JPH0648385Y2 - 実大材料試験機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、木材の柱など実物大の供試体を負荷する実大
材料試験機に関する。

B.従来の技術 従来から知られている実大材料試験機MIは、第５図
（ａ）に示すようにフレーム１内に負荷枠２を設けて構
成される。フレーム１は負荷枠２の横揺れを防止するも
ので、例えば第５図（ａ）に示すように床面に立設され
たトラス型の一対の支柱1aと、その支柱1aの上部に横架
された桁1bとを備える。負荷枠２は、床面に立設され上
端を桁1bに保持した一対のねじ棹2aと、このねじ棹2aと
螺合する不図示の回転式ナットを内蔵したクロスヘッド
2bとを備え、ねじ棹2aは蛇腹５で囲繞されて塵埃の付着
を防止している。クロスヘッド2bには小容量油圧シリン
ダ2cが設けられると共に、これと対向して床面には大容
量油圧シリンダ2dがそれぞれ設けられ、各油圧シリンダ
2c,2dのピストンロッドには球座2gを介して圧盤2e,2fが
それぞれ装着されている。

また、各油圧シリンダ2c,2dの油圧は切換バルブ３を介
して計力機４に導かれており、各油圧力に応じて計力機
４の指針を振らせて試験荷重を表示する。さらに、平面
図である第５図（ｂ）に示すように、床面には実大材料
試験機MIと約45度の角度をもってレール６が設けられ、
３点曲げ、４点曲げ試験などに供される供試体が搬入可
能になっている。

このような実大材料試験機では、床面に配置した大容量
油圧シリンダ2dを使用して圧縮試験を行い、クロスヘッ
ド2bに配置した小容量油圧シリンダ2cで曲げ試験が行わ
れる。

C.考案が解決しようとする課題 しかしながら、この従来の実大材料試験機には次のよう
な問題がある。

支柱は6m程度の高さのトラス型であり、大型で重量
も重く見た目も悪いのに加えて、組み立て性が悪い。

また大型支柱に起因して、側方からの観察がしにく
い。

上下に一対の油圧シリンダを配置した構造のため引
張試験ができない。

圧縮試験と曲げ試験では油圧シリンダを使い分けな
くてはならず、操作性が悪い。

計力機と油圧シリンダとの間に切換弁が必要で構造
が複雑になるのに加えて、その切換操作も不可欠で操作
性が悪い。

ねじ棹の給脂作業が高所作業となり、安全上問題が
ある。

本考案の目的は、コンパクトでスマートであり、かつ操
作性、組み立て性がよい実大材料試験機を提供すること
にある。

D.課題を解決するための手段 一実施例である第１図に対応づけて本考案を説明する
と、本考案に係る実大材料試験機は、基台10と、この基
台10に立設された棒状の一対の支柱20と、一対の支柱20
に両端が保持され支柱上を滑動するクロスヨーク30と、
このクロスヨーク30を昇降させる昇降手段50と、クロス
ヨーク30の両端を一対の支柱20にクランプする油圧クラ
ンプ手段40と、クロスヨーク30に設置され供試体を負荷
する復動式油圧シリンダ60と、一対の支柱間を通りこの
支柱間の軸線に対して所定角度を持って基台10に設けら
れる供試体搬入用レール80とを具備する。

E.作用 基台10を床に埋設するだけで据付けが行えるので、組立
性が向上する。昇降用油圧シリンダ50の伸縮によりクロ
スヨーク30が支柱20上を滑動してその高さ位置が調節さ
れる。クロスヨーク30と基台10との間に供試体を設置し
て復動式油圧シリンダ60を伸縮して供試体が負荷され
る。圧縮、曲げ、引張の各種試験が１つの復動式油圧シ
リンダ60で行えるので、油圧シリンダの切換作業が不要
で操作性が向上する。支柱20とクロスヨーク30とでラー
メン構造を形成しているから剛性が高くコンパクトでス
マートな材料試験機となり、側方からの観察もしやす
い。

F.実施例 第１図〜第４図に基づいて本考案の一実施例について説
明する。

基台10には一対の支柱20が立設され、クロスヨーク30の
両端が油圧クランプ40でこの一対の支柱20に締結されて
いる。クロスヨーク30の最外側端には昇降用油圧シリン
ダ50のチューブ51が固着され、そのピストンロッド先端
は基台10に連結されている。従って、昇降用油圧シリン
ダ50の伸縮によりクロスヨーク30を昇降できる。クロス
ヨーク30の中央部上面には復動式油圧シリンダ60のチュ
ーブ61が取付けられ、そのラム（不図示）の先端には球
座62を介して上圧盤70が装着されている。そして、この
圧盤70と対向して基台10には球座72を介して下圧盤71が
設置されている。さらに、復動式油圧シリンダ60のシリ
ンダ室の圧力は不図示の管路を介して計力機に導かれ、
負荷による油圧力を荷重に変換して荷重を表示してい
る。

なお、第４図に示すように、基台10は床FLに埋設される
とともに、床FLには、試験機と約45度の角度をもってレ
ール80が敷設され、レール80上には一対の受け台81が移
動可能に設けられている。

このような実大材料試験機により供試体SPを圧縮負荷す
る場合の動作を説明する。

油圧クランプ40による締結を緩め昇降用油圧シリンダ50
を伸縮させることにより、クロスヨーク30の高さ位置を
供試体SPに合わせて調節する。その後で油圧クランプ40
によりクロスヨーク30を支柱20に緊締する。上下の圧盤
70,71間に図示のように供試体SPを設置し、復動式油圧
シリンダ60を伸長させると供試SPが圧縮負荷される。そ
のとき、油圧シリンダ60のシリンダ室の油圧力は計力機
に導かれており、そこで荷重に変換されて表示される。

また、曲げ試験は次のようにして行われる。

上下圧盤70,71を取外し、復動式油圧シリンダ60のラム
先端にポンチを取付ける。また、レール80上を転動する
一対の受け台81を不図示のタイロッドで連結してその間
隔を固定し、その上に供試体を横架させる。受け台81を
レール80に沿って移動して供試体の中央部を曲げポンチ
に対向させて位置決めする。復動式油圧シリンダ60を伸
長させてポンチで供試体の中央部を負荷して曲げ試験を
行う。

さらに、引張試験を行う場合は、上下の圧盤70,71に代
えて上下つかみ具を取付け、一対のつかみ具で供試体の
両端を把持し、復動式油圧シリンダ60を収縮させて供試
体を引っ張る。またこの状態で復動式油圧シリンダ60を
往復動すれば疲労試験も可能になる。

このような実大材料試験機によれば次のような効果が得
られる。

一対の支柱20とクロスヨーク30によりラーメン構造
を形成しているから、剛性が高くスマートで見栄えのよ
い材料試験機が提供できる。

基台を床面に埋設するだけで設置でき、組み立て性
も向上する。

支柱は断面円形の筒状を呈しているから側方観察性
能も向上する。

クロスヨークに復動式油圧シリンダを設置している
から治具を交換するだけで、油圧シリンダの使いわけを
することなく圧縮試験，曲げ試験，引張試験を行うこと
ができ操作性が向上する。

計力機と油圧シリンダとの間に切換弁が不要で構造
が簡素化される上、その切換操作も不要で操作性がよ
い。

ねじ棹の給脂作業が不要で高所作業がなくなり安全
性も高い。

G.考案の効果 本考案によれば、コンパクトでスマートな操作性，組立
性のよい実大材料試験機が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案に係る実大材料試験機の実施例
を示し、第１図は材料試験機の正面図、第２図はその側
面図、第３図は平面図、第４図はレールを示す図であ
る。 第５図（ａ）は従来の実大材料試験機を示す正面図、
（ｂ）はそのレールを示す図である。 10:基台、20:支柱 30:クロスヨーク、40:油圧クランプ 50:昇降用油圧シリンダ、60:復動式油圧シリンダ 70,71:圧盤、80:レール 81:受け台、SP:供試体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】床面に埋設される基台と、この基台に立設
   された棒状の一対の支柱と、一対の支柱に両端が保持さ
   れ支柱上を滑動するクロスヨークと、このクロスヨーク
   を昇降させる昇降手段と、クロスヨークの両端を一対の
   支柱にクランプする油圧クランプ手段と、前記クロスヨ
   ークに設置され供試体を負荷する復動式油圧シリンダ
   と、前記一対の支柱間を通りこの支柱間の軸線に対して
   所定角度を持って前記基台に設けられる供試体搬入用レ
   ールとを具備することを特徴とする材料試験機。