JPH0579959A - 材料強度測定装置 - Google Patents
材料強度測定装置Info
- Publication number
- JPH0579959A JPH0579959A JP3239060A JP23906091A JPH0579959A JP H0579959 A JPH0579959 A JP H0579959A JP 3239060 A JP3239060 A JP 3239060A JP 23906091 A JP23906091 A JP 23906091A JP H0579959 A JPH0579959 A JP H0579959A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotary blade
- measurement surface
- subject
- vertical displacement
- moving member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
- G01N19/04—Measuring adhesive force between materials, e.g. of sealing tape, of coating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/003—Generation of the force
- G01N2203/0053—Cutting or drilling tools
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 曲面または凹凸の測定面を有する被検体の強
度を高精度に測定することができる材料強度測定装置を
提供する。 【構成】 被検体を固定する支台と、該支台に垂直に固
定された案内部材と、該案内部材に沿って前記被検体の
測定面に垂直に直線変位する移動部材と、該移動部材に
連動して前記被検体の測定面に垂直に直線変位可能な回
転刃支持体と、該回転刃支持体の一端部に装着され、前
記測定面に押接される回転刃と、前記回転刃支持体の他
端部に配設され、前記回転刃を回転させる手段と、前記
回転刃の前記測定面への押接力を調節する手段と、前記
回転刃に生じる切削抵抗力を検出する回転トルク検出器
と、前記移動部材に固定され前記回転刃の垂直変位を検
出する垂直変位検出器と、前記回転トルク検出器の出力
および垂直変位検出器の出力を記録する手段とから構成
されている。
度を高精度に測定することができる材料強度測定装置を
提供する。 【構成】 被検体を固定する支台と、該支台に垂直に固
定された案内部材と、該案内部材に沿って前記被検体の
測定面に垂直に直線変位する移動部材と、該移動部材に
連動して前記被検体の測定面に垂直に直線変位可能な回
転刃支持体と、該回転刃支持体の一端部に装着され、前
記測定面に押接される回転刃と、前記回転刃支持体の他
端部に配設され、前記回転刃を回転させる手段と、前記
回転刃の前記測定面への押接力を調節する手段と、前記
回転刃に生じる切削抵抗力を検出する回転トルク検出器
と、前記移動部材に固定され前記回転刃の垂直変位を検
出する垂直変位検出器と、前記回転トルク検出器の出力
および垂直変位検出器の出力を記録する手段とから構成
されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は材料強度測定装置に関す
る。さらに詳しくは、各種材料の回転切削抵抗を測定
し、材料の強度を把握するために用いられる材料強度測
定装置であって、曲面または凹凸の測定面を有する被検
体の強度を測定することができる材料強度測定装置に関
する。
る。さらに詳しくは、各種材料の回転切削抵抗を測定
し、材料の強度を把握するために用いられる材料強度測
定装置であって、曲面または凹凸の測定面を有する被検
体の強度を測定することができる材料強度測定装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図10は特願昭61-178759号明細書（発明
の名称「塗膜付着強度測定装置」）に開示された従来の
塗膜付着強度測定装置の正面説明図である。支台31に固
定された案内軸32に軸着された摺動部材33に試料装着台
34が固定されており、試料となる塗装板35が試料固定具
36によって試料装着台34に装着されている。試料装着台
34に結合されたナット37にはネジ切り棒38がネジ込まれ
ており、該ネジ切り棒38の一端部はモータ39に結合され
ている。摺動部材33は案内軸32に沿って水平に直線変位
可能である。連結部材40を介して支台31に固定された案
内軸41を摺動部材42が摺動する。摺動部材42に固定され
た連結部材43は、摺動部材44に固定された連結部材45に
接続されており、摺動部材44を案内軸46が上下に摺動す
る。案内軸46の一端部は切り刃47の支持体をなしてお
り、他端部はネジ棒体をなして切り刃保持ツマミ48およ
び重り49が配置されている。重り49は、切り刃47の塗装
板35への押接力を調節、設定する機能を有している。連
結部材45に固定されたマイクロメータ50の先端部を、他
方の連結部材43に押し当て、切り刃47先端部が、試料で
ある素材表面と平行になるよう調節できる。
の名称「塗膜付着強度測定装置」）に開示された従来の
塗膜付着強度測定装置の正面説明図である。支台31に固
定された案内軸32に軸着された摺動部材33に試料装着台
34が固定されており、試料となる塗装板35が試料固定具
36によって試料装着台34に装着されている。試料装着台
34に結合されたナット37にはネジ切り棒38がネジ込まれ
ており、該ネジ切り棒38の一端部はモータ39に結合され
ている。摺動部材33は案内軸32に沿って水平に直線変位
可能である。連結部材40を介して支台31に固定された案
内軸41を摺動部材42が摺動する。摺動部材42に固定され
た連結部材43は、摺動部材44に固定された連結部材45に
接続されており、摺動部材44を案内軸46が上下に摺動す
る。案内軸46の一端部は切り刃47の支持体をなしてお
り、他端部はネジ棒体をなして切り刃保持ツマミ48およ
び重り49が配置されている。重り49は、切り刃47の塗装
板35への押接力を調節、設定する機能を有している。連
結部材45に固定されたマイクロメータ50の先端部を、他
方の連結部材43に押し当て、切り刃47先端部が、試料で
ある素材表面と平行になるよう調節できる。
【０００３】連結部材40に固定された圧力検知器51は、
摺動部材42および連結棒52を介して切り刃47に生じる反
発力を検出する。計測データはＡＤ変換器53によりＡＤ
変換し、パソコン54に入力し、フーリエ変換プログラム
により波形処理して、フーリエスペクトル、パワースペ
クトルおよび自己相関関数のグラフを出力する。サーモ
モジュールのような温度調節器55は試料の温度を調節す
る。
摺動部材42および連結棒52を介して切り刃47に生じる反
発力を検出する。計測データはＡＤ変換器53によりＡＤ
変換し、パソコン54に入力し、フーリエ変換プログラム
により波形処理して、フーリエスペクトル、パワースペ
クトルおよび自己相関関数のグラフを出力する。サーモ
モジュールのような温度調節器55は試料の温度を調節す
る。
【０００４】以上の構成からなる装置において、供試試
料の一例として長さ150mm、幅70mm、厚さ１mmの塗装板3
5を用いたばあいについて説明する。まず、塗装板35の
塗膜の一部分を２cm2はく離して素材を露出させる。こ
の塗装板35を試料装着台34に取付け具36で密着するよう
に取付け、刃幅４mmの切り刃47を塗装板35の露出部分に
当て、重り49により600gfの力が塗装板35に加わるよう
押圧する。ついでマイクロメータ50により、切り刃47の
先端が試料面に平行に接するよう調節する。
料の一例として長さ150mm、幅70mm、厚さ１mmの塗装板3
5を用いたばあいについて説明する。まず、塗装板35の
塗膜の一部分を２cm2はく離して素材を露出させる。こ
の塗装板35を試料装着台34に取付け具36で密着するよう
に取付け、刃幅４mmの切り刃47を塗装板35の露出部分に
当て、重り49により600gfの力が塗装板35に加わるよう
押圧する。ついでマイクロメータ50により、切り刃47の
先端が試料面に平行に接するよう調節する。
【０００５】モータ39を駆動させ、塗装板35を１mm／mi
nの速度で移動し、摺動部材42に固定された連結棒52を
介して伝達された切り刃47の界面切削抵抗力を圧力検知
器51により検知する。まず素材部分を５mm切削し、つい
で塗膜部分を15mm切削する。サーモモジュール55によっ
て塗装板の温度を−10℃〜60℃範囲で一定温度に調節す
る。
nの速度で移動し、摺動部材42に固定された連結棒52を
介して伝達された切り刃47の界面切削抵抗力を圧力検知
器51により検知する。まず素材部分を５mm切削し、つい
で塗膜部分を15mm切削する。サーモモジュール55によっ
て塗装板の温度を−10℃〜60℃範囲で一定温度に調節す
る。
【０００６】図11は塗膜界面切削抵抗力を示す特性図
で、縦軸には塗膜界面切削抵抗力（kgf）、横軸には塗
膜の界面切削距離（mm）をとっている。計測データは波
形となって現われ、図11においてＡは素材表面の切削抵
抗力、Ｂは塗膜の界面切削抵抗力である。
で、縦軸には塗膜界面切削抵抗力（kgf）、横軸には塗
膜の界面切削距離（mm）をとっている。計測データは波
形となって現われ、図11においてＡは素材表面の切削抵
抗力、Ｂは塗膜の界面切削抵抗力である。
【０００７】図12〜14はそれぞれエポキシ系電着塗装の
素材表面処理を変化させたばあいの界面切削抵抗力を示
した、図11に相当するグラフであり、図12は針状結晶
の、図13は柱状結晶の、また図14は鱗片状結晶のリン酸
亜鉛を用いて下地処理を施したものの界面切削抵抗力特
性を表わしている。同一材質の塗膜であっても化成処理
鋼板の化成処理が異なると、図12〜14に示されるよう
に、付着強度が異なり、界面切削抵抗力と波形が変化す
ることがわかる。
素材表面処理を変化させたばあいの界面切削抵抗力を示
した、図11に相当するグラフであり、図12は針状結晶
の、図13は柱状結晶の、また図14は鱗片状結晶のリン酸
亜鉛を用いて下地処理を施したものの界面切削抵抗力特
性を表わしている。同一材質の塗膜であっても化成処理
鋼板の化成処理が異なると、図12〜14に示されるよう
に、付着強度が異なり、界面切削抵抗力と波形が変化す
ることがわかる。
【０００８】図15は、波形解析プログラムのフローチャ
ートを示しており、界面切削抵抗力の計測データ55はＡ
Ｄ変換器56により処理し、パソコン57に入力し、ファイ
ル58に出力する。ファイル58のデータをグラフ出力した
のち、その画面から処理範囲をカーソルで入力し、つぎ
のフーリエ変換プログラム59を用いて計測データを処理
60して、変換結果をファイルに出力する。
ートを示しており、界面切削抵抗力の計測データ55はＡ
Ｄ変換器56により処理し、パソコン57に入力し、ファイ
ル58に出力する。ファイル58のデータをグラフ出力した
のち、その画面から処理範囲をカーソルで入力し、つぎ
のフーリエ変換プログラム59を用いて計測データを処理
60して、変換結果をファイルに出力する。
【０００９】このフーリエスペクトル、パワースペクト
ルおよび自己相関関数のそれぞれのファイルを入力し、
グラフを出力61する。
ルおよび自己相関関数のそれぞれのファイルを入力し、
グラフを出力61する。
【００１０】図16は、ウレタン系塗料の界面切削抵抗力
をフーリエ変換してえられるパワースペクトル図を加熱
時間０、110、300、650ｈ（時）について示し、横軸は
振動数（cps）、縦軸はパワースペクトル（cm2／sec3）
である。160℃耐熱試験において、加熱時間の増加に伴
い、パワースペクトルの低下およびピークの振動数の増
加傾向を示している。
をフーリエ変換してえられるパワースペクトル図を加熱
時間０、110、300、650ｈ（時）について示し、横軸は
振動数（cps）、縦軸はパワースペクトル（cm2／sec3）
である。160℃耐熱試験において、加熱時間の増加に伴
い、パワースペクトルの低下およびピークの振動数の増
加傾向を示している。
【００１１】界面切削抵抗力は、塗膜付着強度と材料強
度が複合した力であり、その破壊形態が波形として記録
される。この測定値をフーリエ変換し、波形解析を行う
ことによって、現象の本質を解明するための情報をうる
ことができる。
度が複合した力であり、その破壊形態が波形として記録
される。この測定値をフーリエ変換し、波形解析を行う
ことによって、現象の本質を解明するための情報をうる
ことができる。
【００１２】なお、前記従来例では、膜厚数10μｍ以上
の一般塗装板のばあいについて説明したが、プラスチッ
ク板上の塗装膜でもよく、前記従来例と同様の効果を奏
する。
の一般塗装板のばあいについて説明したが、プラスチッ
ク板上の塗装膜でもよく、前記従来例と同様の効果を奏
する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
塗膜付着強度測定装置は以上のように構成されているの
で、塗膜試験用の塗装板を別に用意し、この測定結果を
もとに目的とする被検体の塗膜付着強度を類推しなけれ
ばならず、測定（類推）結果の信頼性および精度に問題
があった。
塗膜付着強度測定装置は以上のように構成されているの
で、塗膜試験用の塗装板を別に用意し、この測定結果を
もとに目的とする被検体の塗膜付着強度を類推しなけれ
ばならず、測定（類推）結果の信頼性および精度に問題
があった。
【００１４】また、測定時に試料を直線運動させるので
試料の形状は平面状でなければならず、曲面や凹凸のあ
る試料の測定ができないという問題があった。
試料の形状は平面状でなければならず、曲面や凹凸のあ
る試料の測定ができないという問題があった。
【００１５】本発明は前記のような問題点を解消するた
めになされたもので、測定用試料だけでなく、現場で直
接現物の被検体の材料強度を測定できるとともに、平面
状の試料だけでなく、曲面や凹凸のある試料も測定する
ことができる装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、測定用試料だけでなく、現場で直
接現物の被検体の材料強度を測定できるとともに、平面
状の試料だけでなく、曲面や凹凸のある試料も測定する
ことができる装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の材料強度測定装
置は、被検体を固定する支台と、該支台に垂直に固定さ
れた案内部材と、該案内部材に沿って前記被検体の測定
面に垂直に直線変位する移動部材と、該移動部材に連動
して前記被検体の測定面に垂直に直線変位可能な回転刃
支持体と、該回転刃支持体の一端部に装着され、前記測
定面に押接される回転刃と、前記回転刃支持体の他端部
に配設され、前記回転刃を回転させる手段と、前記回転
刃の前記測定面への押接力を調節する手段と、前記回転
刃に生じる切削抵抗力を検出する回転トルク検出器と、
前記移動部材に固定され、前記回転刃の垂直変位を検出
する垂直変位検出器と、前記回転トルク検出器の出力お
よび垂直変位検出器の出力を記録する手段とからなるこ
とを特徴としている。また、本発明の材料強度測定装置
は、被検体に固定されうる固定部材と、該固定部材に垂
直に固定された案内部材と、該案内部材に沿って前記被
検体の測定面に直線変位する移動部材と、該移動部材に
連動して前記被検体の測定面に垂直に直線変位可能な回
転刃支持体と、該回転刃支持体の一端部に装着され、前
記測定面に押接される回転刃と、前記回転刃支持体の他
端部に配設され、前記回転刃を回転させる手段と、前記
回転刃の前記測定面への押接力を調節する手段と、前記
移動部材を移動する手段と、前記回転刃に生じる切削抵
抗力を検出する回転トルク検出器と、前記移動部材に固
定され前記回転刃の垂直変位を検出する垂直変位検出器
と、前記回転トルク検出器の出力および垂直変位検出器
の出力を記録する手段とからなることを特徴としてい
る。
置は、被検体を固定する支台と、該支台に垂直に固定さ
れた案内部材と、該案内部材に沿って前記被検体の測定
面に垂直に直線変位する移動部材と、該移動部材に連動
して前記被検体の測定面に垂直に直線変位可能な回転刃
支持体と、該回転刃支持体の一端部に装着され、前記測
定面に押接される回転刃と、前記回転刃支持体の他端部
に配設され、前記回転刃を回転させる手段と、前記回転
刃の前記測定面への押接力を調節する手段と、前記回転
刃に生じる切削抵抗力を検出する回転トルク検出器と、
前記移動部材に固定され、前記回転刃の垂直変位を検出
する垂直変位検出器と、前記回転トルク検出器の出力お
よび垂直変位検出器の出力を記録する手段とからなるこ
とを特徴としている。また、本発明の材料強度測定装置
は、被検体に固定されうる固定部材と、該固定部材に垂
直に固定された案内部材と、該案内部材に沿って前記被
検体の測定面に直線変位する移動部材と、該移動部材に
連動して前記被検体の測定面に垂直に直線変位可能な回
転刃支持体と、該回転刃支持体の一端部に装着され、前
記測定面に押接される回転刃と、前記回転刃支持体の他
端部に配設され、前記回転刃を回転させる手段と、前記
回転刃の前記測定面への押接力を調節する手段と、前記
移動部材を移動する手段と、前記回転刃に生じる切削抵
抗力を検出する回転トルク検出器と、前記移動部材に固
定され前記回転刃の垂直変位を検出する垂直変位検出器
と、前記回転トルク検出器の出力および垂直変位検出器
の出力を記録する手段とからなることを特徴としてい
る。
【００１７】
【作用】本発明における材料強度測定装置では、被検体
を支台に固定し、回転刃を被検体の測定面に押接しなが
ら回転刃を回転させて回転刃に生じる回転トルクを検出
し、同時に回転刃の深さ方向の変位が検出できるので、
直接、被検体の深さ方向の材料強度を測定することがで
きる。
を支台に固定し、回転刃を被検体の測定面に押接しなが
ら回転刃を回転させて回転刃に生じる回転トルクを検出
し、同時に回転刃の深さ方向の変位が検出できるので、
直接、被検体の深さ方向の材料強度を測定することがで
きる。
【００１８】また、本発明の別の発明においては、被検
体に固定する固定部材を有するので測定用試料だけでな
く、現場で直接現物の被検体の材料強度を測定すること
ができる。
体に固定する固定部材を有するので測定用試料だけでな
く、現場で直接現物の被検体の材料強度を測定すること
ができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の材料強度測定装置（以下、装
置という）を図面に基づき説明する。
置という）を図面に基づき説明する。
【００２０】図１は、本発明の材料強度測定装置の一実
施例の正面説明図である。
施例の正面説明図である。
【００２１】図１において移動部材26は案内部材すなわ
ち案内軸３に軸着されており、該案内軸３は支持具４と
支持具２を介して支台１に垂直に固定されている。移動
部材26の側面部には後述する回転刃を回転する手段であ
るモータ６と、回転刃に生じる切削抵抗力を検出するト
ルクメータ５が固定されている。また移動部材26の一端
部にはミニベアリング17が、また他端部には回転刃の垂
直変位を検出する音圧膜厚計７が固定されている。天秤
棒15の支点はミニベアリング18となっており、案内軸３
の一端部に固定されている。天秤棒15の片側にはミニベ
アリング16と重り台11が取り付けられており、ミニベア
リング16は前記ミニベアリング17と接続棒で連結されて
いる。天秤棒15の反対側には重り12が移動自在に取り付
けられており、これによって天秤棒15のバランスを調節
する。また天秤棒15の端部には電磁式のフォースバラン
ス22の可動軸23がミニベアリング13と14を介して接続さ
れている。フォースバランス22は前記支持具４に固定さ
れている。
ち案内軸３に軸着されており、該案内軸３は支持具４と
支持具２を介して支台１に垂直に固定されている。移動
部材26の側面部には後述する回転刃を回転する手段であ
るモータ６と、回転刃に生じる切削抵抗力を検出するト
ルクメータ５が固定されている。また移動部材26の一端
部にはミニベアリング17が、また他端部には回転刃の垂
直変位を検出する音圧膜厚計７が固定されている。天秤
棒15の支点はミニベアリング18となっており、案内軸３
の一端部に固定されている。天秤棒15の片側にはミニベ
アリング16と重り台11が取り付けられており、ミニベア
リング16は前記ミニベアリング17と接続棒で連結されて
いる。天秤棒15の反対側には重り12が移動自在に取り付
けられており、これによって天秤棒15のバランスを調節
する。また天秤棒15の端部には電磁式のフォースバラン
ス22の可動軸23がミニベアリング13と14を介して接続さ
れている。フォースバランス22は前記支持具４に固定さ
れている。
【００２２】モータ回転軸８の端部には、回転刃10が着
脱自在に取り付けられている。被検体19は固定具20によ
って支台１に固定されている。なお、９は回転刃10の接
続具である。
脱自在に取り付けられている。被検体19は固定具20によ
って支台１に固定されている。なお、９は回転刃10の接
続具である。
【００２３】回転刃10の形状は、切削機構を単純化する
ため、平ぎり先端の中心部に切り欠きを有するもの（図
６参照）や平ぎりの中央部から片側を削除したもの（図
７参照）を用いることができる。
ため、平ぎり先端の中心部に切り欠きを有するもの（図
６参照）や平ぎりの中央部から片側を削除したもの（図
７参照）を用いることができる。
【００２４】回転刃10の被検体19への切り込みは、フォ
ースバランス22の電流値を設定し、重り台11に所定重量
の重りを載せて、回転刃10を被検体19に押し付けた状態
で、回転刃10をモータ６の駆動により回転させて行われ
る。回転刃10の回転数は、本発明においてとくに限定さ
れないが、切削時の発熱を避けるためには通常60〜0.06
rpmであるのが好ましい。
ースバランス22の電流値を設定し、重り台11に所定重量
の重りを載せて、回転刃10を被検体19に押し付けた状態
で、回転刃10をモータ６の駆動により回転させて行われ
る。回転刃10の回転数は、本発明においてとくに限定さ
れないが、切削時の発熱を避けるためには通常60〜0.06
rpmであるのが好ましい。
【００２５】回転刃10の切り込み条件としては、回転刃
10の測定面への押接荷重が一定であるばあいと、切削速
度が一定であるばあいとがあるが、本発明の装置ではい
ずれのばあいにも測定が可能である。
10の測定面への押接荷重が一定であるばあいと、切削速
度が一定であるばあいとがあるが、本発明の装置ではい
ずれのばあいにも測定が可能である。
【００２６】回転刃10に発生する切削抵抗力はトルクメ
ータ５で検出され、回転刃の垂直変位すなわち切り込み
深さは音圧膜厚計７で検出される。
ータ５で検出され、回転刃の垂直変位すなわち切り込み
深さは音圧膜厚計７で検出される。
【００２７】トルクメータ５および音圧膜厚計７で計測
されたデータは、ＡＤ変換器24によりＡＤ変換し、パソ
コン25に入力し、切り込み深さに対する回転トルクのグ
ラフを出力する。そして、深さ−トルク関係図の直線の
勾配から材料強度を求めることができる。
されたデータは、ＡＤ変換器24によりＡＤ変換し、パソ
コン25に入力し、切り込み深さに対する回転トルクのグ
ラフを出力する。そして、深さ−トルク関係図の直線の
勾配から材料強度を求めることができる。
【００２８】以上の構成からなる装置において被検体19
としてたとえはポリスチレン板を用いたばあいについて
説明する。まずポリスチレン板を支台１に固定する。回
転刃10として、直径１mmの平ぎりをプラスチック板19の
表面に当てる。この状態で音圧膜厚計７のゼロ設定を行
う。回転刃10の荷重を500gfにして、回転数を100rpmに
すると、回転刃10は樹脂中に切り込まれる。
としてたとえはポリスチレン板を用いたばあいについて
説明する。まずポリスチレン板を支台１に固定する。回
転刃10として、直径１mmの平ぎりをプラスチック板19の
表面に当てる。この状態で音圧膜厚計７のゼロ設定を行
う。回転刃10の荷重を500gfにして、回転数を100rpmに
すると、回転刃10は樹脂中に切り込まれる。
【００２９】図８は、本法によりえられるグラフであ
る。図８は回転刃の切り込み深さｄに対する切削抵抗力
である回転トルクＰをグラフにしたもので、縦軸は回転
トルクＰを、横軸は切り込み深さｄを表わしている。
る。図８は回転刃の切り込み深さｄに対する切削抵抗力
である回転トルクＰをグラフにしたもので、縦軸は回転
トルクＰを、横軸は切り込み深さｄを表わしている。
【００３０】図２は、前述した平ぎりの概略側面図であ
り、図３および図４は同じく概略正面図および概略平面
図である。図２〜４に示される平ぎりは、刃幅（ｗ）が
１mm、厚さ（ｔ）が0.2mm、先端角（α）が100°であ
る。
り、図３および図４は同じく概略正面図および概略平面
図である。図２〜４に示される平ぎりは、刃幅（ｗ）が
１mm、厚さ（ｔ）が0.2mm、先端角（α）が100°であ
る。
【００３１】図９は、多層塗膜の一例の測定結果をあら
わすグラフである。上塗りは約30μｍのメラミン・アル
キッド系塗膜、中塗りは約40μｍのエポキシ系塗膜、下
塗りはカチオン電着塗膜で約30μｍである。図９はこの
多層膜を先端角180°すなわち直線状先端の平ぎりを用
いて測定してえられたグラフである。同図より各層の硬
さの傾向を読みとることができる。図５は先端角180°
の平ぎりの概略側面図である。
わすグラフである。上塗りは約30μｍのメラミン・アル
キッド系塗膜、中塗りは約40μｍのエポキシ系塗膜、下
塗りはカチオン電着塗膜で約30μｍである。図９はこの
多層膜を先端角180°すなわち直線状先端の平ぎりを用
いて測定してえられたグラフである。同図より各層の硬
さの傾向を読みとることができる。図５は先端角180°
の平ぎりの概略側面図である。
【００３２】以上、説明したように本発明の装置によ
り、単層膜または多層膜の塗膜および各種プラスチック
材料、複合材料などの同一測定法による相対的な強度比
較を簡単な操作で高精度で測定できる。前記実施例で
は、フォースバランス22と重り12を用いて回転刃10を被
検体19に押接するばあいについて説明したが、必ずしも
これに限るものでなく、回転刃の測定面への押接力を調
節する手段としてはバネを用いてもよく、さらに油圧や
空圧などを用いてもよい。
り、単層膜または多層膜の塗膜および各種プラスチック
材料、複合材料などの同一測定法による相対的な強度比
較を簡単な操作で高精度で測定できる。前記実施例で
は、フォースバランス22と重り12を用いて回転刃10を被
検体19に押接するばあいについて説明したが、必ずしも
これに限るものでなく、回転刃の測定面への押接力を調
節する手段としてはバネを用いてもよく、さらに油圧や
空圧などを用いてもよい。
【００３３】また回転刃10としては図２〜５に示される
平ぎり以外にも一般的なドリルを用いることもできる。
トルクメータとしては一般的なひずみ計を利用したもの
が用いられる。また、モータ６も通常のモータを用いる
ことができるが回転数の制御の点よりステッピングモー
タを用いるのが好ましい。
平ぎり以外にも一般的なドリルを用いることもできる。
トルクメータとしては一般的なひずみ計を利用したもの
が用いられる。また、モータ６も通常のモータを用いる
ことができるが回転数の制御の点よりステッピングモー
タを用いるのが好ましい。
【００３４】さらに案内軸３と摺動部材26の組合せによ
る軸受機構は回転刃10のトルク、切込み深さのデータ精
度に影響するので遊びのほとんどないものが好ましい。
る軸受機構は回転刃10のトルク、切込み深さのデータ精
度に影響するので遊びのほとんどないものが好ましい。
【００３５】さらにまた、前記実施例では回転刃の垂直
変位を検出するため垂直変位検出器として音圧膜厚計７
を設けたばあいについて説明したが、差動トランスまた
はレーザ光による非接触タイプの検出計を用いることも
できる。
変位を検出するため垂直変位検出器として音圧膜厚計７
を設けたばあいについて説明したが、差動トランスまた
はレーザ光による非接触タイプの検出計を用いることも
できる。
【００３６】支台１にマグネットまたは万力のような挟
み込み治具を固定することにより、装置が被検体に固定
される。このばあい、回転刃10が被検体を切削できるよ
うに支台１に回転刃10の通り抜ける穴があけてある。こ
のように固定部材により被検体に固定することができる
ので、現場で直接塗膜物性を測定することができ、デー
タの信頼性と精度が向上する。
み込み治具を固定することにより、装置が被検体に固定
される。このばあい、回転刃10が被検体を切削できるよ
うに支台１に回転刃10の通り抜ける穴があけてある。こ
のように固定部材により被検体に固定することができる
ので、現場で直接塗膜物性を測定することができ、デー
タの信頼性と精度が向上する。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたとおり、本発明の装置におい
ては、被検体を支台に固定し、回転刃を被検体の測定面
に押接しながら回転刃を回転させて回転刃に生じる回転
トルクを検出し、同時に回転刃の深さ方向の変位を検出
しているので、測定試料の形状が曲面や凹凸のあるもの
でも測定できる効果がある。
ては、被検体を支台に固定し、回転刃を被検体の測定面
に押接しながら回転刃を回転させて回転刃に生じる回転
トルクを検出し、同時に回転刃の深さ方向の変位を検出
しているので、測定試料の形状が曲面や凹凸のあるもの
でも測定できる効果がある。
【００３８】また、本発明の別の発明は、支台が固定部
材すなわちマグネットにより被検体に固定されるので前
記効果に加え、現場で直接現物の被検体の強度を測定で
きる効果がある。
材すなわちマグネットにより被検体に固定されるので前
記効果に加え、現場で直接現物の被検体の強度を測定で
きる効果がある。
【図１】本発明の装置の一実施例の正面説明図である。
【図２】本発明の装置における回転刃の一例の概略側面
図である。
図である。
【図３】図２に示される回転刃の概略正面図である。
【図４】図２に示される回転刃の概略正面図である。
【図５】本発明の装置における回転刃の他の例の側面図
である。
である。
【図６】本発明の装置における回転刃のさらに他の例の
側面図である。
側面図である。
【図７】本発明の装置における回転刃の他の例の側面図
である。
である。
【図８】本発明の装置を用いてえられた膜厚ｄと回転ト
ルクＰの関係の一例を示すグラフである。
ルクＰの関係の一例を示すグラフである。
【図９】本発明の装置を用いてえられた膜厚ｄと回転ト
ルクＰの関係の他の例を示すグラフである。
ルクＰの関係の他の例を示すグラフである。
【図１０】従来の塗膜付着強度測定装置の正面説明図で
ある。
ある。
【図１１】界面切削距離−界面切削抵抗力特性の一例を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１２】針状結晶のリン酸亜鉛を用いて下地処理を施
した素材へのエポキシ系電着塗装の界面切削抵抗力特性
図である。
した素材へのエポキシ系電着塗装の界面切削抵抗力特性
図である。
【図１３】柱状結晶のリン酸亜鉛を用いて下地処理を施
した素材へのエポキシ系電着塗装の界面切削抵抗力特性
図である。
した素材へのエポキシ系電着塗装の界面切削抵抗力特性
図である。
【図１４】鱗片状結晶のリン酸亜鉛を用いて下地処理を
施した素材へのエポキシ系電着塗装の界面切削抵抗力特
性図である。
施した素材へのエポキシ系電着塗装の界面切削抵抗力特
性図である。
【図１５】波形解析用プログラムのフローチャートであ
る。
る。
【図１６】ウレタン系塗料のフーリエ変換によってえら
れた振動数−パワースペクトル特性曲線図である。
れた振動数−パワースペクトル特性曲線図である。
１ 支台 ３ 案内部材 ５ トルクメータ ６ モータ ７ 音圧膜厚計 10 回転刃 12 重り 22 フォースバランス 26 移動部材
Claims (8)
- 【請求項１】 被検体を固定する支台と、該支台に垂直
に固定された案内部材と、該案内部材に沿って前記被検
体の測定面に垂直に直線変位する移動部材と、該移動部
材に連動して前記被検体の測定面に垂直に直線変位可能
な回転刃支持体と、該回転刃支持体の一端部に装着さ
れ、前記測定面に押接される回転刃と、前記回転刃支持
体の他端部に配設され、前記回転刃を回転させる手段
と、前記回転刃の前記測定面への押接力を調節する手段
と、前記回転刃に生じる切削抵抗力を検出する回転トル
ク検出器と、前記移動部材に固定され、前記回転刃の垂
直変位を検出する垂直変位検出器と、前記回転トルク検
出器の出力および垂直変位検出器の出力を記録する手段
とからなることを特徴とする材料強度測定装置。 - 【請求項２】 前記回転トルク検出器と垂直変位検出器
の出力信号をコンピュータで処理することにより、前記
被検体の表層から内部にかけての強度変化を可視化した
請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記回転刃の回転数が60〜0.06rpmであ
る請求項１または２記載の装置。 - 【請求項４】 前記回転刃の形状が、平ぎり先端の中心
部に切り欠きを有するものまたは平ぎりの中央部から片
側を切除したものである請求項１、２または３記載の装
置。 - 【請求項５】 深さ−トルク関係図の直線の勾配から材
料強度を求める請求項１、２、３または４記載の装置。 - 【請求項６】 前記回転刃の測定面への押接荷重が一定
である請求項１、２、３、４または５記載の装置。 - 【請求項７】 前記回転刃の測定面への切削速度が一定
である請求項１、２、３、４または５記載の装置。 - 【請求項８】 被検体に固定されうる固定部材と、該固
定部材に垂直に固定された案内部材と、該案内部材に沿
って前記被検体の測定面に直線変位する移動部材と、該
移動部材に連動して前記被検体の測定面に垂直に直線変
位可能な回転刃支持体と、該回転刃支持体の一端部に装
着され、前記測定面に押接される回転刃と、前記回転刃
支持体の他端部に配設され、前記回転刃を回転させる手
段と、前記回転刃の前記測定面への押接力を調節する手
段と、前記移動部材を移動する手段と、前記回転刃に生
じる切削抵抗力を検出する回転トルク検出器と、前記移
動部材に固定され、前記回転刃の垂直変位を検出する垂
直変位検出器と、前記回転トルク検出器の出力および垂
直変位検出器の出力を記録する手段とからなることを特
徴とする材料強度測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239060A JP2866227B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 材料強度測定装置 |
| US07/910,438 US5333494A (en) | 1991-09-19 | 1992-07-08 | Material strength measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239060A JP2866227B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 材料強度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579959A true JPH0579959A (ja) | 1993-03-30 |
| JP2866227B2 JP2866227B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=17039272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3239060A Expired - Lifetime JP2866227B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 材料強度測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5333494A (ja) |
| JP (1) | JP2866227B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6476561B2 (en) | 2000-08-03 | 2002-11-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gas discharge display device with superior picture quality |
| KR100440306B1 (ko) * | 2001-11-22 | 2004-07-15 | 현대자동차주식회사 | 차체패널의 덴트강성 시험장치 |
| CN106121907A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-16 | 三重型能源装备有限公司 | 叶片配平衡方法、叶片及风力发电机 |
| KR20190071401A (ko) * | 2017-12-14 | 2019-06-24 | 한국가스안전공사 | 복합재료로 된 공기 호흡기용 용기의 규정시험압력 파열장치 및 그 방법 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2097781A1 (en) * | 1993-06-04 | 1994-12-05 | Peter O. Paulson | Apparatus and method for non-destructive testing of structures |
| DE4438383C2 (de) * | 1994-10-27 | 1998-02-26 | Karlsruhe Forschzent | Bohrwiderstandsmeßgerät |
| JP4061524B2 (ja) * | 2000-12-27 | 2008-03-19 | ダイプラ・ウィンテス株式会社 | 積層構造破壊強度評価方法 |
| JP2002357520A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 粘弾性測定装置 |
| US6813958B2 (en) | 2001-06-21 | 2004-11-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Method for combinatorially measuring adhesion strength |
| JP3834718B2 (ja) * | 2001-12-26 | 2006-10-18 | ダイプラ・ウィンテス株式会社 | 塗膜付着強度・せん断強度測定装置 |
| ITFI20050063A1 (it) * | 2005-04-06 | 2006-10-07 | Sint Technology S R L | Dispositivo per la misurazione della resistenza alla perforazione |
| EP2270468B1 (en) * | 2009-05-26 | 2018-06-20 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Apparatus for determining cut resistance |
| CN102890034B (zh) * | 2012-09-27 | 2014-11-05 | 中南大学 | 一种现场直剪流变试验方法及其装置 |
| US20160069785A1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-03-10 | Michael J. Brubacher | Edge Sharpness Tester |
| CN104359779B (zh) * | 2014-11-25 | 2017-12-15 | 中国建材检验认证集团股份有限公司 | 光伏镀膜玻璃用耐磨试验机 |
| US20170361380A1 (en) | 2016-06-17 | 2017-12-21 | Baker Hughes Incorporated | Tail stock for a long vertically suspended workpiece that will experience heat expansion |
| IT201700057559A1 (it) * | 2017-05-26 | 2018-11-26 | European Mft Of Expanded Polystyrene | Dispositivo e metodo per la caratterizzazione delle proprietà meccaniche di materiali espansi, in particolare del polistirene, o polistirolo, espanso. |
| DE102018210463A1 (de) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | MTU Aero Engines AG | Verfahren zum Prüfen zumindest eines Teilbereichs eines Bauteils und Prüfvorrichtung zum Prüfen zumindest eines Teilbereichs eines Bauteils |
| EP3932587B1 (en) * | 2019-05-31 | 2023-05-24 | Kosmek Ltd. | Adhesion force confirmation device and adhesion force confirmation method |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2620386A (en) * | 1950-01-12 | 1952-12-02 | Union Carbide & Carbon Corp | Earth strata cutting indicator |
| US2625224A (en) * | 1951-01-17 | 1953-01-13 | Sperry Corp | Paper-cutting mechanism |
| US3150519A (en) * | 1961-04-10 | 1964-09-29 | Union Carbide Corp | Earth strata-hardness sensing systems |
| US3264866A (en) * | 1964-01-07 | 1966-08-09 | Feed Service Corp | Rotating knife tenderometer |
| CA950229A (en) * | 1971-08-03 | 1974-07-02 | Richard Hamel | Abrasive testing using layers of paper and rate of dulling of a cutting knife-edge |
| US3817090A (en) * | 1973-01-31 | 1974-06-18 | Pfizer | Coring tester for elastomer |
| US3931732A (en) * | 1974-10-24 | 1976-01-13 | Schwinn Bicycle Company | Sharp edge tester |
| US4144740A (en) * | 1978-05-01 | 1979-03-20 | The B. F. Goodrich Company | Testing apparatus and method for measuring cutting, chipping and abrasion resistance |
| JPS5822288B2 (ja) * | 1979-06-18 | 1983-05-07 | 株式会社 アマダ | 鋸盤の切込量制御方法及び制御装置 |
| JPS5888631A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | Yotaro Hatamura | スラスト・トルク検出素子 |
| JPS6337237A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | 塗膜付着強度測定装置 |
| JPH0726908B2 (ja) * | 1988-01-25 | 1995-03-29 | 三菱電機株式会社 | 塗膜付着強度又は剪断強度測定装置 |
| DE3903133A1 (de) * | 1988-02-04 | 1989-08-31 | Amada Co | Werkstueckbearbeitbarkeitsdetektionsverfahren und verfahren zum spanabhebenden bearbeiten eines werkstuecks mit hilfe einer spanabhebenden bearbeitungsmaschine unter anwendung dieses verfahrens |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3239060A patent/JP2866227B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-07-08 US US07/910,438 patent/US5333494A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6476561B2 (en) | 2000-08-03 | 2002-11-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gas discharge display device with superior picture quality |
| KR100440306B1 (ko) * | 2001-11-22 | 2004-07-15 | 현대자동차주식회사 | 차체패널의 덴트강성 시험장치 |
| CN106121907A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-16 | 三重型能源装备有限公司 | 叶片配平衡方法、叶片及风力发电机 |
| KR20190071401A (ko) * | 2017-12-14 | 2019-06-24 | 한국가스안전공사 | 복합재료로 된 공기 호흡기용 용기의 규정시험압력 파열장치 및 그 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5333494A (en) | 1994-08-02 |
| JP2866227B2 (ja) | 1999-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0579959A (ja) | 材料強度測定装置 | |
| US4934185A (en) | Device for measuring adhesive strength and shear strength of coated film | |
| EP3076153B1 (en) | Method for calculating an indenter area function and quantifying a deviation from the ideal shape of an indenter | |
| EP3093646B1 (en) | Method for automated parameter and selection testing based on known characteristics of the sample being tested | |
| JP2002202244A (ja) | 微細摩擦摩滅実験装置 | |
| JPH0640066B2 (ja) | 密着力測定装置 | |
| JP2003254894A (ja) | 塗膜付着強度・せん断強度測定装置 | |
| US4691559A (en) | Device for measuring the properties of solid materials which can be derived from the behavior of a penetrating body | |
| US5065106A (en) | Apparatus and method for analyzing dielectric properties using a single surface electrode and force monitoring and adjusting | |
| WO2007037241A1 (ja) | ずり測定方法及びその装置 | |
| US6526835B1 (en) | Apparatus and method for characterizing physical properties of a test piece | |
| JPH07109404B2 (ja) | 塗膜付着強度および剪断強度測定方法 | |
| CN111855467B (zh) | 精确标定碰磨零点的可磨耗涂层性能测试系统和方法 | |
| Darlington et al. | An apparatus for the measurement of tensile creep and contraction ratios in small non-rigid specimens | |
| JPH0313539B2 (ja) | ||
| Liu et al. | Improvement of the fidelity of surface measurement by active damping control | |
| JPS62245131A (ja) | ひつかき試験機 | |
| JP2007271275A (ja) | トルク検出方法及びトルク検出装置 | |
| CN111855384B (zh) | 高效计算侵入深度比的可磨耗涂层性能测试系统和方法 | |
| JPH0760132B2 (ja) | 塗膜の付着力およびせん断力測定装置 | |
| JPH11252957A (ja) | リニア型振動アクチュエータの特性測定装置 | |
| CN220437334U (zh) | 一种涂层厚度检测对位工装 | |
| JPS61132840A (ja) | 粘度測定装置 | |
| JPH0454173B2 (ja) | ||
| CN220706930U (zh) | 一种测量超声变幅杆振幅的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071218 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081218 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091218 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091218 Year of fee payment: 11 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091218 Year of fee payment: 11 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091218 Year of fee payment: 11 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101218 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101218 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101218 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111218 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111218 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111218 Year of fee payment: 13 |