試験を実行する材料試験機において、
負荷機構により昇降するクロスヘッドに配設されたポンチと、
前記クロスヘッドに配設され、前記試験片に与えられた試験力を検出するための荷重検出器と、
負荷軸方向に伸縮するとともに、前記ポンチと前記試験片を挟んで対向配置され、前記ポンチが当接する面とは反対側の面に先端部が接触するプローブを有し、前記試験片のたわみを測定する変位計と、
前記変位計における前記プローブの先端部を、錘を利用した所定の力で試験片に当接させるプローブ支持機構と、
を備えたことを特徴とする材料試験機。
In a material testing machine that performs a bending test by applying a test force to a test piece supported by a pair of fulcrums,
A punch disposed on the crosshead that is raised and lowered by the load mechanism;
A load detector disposed on the crosshead for detecting a test force applied to the test piece;
The probe has a probe that expands and contracts in the direction of the load axis, is opposed to the punch and the test piece, and has a probe whose tip is in contact with the surface opposite to the surface with which the punch abuts. A displacement meter to be measured;
A probe support mechanism for bringing the tip of the probe in the displacement meter into contact with a test piece with a predetermined force using a weight;
A material testing machine characterized by comprising:
請求項1に記載の材料試験機において、
前記プローブ支持機構は、
前記プローブの支軸部に接続されたワイヤが巻回される第1滑車と、
前記第1滑車と同一軸に配設され、前記第1滑車と直径が異なる第2滑車と、
前記第2滑車に巻回されたワイヤに接続された錘と、
を有する材料試験機。
The material testing machine according to claim 1,
The probe support mechanism is
A first pulley on which a wire connected to the spindle portion of the probe is wound;
A second pulley disposed on the same axis as the first pulley and having a diameter different from that of the first pulley;
A weight connected to a wire wound around the second pulley;
Having a material testing machine.
請求項1または2に記載の材料試験機において、
前記錘は、着脱自在に配設される材料試験機。
The material testing machine according to claim 1 or 2,
The weight is a material testing machine that is detachably disposed.
JP2014145597A 2014-07-16 2014-07-16 Material testing machine Pending JP2016020879A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014145597A JP2016020879A (en) 2014-07-16 2014-07-16 Material testing machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014145597A JP2016020879A (en) 2014-07-16 2014-07-16 Material testing machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016020879A true JP2016020879A (en) 2016-02-04

Family

ID=55265789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014145597A Pending JP2016020879A (en) 2014-07-16 2014-07-16 Material testing machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016020879A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110132754A (en) * 2019-05-28 2019-08-16 凯德技术长沙股份有限公司 One kind circumnutates test equipment
JP2020074845A (en) * 2018-11-06 2020-05-21 株式会社コーセー Method of evaluating eyelash curler and jig and eyelash curler used for the method
CN112525663A (en) * 2019-09-17 2021-03-19 株式会社岛津制作所 Material testing machine
CN113533081A (en) * 2020-04-15 2021-10-22 Oppo(重庆)智能科技有限公司 Intensity detection device and method and computer storage medium
JP2022108850A (en) * 2021-01-14 2022-07-27 株式会社島津製作所 Testing device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020074845A (en) * 2018-11-06 2020-05-21 株式会社コーセー Method of evaluating eyelash curler and jig and eyelash curler used for the method
JP7159010B2 (en) 2018-11-06 2022-10-24 株式会社コーセー A method for evaluating an eyelash curler, and a jig and eyelash curler used in the method.
CN110132754A (en) * 2019-05-28 2019-08-16 凯德技术长沙股份有限公司 One kind circumnutates test equipment
CN112525663A (en) * 2019-09-17 2021-03-19 株式会社岛津制作所 Material testing machine
EP3795978A1 (en) 2019-09-17 2021-03-24 Shimadzu Corporation Material testing machine
US11143580B2 (en) 2019-09-17 2021-10-12 Shimadzu Corporation Material testing machine
CN113533081A (en) * 2020-04-15 2021-10-22 Oppo(重庆)智能科技有限公司 Intensity detection device and method and computer storage medium
JP2022108850A (en) * 2021-01-14 2022-07-27 株式会社島津製作所 Testing device
JP7414023B2 (en) 2021-01-14 2024-01-16 株式会社島津製作所 test equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6011486B2 (en) Material testing machine
JP2016020879A (en) Material testing machine
CN103954262A (en) Device for measuring radial deformation of cylindrical test piece
JP6017187B2 (en) Indentation testing machine
CN103364262B (en) A kind of polymkeric substance environmental stress cracking experiment combined device
CN102645380A (en) Structural timber bend strength tester and structural timber bend strength test method
CN205861030U (en) Bearing end-play testing agency
CN104155333A (en) Device and method for measuring wire and cable expansion coefficient
CN104848990A (en) Ultra-precision dynamic balancing device applicable to micro rotor
CN107632245A (en) A kind of special pressure resistant testing device for hot weld detection device
JP4709913B2 (en) Touch panel inspection machine
JP2017227475A (en) Hardness testing machine
CN102998254A (en) Micro friction force measuring device
CN203949656U (en) A kind of cylinder specimen radial deformation measurement mechanism
US8917105B2 (en) Solder bump testing apparatus and methods of use
CN102519798B (en) Device and method for measuring stiffness of canted coil spring
CN105127242B (en) A kind of axial workpiece curvature correction method
CN209570460U (en) A kind of long-time creep test machine
CN208860513U (en) A kind of spring force value test machine
JP2019002831A (en) Indicator inspection machine, inspection method thereof, and inspection program,
CN102384708A (en) Measuring tool for detecting spiral lift of vibration absorber spring seat
CN206974641U (en) A kind of spring force test device of spring used in micromachine
CN206862804U (en) A kind of electronic type metal Rockwell apparatus
CN220356664U (en) Bearing pre-tightening detection device
JP2017020926A (en) Material testing machine