JPH1073512A - 測定器用加圧加振治具 - Google Patents

測定器用加圧加振治具

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JPH1073512A
JPH1073512A JP8229687A JP22968796A JPH1073512A JP H1073512 A JPH1073512 A JP H1073512A JP 8229687 A JP8229687 A JP 8229687A JP 22968796 A JP22968796 A JP 22968796A JP H1073512 A JPH1073512 A JP H1073512A
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JP
Japan
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force
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vibrating
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JP8229687A
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Yuichi Yamada
裕一 山田
Katsumi Kimure
勝美 木牟▲禮▼
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】水平方向の加圧,加振器は一方向のみの加圧,
加振器に比較すると加圧、装置据付け場所の面積が広く
なるのと、測定器自身が高価となってしまい、この傾向
は組合せ形投写形表示装置等の大形表示器の構造体のよ
うな試料の大形化に伴い著しい。 【解決手段】圧縮試験器を使用して、試料20を傾斜し
た治具21に取り付け、圧縮方向に加圧し、試料20に
垂直方向と水平方向の加圧力を印加する。一方向に試料
20を加振して加振強度を測定する振動試験器を使用し
て、試料20を傾斜した治具21に取り付け、一方向に
加振し、試料20に垂直方向と水平方向の加振力を印加
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一方向のみを加圧す
る圧縮試験器を使用し、水平方向の加圧も行う治具と、
一方向のみを加振する振動試験器を利用し、水平方向の
加振も行なう治具に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の水平方向加圧力,加振力を加えて
その伸び、破壊強度を測定する測定器は測定器そのもの
に、二次元方向に独立の加圧,加振の装置が付属されて
いる。例えば、IMVcorporationの正弦波
自動振動制御器、型名SVC−IIIの簡易取扱説明書P
1,P4に記載のようにX軸方向とY軸方向の両方向に
加振できるものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】IMV社の正弦波自動
振動制御器測定器は垂直と水平方向の加圧と加振が簡単
に行える特徴がある。しかし一方向のみの加圧,加振器
に比較すると加圧,加振の方向が二方向となるので広い
据付け場所が必要となり、かつ測定器自身が複雑となる
ので高価となってしまう。組合せ形投写形表示装置等の
大形表示器の構造体のような物の強度を計る為の試料と
なると、試料は大形化しこの傾向は著しく、また大形化
ゆえ実装状態での試料の水平方向の力も加える破壊試験
は、破壊時水平方向に試料が飛ぶ可能性があるので、安
全上問題がある。大形の試料を扱うものでは、現状では
一方向の圧縮を行う圧縮試験器、一方向の加振を行う振
動試験器を備えているのがほとんどの製造業社の実態と
推定する。なぜならば試験器自体は五年や十年で使用不
可能になるものではなく、かつ高価なものである。
【0004】本発明の目的は実装の地震力に近い状態で
破壊試験もできる方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】大形の試料を搭載する測
定器用治具において、 一方向に試料を圧縮して圧縮強度を測定する圧縮試験
器を使用して、試料を傾斜した治具に取り付け、圧縮方
向に加圧することにより、試料に垂直方向の分力による
加圧力と、水平方向の分力による加圧力を印加する。
【0006】前記試料が実装の対象物を上下方向に、
n等分したもので、実装の対象物を上下方向に、n等分
されたものの質量をmとすると、前記水平方向の分力に
よる加圧力は、(1/2)×n×n×mとする。
【0007】前記試料が実装の対象物を上下方向に、
n等分したもので、実装の対象物を上下方向に、n等分
されたものの質量をmとすると、前記垂直方向の分力に
よる加圧力は、n×mとする。
【0008】一方向に試料を加振して加振強度を測定
する振動試験器を使用して、試料を傾斜した治具に取り
付け、一方向に加振することにより、試料に垂直方向の
分力によるに加振力と、水平方向の分力による加振力を
印加する。
【0009】前記試料は実装の対象物と強度的に近似
的で一方向の加振力を、垂直方向の分力が、実装の対象
物の質量と同じになるように上記治具の傾斜角を設定す
る。
【0010】傾斜した治具の傾斜角度は治具に具備さ
れた複数の孔により任意の孔を選びボルトナット、また
はスタッド、突起を挿入固定することにより、段階的に
変えられる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図に
沿って説明する。図1は本発明による加圧,加振治具に
試料を取り付け、圧縮試験機に搭載した状態の正面図を
示す。図で、1は圧縮試験器を示し、2は圧縮試験器1
の下部固定台、3は上部固定台、4は加圧台、5は加圧
台4を上下に移動させる送りねじ、6は上部固定台3と
加圧台4を支える支柱、11は送りねじ5に動力を伝え
る歯車列、12は動力源のモータ、14は送りねじ5ど
うしに動力を伝えるチェーン、20は試料、21は本発
明による加圧,加振治具を示す。Pは圧縮試験器の加圧
力、θは加圧,加振治具21に試料20を固定するとき
の傾斜角を示す。
【0012】図1で、圧縮試験器1は加圧,加振治具2
1を下部固定台2に載せ、加圧,加振台21に試料20
を載せ、加圧台4を上下方向に移動させて試料20を加
圧する。加圧台4はねじ係合により送りねじ5に係合
し、送りねじ5を回転させることにより加圧台4は上下
に移動し、送りねじ5は上部固定台3に搭載された歯車
列11とチェーン14によりモータ12の回転力を伝達
してなり、モータ12の回転力により結果で加圧台4は
上下に移動する。
【0013】モータ12は流れる電流、または電圧によ
り加圧力は制御部16を操作することにより制御され、
表示部15に表示され、任意のある範囲の加圧力を静的
に加えることができ、加圧力により別途試料20の変位
が読み取れ記録できる機能(図示せず)を具備してい
る。
【0014】図2は試料と本発明の加圧,加振治具の拡
大図を示す。22は組合せ形投写形表示装置の投写ユニ
ットを収納するキャビネットを示し、24はキャビネッ
ト22の垂直長片部材、25はキャビネット22の上部
長片部材、26はキャビネット22の下部長片部材、2
7はキャビネット22の後面同士を連結する固定金具、
28は固定金具27を止めるタッピングねじ、29はキ
ャビネット22の前面同士を連結するL金具、30はL
金具同士を連結するボルト、32は加圧,加振治具21
の水平部材、33は垂直部材、34は傾斜部材、35は
係止部材、36は左右連結部材、39は孔、40はボル
トとナットを示す。
【0015】θは加圧,加振治具21の傾斜部材34の
傾斜角を示し、Pは圧縮試験器の加圧力を示し、Pxは
加圧力Pによる試料20の水平方向加圧力、Pyは加圧
力Pによる試料20の垂直方向加圧力、mはキャビネッ
ト22と後記する投写射ユニットとレールの質量の和を
示す。
【0016】図2で、試料20は組合せ型投写形表示装
置を構成する複数のキャビネットの中の一つのキャビネ
ット22に、上部を組合せ型投写形表示装置の状態でキ
ャビネット22の下部長片部材26に実際の据付と同様
に固定し、下部を別のキャビネット22の上部長片部材
25に実際の据付と同様に固定する。この状態で加圧,
加振治具21のθ傾斜した部分に試料20の上部長片部
材25を固定する。上記の状態で試料20の下部長片部
材26の角部を加圧台4を下降させることにより圧縮す
る。試料20は加圧台4が下降して破壊されるので、周
囲に試料20が直接飛び散ることがなく安全である。
【0017】同図で、加圧,加振治具21は左右方向を
長手方向とする長片部材で形成される水平部材32に、
上下方向を長手方向とする長片部材で形成される垂直部
材33を直交させ、溶接等で水平部材32に垂直部材3
3の端部を固定し、垂直部材33の上端と水平部材32
の略中央部を長片部材で形成される傾斜部材34の両端
をボルトナットで着脱可能に固定する。水平部材32、
垂直部材33、傾斜部材34の組を二本平行に、左右対
称に長片部材でなる左右連結部材36を複数個で連結し
てなる。このとき図中θは試料20を水平方向と垂直方
向に加圧する比を選ぶものであり、水平部材32と垂直
部材33に具備された複数の孔39にボルト,ナット4
0挿入固定し、段階的に変えられるものとする。
【0018】次に、圧縮試験器1により試料20を、圧
縮する加圧力Pと、加圧,加振治具21の傾斜角θの値
に付いて説明する。
【0019】例えば地震力、重力の加速度1〔G〕を水
平方向に組合せ形投写形表示装置に印加する場合を想定
する。水平方向の加圧力Pxの値はキャビネットをn段
積みにしているのでn×mの力が組合せ形投写形表示装
置の重心の位置に水平方向に加わることになるので、試
料20の上面に加わる場合は換算して、Px=(n×
m)×〔(1/2)×n×h〕/h=(1/2)×(n
×n×m)、の値にとリ、Pyのは値は、常に下方向に
1〔G〕の重力が作用しているため、組合せ形投写形表
示装置の総質量となり、Py=n×mとなる。
【0020】このお互いに直行するPxとPyの値によ
りθは下記式で与えられ、 θ=tan~1(Py/Px) =tan~1〔(n×m)〕/〔(1/2)×(n×n×m)〕 =tan~1(2/n) Pの値は、Px=Pcosθ、よりP=Px(1/co
sθ)で与えられる。
【0021】次に重力の加速度1.5〔G〕を水平方向
に組合せ形投写形表示装置に印加する場合を想定して図
に沿って説明する。水平方向の加圧力Pxの値はキャビ
ネットをn段積みにしているので1.5×n×mの力が
組合せ形投写形表示装置の重心の位置に水平方向に加わ
ることになるので、試料20の上面に加わる場合は換算
して、Px=1.5×(n×m)×〔(1/2)×n×
h〕/h=1.5×(1/2)×(n×n×m)、の値
にとリ、Pyのは値は、常に下方向に1Gの重力が作用
しているため、組合せ形投写形表示装置の総質量とな
り、Py=n×mとなる。
【0022】このお互いに直行するPxとPyの値によ
りθは下記式で与えられ、 θ=Py/Px =tan~1{〔(n×m)/〔1.5×(1/2)×(n×n×m)〕} =tan~1〔2/(1.5×n)〕 Pの値は、Px=Pcosθ、P=Px(1/cos
θ)で与えられる。
【0023】次に試料20についての実装状態である組
合せ型投写形表示装置の例について図に沿って説明す
る。図3は組合せ型投写形表示装置の断面図を示し、4
2はスクリーンユニットを示し、43は投写ユニット、
45はレール、48は架台、50はキャビネット22に
レール45を介して投写ユニット43を搭載してなるキ
ャビネット22と投写ユニットの組、51は組合せ型投
写形表示装置を示す。
【0024】図3で、キャビネット20と投写ユニット
43の組50を左右に三段揃え、上下に三段積み上げ、
前面をL金具29とタッピングねじ28で固定し、L形
金具28同士をボルト30で固定し、後面に固定プレー
ト27をタッピングねじ28で固定することにより上下
方向を固定し、投写ユニット43の前面に投写ユニット
43の数だけスクリーンユニット42を配備し、投写ユ
ニット43とキャビネット22の組50の最下段と、ス
クリーンユニット42の組の下段を架台40に搭載し、
前記のL形金具33と固定プレート30、ねじ31で固
定し、架台48に固定する。同図で組合せ型投写形表示
装置51の強度はキャビネット22とその連結部にある
ため、図2の20に示すように、キャビネットの中の一
つのキャビネット22に、上部を別のキャビネット22
の下部長片部材26に実際の据付と同様に固定し、下部
を別のキャビネット22の上部長片部材25に実際の据
付と同様に固定し、これを試料20とした。
【0025】次にこの加圧,加振治具21を利用して一
方向の振動試験器に搭載して、水平方向の加振力を付加
する方法について図に沿って説明する。
【0026】図4は本発明による加圧,加振器を振動試
験機の加振台に据付けた状態の正面図を示す。54は加
振用試料を示し、55は加振台、57は振動試験器、5
8はクッションを示す。ψは加圧,加振治具21の振動
試験器57に搭載するときの傾斜部材34の傾斜角を示
し、Aは振動試験器の57の上下方向の加振力を示し、
Axは加振用試料54が受ける水平方向の分力である水
平方向加振力を示し、Ayは加振用試料54が受ける垂
直方向の分力である垂直方向加振力を示す。
【0027】図4で、振動試験器57は内部の壁をクッ
ション58で保護し、加振台55に加圧,加振治具21
を乗せてボルトナット等で固定し(図示せず)加圧,加
振治具21の傾斜部材34に下面を加振用試料54を固
定する。加振用試料54は、三段,一列に積まれた投写
ユニット43とキャビネット22の組50を実際の据付
けと同じように前面をL金具29とタッピングねじ28
で固定し、L形金具28同士をボルト30で固定し、後
面に固定プレート27をタッピングねじ28で固定する
ことにより上下方向を固定し、形成された。この状態で
振動制御装置60を操作し、加振台55を加振する。こ
のとき図中ψは加振試料54を水平方向と垂直方向に加
圧する比を選ぶものであり、水平部材32と垂直部材3
3に具備された複数の孔39にボルト,ナット40挿入
固定し、段階的に変えられるものとする。
【0028】振動試験器57により加振試料54を加振
する加振力Aと、傾斜角ψについて説明する。例えば、
地震力、重力の加速度1〔G〕を水平方向に組合せ形投
写形表示装置に印加する場合を想定する。水平方向の加
振力Axは1〔G〕で、Ayのは値は0(ゼロ)である
ので、傾斜角ψは0(ゼロ)となり、重力方向に自重が
作用せず実装の地震力が作用する状態と著しく異なり、
垂直方向での実際の地震力による静的な許容応力は、座
掘を考慮した計算式でも数十倍は有る。このため垂直方
向にも1〔G〕作用するものとして進める。
【0029】するとこのお互いに直行するAxとAyの
値によりψは下記式で与えられ、 ψ=tan~1(Ay/Ax) =tan~11.0 =45° Aの値は、 Ax=Acos45°、 A=1×(1/cos45°)=1×√2〔G〕で与え
られる。
【0030】次に地震力、重力の加速度1.5〔G〕を
水平方向に組合せ形投写形表示装置に印加する場合を想
定する。水平方向の加圧力Axは1.5〔G〕で、Ay
のは値はゼロであるので、傾斜角ψはゼロとなり、重力
方向に自重が作用せず実装の地震力が作用する状態と著
しく異なるのと、垂直方向での実際の地震力による静的
な許容応力は、座靴を考慮した計算式でも数十倍は有
る。このため垂直方向にも1〔G〕作用するものとして
進める。
【0031】するとこのお互いに直行するAxとAyの
値によりψは下記式で与えられ、ψ=tan~1(Ay/
Ax) =tan~1(1/1.5) ≒33.7° Aの値は、 Ax=Acos33.7°、 A=1.5×(1/cos33.7°) ≒1.5×(1/0.83195)〔G〕で与えられ
る。
【0032】
【発明の効果】組合せ形投写形表示装置の構造体の様な
大きな試料の、静的な水平方向の強度を、従来より測定
器として一般に使用されている、安価な一方向を加圧す
る圧縮試験器に治具を加えるのみで測定できる効果が有
る。
【0033】また、組合せ形投写形表示装置の構造体の
様な大きな試料の、地震力による水平方向の強度を、従
来より測定器として一般に使用されている、安価な一方
向を加振する振動試験器に治具を加えるのみで測定でき
る効果が有る。さらにこの測定結果を利用して、大形構
造体の強度的信頼性,組立性,経済性を追求できる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】加圧,加振治具に試料を取り付け、圧縮試験器
に搭載した状態の正面図。
【図2】試料と本発明の加圧,加振治具の説明図。
【図3】組合せ型投写形表示装置の断面図。
【図4】加圧,加振治具に試料を取付け加振台に据付け
た状態の正面図。
【符号の説明】
20…試料、21…加圧,加振治具、22…キャビネッ
ト、34…傾斜部材、39…孔、40…ボルトとナッ
ト。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一方向に試料を圧縮して圧縮強度を測定す
    る圧縮試験器を使用して、試料を傾斜した治具に取り付
    け、一方向に圧縮することにより、試料に垂直方向の分
    力による加圧力と、水平方向の分力による加圧力を印加
    することを特徴とする測定器用加圧加振治具。
  2. 【請求項2】前記試料が実装の対象物を上下方向に、n
    等分したもので、実装の対象物を上下方向に、n等分さ
    れたものの質量をmとすると、前記水平方向の分力は、
    (1/2)×n×n×mとする請求項1の測定器用加圧
    加振治具。
  3. 【請求項3】前記試料が実装の対象物を上下方向に、n
    等分したもので、実装の対象物を上下方向に、n等分さ
    れたものの質量をmとすると、前記垂直方向の分力は、
    n×mとする請求項1の測定器用加圧加振治具。
  4. 【請求項4】一方向に試料を加振して加振強度を測定す
    る振動試験器を使用して、試料を傾斜した治具に取り付
    け、一方向に加振することにより、試料に垂直方向の分
    力による加振力と、水平方向の分力による加振力を印加
    することを特徴とする測定器用加圧加振治具。
  5. 【請求項5】前記試料は実装の対象物と強度的に近似的
    で上下方向の加振力を、垂直方向の分力が、実装の対象
    物の質量と同じになるように上記治具の傾斜角を設定す
    ることを特徴とする請求項4の測定器用加圧加振治具。
  6. 【請求項6】傾斜した治具の傾斜角度は治具に具備され
    た複数の孔により任意の孔を選びボルトナット、または
    スタッド、突起を挿入固定することにより、段階的に可
    変できる請求項1,4または5の測定器用加圧加振治
    具。
JP8229687A 1996-08-30 1996-08-30 測定器用加圧加振治具 Pending JPH1073512A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106950022A (zh) * 2017-05-17 2017-07-14 郑州云海信息技术有限公司 一种用于包装振动测试的方法
JP2019113440A (ja) * 2017-12-25 2019-07-11 カヤバ システム マシナリー株式会社 振動試験機
WO2022054309A1 (ja) * 2020-09-08 2022-03-17 株式会社日立製作所 試験治具および試験方法

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