JPH0610647B2 - 圧縮試験装置 - Google Patents
圧縮試験装置Info
- Publication number
- JPH0610647B2 JPH0610647B2 JP23092784A JP23092784A JPH0610647B2 JP H0610647 B2 JPH0610647 B2 JP H0610647B2 JP 23092784 A JP23092784 A JP 23092784A JP 23092784 A JP23092784 A JP 23092784A JP H0610647 B2 JPH0610647 B2 JP H0610647B2
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- Japan
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- load
- indenter
- coil spring
- compression
- crosshead
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/14—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by dead weight, e.g. pendulum; generated by springs tension
-
- 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
- G01N2203/0032—Generation of the force using mechanical means
- G01N2203/0035—Spring
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、定速ひずみ負荷方式の圧縮試験装置に関する
ものである。
ものである。
［従来の技術］ 従来、この種の圧縮試験装置としては、試料を保持する
テーブルと、ロードセルを固設しテーブル上を昇降する
クロスヘッドとを配設してなるとともに、前記ロードセ
ルに剛接支持させてある負荷圧子を前記テーブル上の試
料保持部に対向配置して構成されるものが普通である。
そして、この定速ひずみ負荷方式の圧縮試験装置で定速
荷重試験を行なう場合では、クロスヘッドを降下する駆
動モータの速度制御を、荷重を検出しているロードセル
からのフィールドバック信号にもとずいて行なうように
している。しかし、このようなものでは、負荷機構が装
置的に複雑なものとなっているに反し、その荷重分解能
が粗く、このため弾性係数の大きい例えばセラミックス
材料の測定や脆性の大きな試料の測定にはきわめて大き
な減速比をもつ減速機を必要とし、装置全体を非常に高
価なものにしてしまうという不都合を招来している。
テーブルと、ロードセルを固設しテーブル上を昇降する
クロスヘッドとを配設してなるとともに、前記ロードセ
ルに剛接支持させてある負荷圧子を前記テーブル上の試
料保持部に対向配置して構成されるものが普通である。
そして、この定速ひずみ負荷方式の圧縮試験装置で定速
荷重試験を行なう場合では、クロスヘッドを降下する駆
動モータの速度制御を、荷重を検出しているロードセル
からのフィールドバック信号にもとずいて行なうように
している。しかし、このようなものでは、負荷機構が装
置的に複雑なものとなっているに反し、その荷重分解能
が粗く、このため弾性係数の大きい例えばセラミックス
材料の測定や脆性の大きな試料の測定にはきわめて大き
な減速比をもつ減速機を必要とし、装置全体を非常に高
価なものにしてしまうという不都合を招来している。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもので
あって、通常多用されている0.5〜500mm/minのクロスヘ
ッド速度をもつ試験装置に広汎に利用できて、鋼材のヤ
ング率21000Kg/mm2以上の高弾性係数をもつ材料や脆性
の大きな材料の低荷重下での圧縮試験を、比較的構造簡
単なもので精度よく実施できるようにした圧縮試験装置
を提供することを目的としている。
あって、通常多用されている0.5〜500mm/minのクロスヘ
ッド速度をもつ試験装置に広汎に利用できて、鋼材のヤ
ング率21000Kg/mm2以上の高弾性係数をもつ材料や脆性
の大きな材料の低荷重下での圧縮試験を、比較的構造簡
単なもので精度よく実施できるようにした圧縮試験装置
を提供することを目的としている。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような技術目的を達成するために、クロ
スヘッドに固設されたロードセルに、負荷圧子を取り付
け、この負荷圧子を試料に押圧させ試験する装置におい
て、負荷圧子は、負荷軸心方向にロードセルに対し進退
自在にするとともに、圧縮コイルバネを負荷圧子の周囲
に介装し、ロードセルに対して負荷圧子を圧縮コイルバ
ネを介して支持させるようにしたことを特徴としてい
る。
スヘッドに固設されたロードセルに、負荷圧子を取り付
け、この負荷圧子を試料に押圧させ試験する装置におい
て、負荷圧子は、負荷軸心方向にロードセルに対し進退
自在にするとともに、圧縮コイルバネを負荷圧子の周囲
に介装し、ロードセルに対して負荷圧子を圧縮コイルバ
ネを介して支持させるようにしたことを特徴としてい
る。
［作用］ すなわち、かかる構成のものでは、クロスヘッドを降下
して負荷圧子負荷軸心に沿ってテーブル上の試料表面に
圧接しても、従来のように直接クロスヘッドから直接負
荷圧子に荷重が掛ることがなく、ロードセルと負荷圧子
との間で圧縮変形されるコイルバネのバネ力を介して負
荷圧子に荷重が負荷されることになる。言い換えれば、
負荷圧子から試料に加えられる荷重は、コイルバネの圧
縮変形量とバネ定数との積で表わされ、したがってバネ
定数を適当に選定しておけば、クロスヘッドの移動速度
との組み合わせにより任意の荷重増加率で非常に低い荷
重からの測定が可能になる。その際、圧縮コイルバネが
負荷軸心と同心的に配置してあるため、圧縮コイルバネ
に編曲を生じることがなく、クロスヘッド変位量に対し
てバネの圧縮量を正確に惹起できるものとなる。
して負荷圧子負荷軸心に沿ってテーブル上の試料表面に
圧接しても、従来のように直接クロスヘッドから直接負
荷圧子に荷重が掛ることがなく、ロードセルと負荷圧子
との間で圧縮変形されるコイルバネのバネ力を介して負
荷圧子に荷重が負荷されることになる。言い換えれば、
負荷圧子から試料に加えられる荷重は、コイルバネの圧
縮変形量とバネ定数との積で表わされ、したがってバネ
定数を適当に選定しておけば、クロスヘッドの移動速度
との組み合わせにより任意の荷重増加率で非常に低い荷
重からの測定が可能になる。その際、圧縮コイルバネが
負荷軸心と同心的に配置してあるため、圧縮コイルバネ
に編曲を生じることがなく、クロスヘッド変位量に対し
てバネの圧縮量を正確に惹起できるものとなる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、一実施例に係る圧縮試験装置の要部構造を示
し、前述のように、試料２を保持するテーブル１と、ロ
ードセル４を固設しテーブル１上を昇降するクロスヘッ
ド３とを対面させて配設している。そして、このロード
セル４からは、該ロードセル４下端に固着した接手６に
接続するようにして、負荷圧子５が前記テーブル１上の
試料２に向けて突出されている。
し、前述のように、試料２を保持するテーブル１と、ロ
ードセル４を固設しテーブル１上を昇降するクロスヘッ
ド３とを対面させて配設している。そして、このロード
セル４からは、該ロードセル４下端に固着した接手６に
接続するようにして、負荷圧子５が前記テーブル１上の
試料２に向けて突出されている。
前記負荷圧子５は、その下端の裁頭面を試料２に対する
接触面とする円錐状の本体５ａと、該本体５ａの上方に
大径のフランジ部５ｂを挟んで連なる軸部５ｃと、さら
に該軸部５ｃと段をなして連なる小径の軸杆部５ｄとか
らなるものである。一方前記接手６は、頭部６ａと該頭
部６ａの下方に大径のフランジ部６ｂを挟んで連なる軸
部６ｃとからなり、かつそれらの軸心（負荷軸心ｍ）方
向に貫通する案内穴６ｄを有してなるものであって、そ
の頭部６ａをロードセル４の下面に設けた取付穴４ａに
螺着しロードセル４に一体化している。しかして、この
接手６に対して、負荷圧子５をその軸杆部５ｄを案内穴
６ｄに嵌挿して、負荷圧子５を横振れ不能にして垂直方
向すなわち負荷軸心ｍ方向に伸縮自在に接続していると
ともに、対面する両者のフランジ部５ｂ，６ｂを係止面
として圧縮コイルバネ７を介装し、負荷圧子５を接手６
を介しロードセル４に支持されている。
接触面とする円錐状の本体５ａと、該本体５ａの上方に
大径のフランジ部５ｂを挟んで連なる軸部５ｃと、さら
に該軸部５ｃと段をなして連なる小径の軸杆部５ｄとか
らなるものである。一方前記接手６は、頭部６ａと該頭
部６ａの下方に大径のフランジ部６ｂを挟んで連なる軸
部６ｃとからなり、かつそれらの軸心（負荷軸心ｍ）方
向に貫通する案内穴６ｄを有してなるものであって、そ
の頭部６ａをロードセル４の下面に設けた取付穴４ａに
螺着しロードセル４に一体化している。しかして、この
接手６に対して、負荷圧子５をその軸杆部５ｄを案内穴
６ｄに嵌挿して、負荷圧子５を横振れ不能にして垂直方
向すなわち負荷軸心ｍ方向に伸縮自在に接続していると
ともに、対面する両者のフランジ部５ｂ，６ｂを係止面
として圧縮コイルバネ７を介装し、負荷圧子５を接手６
を介しロードセル４に支持されている。
なお、負荷圧子５の接手６からの脱落を防止するため、
図示しない適宜の抜け止め機構が設けられる。また、負
荷圧子５と接手６の嵌合摺動部における摩擦を軽減する
目的で、接手６の案内穴６ｄに挿嵌される負荷圧子５の
軸杆部５ｄにはスライドベアリングのような軸受部材を
設けるようにしてもよい。
図示しない適宜の抜け止め機構が設けられる。また、負
荷圧子５と接手６の嵌合摺動部における摩擦を軽減する
目的で、接手６の案内穴６ｄに挿嵌される負荷圧子５の
軸杆部５ｄにはスライドベアリングのような軸受部材を
設けるようにしてもよい。
このような構成の圧縮試験装置で定速荷重試験を行なう
場合について説明すると、常法の如く、まずクロスヘッ
ド３を降下させて負荷圧子５を負荷軸心ｍに沿って試料
２の表面に接触させた状態から試験を開始し、しかる後
ロードセル４で荷重を検出しながら検出荷重をその駆動
モータにフィールドバックしてクロスヘッド３の降下速
度を制御する。しかして、上記のような負荷圧子５の支
持構造を有するものであれば、負荷圧子５をロードセル
４に剛接していた従来構造のもののようにクロスヘッド
３から直接負荷圧子５に荷重が掛ることがなく、ロード
セル４と負荷圧子５との間で圧縮変形されるコイルバネ
７のバネ力を介して負荷圧子５に荷重が負荷されること
になる。つまり、負荷圧子５から試料２に加えられる荷
重は、クロスヘッド３の降下変位量に即応するものでは
なく、第２図に示すように、コイルバネ７の圧縮変形量
とそのバネ定数との積で表わされる。したがって、コイ
ルバネ７のバネ定数を適当に調整しておけば、クロスヘ
ッド３の移動速度にかかわらず任意の荷重増加率（第２
図の傾斜角α）で、しかも非常に低い荷重からの測定が
可能になる。その際、圧縮コイルバネ７ｎが負荷軸心ｍ
と同心的に配置してあるため、圧縮コイルバネ７ｎに編
曲を生じることがなく、クロスヘッド変位量に対してバ
ネの圧縮量を正確に惹起できるものとなる。
場合について説明すると、常法の如く、まずクロスヘッ
ド３を降下させて負荷圧子５を負荷軸心ｍに沿って試料
２の表面に接触させた状態から試験を開始し、しかる後
ロードセル４で荷重を検出しながら検出荷重をその駆動
モータにフィールドバックしてクロスヘッド３の降下速
度を制御する。しかして、上記のような負荷圧子５の支
持構造を有するものであれば、負荷圧子５をロードセル
４に剛接していた従来構造のもののようにクロスヘッド
３から直接負荷圧子５に荷重が掛ることがなく、ロード
セル４と負荷圧子５との間で圧縮変形されるコイルバネ
７のバネ力を介して負荷圧子５に荷重が負荷されること
になる。つまり、負荷圧子５から試料２に加えられる荷
重は、クロスヘッド３の降下変位量に即応するものでは
なく、第２図に示すように、コイルバネ７の圧縮変形量
とそのバネ定数との積で表わされる。したがって、コイ
ルバネ７のバネ定数を適当に調整しておけば、クロスヘ
ッド３の移動速度にかかわらず任意の荷重増加率（第２
図の傾斜角α）で、しかも非常に低い荷重からの測定が
可能になる。その際、圧縮コイルバネ７ｎが負荷軸心ｍ
と同心的に配置してあるため、圧縮コイルバネ７ｎに編
曲を生じることがなく、クロスヘッド変位量に対してバ
ネの圧縮量を正確に惹起できるものとなる。
以上のような理由から、この負荷圧子５の支持機構を改
良した圧縮試験装置では、比較的速いクロスヘッド速度
のものであっても、荷重分解能を高めるため従来のよう
に高価な減速機の必要とせずに高ヤング率をもつ材料や
脆性の大きな材料の圧縮試験が精度よく実施できるもの
となり、前述のセラミックス材料の薄板圧縮試験やその
他例えば圧電素子の起電力テストなどの物性測定などに
好適に供せられる。なお、このような負荷圧子５の支持
構造をもつものでは、試料２が座屈を起して変形する場
合でも、そのコイルバネ７が緩衝部材としてロードセル
４に異常荷重が加わるのを防止し、ロードセル４の安全
装置の役目も果すものとなる。
良した圧縮試験装置では、比較的速いクロスヘッド速度
のものであっても、荷重分解能を高めるため従来のよう
に高価な減速機の必要とせずに高ヤング率をもつ材料や
脆性の大きな材料の圧縮試験が精度よく実施できるもの
となり、前述のセラミックス材料の薄板圧縮試験やその
他例えば圧電素子の起電力テストなどの物性測定などに
好適に供せられる。なお、このような負荷圧子５の支持
構造をもつものでは、試料２が座屈を起して変形する場
合でも、そのコイルバネ７が緩衝部材としてロードセル
４に異常荷重が加わるのを防止し、ロードセル４の安全
装置の役目も果すものとなる。
次いで本発明の他の実施例について説明する。前記実施
例では、負荷圧子５の変位動作をその軸心方向の直線運
動のみ許容するものとすべく、負荷圧子５の軸杆部５ｄ
を接手６の案内穴６ｄに挿嵌するようにしたが、これは
第３図に示すように、接手６側に軸杆部６ｅを設け、一
方負荷圧子５側に該軸杆部６ｅが嵌合する案内穴５ｅを
設けるようにしても同効である。
例では、負荷圧子５の変位動作をその軸心方向の直線運
動のみ許容するものとすべく、負荷圧子５の軸杆部５ｄ
を接手６の案内穴６ｄに挿嵌するようにしたが、これは
第３図に示すように、接手６側に軸杆部６ｅを設け、一
方負荷圧子５側に該軸杆部６ｅが嵌合する案内穴５ｅを
設けるようにしても同効である。
また、負荷圧子５と接手６とは必ずしも直接接続する必
要はなく、圧縮コイルバネ７にバネ定数の大きなものを
使用する場合は、第４図に示すように、互いの軸部５
ｃ，６ｃを離反し、コイルバネ７のみで両者を拘束する
ようにしてもよい。このようにすると、例えば負荷圧子
本体５ａの接触面と試料面が平行でない場合などの測定
に適するものとなる。
要はなく、圧縮コイルバネ７にバネ定数の大きなものを
使用する場合は、第４図に示すように、互いの軸部５
ｃ，６ｃを離反し、コイルバネ７のみで両者を拘束する
ようにしてもよい。このようにすると、例えば負荷圧子
本体５ａの接触面と試料面が平行でない場合などの測定
に適するものとなる。
本発明は、以上に述べたように、試料に圧接される負荷
圧子を圧縮コイルバネを介してロードセルに弾接支持さ
せることを要旨とするものであり、負荷圧子のロードセ
ルに対する接続支持構造は図示例のものの他にも種々の
形式のものが採用できる。なお、原理的には勿論接手を
介さず負荷圧子をロードセルに直接支持させることも可
能である。
圧子を圧縮コイルバネを介してロードセルに弾接支持さ
せることを要旨とするものであり、負荷圧子のロードセ
ルに対する接続支持構造は図示例のものの他にも種々の
形式のものが採用できる。なお、原理的には勿論接手を
介さず負荷圧子をロードセルに直接支持させることも可
能である。
［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成のものであるから、低荷重
から荷重増加率を自在に調整できる性能を具備して、高
弾性率材料や脆弱な材料の弾性特性を精度よく測定する
のに適合する所期の圧縮試験装置が、構造簡易でしかも
安価に提供できる。
から荷重増加率を自在に調整できる性能を具備して、高
弾性率材料や脆弱な材料の弾性特性を精度よく測定する
のに適合する所期の圧縮試験装置が、構造簡易でしかも
安価に提供できる。
第１図は、本発明の一実施例を示す圧縮試験装置の要部
断面図であり、第２図は本発明に係る圧縮試験装置の荷
重増加特性例を示す図である。第３図と第４図は、いず
れも本発明の他の実施例を示す圧縮試験装置の要部断面
図である。 １……テーブル ２……試料 ３……クロスヘッド ４……ロードセル ５……負荷圧子 ６……接手 ７……圧縮コイルバネ ｍ……負荷軸心
断面図であり、第２図は本発明に係る圧縮試験装置の荷
重増加特性例を示す図である。第３図と第４図は、いず
れも本発明の他の実施例を示す圧縮試験装置の要部断面
図である。 １……テーブル ２……試料 ３……クロスヘッド ４……ロードセル ５……負荷圧子 ６……接手 ７……圧縮コイルバネ ｍ……負荷軸心
Claims (1)
- 【請求項１】クロスヘッドに固設されたロードセルに、
負荷圧子を取り付け、この負荷圧子を試料に押圧させ試
験する装置において、負荷圧子は、負荷軸心方向にてロ
ードセルに対し進退自在にするとともに、圧縮コイルバ
ネを負荷圧子の周囲に介装し、ロードセルに対して負荷
圧子を圧縮コイルバネを介して支持させるようにしたこ
とを特徴とする圧縮試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23092784A JPH0610647B2 (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 圧縮試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23092784A JPH0610647B2 (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 圧縮試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108944A JPS61108944A (ja) | 1986-05-27 |
| JPH0610647B2 true JPH0610647B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=16915462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23092784A Expired - Lifetime JPH0610647B2 (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 圧縮試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610647B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63314491A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-22 | Mitsubishi Metal Corp | 表面汚染密度測定装置の拭き取り圧力制御装置 |
| BRPI0606725A2 (pt) * | 2005-01-12 | 2009-07-14 | Tenneco Automotive Operating | aparelho e método de envasamento de conversor catalìtico de pós-calibração |
| JP4533779B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2010-09-01 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 載荷装置および載荷方法 |
| JP4732308B2 (ja) * | 2006-11-21 | 2011-07-27 | Ｎｔｎ株式会社 | チェーンテンショナ |
| JP2011112544A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Shimadzu Corp | 高温圧縮試験装置 |
-
1984
- 1984-10-31 JP JP23092784A patent/JPH0610647B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61108944A (ja) | 1986-05-27 |
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