JPH08219964A - Fretting fatigue test equipment - Google Patents
Fretting fatigue test equipmentInfo
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- JPH08219964A JPH08219964A JP2388295A JP2388295A JPH08219964A JP H08219964 A JPH08219964 A JP H08219964A JP 2388295 A JP2388295 A JP 2388295A JP 2388295 A JP2388295 A JP 2388295A JP H08219964 A JPH08219964 A JP H08219964A
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はタービンの翼とディス
ク、車両における車輪と車軸等のはめ合部における微小
すべり、応力、面圧を任意に設定出来るフレッティング
疲労試験装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fretting fatigue test apparatus capable of arbitrarily setting micro-slip, stress and surface pressure at fitting portions of turbine blades and disks, wheels and axles of vehicles.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に剛性の異なる部材が焼嵌め等のは
め合結合、ボルト結合、キー結合等により互いにある面
圧をもって接触して一体構造を構成する場合には、完全
に一体構造物でないために外力が繰返し作用すると接触
部分に繰返し応力と共に微少な相対すべりを生ずる。こ
の微小な相対すべりは接触面を粗雑にすると共に、付随
して生ずる表面せん断力のため応力の繰返しによって生
ずる疲労損傷を促進して、いわゆるフレッティング疲労
を生ずる。このためフレッティング疲労を正しく評価す
るためフレッティング疲労試験を行うには相対すべりを
コントロールする必要がある。2. Description of the Related Art Generally, when members having different rigidity are brought into contact with each other with a certain surface pressure by fitting connection such as shrink fitting, bolt connection, key connection or the like to form an integrated structure, it is not a completely integrated structure. When an external force repeatedly acts on the contact part, a small relative slip occurs along with the repeated stress at the contact part. This minute relative slip makes the contact surface rough and promotes fatigue damage caused by repeated stress due to the accompanying surface shearing force, resulting in so-called fretting fatigue. Therefore, in order to evaluate the fretting fatigue correctly, it is necessary to control the relative slip in performing the fretting fatigue test.
【０００３】図３は従来のフレッティング試験装置の概
要を示す図で、２１は試験片、２２は試験片２１を両側
から押付ける押付片で、板バネ２４に保持されている。
２３はアクチュエータ２５と試験片２１とを固定するロ
ックナットである。このような構成における従来法では
板バネ２４の厚さｔを変えることによってアクチュエー
タ２５による応力の大きさが変わっても押付片２２と試
験片２１との相対すべり量が一定になるように制御して
いる。FIG. 3 is a diagram showing an outline of a conventional fretting test apparatus. Reference numeral 21 is a test piece, 22 is a pressing piece for pressing the test piece 21 from both sides, which is held by a leaf spring 24.
Reference numeral 23 is a lock nut for fixing the actuator 25 and the test piece 21. In the conventional method having such a configuration, by controlling the thickness t of the leaf spring 24, the relative slip amount between the pressing piece 22 and the test piece 21 is controlled to be constant even if the magnitude of the stress by the actuator 25 changes. ing.
【０００４】このような相対すべり量を制御する従来例
としては実開昭５７−７５５５５号に開示されている。
図示省略するが、この例では、試験片を上部の加振機よ
りチャックを介して吊り下げ、試験片を両側部から押圧
する構成とし、試験片をチャックに固定する固定端から
両側部の押圧点までの距離をＬとすると、加振力の大き
さに対応して相対すべり量が変化するので、応力の大き
さに応じて距離Ｌを変え、伸び量を変化させることによ
って応力の大小にかかわらず相対すべり量を一定に制御
している。A conventional example of controlling the relative slip amount is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-75555.
Although illustration is omitted, in this example, the test piece is hung from the vibrator on the upper side through the chuck, and the test piece is pressed from both sides. When the distance to the point is L, the relative slip amount changes according to the magnitude of the exciting force. Therefore, the distance L is changed according to the magnitude of the stress and the elongation amount is changed to reduce the magnitude of the stress. Nevertheless, the relative slip amount is controlled to be constant.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述の図３に示す従来
例では応力の変化により相対すべり量が異るために種々
の板厚ｔの板バネ２４を用意しなければならない。又、
実開昭５７−７５５５５号に示す側においては種々の長
さＬの支えを用意し、それらを試験条件に応じて加工・
交換する必要があり、すべり量の微調整が困難である。In the conventional example shown in FIG. 3 described above, since the relative slip amount differs depending on the change in stress, it is necessary to prepare the leaf springs 24 having various thicknesses t. or,
On the side shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-75555, supports of various lengths L are prepared, and they are machined according to the test conditions.
It is necessary to replace it, and it is difficult to finely adjust the slip amount.
【０００６】又、相対すべり量を一定にするための校正
曲線、即ち前記のｔあるいはＬと相対すべり量／応力と
の関係について、種々の治具寸法で求めておく必要があ
る。Further, it is necessary to find the calibration curve for keeping the relative slip amount constant, that is, the relationship between the above t or L and the relative slip amount / stress by various jig dimensions.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、フレッティング疲労試験を行う試験
片を水平方向に押付ける押付片、試験片を軸方向に押す
アクチュエータ、アクチュエータの押す力を受け止める
バネ体を有する試験装置において、ロッドを設け、前記
バネ体を２つのバネ体としてロッド基部に設け、これら
２つのバネ体のバネ定数を調整するバネ調整金具を設け
た構成とする。更に、この押付片の方向を調整できる調
整手段を設けた構成も提供する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a pressing piece for horizontally pressing a test piece for a fretting fatigue test, an actuator for axially pressing the test piece, and an actuator In a test device having a spring body for receiving a pushing force, a rod is provided, the spring body is provided as two spring bodies at a rod base, and a spring adjusting metal fitting for adjusting a spring constant of these two spring bodies is provided. . Further, there is also provided a configuration provided with an adjusting means capable of adjusting the direction of the pressing piece.
【０００８】即ち、本発明は、（１）試験片をその軸と
垂直な水平方向に押し付ける押付片と、同押付片に押付
けられ、軸方向のすべりが可能な前記試験片を軸方向に
押し付けるアクチュエータと、同アクチュエータで押さ
れた前記試験片を軸方向に受け止めるバネ体を有するフ
レッティング疲労試験装置において、前記試験片の前記
アクチュエータによる押付力を受け止めるロッドを有
し、前記バネ体が同ロッドの基部に設けられた２つのバ
ネ体で構成され、前記２つのバネ体の合成バネ定数を調
整できるバネ調整金具を具備したことを特徴とするフレ
ッティング疲労試験装置を提供する。That is, according to the present invention, (1) a pressing piece that presses the test piece in the horizontal direction perpendicular to the axis, and the test piece that is pressed against the pressing piece and that can slide in the axial direction is pressed in the axial direction. In a fretting fatigue test apparatus having an actuator and a spring body that axially receives the test piece pushed by the actuator, the fretting fatigue test apparatus has a rod that receives the pressing force of the actuator of the test piece, and the spring body has the rod. The present invention provides a fretting fatigue test apparatus characterized by comprising a spring adjusting metal fitting that is composed of two spring bodies provided at the base of the above and that can adjust a composite spring constant of the two spring bodies.
【０００９】更に、（２）前述の（１）の発明におい
て、前記押付片には水平方向または上下方向の少なくと
も１方向に調整できる押付片調整手段を設けたことを特
徴とするフレッティング疲労試験装置も提供する。(2) In the invention described in (1) above, the pressing piece is provided with a pressing piece adjusting means which can be adjusted in at least one of a horizontal direction and a vertical direction. Equipment is also provided.
【００１０】[0010]
【作用】本発明はこのような手段により、その（１）の
発明においては、試験片をアクチュエータにセットして
応力を与え、フレッティング試験を行う場合に、押付片
により試験片を水平に押すことによりその押付力で試験
片との相対的すべりを制御するが、本発明では、試験片
上部ロッドの基部に取り付けた２つのバネ体のバネ定数
をバネ調整金具、例えばバネ下でロッドに回転可能なナ
ットを設けておき、回転によりその位置を変化させる事
により調整し、同じ応力でも、試験片の移動量が変化す
るため、それに伴いその応力に適した接触片との相対す
べり量が調整でき、すべり量が任意に制御出来る。According to the present invention, in the invention of (1), the test piece is horizontally pushed by the pressing piece when the fretting test is performed by setting the test piece on the actuator to apply stress. By doing so, the relative slip with the test piece is controlled by the pressing force, but in the present invention, the spring constants of the two spring bodies attached to the base of the upper rod of the test piece are rotated by the spring adjusting fitting, for example, the rod under the spring. Adjustable by providing a nut that can be rotated and changing its position by rotation, and the amount of movement of the test piece changes even with the same stress, so the relative slip amount with the contact piece suitable for that stress is adjusted accordingly. Yes, the amount of slip can be controlled arbitrarily.
【００１１】更に、（２）の発明においては、押付片は
試験片のほぼ中央部に垂直に荷重を作用させるために用
いられるものであるが、種々の試験片の直径や長さの変
化に対して、押付片調整金具を調整することによりその
位置を適正な位置に適宜調整可能である。調整のやり方
としては、例えば、押付片取り付け部に調整溝を設けて
おき、この溝内で押付片を上下させることにより押付片
の上下位置の調整を行うことができる。Further, in the invention of (2), the pressing piece is used to apply a load perpendicularly to the substantially central portion of the test piece, but it can be used for changing the diameter and length of various test pieces. On the other hand, the position can be appropriately adjusted to an appropriate position by adjusting the pressing piece adjusting fitting. As an adjustment method, for example, an adjustment groove is provided in the pressing piece attachment portion, and the pressing piece can be moved up and down in the groove to adjust the vertical position of the pressing piece.
【００１２】このようなすべり量の制御により、従来の
ように試験条件に応じた種々の寸法の治具を用意し、ま
たそれを交換する必要がなくなるため試験の費用・労力
及び時間の削減が出来る。By controlling the amount of slippage as described above, it is not necessary to prepare jigs of various sizes according to the test conditions as in the conventional case, and it is not necessary to replace the jigs, so that the cost, labor and time of the test can be reduced. I can.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１は本発明の一実施例に係るフレッテ
ィング疲労試験装置の側面図で、１部断面で示したもの
である。図において、１は試験片、２は試験片１を両側
から押付ける押付片、３は押付片２を一端に固定し、ナ
ット等で押付板バネ１１に調整可能に取付けた押付片調
整金具、４はロッド、５はロッド４に取付けられ上下動
可能なナット、６はその上の座金で、このナット５と座
金６でバネ調整金具を構成する。７はスプリングバネ
（１）で座金６とベース９の突起部１４との間に設けら
れている。８はスプリングバネ（２）で突起部１４とロ
ッド４の上端部４ａとの間に設けられている。９は前述
のベースで、図示省略の固定部に上部が固定され、スプ
リングバネ（１）７及び（２）８を内部に保持すると共
に押付板バネ１１を下部に有して、押付片調整金具３を
下端部に保持し、試験片１を両側からそのバネ力で押し
ている構造である。１０は試験片１を下部より押すアク
チュエータ、１１は前述の押板バネ、１２は押板バネ１
１に明けられた調整溝であり、前述の押付片調整金具３
が挿通され、ナット等の締付具で取付けられ、調整溝１
２内で上下、水平方向にその位置が微調整可能なように
設けられている。１３は試験片１と押付片２との接触部
である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a fretting fatigue test apparatus according to an embodiment of the present invention, which is shown in a partial section. In the figure, 1 is a test piece, 2 is a pressing piece that presses the test piece 1 from both sides, 3 is a pressing piece adjusting metal fitting that is fixed to the pressing leaf spring 11 by fixing the pressing piece 2 at one end, Reference numeral 4 is a rod, 5 is a nut attached to the rod 4 and movable up and down, 6 is a washer on the nut, and the nut 5 and the washer 6 constitute a spring adjusting fitting. A spring spring (1) 7 is provided between the washer 6 and the protrusion 14 of the base 9. A spring spring (2) 8 is provided between the protrusion 14 and the upper end 4 a of the rod 4. Reference numeral 9 denotes the base described above, the upper part of which is fixed to a fixing portion (not shown), which holds the spring springs (1) 7 and (2) 8 inside and has the pressing leaf spring 11 at the lower part, which is a pressing piece adjusting metal fitting. 3 is held at the lower end and the test piece 1 is pushed from both sides by its spring force. 10 is an actuator for pushing the test piece 1 from below, 11 is the above-mentioned push leaf spring, 12 is the push leaf spring 1
It is the adjustment groove opened in 1.
Is inserted and attached with a tightening tool such as a nut, and the adjustment groove 1
It is provided so that its position can be finely adjusted in the vertical and horizontal directions within the unit 2. Reference numeral 13 is a contact portion between the test piece 1 and the pressing piece 2.
【００１４】このような構成のフレッティング疲労試験
装置において、試験片１を取り付けるロッド４には、ベ
ース９との間にスプリングバネ（２）８を、そしてバネ
調整金具としてナット５、座金６を設け、ベース９との
間にスプリングバネ（１）７が取り付けられており、ナ
ット５を回す事によってスプリングバネ（１）７とスプ
リングバネ（２）８のバネ反力を変化させ、バネ（１）
及び（２）の合成バネ定数を調整する。In the fretting fatigue test apparatus having such a structure, the rod 4 to which the test piece 1 is attached is provided with a spring (2) 8 between it and the base 9, and a nut 5 and a washer 6 as spring adjustment fittings. A spring spring (1) 7 is provided between the spring (1) 7 and the base 9, and by rotating the nut 5, the spring reaction force of the spring spring (1) 7 and the spring spring (2) 8 is changed to change the spring (1). )
And (2) composite spring constant is adjusted.
【００１５】このような調整により、荷重制御でアクチ
ュエータ１０を駆動し、上下した場合、同じ荷重なら
ば、バネ定数の高い条件では、試験片１に小変位が、低
い条件では大変位が与えられることになる。By such adjustment, when the actuator 10 is driven by load control and moved up and down, if the load is the same, a small displacement is given to the test piece 1 under the condition of high spring constant, and a large displacement is given under the condition of low spring constant. It will be.
【００１６】図２は相対すべり量を一定にする校正曲線
を示し、バネ定数を変化することにより相対すべり量／
応力が調整できる。また、試験片１に押し付けられる押
付片２は押付板バネ１１に取り付けられている押付片調
整金具３によって押付力を調整することが出来る。FIG. 2 shows a calibration curve for keeping the relative slip amount constant. By changing the spring constant, the relative slip amount /
The stress can be adjusted. Further, the pressing force of the pressing piece 2 pressed against the test piece 1 can be adjusted by the pressing piece adjusting fitting 3 attached to the pressing leaf spring 11.
【００１７】即ち、押付片２は前述のように押付板バネ
１１の調整溝１２を通して、この押付板バネ１１の両側
を押付片調整金具３にて固定できるようになっているの
で、押付片調整金具３の調整により押付板バネ１１に対
して上下および水平方向の微調整ができる。この押付片
２は試験片１のほぼ中央部に垂直に荷重を作用させるた
めに用いられるものであり、本発明の試験装置１基につ
き１か所または２か所に設けられる。図１では押付片２
を２か所に設けた例を示す。That is, the pressing piece 2 can be fixed on both sides of the pressing plate spring 11 by the pressing piece adjusting fittings 3 through the adjusting groove 12 of the pressing plate spring 11 as described above. By adjusting the metal fitting 3, fine adjustment in the vertical and horizontal directions can be performed with respect to the pressing leaf spring 11. The pressing piece 2 is used to apply a load vertically to the substantially central portion of the test piece 1, and is provided at one or two places for each test apparatus of the present invention. In FIG. 1, the pressing piece 2
An example in which is provided in two places is shown.
【００１８】このような実施例によれば、試験片１の上
部に取り付けた２つのスプリングバネ（１）７及び
（２）８のバネ定数をバネ下のナット５で変化させるこ
とができ、又、種々の試験片１の直径や長さの変化に対
して、適宜該基部に設けられた押付片調整金具３を調整
することにより、押付片２の押付力を適宜調整可能であ
り、更に押付板バネ１１の押付片２取り付け部には調整
溝１２が設けられ、該溝１２を上下させることにより押
付片の上下位置の調整ができるようになっているので、
同じ応力でも、試験片１の移動量を変化させることがで
きるため、それに伴い接触部との相対すべり量が制御出
来る。According to this embodiment, the spring constants of the two spring springs (1) 7 and (2) 8 attached to the upper portion of the test piece 1 can be changed by the unsprung nut 5. The pressing force of the pressing piece 2 can be appropriately adjusted by appropriately adjusting the pressing piece adjusting metal fitting 3 provided on the base with respect to various changes in the diameter and length of the test piece 1, and further pressing can be performed. An adjusting groove 12 is provided in the pressing piece 2 mounting portion of the leaf spring 11, and the vertical position of the pressing piece can be adjusted by moving the groove 12 up and down.
Since the amount of movement of the test piece 1 can be changed even with the same stress, the amount of relative slip with the contact portion can be controlled accordingly.
【００１９】従って、試験条件に応じた種々の寸法の治
具を用意する必要もなく、そのための交換作業もなくな
り、試験費用、時間に削減ができるものである。Therefore, it is not necessary to prepare jigs of various sizes according to the test conditions, the replacement work for that is eliminated, and the test cost and time can be reduced.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
によれば、フレッティング疲労試験を行う試験片を押付
ける押付片、試験片を軸方向に押すアクチュエータ、ア
クチュエータの押す力を受け止めるバネ体を有する試験
装置において、ロッドを設け、前記バネ体を２つのバネ
体としてロッド基部に設け、これら２つのバネ体のバネ
定数を調整するバネ調整金具を設けた構成とし、更に、
この押付片の方向を調整できる調整手段を設けた構成と
したので次のような効果を有するものである。As described above in detail, according to the present invention, the pressing piece for pressing the test piece for the fretting fatigue test, the actuator for axially pressing the test piece, and the pressing force of the actuator are received. In a test device having a spring body, a rod is provided, the spring body is provided as two spring bodies at a rod base, and a spring adjusting fitting for adjusting a spring constant of these two spring bodies is provided, and further,
Since the adjusting means for adjusting the direction of the pressing piece is provided, it has the following effects.
【００２１】（１）バネ体のバネ定数を調整し、試験片
に任意の相対すべり量と応力を負荷する事が可能とな
る。(1) By adjusting the spring constant of the spring body, it becomes possible to apply an arbitrary relative slip amount and stress to the test piece.
【００２２】（２）これによって試験条件の設定はバネ
調整手段、例えば、ナット、等回すのみで調整が可能と
なり、試験条件に応じた種々の寸法の治具を用意し、ま
たそれを交換する必要がなくなるため試験の費用・労力
及び時間の削減ができる。(2) As a result, the test conditions can be set only by turning the spring adjusting means, for example, the nut, etc., and jigs of various sizes according to the test conditions are prepared and replaced. Since it is not necessary, the cost, labor and time of the test can be reduced.
【００２３】（３）更に、バネ体、即ち、スプリングバ
ネを２つベースの突起部等を境に装着することにより、
片振り、両振り両方の試験が可能であり、試験条件を限
定することなく広範囲な試験が可能となる。(3) Further, by mounting a spring body, that is, two spring springs on the boundary of the protrusions of the base,
Both single swing and double swing tests are possible, and a wide range of tests are possible without limiting the test conditions.
【図１】本発明の一実施例に係るフレッティング疲労試
験装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of a fretting fatigue test apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例に係るフレッティング疲労試
験装置の校正曲線を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a calibration curve of a fretting fatigue test apparatus according to an example of the present invention.
【図３】従来のフレッティング疲労試験装置の側面図で
ある。FIG. 3 is a side view of a conventional fretting fatigue test apparatus.
１ 試験片 ２ 押付片 ３ 押付片調整金具 ４ ロッド ５ ナット ６ 座金 ７ スプリングバネ（１） ８ スプリングバネ（２） ９ ベース １０ アクチュエータ １１ 押付板バネ １２ 調整溝 １３ 接触部 1 Test piece 2 Pressing piece 3 Pushing piece adjusting fitting 4 Rod 5 Nut 6 Washer 7 Spring spring (1) 8 Spring spring (2) 9 Base 10 Actuator 11 Pressing leaf spring 12 Adjustment groove 13 Contact part
Claims (2)
付ける押付片と、同押付片に押付けられ、軸方向のすべ
りが可能な前記試験片を軸方向に押し付けるアクチュエ
ータと、同アクチュエータで押された前記試験片を軸方
向に受け止めるバネ体を有するフレッティング疲労試験
装置において、前記試験片の前記アクチュエータによる
押付力を受け止めるロッドを有し、前記バネ体が同ロッ
ドの基部に設けられた２つのバネ体で構成され、前記２
つのバネ体の合成バネ定数を調整できるバネ調整金具を
具備したことを特徴とするフレッティング疲労試験装
置。1. A pressing piece for pressing a test piece in a horizontal direction perpendicular to its axis, an actuator for pressing the test piece, which is pressed against the pressing piece and is capable of sliding in the axial direction, in the axial direction, In a fretting fatigue test apparatus having a spring body that axially receives the test piece, a rod that receives the pressing force of the actuator of the test piece is provided, and the spring body is provided at the base of the rod. 2 springs
A fretting fatigue test device comprising a spring adjustment fitting capable of adjusting a combined spring constant of two spring bodies.
の少なくとも１方向に調整できる押付片調整手段を設け
たことを特徴とする請求項１に記載のフレッティング疲
労試験装置。2. The fretting fatigue test apparatus according to claim 1, wherein the pressing piece is provided with pressing piece adjusting means that can be adjusted in at least one of a horizontal direction and a vertical direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2388295A JPH08219964A (en) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | Fretting fatigue test equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2388295A JPH08219964A (en) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | Fretting fatigue test equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219964A true JPH08219964A (en) | 1996-08-30 |
Family
ID=12122827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2388295A Withdrawn JPH08219964A (en) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | Fretting fatigue test equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08219964A (en) |
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