JPH0543056U - 繰返し疲労試験装置 - Google Patents

繰返し疲労試験装置

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JPH0543056U
JPH0543056U JP10181291U JP10181291U JPH0543056U JP H0543056 U JPH0543056 U JP H0543056U JP 10181291 U JP10181291 U JP 10181291U JP 10181291 U JP10181291 U JP 10181291U JP H0543056 U JPH0543056 U JP H0543056U
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JP10181291U
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Inventor
幸治 小倉
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NGK Spark Plug Co Ltd
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NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 三点又は四点曲げ試験に供する繰返し疲労試
験装置にあって、支持片の摩耗を防止する。 【構成】 支持基板8,8a,8bに保持孔部10,1
0a,10bを形成し、保持孔部10,10a,10b
に断面円形の支持片9,9a,9bを挿着することによ
り、支持片9,9a,9bを回動可能として試料保持部
材7,7a,7bを構成し、ロードセル12とで試験片
pを支持するようにしたから、試料pが湾曲した場合に
あって試料pの伸縮に支持片9,9が追従して幅方向移
動することとなり、該支持片9,9と試料pとの間の摩
擦が大幅に緩和されることとなる。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、セラミック試験片等の強度を検査するための繰返し疲労試験装置に 関する。
【0002】
【従来の技術】
セラミック試験片等の繰返し疲労試験には、その片面を二点で保持し、他面は その中央を一点あるいは二点で当接して、一面側から動荷重を与える三点曲げ試 験又は四点曲げ試験によって、該試料の曲げ疲労度を計測する方法がある。従来 、この方法に用いられる繰返し疲労試験装置にあっては、図8に示すように、試 料pの下面を二点で保持する試料保持部材aを取付け、試料保持部材a上に試料 pの中央を保持して該保持部材aとで試料pを挟持するロードセルdを配置し、 試料保持部材aと、ロードセルdとの相対的離近運動により試料に湾曲歪を繰り 返し与えるようにしたものが知られている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】
従来にあっては、上述の保持部材aは、支持基板bに二本の杆状支持片c,c を配設し、該支持片c,cの上縁で試料pの下面を二点支持するようにして構成 していた。ところが試料pが湾曲すると、その下面と支持片c,cとで滑りを生 じ、経時使用により該支持片c,cの上縁が摩耗することとなる。このため、試 験片pに加わる荷重が変動して、曲げ応力波形の中心値Fmeanが序々に変化し、 正確な試験結果を得ることができないという問題があった。 本考案はかかる従来構成の問題点を除去することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本考案は、試料の片面を二点で保持する試料保持部材を取付け、試料保持部材 上に、試料の中央を一点あるいは二点で当接して前記試料保持部材とで試験片を 挟持するロードセルを備え、試料保持部材とロードセルとの相対的離近運動によ り試料に湾曲歪を与える繰返し疲労試験装置において、前記試料保持部材を、支 持基板に複数の保持孔部を形成し、該保持孔部内に、断面円形の二本の支持片を 夫々平行に挿着して、該支持片を回転可能に支持し、両支持片の上縁で試料の下 面を二点支持するようにして構成したことを特徴とするものである。
【0005】
【作用】
保持孔部内で支持片が回転可能となっている。このため試料が湾曲した場合に あって、支持片は試料の下面に圧接しているから、その摩擦力により支持片は試 料の伸縮に追従して回転することとなり、該支持片と試料との間の摩擦が大幅に 緩和されることとなる。尚、試料保持部材とロードセルとが相対的接近運動時に は試料は大きく湾曲し、このときは支持片と試料との圧接圧(摩擦力)が大とな るから支持片は試料の伸長に追従して大きく回転するが、相対的離間運動時には 、圧接圧(摩擦力)が緩和されて小さく逆回転する。そしてこの回転角度差によ り一サイクルごとに支持片の回転を生ずることとなる。いずれにせよ、前記支持 片の追従回転により支持片の上縁の摩耗が低減され、常に安定した試験結果を得 ることが可能となる。
【0006】
【実施例】
図1,2は、バイモルフ構造の振動板2を駆動源とした繰返し疲労試験装置に 本考案を適用したものを示す。 ここで1は下面に軟質遊動間隙,スポンジ,金属バネ等の弾性支持材17を配 設した基台であって、据付面18に対して半浮動状に固定されている。この基台 1には駆動源となるバイモルフ構造の振動板2がその一辺縁を、該基台1に螺着 した支軸3a及びナット3bによって片持状に支持されている。前記振動板2は 、図2に示すように、矩形状の湾曲板4の上下面に表裏に電極を備えた電歪素子 層5a,5bが配設されてなるものであって、前記湾曲板4の他辺には重錘6が 固定されている。
【0007】 前記電歪素子層5a,5bは逆方向に分極し、その外側電極を電源発生装置1 5に接続し、かつ前記内側電極を湾曲板4を介してアース接続して、その電圧印 加により、一方が伸張すると他方が収縮するように配線する。 前記振動板2の中腹の湾動面上には、本考案に係る試料保持部材7が設けられ る。この試料保持部材7は支持基板8と、断面円形の支持片9,9とからなるも のである。そしてこの支持基板8は平板状をしており、その上面には夫々幅方向 へ二箇所の溝状の保持孔部10,10が形成される。この保持孔部10,10の 溝幅は支持片9,9の径とほぼ等しく、保持孔部10,10に挿着した支持片9 ,9は、該保持孔部10,10内で回転可能となっている。
【0008】 一方、前記振動板2の上方には、機枠14に螺合した螺子杆15でロードル1 2を支持する。このロードセル12の下端には、試料保持部材7の支持片9,9 の間に位置して試料pの上面に当接する試料押圧端13が設けられている。
【0009】 上述の構成にあって、試料pを試料保持部材7の支持片9,9上に乗載して、 該試料pの下面を二点支持し、螺子杆15を手動により回動昇降させて、該螺子 杆15を適正位置まで下降して、該支持片9,9間で試料p上に押圧端13を当 接し、三点支持する。この時、螺子杆15が適正位置よりも僅かに降下し過ぎた 場合には、基台1の下面に配した弾性支持材17が圧縮し、振動体2,基台1が 下方に変位するので、試料pは折損することなく、常に一定の押圧力で保持され る。而て後に、電歪素子層5a,5bに電源発生装置15から所定共振周波数の 交番電圧を印加する。
【0010】 これにより、電歪素子層5a,5bに歪を生じ、かつその他片を重錘6の慣性 力によって保持されて、湾曲振動を生ずる。そして、該湾曲振動に伴う支持片9 ,9の昇降移動によって、試料pはその両側を下方から押付けられ、押圧端13 を中心として湾曲歪を周期的に付与される。そしてこの動荷重により疲労して、 遂には破損に至ることとなり、この破損に至る時間,印加電圧,湾曲繰返し回数 等を計測することにより、該試料pの抗折力等の強度を計測することが可能とな る。
【0011】 かかる構成にあって、試料pは図7のイの位置から図7のロのように湾曲する 歪作動を繰り返し、同図矢線のように試料pの下面に伸縮を生ずる。このとき前 記支持片9,9の上縁は該試料pに強い力で圧接しており、かつ保持孔部10, 10内で幅方向移動不能に拘束されて回動可能となっている。このため、杆状支 持片9,9は試料pとの接触点における摩擦抵抗により、矢線のように試料pの 伸縮に追従して回転することとなる。尚、この支持片9,9の昇降移動にあって 、図7のロのように湾曲する歪作動の場合には、試料pと支持片9,9の圧接力 (摩擦力)が大きく、このため支持片9,9は該試料pの外方への伸張に追従し て大きく回動するが、図7のイの復元作動時には、圧接力が緩和されて、滑りを 生じ易く、小さく逆回動する。ただし、かかる滑りは、弱い圧接力に起因するも のであるから、その摩耗は無視できる。そしてこの回転角度差により一サイクル ごとに支持片9,9の回転を生ずることとなる。このように支持片9,9の追従 回転により、杆状支持片9,9の上縁と試料pとの間の摩擦が低減され、従って 支持片9,9の径時使用による摩耗が著減される。このため、試験片pに加わる 荷重が安定して、曲げ応力波形の中心値Fmeanの変動が可及的に抑止される。
【0012】 本考案の試料保持部材7は、その他種々の構成が提案され、その実施例につき 図3〜図6で説明する。
【0013】 図3,4は他の構成の試料保持部材7aを示し、支持基板8aを断面コ字状と し、その両側の側壁の上縁に夫々幅方向で対応する各二箇所の溝状の保持孔部1 0a,10a、10a,10aを形成し、各一対の保持孔部10a,10a…に 断面円形の杆状支持片9a,9aの端部を夫々回転可能に埋入し、図4で示すよ うに支持片9a,9a上に試料pを乗載して保持するようにしたものである。
【0014】 また図5,6は同様に断面コ字状の支持基板8bを備える試料保持部材7bを 示し、両側の側壁に円形の二箇所の保持孔部10b,10b、10b,10bを 形成し、各保持孔部10b,10b…に断面円形の杆状支持片9b,9bの端部 を夫々挿入して、図6で示すように前記両側壁間で杆状支持片9b,9b上に試 料pを乗載して保持するようにしたものである。この構成にあって、保持孔部1 0b,10b、10b,10bの内径を杆状支持片9b,9bの外径よりも大き くして、その回転と共に、幅方向への移動をも可能として、試料pの伸縮に杆状 支持片9b,9bを追従させて、その摩耗を防止している。尚、前記保持孔部1 0bを、杆状支持片9bと等しい内径としても良い。
【0015】 上述の実施例のように、保持孔部10,10a,10bを大径孔、幅広の長孔 等で構成して杆状支持片9,9a,9bを回転と、幅方向移動とを可能とするこ とにより、協働して試料pに対する追従性を高めるようにすることもできる。
【0016】 その他、本考案は駆動源としてピストン,シリンダー等の機械的直線往復駆動 機構を用いたものにも本考案は適用可能となる。さらには、上述の実施例は三点 曲げ試験に対応する構造であるが、ロードセル12の下端に試料pの中央部に当 接する二つの試料押圧端を設けて、四点曲げ試験に用いることもできる。
【0017】
【考案の効果】
本考案は、支持基板8,8a,8bに保持孔部10,10a,10bを形成し 、保持孔部10,10a,10bに断面円形の支持片9,9a,9bを挿着する ことにより、支持片9,9a,9bを回動可能として試料保持部材7,7a,7 bを構成し、ロードセル12とで試験片pを支持するようにしたから、試料pが 湾曲した場合にあって試料pの伸縮に追従して支持片9,9a,9bが回動する こととなり、該支持片9,9a,9bと試料pとの間の摩擦が大幅に緩和される こととなり、このため支持杆9,9a,9bの上縁の摩耗が低減され、常に安定 した試験結果を得ることが可能となる等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は一部切欠正面図である。
【図2】試料pの保持部の拡大縦断側面図である。
【図3】他の実施例の試料保持部材7aの斜視図であ
る。
【図4】図3のA−A断面図である。
【図5】他の実施例の試料保持部材7bの斜視図であ
る。
【図6】図5のB−B断面図である。
【図7】試料pの湾曲作動を示す概念図である。
【図8】従来構成の保持部の正面図である。
【符号の説明】
1 基板 3 振動板 4 湾曲板 5a,5b 電歪素子層 7,7a,7b 試料保持部材 8,8a,8b 支持基板 9,9a,9b 支持片 10,10a,10b 保持孔部 12 ロードセル p 試料

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料の片面を二点で保持する試料保持部
    材を取付け、試料保持部材上に、試料の中央を一点ある
    いは二点で当接して前記試料保持部材とで試験片を挟持
    するロードセルを備え、試料保持部材とロードセルとの
    相対的離近運動により試料に湾曲歪を与える繰返し疲労
    試験装置において、 前記試料保持部材を、支持基板に複数の保持孔部を形成
    し、該保持孔部内に、断面円形の二本の支持片を夫々平
    行に挿着して、該支持片を回転可能に支持し、両支持片
    の上縁で試料の下面を二点支持するようにして構成した
    ことを特徴とする繰返し疲労試験装置。
JP10181291U 1991-11-14 1991-11-14 繰返し疲労試験装置 Pending JPH0543056U (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014160650A (ja) * 2013-01-28 2014-09-04 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミックヒータの検査方法、製造方法、および、グロープラグの製造方法

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