JPH10170415A - クリープ試験装置 - Google Patents
クリープ試験装置Info
- Publication number
- JPH10170415A JPH10170415A JP32495396A JP32495396A JPH10170415A JP H10170415 A JPH10170415 A JP H10170415A JP 32495396 A JP32495396 A JP 32495396A JP 32495396 A JP32495396 A JP 32495396A JP H10170415 A JPH10170415 A JP H10170415A
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- test piece
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クリープ試験の継続中において、試験片に作
用する応力を自動的に常に一定にする。 【解決手段】 支柱１０に枢支されたレバー１１の一端
には錘１２が、他端には試験片２０および荷重調整用錘
１を備える。試験中において試験片２０の伸びを変位計
１８で検出し、この伸びを基に、試験片２０に作用する
応力を一定にすることのできる荷重調整用錘１の位置
を、演算装置５により演算する。そして、駆動指示装置
６の指示により、ステップモータ２を駆動し、荷重調整
用錘１に螺合したネジ棒４を回転させて、荷重調整用錘
１を、前記演算された位置に占位させていく。
用する応力を自動的に常に一定にする。 【解決手段】 支柱１０に枢支されたレバー１１の一端
には錘１２が、他端には試験片２０および荷重調整用錘
１を備える。試験中において試験片２０の伸びを変位計
１８で検出し、この伸びを基に、試験片２０に作用する
応力を一定にすることのできる荷重調整用錘１の位置
を、演算装置５により演算する。そして、駆動指示装置
６の指示により、ステップモータ２を駆動し、荷重調整
用錘１に螺合したネジ棒４を回転させて、荷重調整用錘
１を、前記演算された位置に占位させていく。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、材料のクリープ強
度を測定するクリープ試験装置に関し、試験中において
試験片に作用する応力が常に一定になるように工夫した
ものである。
度を測定するクリープ試験装置に関し、試験中において
試験片に作用する応力が常に一定になるように工夫した
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来の一般的なクリープ試験装置
を示す。図示の従来装置は試験中において常に一定の荷
重を試験片に負荷する定荷重クリープ試験装置である。
即ち、図３に示すように、垂直に立設された支柱０１０
は、その頂部にて、レバー０１１の略中央部を枢支して
いる。このため、レバー０１１は、枢支部を回動中心と
して、垂直面内で揺動（回動）することができる。
を示す。図示の従来装置は試験中において常に一定の荷
重を試験片に負荷する定荷重クリープ試験装置である。
即ち、図３に示すように、垂直に立設された支柱０１０
は、その頂部にて、レバー０１１の略中央部を枢支して
いる。このため、レバー０１１は、枢支部を回動中心と
して、垂直面内で揺動（回動）することができる。
【０００３】レバー０１１の一端（右端）には、錘０１
２が吊持されている。一方、レバー０１１の他端側（左
端側）には、荷重調整用錘０１が備えられている。な
お、荷重調整用錘０１は、レバー０１１の他端（左端）
に突設したネジ棒０４に螺合しており、ネジ棒０４に螺
合している荷重調整用錘０１を回転させることにより、
この荷重調整用錘０１の取付位置を調整することができ
る。
２が吊持されている。一方、レバー０１１の他端側（左
端側）には、荷重調整用錘０１が備えられている。な
お、荷重調整用錘０１は、レバー０１１の他端（左端）
に突設したネジ棒０４に螺合しており、ネジ棒０４に螺
合している荷重調整用錘０１を回転させることにより、
この荷重調整用錘０１の取付位置を調整することができ
る。
【０００４】負荷装置０１３は、レバー０１１の他端側
と床０１４との間に設けられた試験片０２０に荷重を負
荷する装置であり、上部掴み部０１５と下部掴み部０１
６とよりなっている。
と床０１４との間に設けられた試験片０２０に荷重を負
荷する装置であり、上部掴み部０１５と下部掴み部０１
６とよりなっている。
【０００５】電気炉０１７は、環境変化に対応する熱を
試験片０２０に与えるものである。更に、変位計０１８
は、試験片０２０の伸びＬを計測する。記録装置０５
は、変位計１８で計測した伸びＬを記録する。
試験片０２０に与えるものである。更に、変位計０１８
は、試験片０２０の伸びＬを計測する。記録装置０５
は、変位計１８で計測した伸びＬを記録する。
【０００６】このように従来技術では、荷重調整用錘０
１の取付位置を手動にて設定する。そして、荷重調整用
錘０１の取付位置をいったん設定すると、荷重調整用錘
０１の位置を動かさない、いわゆる定荷重方式の試験装
置である。
１の取付位置を手動にて設定する。そして、荷重調整用
錘０１の取付位置をいったん設定すると、荷重調整用錘
０１の位置を動かさない、いわゆる定荷重方式の試験装
置である。
【０００７】このような定荷重方式の試験装置であるた
め、クリープ試験のため時間が経過していき、試験片０
２０が絞れてその断面積が減少すると、試験片０２０に
作用する応力値は大きくなっていく。かかる事態を防止
するため、従来では、試験経過中において、応力を一定
に保つため、レバーをカム形状にして、レバー比を変化
させる手法が採用されていた。
め、クリープ試験のため時間が経過していき、試験片０
２０が絞れてその断面積が減少すると、試験片０２０に
作用する応力値は大きくなっていく。かかる事態を防止
するため、従来では、試験経過中において、応力を一定
に保つため、レバーをカム形状にして、レバー比を変化
させる手法が採用されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】クリープ試験中に、応
力を一定に保つためには、試験片の断面積または伸びを
検知して、それに応じて荷重を変化させればよい。従来
技術としては、レバーをカム形状にし、試験片の伸びに
応じてレバー比を変化させる手法がある。しかしなが
ら、この手法だと、試験片のゲージ長さによりカム形状
が決まってしまうので、試験片の寸法毎にレバーを換え
なければならないという煩雑さがあった。
力を一定に保つためには、試験片の断面積または伸びを
検知して、それに応じて荷重を変化させればよい。従来
技術としては、レバーをカム形状にし、試験片の伸びに
応じてレバー比を変化させる手法がある。しかしなが
ら、この手法だと、試験片のゲージ長さによりカム形状
が決まってしまうので、試験片の寸法毎にレバーを換え
なければならないという煩雑さがあった。
【０００９】本発明は、上記従来技術に鑑み、クリープ
試験の経過中において試験片に作用する応力を自動的に
常に一定にすることのできるクリープ試験装置を提供す
ることを目的とする。
試験の経過中において試験片に作用する応力を自動的に
常に一定にすることのできるクリープ試験装置を提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、支柱にレバーを枢支し、レバーの一端に錘
を備えると共に、レバーの他端側に試験片を保持し、更
にレバーの他端に荷重調整用錘を移動可能に取り付けて
いるクリープ試験装置において、前記試験片の伸びを計
測する変位計と、この変位計の計測結果に基づいて前記
試験片に作用する応力を一定にすることのできる荷重調
整用錘の位置を計算する演算装置と、前記荷重調整用錘
を移動させる移動機構と、前記演算装置の演算により求
めた荷重調整用錘の位置に前記荷重調整用錘を移動させ
るよう前記移動機構を駆動指示する駆動指示装置とを備
えたことを特徴とする。
明の構成は、支柱にレバーを枢支し、レバーの一端に錘
を備えると共に、レバーの他端側に試験片を保持し、更
にレバーの他端に荷重調整用錘を移動可能に取り付けて
いるクリープ試験装置において、前記試験片の伸びを計
測する変位計と、この変位計の計測結果に基づいて前記
試験片に作用する応力を一定にすることのできる荷重調
整用錘の位置を計算する演算装置と、前記荷重調整用錘
を移動させる移動機構と、前記演算装置の演算により求
めた荷重調整用錘の位置に前記荷重調整用錘を移動させ
るよう前記移動機構を駆動指示する駆動指示装置とを備
えたことを特徴とする。
【００１１】また本発明では、前記移動機構は、前記レ
バーの他端に備えられたモータと、このモータに直結さ
れて回転するとともに前記荷重調整用錘に螺合されたネ
ジ棒と、前記レバーの他端から突設されて前記荷重調整
用錘に遊嵌状態で貫通しているガイド棒とで構成し、前
記駆動指示装置は、前記モータの回転を駆動指示するこ
とを特徴とする。
バーの他端に備えられたモータと、このモータに直結さ
れて回転するとともに前記荷重調整用錘に螺合されたネ
ジ棒と、前記レバーの他端から突設されて前記荷重調整
用錘に遊嵌状態で貫通しているガイド棒とで構成し、前
記駆動指示装置は、前記モータの回転を駆動指示するこ
とを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】ここで本発明の実施の形態を説明
する。本実施の形態は、荷重調整用錘を左右に動かすこ
とにより、試験片に作用する荷重を変化させようとする
機構である。図２に試験装置の荷重の釣り合いの模式図
を示す。試験装置の荷重の釣り合いは次式となる。
する。本実施の形態は、荷重調整用錘を左右に動かすこ
とにより、試験片に作用する荷重を変化させようとする
機構である。図２に試験装置の荷重の釣り合いの模式図
を示す。試験装置の荷重の釣り合いは次式となる。
【００１３】 Ｗ1 ・ｒ1 ＝Ｐ（Ｌ）・ｒ2 ＋Ｗ2 ・Ｘ ・・・・（１） ここで Ｗ1 ：錘の重さ Ｗ2 ：荷重調整用錘の重さ Ｐ（Ｌ）：試験片に作用する荷重，ある時刻での試験片
の伸びＬの関数 ｒ1 ，ｒ2 ：レバー長さ Ｘ：荷重調整用錘の釣り合い中心からの距離
の伸びＬの関数 ｒ1 ，ｒ2 ：レバー長さ Ｘ：荷重調整用錘の釣り合い中心からの距離
【００１４】試験片に作用する荷重Ｐは， Ｐ（Ｌ）＝σ・Ａ＝σ・Ａ0 ・Ｌ0 ／Ｌ ・・・・（２） ここで試験片変形後も体積は一定と仮定した。 Ａ0 ，Ａ：時刻０およびある時刻での試験片の断面積 Ｌ0 ，Ｌ：時刻０およびある時刻での試験片の評点間距
離 σ：応力（一定値）
離 σ：応力（一定値）
【００１５】上記（１），（２）式によりＸについて解
くと次式（３）が得られる。 Ｘ＝（Ｗ1 ・ｒ1 −σ・Ａ0 ・Ｌ0 ／Ｌ・ｒ2 ）／Ｗ2 ・・・（３）
くと次式（３）が得られる。 Ｘ＝（Ｗ1 ・ｒ1 −σ・Ａ0 ・Ｌ0 ／Ｌ・ｒ2 ）／Ｗ2 ・・・（３）
【００１６】上記（３）式より、試験片の伸びＬが分か
れば、荷重調整用の錘の位置Ｘを動かすことにより応力
値を一定に保つことができることになる。
れば、荷重調整用の錘の位置Ｘを動かすことにより応力
値を一定に保つことができることになる。
【００１７】具体的には、変位計で計測された試験片の
伸びＬから、式（３）を使って荷重調整用錘の位置を計
算し、電動モータ等を使って荷重調整用錘を動かせばよ
い。
伸びＬから、式（３）を使って荷重調整用錘の位置を計
算し、電動モータ等を使って荷重調整用錘を動かせばよ
い。
【００１８】
【実施例】以下に本発明の実施例に係る定応力クリープ
試験装置を、図１を参照しつつ説明する。同図に示すよ
うに、垂直に立設された支柱１０は、その頂部にて、レ
バー１１の略中央部を枢支している。このため、レバー
１１は、枢支部を回動中心として、垂直面内で揺動（回
動）することができる。
試験装置を、図１を参照しつつ説明する。同図に示すよ
うに、垂直に立設された支柱１０は、その頂部にて、レ
バー１１の略中央部を枢支している。このため、レバー
１１は、枢支部を回動中心として、垂直面内で揺動（回
動）することができる。
【００１９】レバー１１の一端（右端）には、錘１２が
吊持されている。一方、レバー１１の他端側（左端側）
には、荷重調整用錘１や負荷装置１３が備えられてい
る。なお、荷重調整用錘１や負荷装置１３の取付構成に
ついての詳細は、次に順次説明していく。
吊持されている。一方、レバー１１の他端側（左端側）
には、荷重調整用錘１や負荷装置１３が備えられてい
る。なお、荷重調整用錘１や負荷装置１３の取付構成に
ついての詳細は、次に順次説明していく。
【００２０】レバー１１の他端（左端）には、ステップ
モータ２が備えられており、このステップモータ２に
は、丸棒をネジ加工したネジ棒４が直結されている。こ
のネジ棒４は、ネジ穴加工された荷重調整用錘１に螺合
している。つまり、荷重調整用錘１は、ステップモータ
２により回転するネジ棒４に螺装されている。また、レ
バー１１の他端（左端）から突設されたガイド棒３が荷
重調整用錘１に対して、隙間をもって（遊嵌状態で）貫
通している。このため、ステップモータ２を駆動してネ
ジ棒４を回転することにより、ネジ棒４に螺合した荷重
調整用錘１は、ガイド棒３にガイドされつつ左右に移動
することができる。つまり、ステップモータ２の駆動に
より、荷重調整用錘１の取付位置の変更ができるように
なっている。
モータ２が備えられており、このステップモータ２に
は、丸棒をネジ加工したネジ棒４が直結されている。こ
のネジ棒４は、ネジ穴加工された荷重調整用錘１に螺合
している。つまり、荷重調整用錘１は、ステップモータ
２により回転するネジ棒４に螺装されている。また、レ
バー１１の他端（左端）から突設されたガイド棒３が荷
重調整用錘１に対して、隙間をもって（遊嵌状態で）貫
通している。このため、ステップモータ２を駆動してネ
ジ棒４を回転することにより、ネジ棒４に螺合した荷重
調整用錘１は、ガイド棒３にガイドされつつ左右に移動
することができる。つまり、ステップモータ２の駆動に
より、荷重調整用錘１の取付位置の変更ができるように
なっている。
【００２１】負荷装置１３は、レバー１１の他端側と床
１４との間に設けられた試験片２０に荷重を負荷する装
置であり、上部掴み部１５と下部掴み部１６とよりなっ
ている。
１４との間に設けられた試験片２０に荷重を負荷する装
置であり、上部掴み部１５と下部掴み部１６とよりなっ
ている。
【００２２】電気炉１７は、環境変化に対応する熱を試
験片２０に与えるものである。更に、変位計１８は、試
験片２０の伸びＬを計測する。
験片２０に与えるものである。更に、変位計１８は、試
験片２０の伸びＬを計測する。
【００２３】演算装置５は、変位計１８での計測結果に
基づいて、試験片２０に作用する応力を一定に保つこと
のできる、荷重調整用錘１の位置を演算する。つまり、
前記（３）式を基に、応力値を一定に保つことのでき
る、距離Ｘを求める。
基づいて、試験片２０に作用する応力を一定に保つこと
のできる、荷重調整用錘１の位置を演算する。つまり、
前記（３）式を基に、応力値を一定に保つことのでき
る、距離Ｘを求める。
【００２４】駆動指示装置６は、演算装置５の演算結果
に基づく量だけステップモータ２を駆動する指示を出力
する。このため、レバー１１の枢支部と荷重調整用錘１
との距離が距離Ｘとなるまで、ステップモータ２が駆動
して、負荷調整用錘１が移動する。つまり、試験片２０
に作用する応力が常に一定になるように、荷重調整用錘
１の位置が自動調整されることになる。
に基づく量だけステップモータ２を駆動する指示を出力
する。このため、レバー１１の枢支部と荷重調整用錘１
との距離が距離Ｘとなるまで、ステップモータ２が駆動
して、負荷調整用錘１が移動する。つまり、試験片２０
に作用する応力が常に一定になるように、荷重調整用錘
１の位置が自動調整されることになる。
【００２５】結局、このような装置では、試験片２０の
伸びＬを変位計１８で計測し、演算装置５で荷重調整用
錘１の位置を計算し、駆動指示装置６でステップモータ
２を駆動することにより荷重調整用錘１の位置を移動さ
せている。このようにすることによって、試験片２０へ
の応力を常に一定に保つように負荷することができる。
つまり、応力値を一定値に保ちつつ試験片２０のクリー
プ試験を行うことができる。
伸びＬを変位計１８で計測し、演算装置５で荷重調整用
錘１の位置を計算し、駆動指示装置６でステップモータ
２を駆動することにより荷重調整用錘１の位置を移動さ
せている。このようにすることによって、試験片２０へ
の応力を常に一定に保つように負荷することができる。
つまり、応力値を一定値に保ちつつ試験片２０のクリー
プ試験を行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、試験片の伸びから、試験片に作
用する応力を一定にすることのできる、荷重調整用錘の
位置を演算し、この位置に占位するように荷重調整用錘
を移動調整するようにしたので、一定の応力下での材料
のクリープ挙動・強度、耐用期間等を計測でき、より高
精度な材料の評価が可能となった。
うに、本発明によれば、試験片の伸びから、試験片に作
用する応力を一定にすることのできる、荷重調整用錘の
位置を演算し、この位置に占位するように荷重調整用錘
を移動調整するようにしたので、一定の応力下での材料
のクリープ挙動・強度、耐用期間等を計測でき、より高
精度な材料の評価が可能となった。
【図１】本発明による定応力クリープ試験装置を示す構
成図。
成図。
【図２】試験装置の荷重の釣り合いの状態を示す模式
図。
図。
【図３】従来のクリープ試験装置を示す構成図。
１ 荷重調整用錘 ２ ステップモータ ３ ガイド棒 ４ ネジ棒 ５ 演算装置 ６ 駆動指示装置 １０ 支柱 １１ レバー １２ 錘 １３ 負荷装置 １４ 床 １５ 上部掴み部 １６ 下部掴み部 １７ 電気炉 １８ 変位計 ２０ 試験片
Claims (2)
- 【請求項１】 支柱にレバーを枢支し、レバーの一端に
錘を備えると共に、レバーの他端側に試験片を保持し、
更にレバーの他端に荷重調整用錘を移動可能に取り付け
ているクリープ試験装置において、 前記試験片の伸びを計測する変位計と、この変位計の計
測結果に基づいて前記試験片に作用する応力を一定にす
ることのできる荷重調整用錘の位置を計算する演算装置
と、前記荷重調整用錘を移動させる移動機構と、前記演
算装置の演算により求めた荷重調整用錘の位置に前記荷
重調整用錘を移動させるよう前記移動機構を駆動指示す
る駆動指示装置とを備えたことを特徴とするクリープ試
験装置。 - 【請求項２】 前記移動機構は、前記レバーの他端に備
えられたモータと、このモータに直結されて回転すると
ともに前記荷重調整用錘に螺合されたネジ棒と、前記レ
バーの他端から突設されて前記荷重調整用錘に遊嵌状態
で貫通しているガイド棒とで構成し、 前記駆動指示装置は、前記モータの回転を駆動指示する
ことを特徴とする請求項１のクリープ試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32495396A JPH10170415A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | クリープ試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32495396A JPH10170415A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | クリープ試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170415A true JPH10170415A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18171479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32495396A Withdrawn JPH10170415A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | クリープ試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10170415A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003083857A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-19 | Kobe Kogyo Shikenjiyou:Kk | クリープ試験機 |
| KR100976765B1 (ko) | 2010-05-27 | 2010-08-18 | 주식회사 알앤비 | 레버와 공압 실린더를 이용한 하이브리드 타입의 고정밀 일정 하중 제어 장치 |
| KR101178448B1 (ko) | 2012-07-13 | 2012-09-03 | 엠티디아이 주식회사 | 다양한 크리프 테스트가 가능한 크리프 측정 장치 및 그 구동방법 |
| CN102768153A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-11-07 | 核工业北京地质研究院 | 蠕变试验机 |
| CN103822825A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-05-28 | 北京科技大学 | 一种恒载荷拉伸试验设备用的自动计时装置 |
| JP2016057098A (ja) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | 株式会社クボタ | 荷重増幅負荷装置および荷重増幅負荷方法 |
| CN106289998A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-04 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种测试材料杨氏模量的简易装置 |
| CN110006743A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-12 | 广东工业大学 | 一种用于高低温容器的内置机械杠杆加载装置 |
| CN114858624A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-08-05 | 南京理工大学 | 一种用于岩石蠕变和松弛特性试验的恒定加载装置 |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP32495396A patent/JPH10170415A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100976765B1 (ko) | 2010-05-27 | 2010-08-18 | 주식회사 알앤비 | 레버와 공압 실린더를 이용한 하이브리드 타입의 고정밀 일정 하중 제어 장치 |
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| CN103822825A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-05-28 | 北京科技大学 | 一种恒载荷拉伸试验设备用的自动计时装置 |
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| CN114858624A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-08-05 | 南京理工大学 | 一种用于岩石蠕变和松弛特性试验的恒定加载装置 |
| CN114858624B (zh) * | 2022-03-07 | 2023-03-10 | 南京理工大学 | 一种用于岩石蠕变和松弛特性试验的恒定加载装置 |
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