JP3016139U - 切欠付き試験片の引張試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切欠付き試験片の引張試験装置を提供する。 【構成】 冷却槽10の４枚の側板10ａ〜10ｄに試験片１
の各面を固定する押さえ治具13ａ〜13ｄを取り付け、底
板10ｅの開孔部11と試験片１との空隙を可塑性を有する
シール材12で埋め込むことにより、比較的大型の切欠付
きの試験片１についても安定かつ安全に冷却槽10および
冷却媒体９の保持を行うことを可能とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、切欠付き試験片の引張試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、たとえば溶接継手などの構造物の脆性破壊を試験するには、中央切欠あ るいは両側切欠等の切欠付きの試験片を用いて所定の温度に保持しながら引張応 力を負荷する引張試験装置が用いられている。このような切欠付きの試験片を所 定の温度に保持するのに、図５に示すような手段が一般に用いられる。

【０００３】 すなわち、この図において、１は切欠２を設けた試験片、３は試験片１を取り 付ける試験片取り付け治具である。４は試験片取り付け治具３の一方の端部３ａ と試験片１の一方の端部１ｂとを接続するピンである。５は冷却槽で、４枚の側 板５ａ〜５ｄと１枚の底板５ｅとで構成される。６は底板５ｅの開孔部７に貫通 させた試験片取り付け治具３に底板５ｅを溶接によって一体的に取り付けた溶接 ビードである。８ａ，８ｂは試験片１のもう一方の端部１ａと試験片取り付け治 具３の一方の端部３ｂとを把持する試験機のクロスヘッドの試験片掴み部であり 、通常、くさび形式とされる。

【０００４】 そして、冷却槽５内にたとえば液体窒素などの冷却媒体９を充満して試験片１ を冷却しながら、試験機のクロスヘッドの掴み部８ａ，８ｂでそれぞれ試験片１ の端部１ａと試験片取り付け治具３の端部３ｂを把持し、両者に引張応力を負荷 して引張試験を行うのである。なお、試験片１と試験片取り付け治具３との接続 には、ピン４の代わりにねじを用いることもできる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記した従来の引張試験装置において、試験片掴み部８ａ，８ｂが くさび形式とされる場合は、試験片１の端部１ａと試験片取り付け治具３の端部 ３ｂもくさび形式とされるが、試験片１と試験片取り付け治具３との接続には上 記したようにピン４（あるいはねじ）が用いられるため、特に試験片１が平板型 である場合は均一な引張応力を負荷することが困難になるという問題がある。

【０００６】 また、冷却槽５と冷却媒体の重量を、試験片取り付け治具３に溶接された底板 ５ｅの強度のみで支えることになるから力学的に不安定であり、比較的大型の試 験片の場合は安全性が損なわれる恐れがある。 なお、広幅引張試験あるいはディープノッチ試験等に用いられるような大型の 試験片の場合は、ノズルによって冷却媒体を試験片に吹き付ける手段が用いられ ることがあるが、その場合は膨大な設備を必要とするので、その設備費用が嵩む などの問題がある。

【０００７】 本考案は、上記のような従来技術の有する課題を解決した切欠付き試験片の引 張試験装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、４枚の側板と１枚の底板とからなる冷却槽内に、前記底板の開孔部 を貫通して切欠付きの試験片を保持し、前記冷却槽内に冷却媒体を満たして試験 片に引張荷重を負荷する切欠付き試験片の引張試験装置であって、前記冷却槽の 各側板に試験片の各面を固定する押さえ治具を取り付け、前記底板の開孔部と試 験片との空隙を可塑性を有するシール材で埋め込むことを特徴とする切欠付き試 験片の引張試験装置である。

【０００９】 なお、前記試験片の切欠部に変位測定器を取り付けるようにするのがよい。

【００１０】

【作 用】

本考案によれば、冷却槽全体を押さえ治具にて試験片上部に直接固定するよう にしたので、比較的大型の切欠付き試験片についても安定かつ安全に冷却槽およ び冷却媒体の保持を行うことができる。 また、試験片を試験機の試験片掴み部に直接取り付けるようにしたので、従来 のピンやねじ等を用いた接続方式では実現し得なかった平板形試験片に対しても 均一な引張応力を負荷することが可能である。

【００１１】 さらに、冷却槽の底板と試験片の隙間に、低温においても可塑性を有するシー ル材を埋め込むようにしたので、試験中において試験片の変位増加によって冷却 槽底板と試験片間のずれが生じても冷却媒体が流出することがない。 さらにまた、試験片の切欠部に変位測定器を取り付けて試験片の変位を測定す るようにしたので、試験片の位置が偏った場合においても各押さえ治具をバラン スよく調整することによって冷却槽全体を試験片上部に安定して保持することが できる。

【００１２】

【実施例】

以下に、本考案の実施例について、図面を参照して詳しく説明する。 図１は本考案の実施例の構成を一部断面で示す正面図、図２はＡ−Ａ矢視図、 図３はＢ−Ｂ矢視図である。なお、図中において、従来例と同一部材には同一符 号を付して説明を省略する。

【００１３】 本考案の冷却槽10は、従来例と同様に４枚の側板10ａ〜10ｄと１枚の底板10ｅ とで構成される。この冷却槽10の底板10ｅには開孔部11が設けられて、切欠２が 設けられた試験片１の一方の端部１ｂが貫通して取り付けられ、たとえば歪ゲー ジコーティング用パテなどの低温（およそ−80℃程度）で可塑性を有するシール 材12を埋め込むことによって密封性が保たれる。

【００１４】 一方、試験片１の上部側は、各側板10ａ〜10ｄに取り付けられた押さえ治具13 ａ〜13ｄによって四方から固定される。これらの押さえ治具13ａ〜13ｄはそれぞ れボルト14ａ〜14ｄとボルト押さえ金具15ａ〜15ｄとアタッチメント16ａ〜16ｄ の組み合わせで構成され、アタッチメント16ａ〜16ｄの長さは試験片１と各側板 10ａ〜10ｄとの間の距離よりもやや短いものとされる。そして、ボルト14ａ〜14 ｄのねじ込み長さを調整することによって、冷却槽10の各側板10ａ〜10ｄは試験 片１の各面に所定の間隔で確実に固定される。

【００１５】 試験片１の切欠２に、図３に示すように、たとえばクリップゲージなどの変位 測定器17を取り付けることにより、切欠２の変位量の測定を行うことできる。こ れによって試験片１の位置が偏った場合においても各押さえ治具13ａ〜13ｄをバ ランスよく調整することによって冷却槽10全体を試験片１の上部に安定して保持 することができる。なお、この変位測定器17の取り付けスペースを確保するため に試験片１の位置を偏らせているが、押さえ治具13ｄのアタッチメント16ｄの長 さを押さえ治具13ｂのアタッチメント16ｂの長さよりも長くすることによって、 冷却槽10を水平に保つことができる。

【００１６】 このようにして、冷却槽10を試験片１に直接取り付けることにより、冷却槽10 内に冷却媒体９を充填して冷却しながら、くさび形式の試験片掴み部８ａ，８ｂ を用いて試験片１の両端部１ａ，１ｂを把持して引張応力を均一に負荷すること ができる。 図４は、中央部に幅；２mm×長さ；60mmの貫通した切欠２を設けた厚さ；30mm ×幅；120 mm×長さ；500 mmの寸法の試験片１を、本考案の引張試験装置を用い て引張試験を行ったときに得られたクリップゲージ変位量と荷重の関係を示す特 性図である。

【００１７】 この図からわかるように、最高荷重を過ぎるような大きな変位量が観察された にもかかわらず、冷却媒体の流出やあるいは押さえ治具の緩み等による冷却槽の 落下などの事故を発生することなく、滑らかな特性曲線を得ることができた。 なお、この切欠付き試験片の引張試験において、歪は切欠部に集中することに なるので、試験片の断面減少による押さえ治具の緩みについてはまったく問題が なかった。

【００１８】

【考案の効果】 本考案によれば、冷却槽全体を押さえ治具にて試験片上部に直接固定するとと もに、試験片の切欠部に変位測定器を取り付けるようにしたので、均一な引張応 力を負荷することが可能となり、これによって比較的大型の切欠付き試験片や試 験片の位置が偏る場合においても安定にかつ安全に冷却槽および冷却媒体の保持 を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の構成を一部断面で示す正面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。

【図４】クリップゲージ変位量と荷重の関係を示す特性
図である。

【図５】従来例の構成を一部断面で示す正面図である。

【符号の説明】

１ 試験片 ２ 切欠 ８ａ，８ｂ 試験片掴み部 ９ 冷却媒体 10 冷却槽 10ａ〜10ｄ 側板 10ｅ 底板 11 開孔部 12 シール材 13ａ〜13ｄ 押さえ治具 14ａ〜14ｄ ボルト 15ａ〜15ｄ ボルト押さえ金具 16ａ〜16ｄ アタッチメント 17 変位測定器

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４枚の側板と１枚の底板とからなる冷
   却槽内に、前記底板の開孔部を貫通して切欠付きの試験
   片を保持し、前記冷却槽内に冷却媒体を満たして試験片
   に引張荷重を負荷する切欠付き試験片の引張試験装置で
   あって、 前記冷却槽の各側板に試験片の各面を固定する押さえ治
   具を取り付け、前記底板の開孔部と試験片との空隙を可
   塑性を有するシール材で埋め込むことを特徴とする切欠
   付き試験片の引張試験装置。
2. 【請求項２】 前記試験片の切欠部に変位測定器を取
   り付けることを特徴とする請求項１記載の切欠付き試験
   片の引張試験装置。