JP3332284B2 - 油圧サーボ式フレクソメータ - Google Patents
油圧サーボ式フレクソメータInfo
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- JP3332284B2 JP3332284B2 JP05751194A JP5751194A JP3332284B2 JP 3332284 B2 JP3332284 B2 JP 3332284B2 JP 05751194 A JP05751194 A JP 05751194A JP 5751194 A JP5751194 A JP 5751194A JP 3332284 B2 JP3332284 B2 JP 3332284B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はゴム等の粘弾性体に繰返
し負荷を加えて発熱及びまたは疲労を測定する油圧サー
ボ式フレクソメータに関する。
し負荷を加えて発熱及びまたは疲労を測定する油圧サー
ボ式フレクソメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、加硫ゴム等の試験片に動的繰
り返し負荷を加えて、試験片内部の発熱による疲労特性
を評価する試験方法は、一般にＡＳＴＭ Ｎo．Ｄ−６２
３−６７ Ｍｅｔｈｏｄ Ａ が用いられており、その試
験機としては、この規格に準拠したグッドリッチ式フレ
クソメータ（Goodrich Flexometer）が広く使われてき
た。
り返し負荷を加えて、試験片内部の発熱による疲労特性
を評価する試験方法は、一般にＡＳＴＭ Ｎo．Ｄ−６２
３−６７ Ｍｅｔｈｏｄ Ａ が用いられており、その試
験機としては、この規格に準拠したグッドリッチ式フレ
クソメータ（Goodrich Flexometer）が広く使われてき
た。
【０００３】図３にグッドリッチ式フレクソメータの概
略構成を示し、以下にその動作を説明する。図３におい
て、駆動用電動機１０１によりＶプリー１０２を介して
駆動される駆動シャフト１０３の回転運動が、駆動シャ
フト１０３に設けられた偏芯輪１０４により上下運動に
変換される。円柱状に成型された試験片１１０は、上部
アンビル１１１と下部アンビル１１２との間に挟まれ、
下部アンビル１１２の中心部には、エボナイト板１１３
で熱絶縁された熱電対の接点１１４があり、この接点１
１４から延びるリード線１１５が温度測定器本体１１６
に接続されていて、試験片１１０の温度が記録可能とな
っている。
略構成を示し、以下にその動作を説明する。図３におい
て、駆動用電動機１０１によりＶプリー１０２を介して
駆動される駆動シャフト１０３の回転運動が、駆動シャ
フト１０３に設けられた偏芯輪１０４により上下運動に
変換される。円柱状に成型された試験片１１０は、上部
アンビル１１１と下部アンビル１１２との間に挟まれ、
下部アンビル１１２の中心部には、エボナイト板１１３
で熱絶縁された熱電対の接点１１４があり、この接点１
１４から延びるリード線１１５が温度測定器本体１１６
に接続されていて、試験片１１０の温度が記録可能とな
っている。
【０００４】試験片１１０には、静的荷重と動的荷重と
が加えられるが、静的荷重の圧縮荷重は、天秤方式で荷
重が加えられる。天秤のレバーアーム１２０はナイフエ
ッジ型の支点１２１で支えられており、レバーアーム１
２０の両端には、それぞれバランス分銅１２２、１２３
が吊り下げられている。後方のバランス分銅１２３の上
には、その重量が調節可能な荷重分銅１２４が載せられ
る。荷重分銅１２４が載せられるとレバーアーム１２０
が傾き、その上面にアンビル調節ネジ１１８を介して上
下方向に高さが調節可能なように固定されている下部ア
ンビル１１２を押し上げるので、試験片１１０に圧縮荷
重が加わる。
が加えられるが、静的荷重の圧縮荷重は、天秤方式で荷
重が加えられる。天秤のレバーアーム１２０はナイフエ
ッジ型の支点１２１で支えられており、レバーアーム１
２０の両端には、それぞれバランス分銅１２２、１２３
が吊り下げられている。後方のバランス分銅１２３の上
には、その重量が調節可能な荷重分銅１２４が載せられ
る。荷重分銅１２４が載せられるとレバーアーム１２０
が傾き、その上面にアンビル調節ネジ１１８を介して上
下方向に高さが調節可能なように固定されている下部ア
ンビル１１２を押し上げるので、試験片１１０に圧縮荷
重が加わる。
【０００５】レバーアーム１２０の後方には差動トラン
ス１２５が連結されており、レバーアーム１２０が傾く
と、その変位量すなわち試験片１１０の圧縮変化量が差
動トランス１２５により検出され、この検出信号が図示
されないモータ制御回路により増幅されて、レバーシブ
ルモータ１２７の回転量に変換され、ギヤーヘッド１２
８で減速され、電磁クラッチ１２９を介して、レバーア
ーム１２０に内蔵されたウォームギヤーによりレバーア
ーム１２０の内部でその長手方向に延びる回転軸の回転
に変換される。この回転軸により、ヘリカルギヤーが回
転し、ヘリカルギヤーが回転することにより、アンビル
調節ネジ１１８が回転して下部アンビル１１２を上下さ
せ、結果としてレバーアーム１２０が常に水平を保つよ
うに制御される。
ス１２５が連結されており、レバーアーム１２０が傾く
と、その変位量すなわち試験片１１０の圧縮変化量が差
動トランス１２５により検出され、この検出信号が図示
されないモータ制御回路により増幅されて、レバーシブ
ルモータ１２７の回転量に変換され、ギヤーヘッド１２
８で減速され、電磁クラッチ１２９を介して、レバーア
ーム１２０に内蔵されたウォームギヤーによりレバーア
ーム１２０の内部でその長手方向に延びる回転軸の回転
に変換される。この回転軸により、ヘリカルギヤーが回
転し、ヘリカルギヤーが回転することにより、アンビル
調節ネジ１１８が回転して下部アンビル１１２を上下さ
せ、結果としてレバーアーム１２０が常に水平を保つよ
うに制御される。
【０００６】こうして試験片１１０に静的荷重がかけら
れた後、駆動用電動機１０１により偏芯輪１０４を回転
させ、コネクティングロッド１４０を上下動させ、この
コネクティングロッド１４０にコネクティングロッドピ
ン１４１を介して連結されたコネクティングロッド用板
１４２を上下動させる。コネクティングロッド用板１４
２には駆動用ロッド１４３を介して上部アンビル受１４
４が連結されており、これから下方に設けられた上部ア
ンビル１１１が前記駆動用電動機１０１の回転により上
下動することにより、試験片１１０に繰り返し圧縮歪
（動的荷重）を加えるように作動する。また、上部アン
ビル受１４４から上方に延びる指示計用ロッド１４５を
介して、上部アンビル１１１の変位量、すなわち試験片
１１０の変形量が変形指示計１４６で読み取ることがで
きるようになっている。
れた後、駆動用電動機１０１により偏芯輪１０４を回転
させ、コネクティングロッド１４０を上下動させ、この
コネクティングロッド１４０にコネクティングロッドピ
ン１４１を介して連結されたコネクティングロッド用板
１４２を上下動させる。コネクティングロッド用板１４
２には駆動用ロッド１４３を介して上部アンビル受１４
４が連結されており、これから下方に設けられた上部ア
ンビル１１１が前記駆動用電動機１０１の回転により上
下動することにより、試験片１１０に繰り返し圧縮歪
（動的荷重）を加えるように作動する。また、上部アン
ビル受１４４から上方に延びる指示計用ロッド１４５を
介して、上部アンビル１１１の変位量、すなわち試験片
１１０の変形量が変形指示計１４６で読み取ることがで
きるようになっている。
【０００７】以上説明したグッドリッチ式フレクソメー
タの原理を図４に示す。図４からも明らかなように、レ
バーアーム１２０の中央がナイフエッジ型支点１２１で
支えられることにより揺動可能となっている。レバーア
ーム１２０の両端部には、それぞれ２ｋｇのバランス分
銅１２２、１２３がレバーアーム１２０に慣性を与える
ために吊り下げられている。さらに左側のバランス分銅
１２３の上には、荷重分銅１２４が載置され、テコの作
用により下部アンビル１１２から試験片１１０に静的荷
重を与える。
タの原理を図４に示す。図４からも明らかなように、レ
バーアーム１２０の中央がナイフエッジ型支点１２１で
支えられることにより揺動可能となっている。レバーア
ーム１２０の両端部には、それぞれ２ｋｇのバランス分
銅１２２、１２３がレバーアーム１２０に慣性を与える
ために吊り下げられている。さらに左側のバランス分銅
１２３の上には、荷重分銅１２４が載置され、テコの作
用により下部アンビル１１２から試験片１１０に静的荷
重を与える。
【０００８】静的荷重により試験片１１０が歪みレバー
アーム１２０が左に傾くと、マイクロメータねじ機構１
３０により、下部アンビル１１２とレバーアーム１２０
とを接続する試験片支え１３１がねじ１１８の回転によ
り持ち上げられ、レバーアーム１２０の水平状態が回復
される。上部アンビル１１１からは、偏芯輪機構により
歪振幅一定の動的荷重が試験片１１０に加えられるが、
この動的荷重は下部アンビル１１２を介してレバーアー
ム１２０の慣性により受け止められる。
アーム１２０が左に傾くと、マイクロメータねじ機構１
３０により、下部アンビル１１２とレバーアーム１２０
とを接続する試験片支え１３１がねじ１１８の回転によ
り持ち上げられ、レバーアーム１２０の水平状態が回復
される。上部アンビル１１１からは、偏芯輪機構により
歪振幅一定の動的荷重が試験片１１０に加えられるが、
この動的荷重は下部アンビル１１２を介してレバーアー
ム１２０の慣性により受け止められる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のグッドリッチ式フレクソメータは、レバーアームに
よるテコの原理によって試験片に静的負荷（荷重）をか
け、偏芯輪機構によって試験片に動的な変形を与えると
いう純機械的な機構に頼っているために、レバーアーム
にかかる全慣性を支えるナイフエッジ型支点や、試験片
にかかる静的、動的な全負荷を受けるため高精度が要求
されるマイクロメータねじ機構が摩耗や損傷を受けやす
く、試験機械の稼働率が低下したり、高価な保守費用を
必要とするという問題点があった。
来のグッドリッチ式フレクソメータは、レバーアームに
よるテコの原理によって試験片に静的負荷（荷重）をか
け、偏芯輪機構によって試験片に動的な変形を与えると
いう純機械的な機構に頼っているために、レバーアーム
にかかる全慣性を支えるナイフエッジ型支点や、試験片
にかかる静的、動的な全負荷を受けるため高精度が要求
されるマイクロメータねじ機構が摩耗や損傷を受けやす
く、試験機械の稼働率が低下したり、高価な保守費用を
必要とするという問題点があった。
【００１０】また、従来のグッドリッチ式フレクソメー
タは、レバーアームの慣性によって試験片を下方から支
えているが、試験片の静的歪によりレバーアームが傾
き、マイクロメータねじ機構によるアンビル調節の遅れ
が生じると、試験片に傾いた荷重をかけることとなり、
正しい測定ができないという問題点があった。
タは、レバーアームの慣性によって試験片を下方から支
えているが、試験片の静的歪によりレバーアームが傾
き、マイクロメータねじ機構によるアンビル調節の遅れ
が生じると、試験片に傾いた荷重をかけることとなり、
正しい測定ができないという問題点があった。
【００１１】また、従来のグッドリッチ式フレクソメー
タは、機械的な慣性によって静的な変形成分を測定して
いるが、果たして動的な成分が完全に除去されているか
疑わしいという問題点があった。
タは、機械的な慣性によって静的な変形成分を測定して
いるが、果たして動的な成分が完全に除去されているか
疑わしいという問題点があった。
【００１２】さらに、従来のグッドリッチ式フレクソメ
ータは、実際に試験片に加えられた動的及び静的な応力
（荷重）が測定できず、試験片の変形についても、動的
な成分を平均化した測定しかできないため、マクロな外
面的結果しか得られないという問題点があった。
ータは、実際に試験片に加えられた動的及び静的な応力
（荷重）が測定できず、試験片の変形についても、動的
な成分を平均化した測定しかできないため、マクロな外
面的結果しか得られないという問題点があった。
【００１３】以上の問題点に鑑み本発明の課題は、加硫
ゴム等の粘弾性体に動的繰り返し負荷を加えて、その内
部発熱による疲労特性を評価する際に、油圧サーボ機構
を用いて円柱形状の試験片の軸方向に常に垂直に静的、
動的荷重を加えて試験を行うことができる油圧サーボ式
フレクソメータを提供することである。また本発明の別
の課題は、試験片に加えられた歪（変位）及び応力（荷
重）を直接測定可能として、精度の高い測定を実現する
とともに、摩耗や損傷する箇所がない耐久性の高い油圧
サーボ式フレクソメータを提供することである。
ゴム等の粘弾性体に動的繰り返し負荷を加えて、その内
部発熱による疲労特性を評価する際に、油圧サーボ機構
を用いて円柱形状の試験片の軸方向に常に垂直に静的、
動的荷重を加えて試験を行うことができる油圧サーボ式
フレクソメータを提供することである。また本発明の別
の課題は、試験片に加えられた歪（変位）及び応力（荷
重）を直接測定可能として、精度の高い測定を実現する
とともに、摩耗や損傷する箇所がない耐久性の高い油圧
サーボ式フレクソメータを提供することである。
【００１４】さらに本発明の別の課題は、物性的メカニ
ズムを解明するための基礎データを計測するため、以下
に示す４条件で試験を行うことができる油圧サーボ式フ
レクソメータを提供することである。 （１）静的な歪一定、かつ動的な歪振幅一定という試験
条件で、応力の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （２）静的な歪一定、かつ動的な応力振幅一定という試
験条件で、応力の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。 （３）静的な応力一定、かつ動的な歪振幅一定という試
験条件で、歪の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （４）静的な応力一定、かつ動的な応力振幅一定という
試験条件で、歪の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。
ズムを解明するための基礎データを計測するため、以下
に示す４条件で試験を行うことができる油圧サーボ式フ
レクソメータを提供することである。 （１）静的な歪一定、かつ動的な歪振幅一定という試験
条件で、応力の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （２）静的な歪一定、かつ動的な応力振幅一定という試
験条件で、応力の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。 （３）静的な応力一定、かつ動的な歪振幅一定という試
験条件で、歪の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （４）静的な応力一定、かつ動的な応力振幅一定という
試験条件で、歪の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明はつぎの構成を有する。
め、本発明はつぎの構成を有する。
【００１６】すなわち本発明は、粘弾性体の試験片の発
熱及びまたは疲労を測定する油圧サーボ式フレクソメー
タであって、互いに対向する平行平面が試験片保持面を
形成する上部アンビル及び下部アンビルと、前記上部ア
ンビルまたは前記下部アンビルにピストンロッドが結合
され、前記試験片保持面に垂直な方向に該ピストンロッ
ドが作動する油圧サーボシリンダと、試験片に静的及び
動的な負荷を加える油圧サーボ機構と、を備えることを
特徴とする油圧サーボ式フレクソメータである。
熱及びまたは疲労を測定する油圧サーボ式フレクソメー
タであって、互いに対向する平行平面が試験片保持面を
形成する上部アンビル及び下部アンビルと、前記上部ア
ンビルまたは前記下部アンビルにピストンロッドが結合
され、前記試験片保持面に垂直な方向に該ピストンロッ
ドが作動する油圧サーボシリンダと、試験片に静的及び
動的な負荷を加える油圧サーボ機構と、を備えることを
特徴とする油圧サーボ式フレクソメータである。
【００１７】
【００１８】
【００１９】そして、本発明は、前記油圧サーボ式フレ
クソメータにおいて、試験片に加えられた歪を検出する
歪検出器と、試験片に加えられた応力を検出する応力検
出器と、前記検出された歪の静的成分、前記検出された
歪の動的成分、前記検出された応力の静的成分及び前記
検出された応力の動的成分から試験条件または試験条件
の組み合わせを選択する試験条件切換器と、該選択され
た試験条件に基づいて油圧サーボ機構を制御するフィー
ドバックサーボ制御手段と、を備えることを特徴とする
油圧サーボ式フレクソメータである。
クソメータにおいて、試験片に加えられた歪を検出する
歪検出器と、試験片に加えられた応力を検出する応力検
出器と、前記検出された歪の静的成分、前記検出された
歪の動的成分、前記検出された応力の静的成分及び前記
検出された応力の動的成分から試験条件または試験条件
の組み合わせを選択する試験条件切換器と、該選択され
た試験条件に基づいて油圧サーボ機構を制御するフィー
ドバックサーボ制御手段と、を備えることを特徴とする
油圧サーボ式フレクソメータである。
【００２０】
【作用】上記構成の本発明は、従来のグッドリッチ式フ
レクソメータのようにテコを用いることなく、油圧シリ
ンダーのよる応力を直接上部アンビルまたは下部アンビ
ルに加えることができるので、常に試験片に対して垂直
に応力を加えることができる。また、歪み検出器及び応
力検出器により試験片に加えられた歪み及び応力を直接
検出することができるとともに、歪み検出信号、応力検
出信号からそれぞれ直流分と交流分とを分離し、試験条
件切換器で選択することにより、以下に示す４条件で試
験を行うことができる。 （１）静的な歪一定、かつ動的な歪振幅一定という試験
条件で、応力の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （２）静的な歪一定、かつ動的な応力振幅一定という試
験条件で、応力の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。 （３）静的な応力一定、かつ動的な歪振幅一定という試
験条件で、歪の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （４）静的な応力一定、かつ動的な応力振幅一定という
試験条件で、歪の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。
レクソメータのようにテコを用いることなく、油圧シリ
ンダーのよる応力を直接上部アンビルまたは下部アンビ
ルに加えることができるので、常に試験片に対して垂直
に応力を加えることができる。また、歪み検出器及び応
力検出器により試験片に加えられた歪み及び応力を直接
検出することができるとともに、歪み検出信号、応力検
出信号からそれぞれ直流分と交流分とを分離し、試験条
件切換器で選択することにより、以下に示す４条件で試
験を行うことができる。 （１）静的な歪一定、かつ動的な歪振幅一定という試験
条件で、応力の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （２）静的な歪一定、かつ動的な応力振幅一定という試
験条件で、応力の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。 （３）静的な応力一定、かつ動的な歪振幅一定という試
験条件で、歪の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （４）静的な応力一定、かつ動的な応力振幅一定という
試験条件で、歪の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。
【００２１】
【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明に係る粘弾性体の発熱疲労
測定方法を用いる油圧サーボ式フレクソメータ本体の構
成を示す部分断面図である。図１において、１１はベー
ス、１２は支柱、１３は天板、１４はナット、１５はロ
ードセル支持台、１６は圧縮ロードセル、１７は下部ア
ンビル接続ロッド、１８は下部アンビル、１９は油圧サ
ーボシリンダ、２０はボルト、２１はピストンロッド、
２２は上部アンビル、２３は試験片、２４は変位検出
器、２５は恒温槽をそれぞれ示す。
に説明する。図１は、本発明に係る粘弾性体の発熱疲労
測定方法を用いる油圧サーボ式フレクソメータ本体の構
成を示す部分断面図である。図１において、１１はベー
ス、１２は支柱、１３は天板、１４はナット、１５はロ
ードセル支持台、１６は圧縮ロードセル、１７は下部ア
ンビル接続ロッド、１８は下部アンビル、１９は油圧サ
ーボシリンダ、２０はボルト、２１はピストンロッド、
２２は上部アンビル、２３は試験片、２４は変位検出
器、２５は恒温槽をそれぞれ示す。
【００２２】ベース１１は測定室の床面に水平に設置さ
れ、略正方形のベース１１の四方から４本の支柱１２が
垂直上方に植設されている。支柱１２の各上端部は螺刻
され、それぞれ２個のナット１４により、略正方形の天
板１３が水平に取り付けられている。ベース１１の上面
には、ロードセル支持台１５が設けられ、ロードセル支
持台１５の上には、試験片に加えられる応力を検出する
圧縮ロードセル１６が設けられている。圧縮ロードセル
１６の上部には、恒温槽２５の下面を貫通する下部アン
ビル接続ロッド１７を介して下部アンビル１８が固定さ
れている。
れ、略正方形のベース１１の四方から４本の支柱１２が
垂直上方に植設されている。支柱１２の各上端部は螺刻
され、それぞれ２個のナット１４により、略正方形の天
板１３が水平に取り付けられている。ベース１１の上面
には、ロードセル支持台１５が設けられ、ロードセル支
持台１５の上には、試験片に加えられる応力を検出する
圧縮ロードセル１６が設けられている。圧縮ロードセル
１６の上部には、恒温槽２５の下面を貫通する下部アン
ビル接続ロッド１７を介して下部アンビル１８が固定さ
れている。
【００２３】一方、天板１３からは油圧サーボシリンダ
１９が垂設されている。また、油圧サーボシリンダ１９
から天板１３を貫くように上方へ、ピストンの変位を検
出する変位検出器２４が設けられている。油圧サーボシ
リンダ１９のピストンロッド２１は、恒温槽２５の上面
を貫通し、恒温槽２５の内部の上部アンビル２２に接続
されている。上部アンビル２２と下部アンビル１８との
間には試験片２３が挟まれる。そして、上部アンビル２
２、試験片２３、下部アンビル１８は、恒温槽２５によ
り所定の試験温度に温度調節される。
１９が垂設されている。また、油圧サーボシリンダ１９
から天板１３を貫くように上方へ、ピストンの変位を検
出する変位検出器２４が設けられている。油圧サーボシ
リンダ１９のピストンロッド２１は、恒温槽２５の上面
を貫通し、恒温槽２５の内部の上部アンビル２２に接続
されている。上部アンビル２２と下部アンビル１８との
間には試験片２３が挟まれる。そして、上部アンビル２
２、試験片２３、下部アンビル１８は、恒温槽２５によ
り所定の試験温度に温度調節される。
【００２４】図２は、上記油圧サーボ式フレクソメータ
本体を制御するフィードバックサーボ制御系の構成を示
すブロックダイヤグラムである。図２において、２４は
変位検出器、１６は圧縮ロードセル、５２及び５３はア
ンプ、５４及び５５は交・直成分分離回路、５６は変位
信号の交流分、５７は変位信号の直流分、５８は応力信
号の交流分、５９は応力信号の直流分、６０は試験条件
切換器、６１は動的成分制御信号、６２は動的成分測定
信号、６３は静的成分制御信号、６４は静的成分測定信
号、６５及び６６は減算器、６７及び６８はポテンショ
メータ、６９は加算器、７０はサーボアンプ、７１は油
圧サーボ弁、７２は測定・記録装置をそれぞれ示す。
本体を制御するフィードバックサーボ制御系の構成を示
すブロックダイヤグラムである。図２において、２４は
変位検出器、１６は圧縮ロードセル、５２及び５３はア
ンプ、５４及び５５は交・直成分分離回路、５６は変位
信号の交流分、５７は変位信号の直流分、５８は応力信
号の交流分、５９は応力信号の直流分、６０は試験条件
切換器、６１は動的成分制御信号、６２は動的成分測定
信号、６３は静的成分制御信号、６４は静的成分測定信
号、６５及び６６は減算器、６７及び６８はポテンショ
メータ、６９は加算器、７０はサーボアンプ、７１は油
圧サーボ弁、７２は測定・記録装置をそれぞれ示す。
【００２５】図２において、図示されない試験片の変位
は、変位検出器２４により電気信号に変換され、アンプ
５２により増幅された後、交・直成分分離回路５４によ
り変位信号の交流分５６と変位信号の直流分５７とに分
離される。同様に、試験片の荷重（応力）は、圧縮ロー
ドセル１６により電気信号に変換され、アンプ５３によ
り増幅された後、交・直成分分離回路５５により荷重信
号の交流分５８と荷重信号の直流分５９とに分離され
る。
は、変位検出器２４により電気信号に変換され、アンプ
５２により増幅された後、交・直成分分離回路５４によ
り変位信号の交流分５６と変位信号の直流分５７とに分
離される。同様に、試験片の荷重（応力）は、圧縮ロー
ドセル１６により電気信号に変換され、アンプ５３によ
り増幅された後、交・直成分分離回路５５により荷重信
号の交流分５８と荷重信号の直流分５９とに分離され
る。
【００２６】以上の様に、検出分離された信号５６〜５
９は、それぞれ試験条件切換器６０に入力され、静的な
歪、動的な歪、静的な応力、及び動的な応力のなかから
２つの試験条件の組み合わせと、その残りの測定・記録
対象とが選ばれる。すなわち、試験条件切換器６０によ
り、以下に示す４条件で試験を行うことができる。 （１）静的な歪一定、かつ動的な歪振幅一定という試験
条件で、応力の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （２）静的な歪一定、かつ動的な応力振幅一定という試
験条件で、応力の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。 （３）静的な応力一定、かつ動的な歪振幅一定という試
験条件で、歪の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （４）静的な応力一定、かつ動的な応力振幅一定という
試験条件で、歪の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。
９は、それぞれ試験条件切換器６０に入力され、静的な
歪、動的な歪、静的な応力、及び動的な応力のなかから
２つの試験条件の組み合わせと、その残りの測定・記録
対象とが選ばれる。すなわち、試験条件切換器６０によ
り、以下に示す４条件で試験を行うことができる。 （１）静的な歪一定、かつ動的な歪振幅一定という試験
条件で、応力の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （２）静的な歪一定、かつ動的な応力振幅一定という試
験条件で、応力の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。 （３）静的な応力一定、かつ動的な歪振幅一定という試
験条件で、歪の静的成分、応力の動的成分の変化を測定
する。 （４）静的な応力一定、かつ動的な応力振幅一定という
試験条件で、歪の静的成分、歪の動的成分の変化を測定
する。
【００２７】試験条件切換器６０で選ばれた試験条件
は、動的成分制御信号６１及び静的成分制御信号６３と
して取り出され、それぞれ減算器６５及び６６の被減数
として入力される。それぞれの減算器６５、６６の減数
入力には、ポテンショメータ６７、６８で設定された試
験条件の一定値に相当する電圧が加えられる。そして、
それぞれの減算器６５、６６から出力される減算結果
は、次の加算器６９で加算され、サーボ制御信号とな
り、サーボアンプ７０に送られる。サーボアンプ７０は
サーボ制御信号を増幅して油圧サーボ弁７１を駆動し、
油圧サーボシリンダ１９に供給される油圧を制御する。
こうして、試験条件に適合した静的及び動的荷重が油圧
サーボシリンダ１９のピストンロッド２１から上部アン
ビル２２を介して試験片２３に加えられる。一方、試験
条件切換器６０で選ばれた測定対象は、動的成分測定信
号６２及び静的成分測定信号６４として取り出され、測
定・記録装置７２で記録される。
は、動的成分制御信号６１及び静的成分制御信号６３と
して取り出され、それぞれ減算器６５及び６６の被減数
として入力される。それぞれの減算器６５、６６の減数
入力には、ポテンショメータ６７、６８で設定された試
験条件の一定値に相当する電圧が加えられる。そして、
それぞれの減算器６５、６６から出力される減算結果
は、次の加算器６９で加算され、サーボ制御信号とな
り、サーボアンプ７０に送られる。サーボアンプ７０は
サーボ制御信号を増幅して油圧サーボ弁７１を駆動し、
油圧サーボシリンダ１９に供給される油圧を制御する。
こうして、試験条件に適合した静的及び動的荷重が油圧
サーボシリンダ１９のピストンロッド２１から上部アン
ビル２２を介して試験片２３に加えられる。一方、試験
条件切換器６０で選ばれた測定対象は、動的成分測定信
号６２及び静的成分測定信号６４として取り出され、測
定・記録装置７２で記録される。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、構
造が単純で、ナイフエッジ型支点、マイクロメータねじ
機構等の測定時の負荷によって摩耗したり損傷する箇所
がないので、測定装置の信頼性が高く、保守経費が殆ど
不要であるという効果がある。また本発明によれば、フ
ィードバックサーボ系が構成されているので、精度の高
い追従制御及び測定ができるという効果がある。また本
発明によれば、静的な歪成分、動的な歪成分、静的な応
力成分、動的な応力成分の４つから、試験条件切換器に
よるフィードバック・ループの接続切換が可能で、自由
な組み合わせで試験条件を選択して測定が行えることに
より、従来のグッドリッチ式フレクソメータで得られな
かった領域で、動的な大変形によるゴム等の内部発熱に
よる疲労特性を究明するためのデータが得られるという
効果がある。
造が単純で、ナイフエッジ型支点、マイクロメータねじ
機構等の測定時の負荷によって摩耗したり損傷する箇所
がないので、測定装置の信頼性が高く、保守経費が殆ど
不要であるという効果がある。また本発明によれば、フ
ィードバックサーボ系が構成されているので、精度の高
い追従制御及び測定ができるという効果がある。また本
発明によれば、静的な歪成分、動的な歪成分、静的な応
力成分、動的な応力成分の４つから、試験条件切換器に
よるフィードバック・ループの接続切換が可能で、自由
な組み合わせで試験条件を選択して測定が行えることに
より、従来のグッドリッチ式フレクソメータで得られな
かった領域で、動的な大変形によるゴム等の内部発熱に
よる疲労特性を究明するためのデータが得られるという
効果がある。
【図１】本発明に係る油圧サーボ式フレクソメータ本体
の構成を示す部分切断側面図である。
の構成を示す部分切断側面図である。
【図２】本発明に係る油圧サーボ式フレクソメータの制
御回路を示すブロックダイヤグラムである。
御回路を示すブロックダイヤグラムである。
【図３】従来のグッドリッチ式フレクソメータの構成を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４】従来のグッドリッチ式フレクソメータの原理を
示す原理図である。
示す原理図である。
１６ 圧縮ロードセル １７ 下部アンビル接続ロッド １８ 下部アンビル １９ 油圧サーボシリンダ ２１ ピストンロッド ２２ 上部アンビル ２３ 試験片 ２４ 変位検出器 ２５ 恒温槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−150007（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−123418（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−97547（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−56949（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 3/32 G01N 33/44 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 粘弾性体の試験片の発熱及びまたは疲労
を測定する油圧サーボ式フレクソメータであって、 互いに対向する平行平面が試験片保持面を形成する上部
アンビル及び下部アンビルと、 前記上部アンビルまたは前記下部アンビルにピストンロ
ッドが結合され、前記試験片保持面に垂直な方向に該ピ
ストンロッドが作動する油圧サーボシリンダと、 試験片に静的及び動的な負荷を加える油圧サーボ機構
と、 試験片に加えられた歪を検出する歪検出器と、 試験片に加えられた応力を検出する応力検出器と、 前記検出された歪の静的成分、前記検出された歪の動的
成分、前記検出された応力の静的成分及び前記検出され
た応力の動的成分から試験条件または試験条件の組み合
わせを選択する試験条件切換器と、 該選択された試験条件に基づいて油圧サーボ機構を制御
するフィードバックサーボ制御手段と、 を備えることを特徴とする油圧サーボ式フレクソメー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05751194A JP3332284B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 油圧サーボ式フレクソメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05751194A JP3332284B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 油圧サーボ式フレクソメータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270294A JPH07270294A (ja) | 1995-10-20 |
| JP3332284B2 true JP3332284B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=13057768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05751194A Expired - Lifetime JP3332284B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 油圧サーボ式フレクソメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3332284B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2156535B1 (es) * | 1999-02-03 | 2002-02-01 | Grupo Copo De Inversiones S A | Maquina para ensayo de fatiga dinamica de probetas de polimeros alveolares. |
| JP4630654B2 (ja) * | 2004-12-21 | 2011-02-09 | 住友ゴム工業株式会社 | 粘弾性測定装置および粘弾性材の測定方法 |
| JP4799430B2 (ja) * | 2007-01-23 | 2011-10-26 | 株式会社ブリヂストン | 粘弾性計測装置および粘弾性体の試験方法 |
| JP2009128245A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Nec Corp | 内部応力測定装置および内部応力測定方法 |
| JP5267811B2 (ja) * | 2009-06-15 | 2013-08-21 | 株式会社マルイ | 地滑り予測用現場試験装置 |
| CN102650562B (zh) * | 2011-02-28 | 2014-12-10 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 按键耐久测试机 |
| CN104297287B (zh) * | 2014-06-16 | 2017-01-25 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 压缩生热检测仪及其方法 |
| CN104458404B (zh) * | 2014-12-26 | 2016-10-19 | 中国矿业大学 | 基于支柱增阻形态的覆岩破断动载特征提取的实验装置 |
| CN104569041B (zh) * | 2015-01-07 | 2017-04-26 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 一种压缩生热检测仪 |
| CN105158056A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-12-16 | 北京航空航天大学 | 预紧力式航空零件热-疲劳强度一体化测量平台 |
| CN108106433B (zh) * | 2017-10-27 | 2019-09-27 | 昆明理工大学 | 一种热疲劳模拟试验台的加热保温装置 |
| CN113447365B (zh) * | 2021-07-06 | 2023-03-21 | 安徽理工大学 | 一种波形加载式煤体蠕变冲击扰动加载装置及试验方法 |
| CN114485380B (zh) * | 2022-02-24 | 2023-06-20 | 应急管理部国家自然灾害防治研究院 | 一种分量式钻孔应变仪室内模拟自检装置 |
| CN114544332B (zh) * | 2022-03-03 | 2024-01-16 | 重庆科技学院 | 一种热力电同时加载的动态力学分析系统 |
| CN116539519A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-08-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种结构样件内耗动态测量装置及系统 |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP05751194A patent/JP3332284B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07270294A (ja) | 1995-10-20 |
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