JPH0619671B2 - 高速ステツプ負荷装置 - Google Patents
高速ステツプ負荷装置Info
- Publication number
- JPH0619671B2 JPH0619671B2 JP59243120A JP24312084A JPH0619671B2 JP H0619671 B2 JPH0619671 B2 JP H0619671B2 JP 59243120 A JP59243120 A JP 59243120A JP 24312084 A JP24312084 A JP 24312084A JP H0619671 B2 JPH0619671 B2 JP H0619671B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- staircase waveform
- piston
- oil
- step load
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/14—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
- G05D3/18—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device delivering a series of pulses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は高速ステップ負荷装置に係り、特に電気油圧
サーボ機構を備えた負帰還制御方式によって油圧アクチ
ュエータでピストンを駆動し、試料変形量が階段的に高
速に変化する負荷（以下、『高速ステップ負荷』とい
う）を試料に与える高速ステップ負荷装置に関する。
サーボ機構を備えた負帰還制御方式によって油圧アクチ
ュエータでピストンを駆動し、試料変形量が階段的に高
速に変化する負荷（以下、『高速ステップ負荷』とい
う）を試料に与える高速ステップ負荷装置に関する。
（ロ）従来技術 従来、この種の高速ステップ負荷装置は第３図に示すよ
うに、ピストン１を往復動させる油圧アクチュエータ２
と、前記ピストンの位置を検出する例えば、差動トラン
スのような位置検出器３と、前記位置検出器３の位置検
出信号を増幅して帰還する増幅器４と、第４図に実線で
示すような階段波形信号を発する階段波形発生回路５
と、前記帰還された位置検出信号と階段波形信号の差動
出力を与える差動回路６と、前記差動出力を増幅するサ
ーボ増幅器７と、前記サーボ増幅器７の出力信号によっ
て制御されて、この制御信号に応じて図示しない油圧源
から供給される油圧を油圧アクチュエータ２に与えるサ
ーボ弁８等を含む。かかる高速ステップ負荷装置は、ピ
ストン１の位置検出信号を帰還して、この信号と階段波
形信号との差動を採ることにより、この階段波形と同じ
形態の負荷パターンを得ようとするものである。
うに、ピストン１を往復動させる油圧アクチュエータ２
と、前記ピストンの位置を検出する例えば、差動トラン
スのような位置検出器３と、前記位置検出器３の位置検
出信号を増幅して帰還する増幅器４と、第４図に実線で
示すような階段波形信号を発する階段波形発生回路５
と、前記帰還された位置検出信号と階段波形信号の差動
出力を与える差動回路６と、前記差動出力を増幅するサ
ーボ増幅器７と、前記サーボ増幅器７の出力信号によっ
て制御されて、この制御信号に応じて図示しない油圧源
から供給される油圧を油圧アクチュエータ２に与えるサ
ーボ弁８等を含む。かかる高速ステップ負荷装置は、ピ
ストン１の位置検出信号を帰還して、この信号と階段波
形信号との差動を採ることにより、この階段波形と同じ
形態の負荷パターンを得ようとするものである。
しかしながら、上述した構成の装置は第４図に示した負
荷過程→、→、→、・・・における負荷速
度が約0.1m/sec以下であれば、試料に加えられる実際の
負荷パターンは前記階段波形と略等しくなるが、負荷速
度がこれ以上になるとピストンや力伝達の媒介となる油
自体の圧縮性やピストン変位検出用増幅器の信号伝達遅
れなどのためにピストンの移動に遅れが生じ、所定の負
荷速度を得ることが出来ないいう問題が生じる。とりわ
け負荷速度の立ち上がりが悪く、実際の負荷パターンは
第４図に破線で示したように立ち上がりが緩慢なステッ
プ負荷になるという不都合がある。
荷過程→、→、→、・・・における負荷速
度が約0.1m/sec以下であれば、試料に加えられる実際の
負荷パターンは前記階段波形と略等しくなるが、負荷速
度がこれ以上になるとピストンや力伝達の媒介となる油
自体の圧縮性やピストン変位検出用増幅器の信号伝達遅
れなどのためにピストンの移動に遅れが生じ、所定の負
荷速度を得ることが出来ないいう問題が生じる。とりわ
け負荷速度の立ち上がりが悪く、実際の負荷パターンは
第４図に破線で示したように立ち上がりが緩慢なステッ
プ負荷になるという不都合がある。
（ハ）目的 この発明は負荷速度の立ち上がりの急峻な精度の良い高
速ステップ負荷を与えることができる高速ステップ負荷
装置を提供することを目的としている。
速ステップ負荷を与えることができる高速ステップ負荷
装置を提供することを目的としている。
（ニ）構成 この発明に係る高速ステップ負荷装置は、負荷パターン
を与える階段波形信号の立ち上がりに同期して、ピスト
ンを駆動する油圧アクチュエータに一定量の油を高速で
吐出することによって負荷速度の立ち上がりを急峻に
し、もって精度の良い高速ステップ負荷を得ている。
を与える階段波形信号の立ち上がりに同期して、ピスト
ンを駆動する油圧アクチュエータに一定量の油を高速で
吐出することによって負荷速度の立ち上がりを急峻に
し、もって精度の良い高速ステップ負荷を得ている。
（ホ）実施例 第１図はこの発明の一実施例に係る高速ステップ負荷装
置の構成を略示したブロック図である。図において、10
は高速ステップ負荷装置本体を示す。11は高速ステップ
負荷装置10のクロスヘッド12に取りつけられた油圧アク
チュエータ、13は油圧アクチュエータ11によって往復動
されて試験片Ｓに負荷を与えるピストンである。14はピ
ストン13の位置を検出する位置検出器としての例えば、
差動トランスを示している。15は差動トランス14の出力
を与えられてこれを増幅し、増幅された位置検出信号を
帰還する増幅器である。
置の構成を略示したブロック図である。図において、10
は高速ステップ負荷装置本体を示す。11は高速ステップ
負荷装置10のクロスヘッド12に取りつけられた油圧アク
チュエータ、13は油圧アクチュエータ11によって往復動
されて試験片Ｓに負荷を与えるピストンである。14はピ
ストン13の位置を検出する位置検出器としての例えば、
差動トランスを示している。15は差動トランス14の出力
を与えられてこれを増幅し、増幅された位置検出信号を
帰還する増幅器である。
16は試験片Ｓに作用させるべき負荷パターンに対応した
階段状波形の信号を出力する階段波形信号発生回路であ
る。17は前記階段波形信号と位置検出信号を入力し、こ
れらの差動信号を与える差動回路である。18は差動信号
を増幅するサーボ増幅器、19は前記サーボ増幅器18から
与えられた信号の大きさに比例した油圧を油圧アクチュ
エータ11に与えるサーボ弁である。
階段状波形の信号を出力する階段波形信号発生回路であ
る。17は前記階段波形信号と位置検出信号を入力し、こ
れらの差動信号を与える差動回路である。18は差動信号
を増幅するサーボ増幅器、19は前記サーボ増幅器18から
与えられた信号の大きさに比例した油圧を油圧アクチュ
エータ11に与えるサーボ弁である。
20は階段波形信号の立ち上がりに同期して、前記油圧ア
クチュエータ11に一定量の油を高速で吐出する油吐出機
構を示している。以下、油吐出機構20の構成を説明しよ
う。21はチェックバルブ29a を介して前記油圧アクチュ
エータ11に連通する油吐出シリンダ、22は前記油吐出シ
リンダ21に摺動自在に嵌入された油吐出ピストンであ
る。23は油吐出量を任意に設定する油量設定部材であ
る。油吐出ピストン22は前記油量設定部材23に付勢され
て当接しているので、この油量設定部材23を適宜に移動
させることによって油の吐出量を任意に設定することが
できる。油設定部材23の中心部には貫通孔があり、この
貫通孔に高速駆動ピストン24が摺動自在に挿入されてい
る。25は前記高速駆動ピストン24を駆動する補助アクチ
ュエータである。一方、26は階段波形信号発生回路16の
出力信号の一部を与えられて、この階段波形信号の立ち
上がりに同期した同期パルスを発生する同期パルス発生
回路である。27は前記同期パルスを電力増幅する増幅
器、28は前記増幅された同期パルスによって開閉制御さ
れ、前記補助アクチュエータ25に油圧を与えるバルブで
ある。なお、30a はチェックバルブ29b を介して一定圧
の油を油吐出シリンダ21に供給する油ポンプ、30b はチ
ェックバルブ29c 等を介して補助アクチュエータ25に所
定圧の油を供給する油ポンプ、31は油タンクである。
クチュエータ11に一定量の油を高速で吐出する油吐出機
構を示している。以下、油吐出機構20の構成を説明しよ
う。21はチェックバルブ29a を介して前記油圧アクチュ
エータ11に連通する油吐出シリンダ、22は前記油吐出シ
リンダ21に摺動自在に嵌入された油吐出ピストンであ
る。23は油吐出量を任意に設定する油量設定部材であ
る。油吐出ピストン22は前記油量設定部材23に付勢され
て当接しているので、この油量設定部材23を適宜に移動
させることによって油の吐出量を任意に設定することが
できる。油設定部材23の中心部には貫通孔があり、この
貫通孔に高速駆動ピストン24が摺動自在に挿入されてい
る。25は前記高速駆動ピストン24を駆動する補助アクチ
ュエータである。一方、26は階段波形信号発生回路16の
出力信号の一部を与えられて、この階段波形信号の立ち
上がりに同期した同期パルスを発生する同期パルス発生
回路である。27は前記同期パルスを電力増幅する増幅
器、28は前記増幅された同期パルスによって開閉制御さ
れ、前記補助アクチュエータ25に油圧を与えるバルブで
ある。なお、30a はチェックバルブ29b を介して一定圧
の油を油吐出シリンダ21に供給する油ポンプ、30b はチ
ェックバルブ29c 等を介して補助アクチュエータ25に所
定圧の油を供給する油ポンプ、31は油タンクである。
次に上述した構成を備えた高速ステップ負荷装置の動作
を説明する。
を説明する。
第２図(a)において実線で示すような階段波形信号が階
段波形信号発生回路16から発せられると、差動回路17、
サーボ増幅器18、サーボ弁19、油圧アクチュエータ11、
差動トランス14、増幅器15によって構成される負帰還制
御系は、この階段波形信号に追従するようにピストン13
を駆動する。しかし、前述しようにピストン13及び油の
圧縮性等のために、この制御系によって与えられるステ
ップ負荷は同図に破線で示すように緩慢な立ち上がりを
呈する。
段波形信号発生回路16から発せられると、差動回路17、
サーボ増幅器18、サーボ弁19、油圧アクチュエータ11、
差動トランス14、増幅器15によって構成される負帰還制
御系は、この階段波形信号に追従するようにピストン13
を駆動する。しかし、前述しようにピストン13及び油の
圧縮性等のために、この制御系によって与えられるステ
ップ負荷は同図に破線で示すように緩慢な立ち上がりを
呈する。
一方、前記階段波形信号の一部が同期パルス発生回路26
に与えられることにより、同図(b)に示すような同期パ
ルスが増幅器27に与えられる。その結果、この同期パル
スが発せられた期間中、バルブ28が開放し、ポンプ30b
からの油圧が補助アクチュエータ25に与えられる。
に与えられることにより、同図(b)に示すような同期パ
ルスが増幅器27に与えられる。その結果、この同期パル
スが発せられた期間中、バルブ28が開放し、ポンプ30b
からの油圧が補助アクチュエータ25に与えられる。
ところで常時において、高速駆動ピストン24と油吐出ピ
ストン22との間には、一定の間隙ができるように設定さ
れている。そのため前述したように補助アクチュエータ
25に油圧が与えられることにより駆動されたピストン24
は油吐出ピストン22に高速で衝突する。この衝撃力によ
り油吐出シリンダ22内に予め溜められていた一定量の油
は、同図(c)に示すような脈流となってチェックバルブ2
9a を介して油圧アクチュエータ11内に流入する。この
ような階段波形信号の立ち上がりごとに、油圧アクチュ
エータ11へ脈流となった油が供給される。したがって、
ピストン13は前述した制御系で与えられる油圧と、前記
油吐出機構20から与えられる油圧との和によって駆動さ
れるので、負荷速度の立ち上がりは急峻となる結果、同
図(d)に示すような階段波形信号に近い高速ステップ負
荷を得る。
ストン22との間には、一定の間隙ができるように設定さ
れている。そのため前述したように補助アクチュエータ
25に油圧が与えられることにより駆動されたピストン24
は油吐出ピストン22に高速で衝突する。この衝撃力によ
り油吐出シリンダ22内に予め溜められていた一定量の油
は、同図(c)に示すような脈流となってチェックバルブ2
9a を介して油圧アクチュエータ11内に流入する。この
ような階段波形信号の立ち上がりごとに、油圧アクチュ
エータ11へ脈流となった油が供給される。したがって、
ピストン13は前述した制御系で与えられる油圧と、前記
油吐出機構20から与えられる油圧との和によって駆動さ
れるので、負荷速度の立ち上がりは急峻となる結果、同
図(d)に示すような階段波形信号に近い高速ステップ負
荷を得る。
（ヘ）効果 この発明に係る高速ステップ負荷装置は、負荷パターン
を与える階段波形信号の立ち上がりに同期して、ピスト
ンを駆動する油圧アクチュエータに一定量の油を高速で
吐出するから、負荷速度の立ち上がりを急峻にすること
ができ、前記階段波形信号に近い精度の高い高速ステッ
プ負荷を与えることができる。
を与える階段波形信号の立ち上がりに同期して、ピスト
ンを駆動する油圧アクチュエータに一定量の油を高速で
吐出するから、負荷速度の立ち上がりを急峻にすること
ができ、前記階段波形信号に近い精度の高い高速ステッ
プ負荷を与えることができる。
第１図はこの発明の一実施例に係る高速ステップ負荷装
置の構成を略示したブロック図、第２図は第１図に示し
た装置の動作説明図、第３図及び第４図は従来装置の説
明図である。 10……高速ステップ負荷装置本体、11……油圧アクチュ
エータ、13……ピストン、14……差動トランス、15……
増幅器、16……階段波形信号発生回路、17……差動回
路、18……サーボ増幅器、19……サーボ弁、20……油吐
出機構。
置の構成を略示したブロック図、第２図は第１図に示し
た装置の動作説明図、第３図及び第４図は従来装置の説
明図である。 10……高速ステップ負荷装置本体、11……油圧アクチュ
エータ、13……ピストン、14……差動トランス、15……
増幅器、16……階段波形信号発生回路、17……差動回
路、18……サーボ増幅器、19……サーボ弁、20……油吐
出機構。
Claims (1)
- 【請求項１】ピストンを往復動させる油圧アクチュエー
タと、前記ピストンの位置を検出する位置検出器と、前
記位置検出器の位置検出信号を増幅して帰還させる増幅
器と、階段波形信号を発する階段波形発生回路と、前記
階段波形信号と帰還された位置検出信号との差動信号を
与える差動回路と、前記差動信号を増幅するサーボ増幅
器と、前記サーボ増幅器の出力信号に応じた油圧を前記
油圧アクチュエータに与えるサーボ弁とを具備した高速
ステップ負荷装置において、 前記階段波形信号の立ち上がりに同期して、前記油圧ア
クチュエータに一定量の油を高速で吐出する油吐出機構
を備えたことを特徴とする高速ステップ負荷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59243120A JPH0619671B2 (ja) | 1984-11-17 | 1984-11-17 | 高速ステツプ負荷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59243120A JPH0619671B2 (ja) | 1984-11-17 | 1984-11-17 | 高速ステツプ負荷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61121112A JPS61121112A (ja) | 1986-06-09 |
| JPH0619671B2 true JPH0619671B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=17099094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59243120A Expired - Lifetime JPH0619671B2 (ja) | 1984-11-17 | 1984-11-17 | 高速ステツプ負荷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619671B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6896484B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2021-06-30 | 住友重機械工業株式会社 | 位置制御装置、油圧駆動装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245802A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | 油圧制御装置 |
-
1984
- 1984-11-17 JP JP59243120A patent/JPH0619671B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61121112A (ja) | 1986-06-09 |
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