JPH0571754U

JPH0571754U - 熱疲労試験装置

Info

Publication number: JPH0571754U
Application number: JP019154U
Authority: JP
Inventors: 修一原口
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1993-09-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】試験片に熱サイクルと機械的負荷を与えるこ
とのできる試験装置を用いて熱疲労試験を行う場合、試
験中に試験片の標点以外の部分にバルジングが生じて破
断する事故を防止する。【構成】つかみ具３で保持した試験片２の標点間を加
熱する加熱装置５と、該標点間を冷却する冷却装置９
と、試験片２に荷重を負荷する負荷装置とを備え、試験
片２に熱サイクルと機械的負荷を与えるようにした熱疲
労試験装置１において、前記試験片２の標点間以外の部
分を冷却することのできる標点外冷却装置を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、試験片に熱サイクルと機械的負荷を与える熱疲労試験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

つかみ具で保持した試験片の標点間を加熱する加熱装置と、該標点間を冷却する冷却装置と、試験片に荷重を負荷する負荷装置を備え、試験片に熱サイクルと機械的負荷を与えることができるようにした熱疲労試験装置が使用されている。この種の試験装置を用いて、試験片に熱サイクルと機械的負荷を重畳して与える熱疲労試験を行う場合、試験中に試験片の標点以外の部分にバルジングが生じて破断することがあった。これは、試験片の温度が下がってくる冷却過程において、標点外の温度が標点間よりも高くなる等の原因で、標点外の応力が局部的に高くなるためと思われる。

【０００３】上記のような問題を避けるため、従来は、試験片の標点外の形状を段付き状に大きくして、標点外の断面積を増すことにより、上記バルジングの発生を防止していた。しかしながら、試験片の形状が、機械加工により容易に加工できるものはこのような寸法増大によって対応できるが、例えば、試験片がパイプである場合等には、断面積を増加させる溶接加工等が非常に面倒であり、このような対応策をとるのは非能率的であった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

そこで本考案は、上記熱サイクルと機械的負荷を試験片に与える熱疲労試験において、試験片の標点外のバルジング、破断の発生を防止することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本考案は次のような構成を採用した。すなわち、本考案にかかる熱疲労試験装置は、つかみ具で保持した試験片の標点間を加熱する加熱装置と、該標点間を冷却する冷却装置と、試験片に荷重を負荷する負荷装置とを備え、試験片に熱サイクルと機械的負荷を与えるようにした熱疲労試験装置において、前記試験片の標点間以外の部分を冷却することのできる標点外冷却装置を設けたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】

標点外冷却装置によって試験片の標点間以外の部分を冷却することができるので、標点間の温度を高くすることができるとともに、標点外の温度を低くして応力を低く抑えることができる。

【０００７】

【実施例】

以下、図面に表された実施例について説明すると、この熱疲労試験装置１は、試験片２をつかんで保持する上下のつかみ具３，３を備え、試験片２は、このつかみ具３に図２に示すようにボルト４で締めつけるようになっている。試験片には、これらつかみ具３，３を介して軸方向の荷重が負荷される。

【０００８】上記試験片２の標点間の部分２ａの外周部には、高周波誘導加熱装置５のコイル７と冷却装置９のリング状冷却ノズル１０が配置されている。加熱装置のコイル７はパイプで形成され、その中空の内部には冷却水が流通させられる。また、冷却装置９のリング状冷却ノズル１０は、図３に示すように、冷却ガス分配用のマニホ−ルド１２と配管１３，…で接続されている。マニホ−ルド１２には、冷却ガスコントロ−ル弁１６を介して図示しない冷却ガス供給源から冷却ガスが供給される。リング状の冷却ノズル１０の内周面には多数の吐出孔１０ａ，…が設けられており、マニホ−ルド１２から分配供給される冷却ガスをこれら吐出孔から試験片の標点間外周部に吹きつけるようになっている。なお、図中の１５は、試験片の温度を検出する熱電対温度計である。この温度計は図示しない制御装置と接続されており、その検出結果に基ずいて熱サイクルの制御が行われる。

【０００９】この熱疲労試験装置１には、上記冷却装置９に加えて標点外冷却装置２０が設けられている。標点外冷却装置２０は、前記マニホ−ルド１２と配管２１で接続されたリング状ノズル２２を試験片の標点間部分２ａよりも上方及び下方の標点外部分２ｂに設けてなり、当該リング状ノズルの内周面には上記と同様の多数の吐出孔２３，…が設けられている。この上下のリング状ノズル２２，２２には、前記マニホ−ルド１２からコントロ−ル弁２４を介して冷却ガスが供給され、このガスが試験片の標点外部分２ｂ，２ｂの外周部に向かって噴出される。

【００１０】この熱疲労試験装置１を用いて試験片２の熱疲労試験を行う場合は、つかみ具３を介して試験片に荷重を負荷するとともに、加熱装置５と冷却装置９によって試験片に加熱、冷却の熱サイクルを与える。この間必要に応じて標点外冷却装置２０による標点外部分２ｂ，２ｂの冷却が行われるので、標点間の温度を十分に高温にすることができる。また、標点外部分が冷却されるので、この部分に局部的な高応力が生じることが防がれる結果、上記のようなバルジ破断の問題が生じない。

【００１１】なお、上記実施例では、加熱装置として高周波誘導加熱装置を使用したが、抵抗炉、赤外線炉等、他の適当な加熱装置を採用することができる。また、標点外冷却装置のノズル２２は、冷却装置９のマニホ−ルド１２から分岐して設けられているが、独立の冷却装置として設けておくこともできる。さらに、標点外冷却装置の冷却手段として冷却ガスが使用されているが、これを例えば水冷ジャケットで冷却するようにしてもよい。

【００１２】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案にかかる熱疲労試験装置は、試験片の標点外の部分を冷却する標点外冷却装置を備えているので、標点間の加熱温度を高くすることができるとともに、試験片の標点外部分の形状寸法を特別に補強しなくても、試験中に標点外の部分にバルジング、破断等が生じなくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を表す構成説明図である。

【図２】そのＡ−Ａ矢視図である。

【図３】冷却装置の説明図である。

【符号の説明】

１熱疲労試験装置２試験片３つかみ具５加熱装置９冷却装置１０ノズル２０標点外冷却装置２２ノズル

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】つかみ具で保持した試験片の標点間を加
熱する加熱装置と、該標点間を冷却する冷却装置と、試
験片に荷重を負荷する負荷装置とを備え、試験片に熱サ
イクルと機械的負荷を与えるようにした熱疲労試験装置
において、前記試験片の標点間以外の部分を冷却するこ
とのできる標点外冷却装置を設けたことを特徴とする熱
疲労試験装置。