JP2804342B2 - Tensile testing machine for tubular specimens - Google Patents

Tensile testing machine for tubular specimens

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JP2804342B2
JP2804342B2 JP2113018A JP11301890A JP2804342B2 JP 2804342 B2 JP2804342 B2 JP 2804342B2 JP 2113018 A JP2113018 A JP 2113018A JP 11301890 A JP11301890 A JP 11301890A JP 2804342 B2 JP2804342 B2 JP 2804342B2
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test piece
crosshead
cored bar
tubular test
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由勝 土井
恵 田中
哲男 中野
善興 小宮
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、鋼管などの管状試験片の引張試験に必須の
芯金着脱作業を自動化し得る材料試験機に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a material testing machine capable of automating a core metal attaching / detaching operation essential for a tensile test of a tubular test piece such as a steel pipe.

B.従来の技術 鋼管などの管状試験片を引張試験する際には、管状試
験片をつかみ具で把持するときに管が変形しないように
芯金が管状試験片の両端に挿入する作業が不可欠であ
る。かかる芯金着脱作業を手作業で行うと試験の自動化
が難しい。そこで従来は、例えば特開昭63−275930号公
報に開示されているような芯金着脱機構を用いてその自
動化を図っている。
B. Conventional technology When performing a tensile test on a tubular test piece such as a steel pipe, it is essential to insert a core into both ends of the tubular test piece so that the tube does not deform when the tubular test piece is gripped by the gripper. It is. If such a core metal attaching / detaching operation is performed manually, it is difficult to automate the test. Therefore, conventionally, the automation has been attempted by using a core metal attaching / detaching mechanism as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-275930, for example.

ここに開示されている材料試験機は、負荷軸心と同軸
に配置された芯金挿入/引き抜け用シリンダと、そのピ
ストンの先端に固設され芯金係合部が形成された取付ブ
ロックと、端部が取付ブロックの係合部に係合されて連
結される芯金と、芯金引き抜き時に試験片の端面を掛止
するストッパがピストンロッド先端に設けられた一対の
シリンダとを有する。取付ブロックの係合部は各種外径
の芯金が係合可能にされており、そのため、芯金の外径
に応じてストッパの位置をシリンダで調整可能にしてい
る。
The material testing machine disclosed herein includes a core metal insertion / removal cylinder disposed coaxially with a load axis, a mounting block fixed to the tip of the piston and having a core metal engaging portion formed thereon. And a pair of cylinders each having an end portion engaged with an engagement portion of the mounting block and connected thereto, and a stopper provided at a tip end of the piston rod for engaging an end surface of the test piece when the core bar is pulled out. The engaging portion of the mounting block can engage with a metal core having various outer diameters. Therefore, the position of the stopper can be adjusted by a cylinder according to the external diameter of the metal core.

C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の材料試験機において
は、芯金の外径に応じてストッパの位置を変更するため
に一対のシリンダなどが不可欠で、これらをクロスヘッ
ドの狭い領域に設けるのが難しく、しかも部品点数が多
くなって高価な試験機になってしまう。
C. Problems to be Solved by the Invention However, in such a conventional material testing machine, a pair of cylinders and the like are indispensable for changing the position of the stopper according to the outer diameter of the cored bar, and these are cross-headed. It is difficult to provide the tester in a narrow area, and the number of parts increases, resulting in an expensive tester.

本発明の目的は、簡易な構成で廉価にした芯金自動着
脱機構を備えた管状試験片用引張試験機を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tensile tester for a tubular test piece having a simple structure and an inexpensive cored bar automatic attaching / detaching mechanism.

D.課題を解決するための手段 一実施例である第1図〜第3図に対応づけて本発明を
説明すると、本発明は、対向する一対のクロスヘッド1
6,17と、この一対のクロスヘッド16,17の間隔を変更し
て管状試験片TPを負荷する負荷手段12と、管状試験片TP
の両端に対して挿脱するために芯金30を負荷軸心に沿っ
て駆動する芯金着脱機構20と、両端に芯金30が挿入され
た管状試験片TPを把持する開閉式つかみ具18とを具備す
る試験機に適用される。
D. Means for Solving the Problems The present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 which are one embodiment.
6, 17 and loading means 12 for changing the distance between the pair of crossheads 16, 17 to load the tubular test piece TP, and the tubular test piece TP
A core metal attachment / detachment mechanism 20 for driving the core metal 30 along the load axis for inserting and removing the core metal 30 with respect to both ends thereof, and an opening / closing type gripper 18 for gripping the tubular test piece TP having the core metal 30 inserted at both ends. It is applied to a testing machine having:

そして上述の目的は次の構成で達成される。 The above object is achieved by the following configuration.

芯金30は、管状試験片TPに挿入される芯金本体部31
と、芯金本体部31の端部に形成され芯金着脱機構20に係
合される係合部32とを有し、この芯金本体部30には当て
金33が摺動可能にフランジ状に装着され、さらに芯金係
合部31は当て金33がフランジ状に装着された状態にて芯
金着脱機構20U、20Lに対して係脱され、芯金係合部31が
芯金着脱機構20U、20Lに係合したとき、当て金33は、負
荷軸方向にはいずれの方向にも移動しないようにクロス
ヘッドの係合溝41に係合されるようにする。
The core metal 30 is a core metal main body 31 inserted into the tubular test piece TP.
And an engaging portion 32 formed at the end of the cored bar main body 31 and engaged with the cored bar attaching / detaching mechanism 20. The paddle 33 is slidably flanged on the cored bar main body 30. The core bar engaging portion 31 is disengaged from the core bar attaching / detaching mechanisms 20U and 20L with the backing plate 33 mounted in a flange shape, and the core bar engaging portion 31 is attached to the core bar attaching / detaching mechanism. When engaged with 20U, 20L, the contact plate 33 is engaged with the engagement groove 41 of the crosshead so as not to move in any direction in the load axis direction.

E.作用 芯金着脱機構20により芯金30を管状試験片TPの両端部
に挿入してから開閉式つかみ具18で管状試験片TPの両端
を把持する。負荷手段12で試験片TPに対して引張り試験
を行った後、芯金着脱機構20により管状試験片TPから芯
金30を引き抜く。このとき、芯金30とともに管状試験片
TPも一緒に駆動されるが、クロスヘッド16,17によって
負荷軸心方向の動きが拘束されている当て金33に管状試
験片TPの端面が掛止されるので、芯金30だけが引き抜か
れる。当て金33は芯金30の外径に拘らず芯金本体部31に
フランジ状に装着されるから、芯金着脱機構20によりど
のような外径の芯金も特別な装置を付設せずに引く抜く
ことが可能であり、また芯金30に当て金33を装着して一
体化した状態で芯金着脱機構20への挿脱が可能となる。
また、当て金がクロスヘッドの係合溝に係合するから、
負荷軸のいずれの方向にも移動することがない。
E. Action The core metal 30 is inserted into both ends of the tubular test piece TP by the core metal attaching / detaching mechanism 20, and then both ends of the tubular test piece TP are gripped by the open / close gripper 18. After the tensile test is performed on the test piece TP by the loading means 12, the core metal 30 is pulled out from the tubular test piece TP by the core metal attaching / detaching mechanism 20. At this time, the tubular test piece together with the core metal 30
The TP is also driven, but the end face of the tubular test piece TP is hooked on the backing plate 33 whose movement in the load axis direction is restricted by the crossheads 16 and 17, so that only the core bar 30 is pulled out. . The backing plate 33 is mounted in a flange shape on the cored bar main body 31 irrespective of the outer diameter of the cored bar 30, so the cored bar attachment / detachment mechanism 20 can be used to attach a cored bar of any outer diameter without special equipment. It can be pulled out and pulled out, and can be inserted into and removed from the core metal attaching / detaching mechanism 20 in a state where the contact metal 33 is attached to the metal core 30 and integrated.
Also, since the backing engages with the engaging groove of the crosshead,
It does not move in any direction of the load axis.

なお、以上のD項,E項では説明をわかりやすくするた
めに実施例の図を用いたが、これにより本発明が実施例
に限定されるものではない。
In the above paragraphs D and E, the drawings of the embodiments are used to make the description easy to understand, but the present invention is not limited to the embodiments.

F.実施例 第1図〜第3図に基づいて本発明の一実施例を説明す
る。
F. Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第3図は、鋼管などの管状試験片の端部に挿入される
芯金を示す図である。芯金30は、管状試験片の内径に即
した外径を有する円柱状の本体部31と、その下端部に形
成された芯金着脱機構に係合する係合部32とを有する。
その係合部32の上部の芯金本体部31には、フランジ状の
当て金33が摺動可能に装着されている。当て金33には、
芯金30を試験機に装着する際に後述する案内部材40の溝
41に係合されて摺動する摺動33aが設けられている。ま
た当て金33は、その溝41に係合されて負荷軸方向に拘束
され芯金引抜き時に試験片の端面を掛止する機能も有す
る。
FIG. 3 is a view showing a metal core inserted into an end of a tubular test piece such as a steel pipe. The core 30 has a columnar main body 31 having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the tubular test piece, and an engaging portion 32 formed at the lower end thereof for engaging with a core metal attaching / detaching mechanism.
A flange-shaped backing plate 33 is slidably mounted on the cored bar main body 31 above the engaging portion 32. The compensation 33
When mounting the core bar 30 on the tester, the groove of the guide member 40 described later is used.
A slide 33a which is engaged with the slide 41 and slides is provided. Further, the backing plate 33 has a function of engaging with the groove 41 and constrained in the load axis direction to lock the end surface of the test piece when the core bar is pulled out.

第1図は本実施例に係る万能試験機の正面図およびそ
の平面図である。ベッド11上にはラムシリンダ(負荷手
段)12が設置されるとともに、一対のねじ柱13が立設さ
れ、ラム12aの上部に固着されたテーブル14には一対の
支柱15が立設されている。一対の支柱15の上端には上部
クロスヘッド(第1のクロスヘッド)16が横架されて固
着され、一対のねじ柱13には、下部クロスヘッド(第2
のクロスヘッド)17がその内部に設けられ後述の一対の
ナット71を介して螺合されている。上部クロスヘッド16
は、ラムシリンダ12の伸縮によりテーブル14,支柱15と
一体に上下動可能であり、下部クロスヘッド17は、ナッ
ト71の回転により上下動可能とされている。また、上下
のクロスヘッド16,17には、油圧式上部つかみ具18Uおよ
び下部つかみ具18L(それぞれを代表して符号18で示
す)がそれぞれ対向して内蔵され、試験片TPの両端は上
下つかみ具18U,18Lにそれぞれ把持される。さらに、上
クロスヘッド16の上面には上部芯金着脱機構20Uが、下
クロスヘッド17の下面には下部芯金着脱機構20Lがそれ
ぞれ負荷軸心Xと同軸に設置されている。これらの芯金
着脱機構を代表して符号20で示す。
FIG. 1 is a front view and a plan view of a universal testing machine according to the present embodiment. A ram cylinder (load means) 12 is installed on the bed 11, a pair of screw columns 13 are erected, and a pair of columns 15 is erected on a table 14 fixed on the upper part of the ram 12 a. . An upper crosshead (first crosshead) 16 is horizontally fixed to the upper ends of the pair of columns 15, and the lower crosshead (second
Crosshead) 17 is provided therein, and is screwed through a pair of nuts 71 described later. Upper crosshead 16
Can move up and down integrally with the table 14 and the column 15 by expansion and contraction of the ram cylinder 12, and the lower crosshead 17 can move up and down by rotation of a nut 71. The upper and lower crossheads 16 and 17 are provided with a hydraulic upper grip 18U and a lower grip 18L (represented by reference numeral 18) in opposition to each other. The tools 18U and 18L respectively hold them. Further, an upper metal core attachment / detachment mechanism 20U is provided on the upper surface of the upper crosshead 16, and a lower metal core attachment / detachment mechanism 20L is provided on the lower surface of the lower crosshead 17, coaxially with the load axis X. Reference numeral 20 indicates these core metal attaching / detaching mechanisms.

次に、第2図より下部クロスヘッド17の構造について
説明する。
Next, the structure of the lower crosshead 17 will be described with reference to FIG.

第2図(a)は下部クロスヘッド17の正面部分破断面
図、(b)は(a)の平面図である。クロスヘッド17
は、ねじ柱13に螺合して支持される左右一対の支持ブロ
ック171と、左右の支持ブロック171間に挟設されボルト
173で螺着される中央ブロック172とに3分割されてい
る。ボルト173は、支持ブロック171の外側面の左右両端
に各一列4本づつ設けられ、負荷時に第2図(a)の紙
面内に生ずる曲げモーメントに抗する。また、支持ブロ
ック171の内側面には突部171Aが突設され、中央ブロッ
ク172の外側面には凹部172Aが凹設され、突部171Aを凹
部172Aに嵌合させて負荷軸方向の剪断力を保持する。
2 (a) is a partially cutaway front view of the lower crosshead 17, and FIG. 2 (b) is a plan view of FIG. 2 (a). Crosshead 17
Are a pair of left and right support blocks 171 that are screwed and supported by the screw columns 13 and bolts that are sandwiched between the left and right support blocks 171.
A central block 172 screwed at 173 is divided into three parts. Bolts 173 are provided on each of the right and left ends of the outer surface of the support block 171 in a row, four in each row, and resist a bending moment generated in the paper surface of FIG. A projection 171A is provided on the inner surface of the support block 171 and a recess 172A is provided on the outer surface of the central block 172. Hold.

支持ブロック171には回転ナット71が回転可能に設け
られ、その回転ナット71の下端面にはギア72が固着され
ている。ギア72はアイドルギア73を介してクロスヘッド
17に内蔵される不図示の油圧モータの出力軸と接続さ
れ、油圧モータにより回転ナット71を回転駆動してクロ
スヘッド17を昇降する。
A rotation nut 71 is rotatably provided on the support block 171, and a gear 72 is fixed to a lower end surface of the rotation nut 71. Gear 72 is crosshead via idle gear 73
The rotary head 71 is connected to the output shaft of a hydraulic motor (not shown) built in the rotary motor 17 and is rotated by the hydraulic motor to move the crosshead 17 up and down.

74はクロスヘッド17の上面に設置されたバックラッシ
ュ除去装置である。このバックラッシュ除去装置74は、
支持ブロック171の上面に螺着された環状金具741と、ね
じ柱13に螺合され環状金具741の内部に回転ナット71の
上端面と間隙をあけて収容されたばね反力支持ナット74
2と、環状金具741の開放上端部に螺合されたカップ部材
743と、カップ部材743と反力支持ナット742との間に挟
着されるばね受け744と、このばね受け744とカップ部材
743との間に介設されるばね745とから成り、ばね745の
ばね力でクロスヘッド17を常時上方に付勢して回転ナッ
ト71とねじ柱13のバックラッシュを除去している。
74 is a backlash removing device installed on the upper surface of the crosshead 17. This backlash removing device 74
An annular metal fitting 741 screwed to the upper surface of the support block 171 and a spring reaction force supporting nut 74 screwed into the screw post 13 and housed inside the annular metal fitting 741 with a gap from the upper end surface of the rotating nut 71.
2 and a cup member screwed into the open upper end of the annular metal fitting 741
743, a spring receiver 744 sandwiched between the cup member 743 and the reaction force support nut 742, and the spring receiver 744 and the cup member
A spring 745 interposed between the rotary nut 743 and the spring 745 urges the crosshead 17 upward by the spring force of the spring 745 to remove backlash between the rotary nut 71 and the threaded column 13.

さらに支持ブロック171には回転ナット71の軸芯と平
行に支柱15が貫通する孔171Bも貫通されている。
Further, the support block 171 also has a hole 171B through which the column 15 penetrates in parallel with the axis of the rotating nut 71.

一方、中央ブロック172の上面中央には試験機の前後
方向に開通する凹部172Bが形成され、この凹部172Bの相
対向する側面部には、管状試験片TPの下端を左右から把
持する油圧水平開閉式つかみ具18Lが内蔵される。油圧
水平開閉式つかみ具18Lは負荷軸芯をはさんで相対向し
て伸縮する一対の油圧シリンダ180を有する。この油圧
シリンダ180は、中央ブロック172の左右の側端面から穿
設された油圧シリンダ用ボア181と、このボア181内に左
右の開放端側から摺動可能に挿入され先端のピストンロ
ッド182aが凹部172Bに突出するピストン182と、ボア181
の開放端部に嵌合された油圧シリンダ180のシール用円
板183とから構成され、中央ブロック172の左右側端面に
各支持ブロック171の内側面を当ててボルト173で螺着す
ることにより、ボア181が油密状態にされている。そし
て、各ピストンロッド182aの先端に装着された一対のつ
かみ歯185がその凹部172B内で開閉可能に構成されてい
る。
On the other hand, a concave portion 172B is formed at the center of the upper surface of the central block 172 so as to open in the front-rear direction of the tester. A built-in gripper 18L is included. The hydraulic horizontal opening / closing grip 18L has a pair of hydraulic cylinders 180 that extend and contract in opposition to each other across a load axis. The hydraulic cylinder 180 has a hydraulic cylinder bore 181 drilled from the left and right side end surfaces of the central block 172, and a piston rod 182a at the distal end which is slidably inserted into the bore 181 from the left and right open ends. Piston 182 projecting into 172B and bore 181
And a sealing disk 183 of the hydraulic cylinder 180 fitted to the open end of the support block 171. Bore 181 is oil tight. A pair of gripping teeth 185 attached to the tip of each piston rod 182a is configured to be openable and closable within the recess 172B.

さらに、凹部172Bの中央底部には負荷軸心Xと同軸で
貫通孔172Cが穿設され、この貫通孔172Cにスリーブ25が
嵌入されている。
Further, a through hole 172C is formed coaxially with the load axis X at the center bottom of the concave portion 172B, and the sleeve 25 is fitted into the through hole 172C.

中央ブロック172の下面には、その貫通孔172Cと同軸
に、管状試験片TPの下端部に芯金30を挿脱する下部芯金
着脱機構20Lが設けられている。この芯金着脱機構20
は、中央ブロック172の底面に負荷軸心Xと同軸に固着
されたシリンダチューブ21と、このシリンダチューブ21
内を摺動するピストン22と、ピストン22に圧縮ばねを介
して締付ナット23によって結合したピストンロッド24か
ら成る油圧シリンダで構成される。ピストンロッド24の
突出端側は貫通孔172Cに設けたスリーブ25に上下方向に
摺動可能に嵌合され、その上端面には芯金30の係合部32
が係脱される断面凸状の溝24aが形成されている。
On the lower surface of the central block 172, a lower metal core attaching / detaching mechanism 20L for inserting and removing the metal core 30 from the lower end of the tubular test piece TP is provided coaxially with the through hole 172C. This core metal attachment / detachment mechanism 20
A cylinder tube 21 fixed to the bottom surface of the central block 172 coaxially with the load axis X;
It comprises a hydraulic cylinder consisting of a piston 22 that slides inside and a piston rod 24 connected to the piston 22 by a tightening nut 23 via a compression spring. The protruding end side of the piston rod 24 is vertically slidably fitted to the sleeve 25 provided in the through hole 172C, and the upper end surface thereof has an engaging portion 32 of the core bar 30.
A groove 24a having a convex cross section is formed.

また、中央ブロック172の前後方向に延在する凹部172
Bの底には、芯金30を芯金着脱機構20に対して係脱する
際の案内部材40が設置されている。この案内部材40の上
部には、芯金30の当て金33をその摺動部33aにより案内
する溝41が刻設され、その中心部の裏面には下部芯金着
脱機構20Lのピストンロッド24の先端部が収容可能にな
っている。
Also, a recess 172 extending in the front-rear direction of the central block 172.
At the bottom of B, a guide member 40 for engaging and disengaging the core metal 30 with respect to the core metal attaching / detaching mechanism 20 is provided. On the upper part of the guide member 40, a groove 41 for guiding the contact metal 33 of the core metal 30 by its sliding part 33a is engraved, and on the back surface of the center part, the piston rod 24 of the lower core metal attaching / detaching mechanism 20L is formed. The tip can be accommodated.

一方、第1図に示すように上部クロスヘッド16は、一
対の支柱15の上部に固着されている左右の支持ブロック
161と、左右の支持ブロック161間に計16本のボルトで挾
設されて支持される中央ブロック162とから構成され、
支持ブロック161にはねじ柱13の貫通孔161Aが穿設され
る。また、下部クロスヘッド17と同様、支持ブロック16
1と中央ブロック162とはそれらの接触面で凹凸嵌合さ
れ、この凹凸嵌合により負荷軸心方向のせん断力を保持
し、負荷による曲げモーメントは合計16本のボルトで分
担する。さらに中央ブロック162の下面中心には中央ブ
ロック162の前後方向に凹部162Bが形成され、この凹部1
62Bをはさんで左右に開閉する油圧式上部つかみ部18Uが
内蔵され、中央ブロック162の上面には負荷軸心Xに同
軸で上部芯金着脱機構20Uが設置されている。油圧式上
部つかみ具18Uおよび上部芯金着脱機構20Uの構造は下部
クロスヘッド17に内蔵の油圧開閉式つかみ具18Lと下部
芯金着脱機構20Lと全く同様であり、その説明を省略す
る。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the upper crosshead 16 includes left and right support blocks fixed to the upper portions of a pair of columns 15.
161 and a central block 162 sandwiched and supported by a total of 16 bolts between the left and right support blocks 161.
The support block 161 is provided with a through hole 161A for the screw post 13. Also, like the lower crosshead 17, the support block 16
The 1 and the central block 162 are fitted in an uneven manner at their contact surfaces, and the shearing force in the axial direction of the load is maintained by the uneven fitting, and the bending moment due to the load is shared by a total of 16 bolts. Further, a concave portion 162B is formed at the center of the lower surface of the central block 162 in the front-rear direction of the central block 162.
A hydraulic upper grip 18U that opens and closes left and right across 62B is built in, and an upper core metal attaching / detaching mechanism 20U is installed on the upper surface of the central block 162 coaxially with the load axis X. The structures of the hydraulic upper grip 18U and the upper core attaching / detaching mechanism 20U are completely the same as the hydraulic opening / closing grip 18L and the lower core attaching / detaching mechanism 20L built in the lower crosshead 17, and the description thereof will be omitted.

以上のように構成された万能試験機を用いて管状試験
片TPに対して次のように引張試験を行うことができる。
Using the universal testing machine configured as described above, a tensile test can be performed on the tubular test piece TP as follows.

まず、ねじ柱13に螺合された下部クロスヘッド17内の
回転ナット71を回転させて下部クロスヘッド17を管状試
験片TPの長さに応じて位置調整する。次いで、上下の各
芯金着脱機構20のピストンロッド24を伸長させてその先
端を案内部材40の裏面に収容し、ピストンロッド24の先
端の溝24aを案内部材40の溝41に対して位置決めしてお
く。そして、上下の中央ブロック162および172の前面側
から、当て金33に一体にされた芯金30を案内溝41に沿っ
て負荷軸心まで前進させ、芯金係合部32をピストンロッ
ド24の溝24aに係合させる。その後いったんピストンロ
ッド24を収縮して芯金30をつかみ歯185の間から退避さ
せる。そして、上下つかみ具18のつかみ歯間に手動また
はロボットなどで管状試験片TPを挿入し、上下芯金着脱
機構20の各ピストンロッド24を伸長して芯金30を管状試
験片TPの両端に挿入する。しかる後、上下つかみ具18で
管状試験片TPの両端を把持する。
First, the position of the lower crosshead 17 is adjusted according to the length of the tubular test piece TP by rotating the rotating nut 71 in the lower crosshead 17 screwed to the screw post 13. Next, the piston rods 24 of the upper and lower core metal attachment / detachment mechanisms 20 are extended and the ends thereof are housed on the back surface of the guide member 40, and the grooves 24a at the ends of the piston rods 24 are positioned with respect to the grooves 41 of the guide member 40. Keep it. Then, from the front side of the upper and lower central blocks 162 and 172, the core 30 integrated with the backing 33 is advanced to the load axis along the guide groove 41, and the core engaging portion 32 is It is engaged with the groove 24a. Thereafter, the piston rod 24 is once contracted to grasp the core metal 30 and withdraw from the space between the teeth 185. Then, the tubular test piece TP is manually or robotically inserted between the gripping teeth of the upper and lower gripping tools 18, and the respective piston rods 24 of the upper and lower metal core attaching / detaching mechanisms 20 are extended to attach the core metal 30 to both ends of the tubular test piece TP. insert. Thereafter, both ends of the tubular test piece TP are gripped by the upper and lower grips 18.

そして、ラムシリンダ12に圧油を供給すると、ラムシ
リンダ12が伸長しテーブル14,支柱15,上部クロスヘッド
16が一体に上昇して、管状試験片TPを引張試験すること
ができる。試験終了後、上下つかみ具18から管状試験片
TPを解放してから上下芯金着脱機構20のピストンロッド
24を収縮すると、当て金33は案内部材40に嵌合されて負
荷軸心方向には駆動されないから、管状試験片TPの下端
面および上端面が各当て金33に当接して掛止され、芯金
30が管状試験片TPから引き抜かれる。
When pressurized oil is supplied to the ram cylinder 12, the ram cylinder 12 is extended and the table 14, the support 15, the upper crosshead
16 can be raised together to perform a tensile test on the tubular test piece TP. After the test, remove the tubular test piece from the upper and lower grips 18.
After releasing TP, piston rod of upper / lower core metal attachment / detachment mechanism 20
When the 24 is contracted, the buckle 33 is fitted to the guide member 40 and is not driven in the direction of the load axis, so that the lower end surface and the upper end surface of the tubular test piece TP abut against each buckle 33 and are latched. Mandrel
30 is withdrawn from the tubular specimen TP.

以上のようにして、管状試験片の芯金着脱作業、特に
引き抜き作業が自動化される。また、芯金の外周にはフ
ランジ状に突出する当て金が摺動可能に装着され、この
当て金の負荷軸芯方向の動きはクロスヘッドで拘束され
ているから、芯金の外径に応じた当て金を用いることに
より、外径が異なっても管状試験片の端面は必ず当て金
で掛止され、確実に芯金を引き抜ける。したがって、芯
金の外径に応じて従来のような一対のシリンダでストッ
パの位置を変更する必要もなく、芯金着脱機構が簡素化
されコスト低減が可能となる。
As described above, the operation of attaching and detaching the core metal of the tubular test piece, particularly the operation of pulling out the core metal, is automated. In addition, a flange-shaped protruding metal is slidably mounted on the outer periphery of the metal core, and the movement of the metal metal in the load axis direction is restrained by the crosshead. By using the contact metal, even if the outer diameter is different, the end face of the tubular test piece is always hooked by the metal contact, and the core metal is reliably pulled out. Therefore, there is no need to change the position of the stopper with a pair of cylinders as in the related art according to the outer diameter of the cored bar, and the cored bar attaching / detaching mechanism can be simplified and cost can be reduced.

また、この実施例のように、クロスヘッドを3分割構
造にすることにより、中央ブロックの左右側面から油圧
シリンダのボアを対向して穿設し、そこにピストンを挿
入して油圧シリンダを構成できるから、従来のように左
右のねじ柱や支柱によって油圧シリンダの内蔵に支障を
きたすことがない。さらに、くさび式つかみ具を使用す
る場合のように試験片TPに初期圧縮力が働くこともな
い。さらにまた、クロスヘッドに外付けされる油圧開閉
式つかみ具を使用するのとは異なり、クロスヘッド中央
部を有効に利用でき無駄がなくなる。
Also, as in this embodiment, by forming the crosshead into a three-part structure, the hydraulic cylinder can be constructed by piercing the bores of the hydraulic cylinder from the left and right side surfaces of the central block and inserting the piston there. Therefore, unlike the conventional case, the left and right screw pillars and supports do not hinder the incorporation of the hydraulic cylinder. Further, the initial compression force does not act on the test piece TP unlike the case of using a wedge-type gripper. Furthermore, unlike using a hydraulic open / close gripper that is externally attached to the crosshead, the central portion of the crosshead can be used effectively and waste is eliminated.

なお、各クロスヘッドの支持構造や駆動機構は実施例
に限定されない他、クロスヘッドを一体型にしても良
い。また、つかみ具はクロスヘッド内蔵型でなくてもよ
く、さらに、油圧式に限定されない。さらにまた、その
他の構造は実施例に限定されないばかりか、横型の引張
試験機にも本発明を適用できる。
The support structure and the driving mechanism of each crosshead are not limited to those in the embodiment, and the crosshead may be integrated. Further, the gripper does not have to be of the crosshead built-in type, and is not limited to the hydraulic type. Furthermore, other structures are not limited to the embodiment, and the present invention can be applied to a horizontal tensile tester.

G.発明の効果 以上説明したように本発明によれば、負荷軸方向の動
きがクロスヘッドで拘束される当て金を、芯金に摺動可
能にフランジ状に装着可能で、さらにこの芯金は、当て
金を装着して一体化した状態にて芯金着脱機構に係脱可
能になっているので、従来のように特別の掛止機構を用
いることなく、外径の異なる芯金を挿入しあるいは引き
抜くことができ、芯金着脱機構の簡素化が図れる。また
芯金の交換に際しては当て金の位置決めや固定の作業を
必要としないので芯金交換作業が単純かつ迅速にでき、
異なる径の試験片を連続して試験する際に試験時間の短
縮が可能となる。さらに、大きな設備投資をすることな
く芯金および試験片の交換作業をロボット等により自動
化することも可能で、容易に試験の合理化および低コス
ト化が可能となる。また、当て金がクロスヘッドの係合
溝に係合して負荷軸のいずれの方向にも移動しないよう
にしたので、ボルトなどの締結手段で当て金をクロスヘ
ッドに固着する必要がなく、作業性が向上し、自動化も
容易となる。
G. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the contact metal whose movement in the load axis direction is restrained by the crosshead can be slidably mounted on the core metal in the form of a flange. Can be attached to and detached from the cored bar attaching / detaching mechanism in a state where the paddle is attached, so a cored bar with a different outer diameter can be inserted without using a special locking mechanism as in the past. Can be removed or pulled out, and the core metal attaching / detaching mechanism can be simplified. In addition, when replacing the core bar, the work of positioning and fixing the backing bar is not required, so the core bar replacement operation can be performed simply and quickly,
When testing test pieces of different diameters continuously, the test time can be reduced. Furthermore, the work of exchanging the core metal and the test piece can be automated by a robot or the like without a large capital investment, and the test can be easily rationalized and the cost can be reduced easily. Further, since the backing plate is engaged with the engaging groove of the crosshead so as not to move in any direction of the load shaft, it is not necessary to fix the backing plate to the crosshead by fastening means such as bolts. And the automation becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図〜第3図は本発明の一実施例を示し、第1図
(a)は管状試験片用引張試験機の正面図、第1図
(b)はその平面図、第2図(a)は下部クロスヘッド
の正面部分破断面図、第2図(b)はその平面図、第3
図は芯金の斜視図である。 11:ベッド、12:ラムシリンダ 13:ねじ柱、14:テーブル 15:支柱、16:上部クロスヘッド 17:下部クロスヘッド、18U:上部つかみ具 18L:下部つかみ具、20U:上部芯金着脱機構 20L:下部芯金着脱機構、24:ピストンロッド 24a:芯金係合用凸溝、30:芯金 31:係合部、32:係合部 33:当て金、40:案内部材 41:案内溝 161,171:支持ブロック 162,172:中央ブロック、180:油圧シリンダ 181:ボア孔、182:ピストン 182a:ピストンロッド、183:円板 185:つかみ歯
1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a front view of a tensile tester for a tubular test piece, FIG. 1 (b) is a plan view thereof, and FIG. FIG. 2A is a partially cutaway front view of the lower crosshead, FIG. 2B is a plan view thereof, and FIG.
The figure is a perspective view of a cored bar. 11: bed, 12: ram cylinder 13: screw column, 14: table 15: column, 16: upper crosshead 17: lower crosshead, 18U: upper grip 18L: lower grip, 20U: upper core mounting / removing mechanism 20L : Lower core metal attachment / detachment mechanism, 24: Piston rod 24a: Convex groove for core metal engagement, 30: Core metal 31: Engagement part, 32: Engagement part 33: Patch, 40: Guide member 41: Guide groove 161,171: Support blocks 162, 172: Central block, 180: Hydraulic cylinder 181: Bore hole, 182: Piston 182a: Piston rod, 183: Disk 185: Grab teeth

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 由勝 京都府京都市北区紫野西御所田町1番地 株式会社島津製作所紫野工場内 (72)発明者 田中 恵 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 中野 哲男 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 小宮 善興 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−275930(JP,A) 実開 昭54−30883(JP,U) 実開 昭54−11680(JP,U) 実公 昭49−14627(JP,Y1) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshikatsu Doi 1 Shiinozu Goshoda-cho, Kita-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture Inside the Shimano Plant Shiino Plant (72) Inventor Megumi Tanaka 1-1-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 2 Inside Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuo Nakano 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Yoshioki Komiya 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan (56) References JP-A-63-275930 (JP, A) JP-A-54-30883 (JP, U) JP-A-54-11680 (JP, U) JP-A-49-14627 (JP) , Y1)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】対向する一対のクロスヘッドと、この一対
のクロスヘッドの間隔を変更して管状試験片を負荷する
負荷手段と、管状試験片の両端に対して芯金を挿脱する
ために芯金を負荷軸心に沿って駆動する芯金着脱機構
と、両端に芯金が挿入された管状試験片を把持する開閉
式つかみ具とを具備する試験機において、前記芯金は、
前記管状試験片に挿入される芯金本体部と、前記芯金着
脱機構に係合される係合部とを有し、この芯金本体部に
は当て金が摺動可能にフランジ状に装着され、前記芯金
係合部は、前記当て金がフランジ状に装着された状態に
て前記芯金着脱機構に対して係脱され、前記芯金係合部
が前記芯金着脱機構に係合したとき、前記当て金は、負
荷軸方向にはいずれの方向にも移動しないようにクロス
ヘッドの係合溝に係合されるようにしたことを特徴とす
る管状試験片用引張試験機。
1. A pair of crossheads facing each other, a load means for changing the distance between the pair of crossheads to load a tubular test piece, and a core for inserting and removing a metal core from both ends of the tubular test piece. In a testing machine including a cored bar attaching / detaching mechanism that drives a cored bar along a load axis, and an open / close gripper that grips a tubular test piece having a cored bar inserted at both ends, the cored bar includes:
It has a cored bar main body inserted into the tubular test piece, and an engaging portion engaged with the cored bar attaching / detaching mechanism, and a backing plate is slidably mounted on the cored bar main body in a flange shape. The core bar engaging portion is disengaged from the core bar attaching / detaching mechanism in a state where the backing plate is mounted in a flange shape, and the core bar engaging portion is engaged with the core bar attaching / detaching mechanism. The tension tester for a tubular test piece, wherein the contact metal is engaged with the engagement groove of the crosshead so as not to move in any direction in the load axis direction.
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