JPH05264425A - 棒材テストピースの標点間でのねじり角度測定装置 - Google Patents
棒材テストピースの標点間でのねじり角度測定装置Info
- Publication number
- JPH05264425A JPH05264425A JP34201992A JP34201992A JPH05264425A JP H05264425 A JPH05264425 A JP H05264425A JP 34201992 A JP34201992 A JP 34201992A JP 34201992 A JP34201992 A JP 34201992A JP H05264425 A JPH05264425 A JP H05264425A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- test piece
- angle
- twist angle
- gauge
- measuring device
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- Pending
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 棒材テストピースにおける各標点のねじり角
度を実測定し、テストピース標点間のねじり角度を精度
良く測定するねじり角度測定装置の提供。 【構成】 棒材テストピース２の略中央部に設定した二
点の標点位置において、当接状態でテストピース２を挟
持している一対のフリクションローラー３と、このフリ
クションローラー３の回転角度を測定する両角度センサ
ー４で得ることのできる、両標点位置の両ローラー３回
転角度から、演算することにより、テストピース標点間
のねじり角度を測定値として表示する演算部５とを備え
る。そして、両標点位置のフリクションローラー３と角
度センサー４とで標点位置の回転変位を実測定し、この
実測定値に基づき演算部５で処理し、テストピース標点
間におけるねじり角度の測定値として表示する。
度を実測定し、テストピース標点間のねじり角度を精度
良く測定するねじり角度測定装置の提供。 【構成】 棒材テストピース２の略中央部に設定した二
点の標点位置において、当接状態でテストピース２を挟
持している一対のフリクションローラー３と、このフリ
クションローラー３の回転角度を測定する両角度センサ
ー４で得ることのできる、両標点位置の両ローラー３回
転角度から、演算することにより、テストピース標点間
のねじり角度を測定値として表示する演算部５とを備え
る。そして、両標点位置のフリクションローラー３と角
度センサー４とで標点位置の回転変位を実測定し、この
実測定値に基づき演算部５で処理し、テストピース標点
間におけるねじり角度の測定値として表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、棒材のねじり特性を
知るために行う、ねじり試験の実施時において、棒材で
あるテストピースの略中央部に設定した二点の標点間の
ねじり角度を測定するねじり角度測定装置に関するもの
である。
知るために行う、ねじり試験の実施時において、棒材で
あるテストピースの略中央部に設定した二点の標点間の
ねじり角度を測定するねじり角度測定装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の標点間のねじり角度測定
装置としては、図５に示すような装置が一般に知られて
いる。この従来装置でのねじり角度の測定は、テストピ
ース20の一端を固定側のチャック21で固定すると共に、
他端をトルクアクチュエータ22側のチャック23で固定す
る。その後、トルクアクチュエータ22を作動させること
で他端のチャック23を回転させ、このチャック回転角度
を計測する。
装置としては、図５に示すような装置が一般に知られて
いる。この従来装置でのねじり角度の測定は、テストピ
ース20の一端を固定側のチャック21で固定すると共に、
他端をトルクアクチュエータ22側のチャック23で固定す
る。その後、トルクアクチュエータ22を作動させること
で他端のチャック23を回転させ、このチャック回転角度
を計測する。
【０００３】そして、この両チャック間のねじり角度か
ら、テストピース20の標点間におけるねじり角度に換算
して、テスト標点間のトルク・ねじり角度直線のヒステ
リシスカーブを描がいている。
ら、テストピース20の標点間におけるねじり角度に換算
して、テスト標点間のトルク・ねじり角度直線のヒステ
リシスカーブを描がいている。
【０００４】
【この発明が解決しようとする課題】しかし、前述した
従来のねじり角度測定装置では、固定側およびトルクア
クチュエータ側のチャックにおけるチャッキング状態
が、滑り等から確実でないことがある。そのため、トル
クアクチュエータ側チャックの回転角度が、即ち、固定
およびトルクアクチュエータ側の両チャック間における
ねじり角度が、必ずしもテストピースの標点間における
ねじり角度と一致するとは言えない。
従来のねじり角度測定装置では、固定側およびトルクア
クチュエータ側のチャックにおけるチャッキング状態
が、滑り等から確実でないことがある。そのため、トル
クアクチュエータ側チャックの回転角度が、即ち、固定
およびトルクアクチュエータ側の両チャック間における
ねじり角度が、必ずしもテストピースの標点間における
ねじり角度と一致するとは言えない。
【０００５】従って、従来装置のように、両チャック間
で得られたねじり角度がテストピースの標点間でのねじ
り角度と比例しているとして、チャック間のねじり角度
によって描いたヒステリシスカーブから標点間のねじり
角度に換算した場合に、精度的な信頼がないものとな
る。
で得られたねじり角度がテストピースの標点間でのねじ
り角度と比例しているとして、チャック間のねじり角度
によって描いたヒステリシスカーブから標点間のねじり
角度に換算した場合に、精度的な信頼がないものとな
る。
【０００６】これらのことから近年では、テストピース
における標点のねじり角度を得るべく、標点間のねじり
角度を実測定する装置が従来から無いことと相まって、
テストピースにおける標点のねじり角度を正確に測定す
ることのできるねじり角度測定装置が望まれていた。
における標点のねじり角度を得るべく、標点間のねじり
角度を実測定する装置が従来から無いことと相まって、
テストピースにおける標点のねじり角度を正確に測定す
ることのできるねじり角度測定装置が望まれていた。
【０００７】この発明は前述した事情に鑑みて創案され
たもので、その目的はねじり試験時のテストピースにお
ける標点間のねじり角度を精度良く測定することのでき
る棒材テストピースの標点間でのねじり角度測定装置を
提供することにある。
たもので、その目的はねじり試験時のテストピースにお
ける標点間のねじり角度を精度良く測定することのでき
る棒材テストピースの標点間でのねじり角度測定装置を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明のねじり角度測
定装置によれば、棒材テストピースの略中央部における
二点の標点位置において、当接状態でテストピースを挟
持している一対のフリクションローラーと、各標点位置
におけるフリクションローラーの回転変位を測定する角
度センサーと、この両角度センサーで得ることのでき
る、各標点位置における両ローラーの回転変位値から、
演算することにより、テストピースにおける標点間のね
じり角度を測定値として表示する演算部とを備える。
定装置によれば、棒材テストピースの略中央部における
二点の標点位置において、当接状態でテストピースを挟
持している一対のフリクションローラーと、各標点位置
におけるフリクションローラーの回転変位を測定する角
度センサーと、この両角度センサーで得ることのでき
る、各標点位置における両ローラーの回転変位値から、
演算することにより、テストピースにおける標点間のね
じり角度を測定値として表示する演算部とを備える。
【０００９】そして、両フリクションローラーとこのそ
れぞれのローラーに付設した角度センサーとで、棒材テ
ストピースにおける各標点位置の回転変位を実測定する
と共に、この実測定値に基づき演算部で処理して、標点
間におけるねじり角度の測定値として表示することによ
り、棒材テストピースにおける標点間のねじり角度を精
度良く測定できるようにしたものである。
れぞれのローラーに付設した角度センサーとで、棒材テ
ストピースにおける各標点位置の回転変位を実測定する
と共に、この実測定値に基づき演算部で処理して、標点
間におけるねじり角度の測定値として表示することによ
り、棒材テストピースにおける標点間のねじり角度を精
度良く測定できるようにしたものである。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の棒材テストピースの標点間
でのねじり角度測定装置を、図示する実施例によって説
明する。
でのねじり角度測定装置を、図示する実施例によって説
明する。
【００１１】棒材のねじり試験実施時において、棒材で
あるテストピース２の略中央部に設定した二点の標点間
におけるねじり角度を測定するねじり角度測定装置１
（図１参照）は、テストピース２の各標点位置にそれぞ
れ設けられており、当接状態でテストピース２を挟持し
ている一対のフリクションローラー３と、標点位置毎に
設けられており、フリクションローラー３の回転変位を
測定する角度センサー４と、この両角度センサー４で得
ることのできる、両標点位置における両ローラーの回転
変位値から、演算することにより、テストピース２にお
ける標点間のねじり角度を測定値として表示する演算部
５とを備えてなっている。
あるテストピース２の略中央部に設定した二点の標点間
におけるねじり角度を測定するねじり角度測定装置１
（図１参照）は、テストピース２の各標点位置にそれぞ
れ設けられており、当接状態でテストピース２を挟持し
ている一対のフリクションローラー３と、標点位置毎に
設けられており、フリクションローラー３の回転変位を
測定する角度センサー４と、この両角度センサー４で得
ることのできる、両標点位置における両ローラーの回転
変位値から、演算することにより、テストピース２にお
ける標点間のねじり角度を測定値として表示する演算部
５とを備えてなっている。
【００１２】またフリクションローラー３は、空転せ
ず、テストピース２の回転状態を確実に検出できるよう
に、その回転中心部3aが水平方向へのみ移動自在とし
て、テストピース２を常に一定の力で押圧するように構
成されている。
ず、テストピース２の回転状態を確実に検出できるよう
に、その回転中心部3aが水平方向へのみ移動自在とし
て、テストピース２を常に一定の力で押圧するように構
成されている。
【００１３】そして、この実施例のフリクションローラ
ー３には、テストピース２とフリクションローラー３と
のスリップを防止するためとして、一定力ｆ（図１参
照）の押付け力を、図３に示すように、重錘Ｗを用いて
与えている。また、このフリクションローラー３には、
テストピース２とのスリップを防ぐためとして、ローラ
ー周表面に、摩擦力の大きいゴム材（図示せず）が装着
されているものを使用している。
ー３には、テストピース２とフリクションローラー３と
のスリップを防止するためとして、一定力ｆ（図１参
照）の押付け力を、図３に示すように、重錘Ｗを用いて
与えている。また、このフリクションローラー３には、
テストピース２とのスリップを防ぐためとして、ローラ
ー周表面に、摩擦力の大きいゴム材（図示せず）が装着
されているものを使用している。
【００１４】なお、テストピース２が、例えば、鋼材料
の場合には、磁力でスリップを防止することができるよ
うに、マグネットローラーやローラー周表面への装着用
として磁性ゴム材を用いることも、またロレット状に加
工することもできる。
の場合には、磁力でスリップを防止することができるよ
うに、マグネットローラーやローラー周表面への装着用
として磁性ゴム材を用いることも、またロレット状に加
工することもできる。
【００１５】演算部５は、図２に示すように、標点間の
ねじり角度α（rad ）を、一方の標点位置（トルクアク
チュエータ側）における回転角度θ2 （rad ）から、他
方の標点位置（固定側）における回転角度θ1 （rad ）
を引く演算、即ち、α＝θ2−θ1 ＝（ｘ2-x1）／ｒの
式を演算して、表示する。なお、この式において、ｒは
テストピース２の半径であり、また、x1，x2はフリクシ
ョンローラー３に付設した角度センサー４により、標点
位置で実測した回転変位である。
ねじり角度α（rad ）を、一方の標点位置（トルクアク
チュエータ側）における回転角度θ2 （rad ）から、他
方の標点位置（固定側）における回転角度θ1 （rad ）
を引く演算、即ち、α＝θ2−θ1 ＝（ｘ2-x1）／ｒの
式を演算して、表示する。なお、この式において、ｒは
テストピース２の半径であり、また、x1，x2はフリクシ
ョンローラー３に付設した角度センサー４により、標点
位置で実測した回転変位である。
【００１６】図４は、角度センサー４の代わりに、歪み
ゲージ６を用いた場合を示したものである。ここでは、
フリクションローラー３が回転すると、フリクションロ
ーラー３に設けられたカム７が回転し、このカム７によ
って検出板８が変形して歪むことを歪みゲージ６で検出
する。そして、この検出値から、カム７，即ちフリクシ
ョンローラー３の回転変位を測定する。
ゲージ６を用いた場合を示したものである。ここでは、
フリクションローラー３が回転すると、フリクションロ
ーラー３に設けられたカム７が回転し、このカム７によ
って検出板８が変形して歪むことを歪みゲージ６で検出
する。そして、この検出値から、カム７，即ちフリクシ
ョンローラー３の回転変位を測定する。
【００１７】なお、前述した実施例において、本発明の
ねじり角度測定装置１が測定しているテストピース２は
丸棒の棒材であるが、フリクションローラー３が当接す
る円周面を有するアダプター（図示せず）をテストピー
スへ装着するようにすれば、本発明のねじり角度測定装
置１によって、角材等の棒材テストピースのねじり角度
も測定することができる。
ねじり角度測定装置１が測定しているテストピース２は
丸棒の棒材であるが、フリクションローラー３が当接す
る円周面を有するアダプター（図示せず）をテストピー
スへ装着するようにすれば、本発明のねじり角度測定装
置１によって、角材等の棒材テストピースのねじり角度
も測定することができる。
【００１８】このような構成からなるねじり角度測定装
置１を使用して、テストピース２の標点間におけるねじ
り角度を測定するに際しては、先ず、図３に示すよう
に、テストピース２の略中央部に設定した二点の標点位
置それぞれに、一対のフリクションローラー3, 3を配設
する。
置１を使用して、テストピース２の標点間におけるねじ
り角度を測定するに際しては、先ず、図３に示すよう
に、テストピース２の略中央部に設定した二点の標点位
置それぞれに、一対のフリクションローラー3, 3を配設
する。
【００１９】そして、この一対のフリクションローラー
３は、テストピース２の断面方向水平に、テストピース
２を挟む方向に二個配置してなり、回転中心部3aが水平
方向へのみ移動可能な構造とする。
３は、テストピース２の断面方向水平に、テストピース
２を挟む方向に二個配置してなり、回転中心部3aが水平
方向へのみ移動可能な構造とする。
【００２０】次に、フリクションローラー３に対して、
リンク機構を用いた重錘Ｗの荷重により、テストピース
２を挟む押付力を発生させると共に、トルクアクチュエ
ータ９（図１参照）を作動させて、チャック10で支持し
ているテストピース２をねじる。
リンク機構を用いた重錘Ｗの荷重により、テストピース
２を挟む押付力を発生させると共に、トルクアクチュエ
ータ９（図１参照）を作動させて、チャック10で支持し
ているテストピース２をねじる。
【００２１】そして、図１に示したように、テストピー
ス２における両標点間距離Ｓの間隔を設けて標点位置に
配設した両フリクションローラー３、即ち、角度センサ
ー４によって、回転変位x1，x2（図２参照）を測定す
る。
ス２における両標点間距離Ｓの間隔を設けて標点位置に
配設した両フリクションローラー３、即ち、角度センサ
ー４によって、回転変位x1，x2（図２参照）を測定す
る。
【００２２】次に、この角度センサー４での測定値に基
づいて、演算部５により、両標点における回転角度
θ1 ，θ2 （図２参照）を求め、テストピース２の標点
におけるねじり角度α（図２参照）を算出し、標点にお
けるねじり角度αの測定値として表示する。
づいて、演算部５により、両標点における回転角度
θ1 ，θ2 （図２参照）を求め、テストピース２の標点
におけるねじり角度α（図２参照）を算出し、標点にお
けるねじり角度αの測定値として表示する。
【００２３】このようにして、テストピース２における
標点間（距離Ｓ）のねじれ角度を、フリクションローラ
ー３で直接測定することにより、テストピース２の標点
間におけるねじり角度αを精度良く測定することができ
る。
標点間（距離Ｓ）のねじれ角度を、フリクションローラ
ー３で直接測定することにより、テストピース２の標点
間におけるねじり角度αを精度良く測定することができ
る。
【００２４】なお、棒材のねじり特性を知る手段とし
て、一般的には前述したテストピース標点間のねじり角
度で得ているが、棒材の剪断角γ（rad ）を知りたい場
合には（図２参照）、前述したように、この発明のねじ
り角度測定装置１によって得たねじり角度αを利用し
て、γ＝α・ｒ／Ｓ（両標点間距離）の式で求めること
ができる。
て、一般的には前述したテストピース標点間のねじり角
度で得ているが、棒材の剪断角γ（rad ）を知りたい場
合には（図２参照）、前述したように、この発明のねじ
り角度測定装置１によって得たねじり角度αを利用し
て、γ＝α・ｒ／Ｓ（両標点間距離）の式で求めること
ができる。
【００２５】
【発明の効果】この発明によれば、テストピース２にお
ける標点間の回転変位を、フリクションローラーおよび
角度センサーで直接測定すると共に、この測定値に基づ
いて演算する演算部で、テストピースの標点間における
ねじり角度測定値として表示することにより、テストピ
ースの標点間におけるねじり角度を精度良く測定するこ
とができる。
ける標点間の回転変位を、フリクションローラーおよび
角度センサーで直接測定すると共に、この測定値に基づ
いて演算する演算部で、テストピースの標点間における
ねじり角度測定値として表示することにより、テストピ
ースの標点間におけるねじり角度を精度良く測定するこ
とができる。
【００２６】そのため、この発明の標点間ねじり角度測
定装置は、別の位置を測定して換算するのではなく、標
点間のねじれ角度として直接測定するので、所謂、チャ
ック間測定を換算した従来の測定装置よりも、精度およ
び信頼性が高いものとすることがてきる。
定装置は、別の位置を測定して換算するのではなく、標
点間のねじれ角度として直接測定するので、所謂、チャ
ック間測定を換算した従来の測定装置よりも、精度およ
び信頼性が高いものとすることがてきる。
【図１】この発明の棒材テストピースの標点間でのねじ
り角度測定装置を示す概略平面図である。
り角度測定装置を示す概略平面図である。
【図２】この発明のねじり角度測定装置における演算部
でのテストピース標点間のねじり角度測定状態を示す概
略図である。
でのテストピース標点間のねじり角度測定状態を示す概
略図である。
【図３】この発明のねじり角度測定装置におけるフリク
ションローラーを示す、図１のＡ−Ａ線概略断面図であ
る。
ションローラーを示す、図１のＡ−Ａ線概略断面図であ
る。
【図４】この発明のねじり角度測定装置におけるフリク
ションローラーの別態様を示す概略断面図である。
ションローラーの別態様を示す概略断面図である。
【図５】従来のねじり角度測定装置を示す概略図であ
る。
る。
【符号の説明】 １…ねじり角度測定装置、２…テストピース、３…フリ
クションローラー、3a…回転中心部、４…角度センサ
ー、５…演算部、６…歪みゲージ、７…カム、８…検出
板、９…トルクアクチュエータ、10…チャック。
クションローラー、3a…回転中心部、４…角度センサ
ー、５…演算部、６…歪みゲージ、７…カム、８…検出
板、９…トルクアクチュエータ、10…チャック。
Claims (2)
- 【請求項１】 棒材のねじり試験実施時において、前記
棒材であるテストピースの略中央部に設定した二点の標
点間におけるねじり角度を測定するねじり角度測定装置
であり、 前記テストピースの各標点位置にそれぞれ設けられてお
り、当接状態でテストピースを挟持している一対のフリ
クションローラーと、前記標点位置毎に設けられてお
り、前記フリクションローラーの回転変位を測定する角
度センサーと、この両角度センサーで得ることのでき
る、前記両標点位置における両ローラーの回転変位値か
ら、演算することにより、テストピースにおける標点間
のねじり角度を測定値として表示する演算部とを備えて
なることを特徴とする棒材テストピースの標点間でのね
じり角度測定装置。 - 【請求項２】 フリクションローラーは、空転せずテス
トピースの回転状態を確実に検出できるように、その回
転中心部が水平方向へのみ移動自在として、テストピー
スを常に一定の力で押圧するように構成されていること
を特徴とする請求項１記載の棒材テストピースの標点間
でのねじり角度測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34346291 | 1991-12-25 | ||
| JP3-343462 | 1991-12-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264425A true JPH05264425A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=18361717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34201992A Pending JPH05264425A (ja) | 1991-12-25 | 1992-12-22 | 棒材テストピースの標点間でのねじり角度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05264425A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110082226A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-08-02 | 西北工业大学 | 扭转试验装置 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP34201992A patent/JPH05264425A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110082226A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-08-02 | 西北工业大学 | 扭转试验装置 |
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