JP3072735U - 荷重試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 荷重負荷方式も簡単で且つコスト的にも比較
的安価な荷重試験機を提供する。 【解決手段】 台座フレーム１に、所定の支点間隔で試
験用木材Ｗを載せ、下端部は初期荷重用錘３ａとし、該
初期荷重用錘から上は最終荷重用とした複数個の荷重用
錘３，３，・・を着脱自在にピン７により錘支持フレー
ム６に支持させる。また、これらの荷重用錘３ａ，３，
・・には、上下移動可能なシャフト９を貫通させ、着脱
自在に装着したピンにより荷重を変更することができる
ようにしてある。初期荷重用の錘３ａの下部には、試験
用木材ｗの上面に接触させるための接触子１０が固定さ
れ、たわみ量は、試験用木材ｗの下に設置したたわみ測
定器５で測定する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、荷重試験機、特に、木材（柱材，横梁材等の角材）に荷重をかけ てその曲げ強度を測定する荷重試験機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

原木は、その植林されていた場所或いは生えていた環境により特有の個性を有 している。従って、建材として使用される木材（主として、柱材，横梁材等の角 材）は、取り出す原木によってその強度にバラツキがある。当然ながら強度の強 い角材とそれほど強度のない角材とでは値段に差が生じる。そこで、木材の曲げ 強度試験機において、木材に荷重をかけて一定の荷重で、どれだけ曲がるかを実 測し、木材のヤング係数（Ｋｇｆ／ｃｍ²)を算出し、木材のランク付けがなされ る。このヤング係数を測定する機械は、実測する木材の断面寸法が、通常、９０ 〜１２０ｍｍ厚さで、９０〜３９０ｍｍ幅で、９０×９０〜１２０×３９０の範 囲があり、断面の比率は、６倍弱もあるため、木材にかける荷重も、ある程度変 更する必要がある。

【０００３】 従来から使用されている荷重試験機の例の概要を図１０に示す。 従来の荷重試験機は、この図に示すように、所定の支点間に設置された試験用 木材Ｗの上部中央にロードセル２０を設置し、このロードセル２０に先ず初期荷 重をかけ、次に最終荷重をかけてたわみ測定器（ばね式測定器２１或いはエンコ ーダ２３等）でたわみ量を測定する、という方式が採用されている。

【０００４】 木材に対する荷重のかけ方の種類は、初期荷重と、最終荷重の２種類がある。 先ず、初期荷重をかけて、その時の木材の曲がり量を測定し、次に、最終荷重を かけて、その時の木材の曲がり量を測定する。ヤング係数の算出方法は、図１０ を例にとると、

【数１】 である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来使用されている荷重試験機は、荷重の負荷方式が電動モータと変速装置を 利用しているため駆動機構が複雑となり、また、ロードセルを利用して荷重を測 定するため測定機器が高価である、という問題がある。この考案は、このような 問題に対処するためになされたものであり、荷重負荷方式も簡単で且つコスト的 にも比較的安価な荷重試験機を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

即ち、この考案は、上記する課題を解決するために、請求項１に際の考案は、 所定の支点間隔で試験用木材を載せる台座フレームと、初期荷重用錘と、該初期 荷重用錘から上は最終荷重用とした複数個の荷重用錘を着脱自在なピン等により 配置した錘支持フレームと、 前記荷重用錘に貫通させ、着脱自在に装着したピン等により荷重を変更するこ とができるように該荷重用錘を支持し且つ駆動装置により上下移動可能としたシ ャフトと、試験用木材のたわみ量を測定するたわみ測定器と、を備えて成る荷重 試験機であることを特徴としている。

【０００７】

【考案の実施の形態】

以下、この考案の具体的実施の形態について図面を参照しながら説明する。 図１は、この考案の荷重試験機の正面図であり、図２は、図１のＰ矢視側面図 である。この荷重試験機は、試験用木材Ｗを載せる台座フレーム１と、所定の重 さを有する多数の荷重用錘３，３，・・・を配置する荷重用フレーム２と、で全 体のフレームを構成している。前記台座フレーム１には、一定の支点間距離で材 料受け部材４，４が設置されている。この材料受け部材４，４は、ベアリング付 のローラが使用されるが、試験用木材Ｗの長さによって変更することができるよ うにしてある。４ａ，４ａは、ローラを載せる台座である。前記台座フレーム１ の中央部には、たわみ測定器５が設置され、試験用木材Ｗに荷重がかかった場合 のたわみ量（まがり量）を測定する。

【０００８】 前記荷重用フレーム２には、上部に所定の距離をおいて板枠２ａが固定されて いるが、この板枠２ａには所定の距離をおいて、錘支持フレーム 6，６が縦方向 に固定されている。この錘支持フレーム６，６には、多数の荷重用錘３，３，・ ・・が、２組のピン７，７により着脱自在に装着されている。

【０００９】 図３（Ａ）は、前記荷重用錘３の平面図であり、図３（Ｂ）は、一方から見た 側面図である。これらの図に示すように、この荷重用錘３は、両側面に凹部３ａ ，３ａを設けると共にピン７挿入用の穴３ｂ，３ｂが穿設してあり、前記錘支持 フレーム６，６に設けた長穴６ａ，６ａ（図５参照）を通して支持されるように してある。また、この荷重用錘３には、後述するシャフト９，９挿入用の穴３ｃ ，３ｃが上下面に貫通するように穿設してある。これらの荷重用錘３は、５０Ｋ ｇｆ、１００Ｋｇｆと幾種類かのものを取り付けるようにして必要な荷重がかか るようにしてある。 尚、最下端部の荷重用錘３ａは、初期荷重用の錘であって、下面に試験用木材 Ｗの上面に接触させるための接触子１０が固定されている。この接触子１０は特 に設けず、その代わりに初期荷重用錘３ａの下面中央部に突起を設けても良い。

【００１０】 こうして、前記荷重用錘３，３，・・・は、２本のシャフト９，９を、これら の荷重用錘３に穿設された２つの穴３ｃ，３ｃに貫通させると共に、錘支持フレ ーム６，６に支持されている。また、これらのシャフト９，９には、図４に示す ように、ピン８，８を挿入するための穴９ａ，９ａ，・・・が穿設され、これら のピン８，８により１個または複数個の各荷重用錘３を支持することができるよ うにしてある。 更に、前記シャフト９は、上部を取付具１１，１１によりチェ ーン１２，１２に接続されている。該チェーン１２，１２は、スプロケット１３ ，１３に巻装され電動モータによる駆動装置（詳細は省略）により上下に移動さ せることができるようにしてある。更に、図５に示すように、前記チェーン１２ ，１２は、荷重用フレーム２の後部に配置されたスプロケット１５を介してバラ ンサー用錘１４，１４を設けたシャフト１７，１７の上端部に接続されている。

【００１１】 図４は、この考案の荷重試験機の一部正面図であり、図５は側面図であるが、 前記錘支持フレーム６には多数の長穴６ａ，６ａ，・・・が穿設されている。こ れらの長穴６ａ，６ａ，・・・は、試験用木材Ｗにかける荷重を変更する場合に 使用する長穴であって、ピン７，７を差し替えて入れるためのものである。

【００１２】 この考案の荷重試験機の構成は、以上のようであるが、次に、実際に試験用木 材Ｗに荷重をかけてたわみ量を測定する方法について説明する。 図６は、錘支持フレーム６に多数の荷重用錘３，３，・・・を支持させた状態 を示す図である。この図では、シャフト９，９の穴９ａ，９ａに初期荷重用の錘 ３ａのみを支持するピン８，８と、最終荷重用の荷重用錘３，３を支持するピン ７と錘支持フレーム６に通したピン７で２番目と３番目の荷重用錘３，３がそれ ぞれ支持されている状態となっている。 先ず、初期荷重をかける場合には、図６に示すような状態でシャフト９，９を そのまま下ろせば、初期荷重用の錘３ａの接触子１０は、試験用木材に接触して 初期荷重がかかる。

【００１３】 次に、図７は、最終荷重を試験用木材にかける場合の方法を示す図である。 図６に示す状態では下から２番目と３番目の荷重用錘３，３は、錘支持用フレ ーム６，６とシャフト９，９のピン８，８により支持されている。この場合、初 期荷重用の錘３ａの重さが（接触子１０を含めて）５０ｋｇｆとして、例えば最 終荷重を１５０Ｋｇｆかけたい場合、下から４番目の荷重用錘３にピン７，７を 差し込んでおく。そして、下から２番目と３番目の荷重用錘３の重さをそれぞれ ５０ｋｇｆとすると、２個の錘の合計が、１００Ｋｇｆ（５０Ｋｇｆ＋５０Ｋｇ ｆ）となるので、先ず、シャフト９，９には駆動装置によりチェーン１２，１２ を介して上方に荷重がかかるようにしておいて、この下から２番目の荷重用錘３ を支持している錘支持用フレーム６，６のピン７，７を抜く。そして、シャフト ９，９を下方に少し移動させると試験用木材Ｗには合計で１５０ｋｇｆの最終荷 重がかかることになる。こうして試験用木材には任意の最終荷重をかけることが できる。

【００１４】 同じように、図８は、試験用木材Ｗに２５０ｋｇｆの荷重をかける場合を示し 、図９は、３５０ｋｇｆの荷重をかける場合を示している。このように各荷重用 錘３の重量を任意に設定して錘支持フレーム６，６に取り付けると、試験用木材 Ｗには種々の最終荷重をかけ、その時のたわみ量を測定してヤング係数を測定す ることができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上、詳述したように、この考案によれば、比較的簡単な機構で安価な荷重試 験機を提供することができる。また、得られるデータも正確となる。更に、この 考案の荷重試験機は、操作が簡単であるため迅速な処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の荷重試験機の正面図である。

【図２】この考案の荷重試験機の正面図を示す図１のＰ
矢視側面図である。

【図３】図３（Ａ）は、荷重用錘の平面図であり、図３
（Ｂ）は、一方から見た側面図である。

【図４】この考案の荷重試験機の一部正面図である。

【図５】この考案の荷重試験機の一部側面図である。

【図６】この考案の荷重試験機の錘支持フレームに多数
の荷重用錘を支持させた状態を示す図である。

【図７】この考案の荷重試験機で最終荷重を試験用木材
にかける場合の方法を示す図である。

【図８】この考案の荷重試験機で更に大きな最終荷重を
試験用木材にかける場合の方法を示す図である。

【図９】この考案の荷重試験機で更に大きな最終荷重を
試験用木材にかける場合の方法を示す図である。

【図１０】従来から使用されている荷重試験機の例の概
要を示す図である。

【符号の説明】

１ 台座フレーム ２ 荷重用フレーム ３ 荷重用錘 ４ 材料受け部材 ５ たわみ測定器 ６ 錘支持フレーム ７ ピン ８ ピン ９ シャフト １０ 接触子 １２ チェーン １３ スプロケット １４ バランサー用錘 １５ スプロケット １７ シャフト

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の支点間隔で試験用木材を載せる台
   座フレームと、 初期荷重用錘と、該初期荷重用錘から上は最終荷重用と
   した複数個の荷重用錘を着脱自在なピン等により配置し
   た錘支持フレームと、 前記荷重用錘に貫通させ、着脱自在に装着したピン等に
   より荷重を変更することができるように該荷重用錘を支
   持し且つ駆動装置により上下移動可能としたシャフト
   と、 試験用木材のたわみ量を測定するたわみ測定器と、 を備えて成る荷重試験機。