JPH112595A - 材料試験機 - Google Patents
材料試験機Info
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- JPH112595A JPH112595A JP15368497A JP15368497A JPH112595A JP H112595 A JPH112595 A JP H112595A JP 15368497 A JP15368497 A JP 15368497A JP 15368497 A JP15368497 A JP 15368497A JP H112595 A JPH112595 A JP H112595A
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
験機において、コイルばねの圧縮により偏心荷重やねじ
り力が作用しても、試験片に作用する圧縮荷重を正確に
測定する。 【解決手段】 下部圧盤8を取付部15を介して固定テ
ーブル1に固定する。取付部15は荷重軸線Gの周囲に
均等角度間隔にて配設された3つのロードセル20と、
下部圧盤8を保持する取付座27に係止するガイド部2
1とを有する。コイルばねを圧縮して下部圧盤8に偏心
荷重が作用しても、3つのロードセル20により測定を
行うことにより、偏心荷重の影響を除去できる。また、
ねじり力が作用しても、取付座27がガイド部21と係
止されているため、下部圧盤8の回転は阻止される。
Description
る荷重を計測する材料試験機に関し、詳しくはばね試験
片の圧縮試験に適した材料試験機に関する。
の変形量や試験片に加えられた荷重を分析することによ
り材料の力学的特性を調べることができる。このように
試験片に引張力や圧縮力を加えることが可能な材料試験
機としてクロスヘッドを直線的に移動させる機構を備え
たものが知られている。
材料試験機を示す正面図である。図7において、固定テ
ーブル51上には左右一対の支柱カバー52内に一対の
支柱が立設され、この支柱の上部にはクロスヨーク53
が懸架されている。固定テーブル51とクロスヨーク5
3との間には左右一対のねじ棹(不図示)が立設され、
各ねじ棹にはクロスヘッド55の両側に設けられた一対
のナット(不図示)がそれぞれ螺合されてクロスヘッド
55がねじ棹に支持される。固定テーブル51内にはモ
ータなどの駆動機構が設けられ、この駆動機構によりね
じ棹が回転してクロスヘッド55を昇降する。
ド55の下面には、上部、下部圧盤57,58がそれぞ
れ相対向して取り付けられており、これら上部、下部圧
盤57,58間に圧縮コイルばね(不図示:以下ばね試
験片とする)を位置させて駆動機構によりねじ棹を回転
し、クロスヘッド55を下降させる。これにより、上
部、下部圧盤57,58間が狭められてばね試験片に圧
縮荷重が加えられる。圧縮荷重はクロスヘッド55の上
部に取り付けられたロードセル59により測定される。
おいては、上部、下部圧盤間にばね試験片を挟持して圧
縮試験を行うものであるが、ばね試験片の端部は上部、
下部圧盤の全面に接触するものではなく、部分的に接触
するため、上部、下部圧盤には荷重軸線に対して偏心し
た力が作用して曲げモーメントが生じてしまう。また、
ばねを圧縮するとその復元力によりねじり力が発生する
が、このようなねじり力や曲げモーメントの発生により
ロードセルによる測定結果が誤差を含み、正確な測定が
できなくなってしまう。
合であっても、曲げモーメントやねじり力の発生を防止
することができる材料試験機を提供することにある。
〜図4を参照して説明すると、請求項1の発明は、固定
テーブル1と、固定テーブル1に立設された2本のねじ
棹4と、ねじ棹4に上下動可能に設けられたクロスヘッ
ド5と、固定テーブル1に下取付手段15を介して取り
付けられた下部圧盤8と、下部圧盤8と対向するように
クロスヘッド5に上取付手段10,11,12を介して
取り付けられた上部圧盤7とを備え、上部圧盤7と下部
圧盤8との間にばね試験片を挟持して、荷重軸線G方向
にばね試験片を負荷する材料試験機に適用される。そし
て、上取付手段10,11,12および下取付手段15
の少なくとも一方に、荷重軸線Gの周囲に略均等な角度
間隔にて設けられた少なくとも3つのロードセル20
と、荷重軸線Gの周囲に設けられ、上部圧盤7および/
または下部圧盤8の荷重軸線Gの周囲でのクロスヘッド
5および/または固定テーブル1に対する回転を阻止す
る回転阻止手段21とを備えることにより上記目的を達
成する。
明は、固定テーブル1と、固定テーブル1に立設された
2本のねじ棹4と、ねじ棹4に上下動可能に設けられた
クロスヘッド5と、固定テーブル1に下取付手段15を
介して取り付けられた下部圧盤8と、下部圧盤8と対向
するようにクロスヘッド5に上取付手段10,11,1
2を介して取り付けられた上部圧盤7とを備え、上部圧
盤7と下部圧盤8との間にばね試験片を挟持して、荷重
軸線G方向にばね試験片を負荷する材料試験機に適用さ
れ、上取付手段10,11,12および下取付手段15
の少なくとも一方に、上部圧盤7および/または下部圧
盤8を荷重軸線Gの周囲に回転可能に保持する回転保持
手段40を備えることにより上記目的を達成する。
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。
の形態について説明する。図1は本発明による材料試験
機の構成を示す正面図、図2は図1の要部拡大断面図、
図3は図2の矢印A方向からみた部分断面図、図4は図
1のII−II線断面図である。
料試験機は、固定テーブル1上には左右一対の支柱カバ
ー2内に一対の支柱(図4の符号31a,31b)が立
設され、この支柱の上部にはクロスヨーク3が懸架され
ている。固定テーブル1とクロスヨーク3との間には左
右一対のねじ棹(不図示)が立設され、各ねじ棹にはク
ロスヘッド5の両側に設けられた一対のナット(不図
示)がそれぞれ螺合されてクロスヘッド5がねじ棹に支
持される。固定テーブル1内には不図示のモータが設け
られ、このモータの駆動力によりねじ棹が回転しクロス
ヘッド5が昇降する。
0および斜盤11,12を介して上部圧盤7が固定され
ている。ここで、斜盤11,12は互いに摺動しつつ回
転することにより、上部圧盤7の下面の傾斜を調節する
ものである。クロスヘッド5の上部には、引張試験を行
うためのつかみ具を取り付けるためのジョイント13が
取り付けられている。一方、固定テーブル1の上面に
は、取付部15を介して下部圧盤8が固定されている。
は、基板17と、基板17上において、荷重軸線Gの周
囲に等角度間隔に配設されたロードセル20A〜20C
(以下ロードセル20とする)と、ロードセル20の間
に等角度間隔に配設されたガイド部21A〜21C(以
下ガイド部21とする)とからなる。
18に挿入されており、ベアリングホルダ22と、ベア
リングホルダ22に内挿されたストロークベアリング2
3とストロークベアリング23に図2の上下方向に移動
可能に支持された、上端に突出部26が形成されたガイ
ド軸25とからなる。一方、下部圧盤8を取り付けるた
めの取付座27には、ガイド部21に対応する位置に孔
28が形成されており、この孔28にガイド部21の突
出部26が挿入されてボルトにより締結されることによ
り、下部圧盤8が取付部15に取り付けられる。
Gの周囲に略等間隔に配設されるが、これは以下のよう
な理由による。すなわち、圧縮コイルばねのように偏心
荷重が下部圧盤8に作用するものにおいて、荷重軸線G
の位置にロードセルを設けると、偏心荷重により曲げモ
ーメントが生じてしまい、圧縮荷重を正確に測定するこ
とができなくなってしまう。したがって、荷重軸線Gの
周囲に3つのロードセル20を配設し、各ロードセル2
0による測定結果を平均することにより、偏心荷重によ
る曲げモーメントの影響を小さくすることができ、これ
により、圧縮コイルばねに作用する圧縮荷重を正確に測
定することができる。
棹4と螺合され、ねじ棹4の回転により昇降する。クロ
スヘッド5の端部には、クロスヘッドガイド30が取り
付けられており、クロスヘッドガイド30は支柱カバー
2内部に設けられた支柱31a,31bによりガイドさ
れる。支柱31a,31bは支柱カバー2内に設けられ
た補強ブロック32に形成された凹部33a,33bと
係合している。これにより、試験中においてクロスヘッ
ド5に荷重軸線Gを中心とするねじり力が作用しても、
そのねじり力は支柱31a,31bおよび補強ブロック
32により受けられるため、ねじ棹4にねじり力が作用
することはない。
する。まず、クロスヘッド5を上昇して、下部圧盤8上
に圧縮コイルばね試験片(以下ばね試験片とする)を載
置する。そして、ねじ棹4を回転してクロスヘッド5を
下降することにより、上部圧盤7と下部圧盤8との間に
ばね試験片を挟持してばね試験片に圧縮荷重を負荷し、
負荷荷重をロードセル20により測定する。
接触しているものではなく、部分的に接触している。こ
のため、ばね試験片に圧縮荷重を負荷すると、図5に示
すように、下部圧盤8には荷重軸線Gから偏心した荷重
が作用することとなる。本実施の形態においては、荷重
軸線Gの周囲に3つのロードセル20を略均等な角度間
隔にて配設したため、下部圧盤8に偏心荷重が作用して
も、ロードセル20により測定される荷重を平均するこ
とにより、偏心荷重の影響を除去した測定結果を得るこ
とができる。
試験片はねじられるため、圧縮されたばね試験片のねじ
り力により下部圧盤8は荷重軸線Gの周囲において回転
しようとするが、下部圧盤8を保持する取付座27は、
その孔28にガイド部21の突出部26が挿入されてい
るため、荷重軸線G周りの回転が阻止される。したがっ
て、ばね試験片によるねじり力が作用しても下部圧盤8
が回転することはない。
もねじり力が作用するが、ねじり方向がいずれの場合で
も上部圧盤7が固定されたクロスヘッド5の両端は、ク
ロスヘッドガイド30、支柱31a,31bおよび補強
ブロック32により支持されているため、支柱31a,
31bを太くすることなく大きなねじり力を支柱31
a,31bにより負担することができる。
軸線G方向に荷重が作用すると取付座27を介してロー
ドセル20が軸方向に縮み変形し、ガイド部21のガイ
ド軸25が下方へ移動するが、ガイド軸25はストロー
クベアリング23により荷重軸線G方向に移動自在に支
持されているため、ガイド軸25は変形することなく下
方へ移動する。したがって、ガイド軸25の降下時の摺
動抵抗がロードセル20によって検出される荷重に誤差
成分として含まれる割合を小さくすることができ、より
正確に圧縮荷重を測定することができる。
15に設けられたガイド部21の突出部26を下部圧盤
8に固定された取付座27の孔28と係合させることに
より、下部圧盤8の回転を阻止しているが、これとは逆
に、図6に示すように、ガイド部21に代えてベアリン
グ40を設け、下部圧盤8の回転を拘束することなく、
回転自在に支持してもよい。この場合、クロスヘッド5
の両端を支持するための、クロスヘッドガイド30、本
支柱31a,31bおよび補強ブロック32を設ける必
要がないため、試験機の構成を簡易なものとすることが
できる。
セル20を荷重軸線Gの周囲に3つ設けているが、4つ
あるいはそれ以上設けてもよい。この場合、各ロードセ
ルの角度間隔は略均等なものとする必要がある。
ド部21を3つ設けているが、1つあるいは2つさらに
はそれ以上設けてもよい。この場合、各ガイド部の角度
間隔は略均等なものとすることが望ましい。
下部圧盤8を取付部15により固定テーブル1に固定し
ているが、上部圧盤7を上記と同様の取付部15により
クロスヘッド5に取り付けてもよく、上部圧盤7および
下部圧盤8の双方を取付部15によりクロスヘッド5お
よび固定テーブル1に取り付けてもよい。
て、取付部15が上下取付手段を、ガイド部21が回転
阻止手段を、ベアリング40が回転保持手段を構成す
る。
発明によれば、少なくとも3つのロードセルを荷重軸線
の周りに略均等な角度間隔にて配設したため、ばね試験
片を圧縮した場合のように、上部圧盤あるいは下部圧盤
に偏心荷重が作用しても、ロードセルにより測定される
荷重を平均することにより、偏心荷重の影響を除去し、
ばね試験片に作用する荷重を正確に測定することができ
る。また、ばね試験片のねじり力により、上部圧盤ある
いは下部圧盤は荷重軸線の周囲において回転しようとす
るが、回転阻止手段によりその回転が阻止されるため、
上部圧盤あるいは下部圧盤が回転することはない。さら
に、請求項2の発明によれば、ねじ試験片の圧縮により
上部圧盤あるいは下部圧盤にねじり力が作用しても、そ
のねじり力に応じてこれら圧盤が回転するため、試験機
に無理な力が作用することがなくなり、これにより試験
機の大型化を抑制することができる。
面図
断面図
Claims (2)
- 【請求項1】 固定テーブルと、 該固定テーブルに立設された2本のねじ棹と、 該ねじ棹に上下動可能に設けられたクロスヘッドと、 前記固定テーブルに下取付手段を介して取り付けられた
下部圧盤と、 前記下部圧盤と対向するように前記クロスヘッドに上取
付手段を介して取り付けられた上部圧盤とを備え、該上
部圧盤と前記下部圧盤との間にばね試験片を挟持して、
荷重軸線方向に該ばね試験片を負荷する材料試験機にお
いて、 前記上取付手段および前記下取付手段の少なくとも一方
が、前記荷重軸線の周囲に略均等な角度間隔にて設けら
れた少なくとも3つのロードセルと、 前記荷重軸線の周囲に設けられ、前記上部圧盤および/
または前記下部圧盤の前記荷重軸線の周囲での前記クロ
スヘッドおよび/または前記固定テーブルに対する回転
を阻止する回転阻止手段とを備えたことを特徴とする材
料試験機。 - 【請求項2】 固定テーブルと、 該固定テーブルに立設された2本のねじ棹と、 該ねじ棹に上下動可能に設けられたクロスヘッドと、 前記固定テーブルに下取付手段を介して取り付けられた
下部圧盤と、 前記下部圧盤と対向するように前記クロスヘッドに上取
付手段を介して取り付けられた上部圧盤とを備え、該上
部圧盤と前記下部圧盤との間にばね試験片を挟持して、
荷重軸線方向に該ばね試験片を負荷する材料試験機にお
いて、 前記上取付手段および前記下取付手段の少なくとも一方
が、前記上部圧盤および/または前記下部圧盤を前記荷
重軸線の周囲に回転可能に保持する回転保持手段を備え
てなることを特徴とする材料試験機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15368497A JP3755238B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 材料試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15368497A JP3755238B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 材料試験機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH112595A true JPH112595A (ja) | 1999-01-06 |
JP3755238B2 JP3755238B2 (ja) | 2006-03-15 |
Family
ID=15567904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15368497A Expired - Fee Related JP3755238B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 材料試験機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3755238B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4804815A (en) * | 1987-06-01 | 1989-02-14 | Quantum Laser Corporation | Process for welding nickel-based superalloys |
CN102539253A (zh) * | 2012-02-24 | 2012-07-04 | 西北工业大学 | 测定板料单向压缩状态下真实应力-应变曲线的试验装置 |
CN102759505A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-10-31 | 上海交通大学 | 中厚板材料压缩试验辅助装置及流动应力曲线测定方法 |
CN107132113A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-05 | 英利能源(中国)有限公司 | 电池片机械强度测试装置 |
CN116008075A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-25 | 徐州云天高分子材料技术研究院有限公司 | 一种新材料抗压性能检测装置 |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP15368497A patent/JP3755238B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4804815A (en) * | 1987-06-01 | 1989-02-14 | Quantum Laser Corporation | Process for welding nickel-based superalloys |
CN102539253A (zh) * | 2012-02-24 | 2012-07-04 | 西北工业大学 | 测定板料单向压缩状态下真实应力-应变曲线的试验装置 |
CN102759505A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-10-31 | 上海交通大学 | 中厚板材料压缩试验辅助装置及流动应力曲线测定方法 |
CN107132113A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-05 | 英利能源(中国)有限公司 | 电池片机械强度测试装置 |
CN116008075A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-25 | 徐州云天高分子材料技术研究院有限公司 | 一种新材料抗压性能检测装置 |
CN116008075B (zh) * | 2022-12-26 | 2023-11-10 | 徐州云天高分子材料技术研究院有限公司 | 一种新材料抗压性能检测装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3755238B2 (ja) | 2006-03-15 |
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