JPH09281022A - 衝撃試験機の静的荷重較正方法及び装置 - Google Patents
衝撃試験機の静的荷重較正方法及び装置Info
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- JPH09281022A JPH09281022A JP8086369A JP8636996A JPH09281022A JP H09281022 A JPH09281022 A JP H09281022A JP 8086369 A JP8086369 A JP 8086369A JP 8636996 A JP8636996 A JP 8636996A JP H09281022 A JPH09281022 A JP H09281022A
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- elastic rod
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 精度的に全く問題のなく、装置構成をコンパ
クトにでき、良好な作業性を実現出来る衝撃試験機の静
的荷重較正方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 出力棒1への荷重負荷をてこの原理を利
用したリンク機構8を用い、デッドウェイト9の荷重を
増幅し出力棒1を引張る仕組みとし、同時に、出力棒1
への負荷時の出力棒1の伸びにより生じるリンク機構8
のモーメント変化を打ち消すよう出力棒1の固定位置を
出力棒1の伸び量だけ出力棒1の引張り方向と逆方向へ
移動させた上で出力棒1へ接着された半導体歪ゲージ2
の出力と引張り荷重の関係を測定する静的荷重較正方法
及び装置構成とした。
クトにでき、良好な作業性を実現出来る衝撃試験機の静
的荷重較正方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 出力棒1への荷重負荷をてこの原理を利
用したリンク機構8を用い、デッドウェイト9の荷重を
増幅し出力棒1を引張る仕組みとし、同時に、出力棒1
への負荷時の出力棒1の伸びにより生じるリンク機構8
のモーメント変化を打ち消すよう出力棒1の固定位置を
出力棒1の伸び量だけ出力棒1の引張り方向と逆方向へ
移動させた上で出力棒1へ接着された半導体歪ゲージ2
の出力と引張り荷重の関係を測定する静的荷重較正方法
及び装置構成とした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】 この発明は、高速引張り試
験機の静的荷重較正方法及び装置に関する。
験機の静的荷重較正方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】 そもそも、高速引張り試験機にて静的
荷重を精度良く計測するには、試験片にかかる応力を波
動として計測する必要があり、且つ、この波動が散乱あ
るいは乱反射しないよう試験機構成を工夫する必要があ
る。その為、試験片荷重の計測手段として小径の十分に
長い弾性棒(以下、出力棒と呼ぶ)が用いられ、この棒
中を伝播する波動を歪として計測することにより、動的
応力測定が行われてきた。このような高速引張り試験機
において、出力棒の歪を計測するため出力棒は、歪ゲー
ジで計装化されているが、歪ゲージ出力と出力棒への負
荷荷重の関係を較正する必要がある。
荷重を精度良く計測するには、試験片にかかる応力を波
動として計測する必要があり、且つ、この波動が散乱あ
るいは乱反射しないよう試験機構成を工夫する必要があ
る。その為、試験片荷重の計測手段として小径の十分に
長い弾性棒(以下、出力棒と呼ぶ)が用いられ、この棒
中を伝播する波動を歪として計測することにより、動的
応力測定が行われてきた。このような高速引張り試験機
において、出力棒の歪を計測するため出力棒は、歪ゲー
ジで計装化されているが、歪ゲージ出力と出力棒への負
荷荷重の関係を較正する必要がある。
【0003】図2は、従来例1の高速引張り試験機の出
力棒の静的荷重較正装置を示している。図2を説明する
と、1は、動的荷重を計測する出力棒で、半導体歪ゲー
ジ2が出力棒1の長手方向の歪を計測出来るように接着
されており、一端は固定されている。3は、既知の荷重
を出力棒1に負荷する装置で、荷重精度の検定を行った
ロードセル4が組み込まれている。出力棒1の静的荷重
較正は、出力棒1へ負荷をかけ、半導体歪ゲージ2の出
力とロードセル4の荷重の関係を計測することにより行
う。
力棒の静的荷重較正装置を示している。図2を説明する
と、1は、動的荷重を計測する出力棒で、半導体歪ゲー
ジ2が出力棒1の長手方向の歪を計測出来るように接着
されており、一端は固定されている。3は、既知の荷重
を出力棒1に負荷する装置で、荷重精度の検定を行った
ロードセル4が組み込まれている。出力棒1の静的荷重
較正は、出力棒1へ負荷をかけ、半導体歪ゲージ2の出
力とロードセル4の荷重の関係を計測することにより行
う。
【0004】図3は、従来例2の高速引張り試験機の出
力棒の静的荷重較正装置を示している。この装置の構成
を説明すると、5は、予め重量が測定されているデッド
ウェイトで、リンクを介して一端が固定されている出力
棒1を引張る仕組みとなっている。このデッドウェイト
5と半導体歪ゲージ3の関係を計測することにより出力
棒1の静的荷重較正を行う。
力棒の静的荷重較正装置を示している。この装置の構成
を説明すると、5は、予め重量が測定されているデッド
ウェイトで、リンクを介して一端が固定されている出力
棒1を引張る仕組みとなっている。このデッドウェイト
5と半導体歪ゲージ3の関係を計測することにより出力
棒1の静的荷重較正を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
例1のような方法にあっては、基準となる荷重をロード
セル出力に依存するため、このロードセル自体の経時変
化の影響を受けてしまい、出力棒の静的荷重較正精度の
信頼性が低下してしまう。
例1のような方法にあっては、基準となる荷重をロード
セル出力に依存するため、このロードセル自体の経時変
化の影響を受けてしまい、出力棒の静的荷重較正精度の
信頼性が低下してしまう。
【0006】従来例2ような方法及び装置では、出力棒
への荷重負荷を錘で行うため荷重自体の経時変化は生じ
ないものの、荷重を大きくする場合、錘を重くする必要
があり、荷重較正装置自体が大型になり、また、作業負
荷が大きくなるという問題があった。
への荷重負荷を錘で行うため荷重自体の経時変化は生じ
ないものの、荷重を大きくする場合、錘を重くする必要
があり、荷重較正装置自体が大型になり、また、作業負
荷が大きくなるという問題があった。
【0007】この発明は、上述のような従来の問題点に
着目してなされたもので、出力棒への荷重負荷をてこの
原理を利用したリンク機構を用い、デッドウェイトの荷
重を増幅し出力棒を引張り、且つ、出力棒への荷重負荷
時の出力棒伸びに起因するリンク機構のモーメント変化
を生じさせないように出力棒の伸び量だけ出力棒の固定
端を引張り方向と逆方向に変位させる機構とし、常にリ
ンク機構の支点、作用点、力点の位置を一定とした上で
荷重と出力棒歪ゲージ出力の関係を計測する静的荷重較
正方法及び装置とすることで、上記問題点を解決するこ
とを目的としている。
着目してなされたもので、出力棒への荷重負荷をてこの
原理を利用したリンク機構を用い、デッドウェイトの荷
重を増幅し出力棒を引張り、且つ、出力棒への荷重負荷
時の出力棒伸びに起因するリンク機構のモーメント変化
を生じさせないように出力棒の伸び量だけ出力棒の固定
端を引張り方向と逆方向に変位させる機構とし、常にリ
ンク機構の支点、作用点、力点の位置を一定とした上で
荷重と出力棒歪ゲージ出力の関係を計測する静的荷重較
正方法及び装置とすることで、上記問題点を解決するこ
とを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成する
ために、請求項1記載の発明では、高速引張り試験機の
動的荷重を計測するためのロードセルの機能を有する歪
ゲージで計装化されている弾性棒の歪ゲージ出力とその
弾性棒へ作用している引張り荷重の静的荷重較正方法に
おいて、弾性棒への引張り負荷をデッドウェイトの重量
をてこの原理を利用したリンク機構により増幅し、弾性
棒の引張り力として作用させ、同時に、負荷時の弾性棒
の伸びに起因する当リンク機構のモーメント変化を発生
させないよう弾性棒の固定端位置を弾性棒の伸び量分だ
け、デッドウェイトによる弾性棒の引張り方向と逆方向
に変位させた上で、弾性棒に接着されている歪ゲージ出
力とデッドウェイトにより出力棒へ作用している引張り
荷重の関係を計測する方法とした。また、請求項2記載
の発明では、請求項1記載の衡撃試験機の静的荷重較正
方法を内包する装置とした。さらに、請求項3記載の発
明では、請求項2記載の衡撃試験機の静的荷重較正装置
において、デッドウェイトの重量を弾性棒への引張り力
として伝える際の荷重増幅率を複数設定すべくデッドウ
ェイトの荷重を直接与える力点の位置を各種設けた装置
とした。
ために、請求項1記載の発明では、高速引張り試験機の
動的荷重を計測するためのロードセルの機能を有する歪
ゲージで計装化されている弾性棒の歪ゲージ出力とその
弾性棒へ作用している引張り荷重の静的荷重較正方法に
おいて、弾性棒への引張り負荷をデッドウェイトの重量
をてこの原理を利用したリンク機構により増幅し、弾性
棒の引張り力として作用させ、同時に、負荷時の弾性棒
の伸びに起因する当リンク機構のモーメント変化を発生
させないよう弾性棒の固定端位置を弾性棒の伸び量分だ
け、デッドウェイトによる弾性棒の引張り方向と逆方向
に変位させた上で、弾性棒に接着されている歪ゲージ出
力とデッドウェイトにより出力棒へ作用している引張り
荷重の関係を計測する方法とした。また、請求項2記載
の発明では、請求項1記載の衡撃試験機の静的荷重較正
方法を内包する装置とした。さらに、請求項3記載の発
明では、請求項2記載の衡撃試験機の静的荷重較正装置
において、デッドウェイトの重量を弾性棒への引張り力
として伝える際の荷重増幅率を複数設定すべくデッドウ
ェイトの荷重を直接与える力点の位置を各種設けた装置
とした。
【0009】
【発明の実施の形態】 以下、この発明を図面に基づい
て説明する。図1は、この発明の一実施の形態を示す図
である。まず、構成を説明すると、1は、試験片への動
的応力を計測するためのロードセルの機能を持つ出力棒
(弾性棒)で、半導体歪ゲージ(歪ゲージ)2が出力棒
1の長手方向の歪を計測出来るように出力棒1に接着さ
れている。6は、出力棒1を固定する出力棒固定装置
で、矢印方向に出力棒1の長手軸方向と平行にモータ7
でスライド移動できる。8は、出力棒1に引張り力を付
与するためのリンク機構で、重量が既知のデッドウェイ
ト9が力点10にぶら下げられるようになっている。力
点10は、支点11からの距離が異なる複数箇所に設け
られている。11は、リンク機構8を構成する支点で、
支点11を中心にアーム13は回転することが出来る。
12は作用点で、力点10にかかるデッドウェイト9の
重量がリンク機構8で増幅され、作用点12で、出力棒
1に引張り力を与える仕組みになっている。尚、アーム
13は、支点11を中心に回転する剛なビームである。
14は、アーム13同士あるいは、アーム13と出力棒
1を繋ぐリンクで、アーム13へは、ベアリングを介し
て繋がれ、その節点は回転可能になっている。この実施
の形態での出力棒1の長さは5m、直径はφ15mm、
材質はSUS304である。
て説明する。図1は、この発明の一実施の形態を示す図
である。まず、構成を説明すると、1は、試験片への動
的応力を計測するためのロードセルの機能を持つ出力棒
(弾性棒)で、半導体歪ゲージ(歪ゲージ)2が出力棒
1の長手方向の歪を計測出来るように出力棒1に接着さ
れている。6は、出力棒1を固定する出力棒固定装置
で、矢印方向に出力棒1の長手軸方向と平行にモータ7
でスライド移動できる。8は、出力棒1に引張り力を付
与するためのリンク機構で、重量が既知のデッドウェイ
ト9が力点10にぶら下げられるようになっている。力
点10は、支点11からの距離が異なる複数箇所に設け
られている。11は、リンク機構8を構成する支点で、
支点11を中心にアーム13は回転することが出来る。
12は作用点で、力点10にかかるデッドウェイト9の
重量がリンク機構8で増幅され、作用点12で、出力棒
1に引張り力を与える仕組みになっている。尚、アーム
13は、支点11を中心に回転する剛なビームである。
14は、アーム13同士あるいは、アーム13と出力棒
1を繋ぐリンクで、アーム13へは、ベアリングを介し
て繋がれ、その節点は回転可能になっている。この実施
の形態での出力棒1の長さは5m、直径はφ15mm、
材質はSUS304である。
【0010】次に作用を説明する。力点10に、デッド
ウェイト9により負荷をかけると、てこの原理でデッド
ウェイト9の重量が増幅されて作用点12へ伝えられ、
出力棒1を出力棒1の長手方向に引張ることになる。
ウェイト9により負荷をかけると、てこの原理でデッド
ウェイト9の重量が増幅されて作用点12へ伝えられ、
出力棒1を出力棒1の長手方向に引張ることになる。
【0011】この時、出力棒1は、この引張り力に応じ
た伸びを発生するので、力点10、支点11、作用点1
2の相対的位置関係に変化が生じ、このため、作用点1
2では、出力棒1を出力棒1の長手方向に引張る力とそ
れ以外の方向に作用する分力の比率が変化し、出力棒1
への引張り力を正確に同定するのが困難になってしま
う。そこで、出力棒1の引張り力による伸び量分だけ、
出力棒固定装置6に組み込まれているモータ7で出力棒
1を作用点12に働く引張り方向と逆方向に出力固定装
置6の固定位置を移動させた上で、デッドウェイト9の
重量が増幅されて作用点12へ伝えられた出力棒1を出
力棒1の長手方向に引張る力と出力棒1に接着された半
導体歪ゲージ2の出力を測定し、静的荷重較正を行う。
た伸びを発生するので、力点10、支点11、作用点1
2の相対的位置関係に変化が生じ、このため、作用点1
2では、出力棒1を出力棒1の長手方向に引張る力とそ
れ以外の方向に作用する分力の比率が変化し、出力棒1
への引張り力を正確に同定するのが困難になってしま
う。そこで、出力棒1の引張り力による伸び量分だけ、
出力棒固定装置6に組み込まれているモータ7で出力棒
1を作用点12に働く引張り方向と逆方向に出力固定装
置6の固定位置を移動させた上で、デッドウェイト9の
重量が増幅されて作用点12へ伝えられた出力棒1を出
力棒1の長手方向に引張る力と出力棒1に接着された半
導体歪ゲージ2の出力を測定し、静的荷重較正を行う。
【0012】以上説明してきたように、この実施の形態
によれば、その構成を、出力棒1への荷重負荷をてこの
原理を利用したリンク機構8を用い、デッドウェイト9
の荷重を増幅し出力棒1を引張る仕組みとし、同時に、
出力棒1への負荷時の出力棒1の伸びにより生じるリン
ク機構8のモーメント変化を打ち消すように出力棒1の
固定位置を出力棒1の伸び量だけ出力棒1の引張り方向
と逆方向へ移動させた上で出力棒1へ接着された半導体
歪ゲージ2の出力と引張り荷重の関係を測定する静的荷
重較正方法及び装置構成としたために、精度的に全く問
題がなく、しかも、装置構成をコンパクトにでき、良好
な作業性を実現出来るという効果が得られる。
によれば、その構成を、出力棒1への荷重負荷をてこの
原理を利用したリンク機構8を用い、デッドウェイト9
の荷重を増幅し出力棒1を引張る仕組みとし、同時に、
出力棒1への負荷時の出力棒1の伸びにより生じるリン
ク機構8のモーメント変化を打ち消すように出力棒1の
固定位置を出力棒1の伸び量だけ出力棒1の引張り方向
と逆方向へ移動させた上で出力棒1へ接着された半導体
歪ゲージ2の出力と引張り荷重の関係を測定する静的荷
重較正方法及び装置構成としたために、精度的に全く問
題がなく、しかも、装置構成をコンパクトにでき、良好
な作業性を実現出来るという効果が得られる。
【0013】また、出力棒1への負荷をリンク機構8を
利用したデッドウェイト9により行っているため、デッ
ドウェイト9の荷重を直接作用させる力点10の位置を
支点11に対し複数設け、デッドウェイト9の荷重を出
力棒1の引張り荷重として伝える際の荷重増幅率を各種
設定することにより、出力棒1への引張り負荷を小荷重
から大荷重領域まで広範囲に精度良く与えることが出来
るという効果が得られる。
利用したデッドウェイト9により行っているため、デッ
ドウェイト9の荷重を直接作用させる力点10の位置を
支点11に対し複数設け、デッドウェイト9の荷重を出
力棒1の引張り荷重として伝える際の荷重増幅率を各種
設定することにより、出力棒1への引張り負荷を小荷重
から大荷重領域まで広範囲に精度良く与えることが出来
るという効果が得られる。
【0014】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更等があっても、本発明に含まれる。例え
ば、今回の実施の形態ではリンク機構の構成を3つの支
点からなる構成としたが、必ずしもこの限りではない。
デッドウェイトの増幅比率を極端に大きくしたい場合
は、更に多段のリンク機構としても良いし、また、逆の
場合でも良い。
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更等があっても、本発明に含まれる。例え
ば、今回の実施の形態ではリンク機構の構成を3つの支
点からなる構成としたが、必ずしもこの限りではない。
デッドウェイトの増幅比率を極端に大きくしたい場合
は、更に多段のリンク機構としても良いし、また、逆の
場合でも良い。
【0015】
【発明の効果】 以上説明してきたように、この発明に
よれば、その構成を出力棒への荷重負荷をてこの原理を
利用したリンク機構を用い、デッドウェイトの荷重を増
幅し出力棒を引張る仕組みとし、同時に、出力棒への負
荷時の出力棒伸びにより生じるリンク機構のモーメント
変化を打ち消すように出力棒の固定位置を出力棒伸び量
だけ出力棒の引張り方向と逆方向へ移動させた上で出力
棒へ接着された歪ゲージ出力と引張り荷重の関係を測定
する静的荷重較正方法及び装置構成としたため、精度的
に全く問題がなく、しかも、装置構成をコンパクトにで
き、良好な作業性を実現出来るという効果が得られる。
よれば、その構成を出力棒への荷重負荷をてこの原理を
利用したリンク機構を用い、デッドウェイトの荷重を増
幅し出力棒を引張る仕組みとし、同時に、出力棒への負
荷時の出力棒伸びにより生じるリンク機構のモーメント
変化を打ち消すように出力棒の固定位置を出力棒伸び量
だけ出力棒の引張り方向と逆方向へ移動させた上で出力
棒へ接着された歪ゲージ出力と引張り荷重の関係を測定
する静的荷重較正方法及び装置構成としたため、精度的
に全く問題がなく、しかも、装置構成をコンパクトにで
き、良好な作業性を実現出来るという効果が得られる。
【図1】本発明による高速引張り試験機の静的荷重較正
方法を内包した静的荷重較正装置である。
方法を内包した静的荷重較正装置である。
【図2】従来例1の高速引張り試験機の出力棒の静的荷
重較正装置である。
重較正装置である。
【図3】従来例2の高速引張り試験機の出力棒の静的荷
重較正装量である。
重較正装量である。
1 出力棒 (弾性棒) 2 半導体歪ゲージ (歪ゲージ) 3 荷重負荷装置 4 ロードセル 5 デッドウェイト 6 出力棒固定装置 7 モータ 8 リンク機構 9 デッドウェイト 10 力点 11 支点 12 作用点 13 アーム 14 リンク
Claims (3)
- 【請求項1】 高速引張り試験機の動的荷重を計測する
ためのロードセルの機能を有する歪ゲージで計装化され
ている弾性棒の歪ゲージ出力とその弾性棒へ作用してい
る引張り荷重の静的荷重較正方法において、弾性棒への
引張り負荷をデッドウェイトの重量をてこの原理を利用
したリンク機構により増幅し、弾性棒の引張り力として
作用させ、同時に、負荷時の弾性棒の伸びに起因する当
リンク機構のモーメント変化を発生させないよう弾性棒
の固定端位置を弾性棒の伸び量分だけ、デッドウェイト
による弾性棒の引張り方向と逆方向に変位させた上で、
弾性棒に接着されている歪ゲージ出力とデッドウェイト
により出力棒へ作用している引張り荷重の関係を計測す
ることを特徴とする衡撃試験機の静的荷重較正方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の衡撃試験機の静的荷重較
正方法を内包する衡撃試験機の静的荷重較正装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の衡撃試験機の静的荷重較
正装置において、デッドウェイトの重量を弾性棒への引
張り力として伝える際の荷重増幅率を複数設定すべくデ
ッドウェイトの荷重を直接与える力点の位置を各種設け
た衡撃試験機の静的荷重較正装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8086369A JPH09281022A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 衝撃試験機の静的荷重較正方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8086369A JPH09281022A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 衝撃試験機の静的荷重較正方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09281022A true JPH09281022A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=13884976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8086369A Pending JPH09281022A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 衝撃試験機の静的荷重較正方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09281022A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102628740A (zh) * | 2012-04-12 | 2012-08-08 | 杭州电子科技大学 | 发动机配气机构摇臂静态标定实验装置及方法 |
CN104251774A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-31 | 西安交通大学 | 一种用于热、振动环境中基本结构件动力学实验装置及其静载加载方法 |
CN107290104A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-10-24 | 西安建筑科技大学 | 一种柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置及标定方法 |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP8086369A patent/JPH09281022A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102628740A (zh) * | 2012-04-12 | 2012-08-08 | 杭州电子科技大学 | 发动机配气机构摇臂静态标定实验装置及方法 |
CN104251774A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-31 | 西安交通大学 | 一种用于热、振动环境中基本结构件动力学实验装置及其静载加载方法 |
CN107290104A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-10-24 | 西安建筑科技大学 | 一种柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置及标定方法 |
CN107290104B (zh) * | 2017-08-03 | 2023-05-16 | 西安建筑科技大学 | 一种柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置及标定方法 |
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