JPS6029717Y2 - Load testing machine - Google Patents
Load testing machineInfo
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- JPS6029717Y2 JPS6029717Y2 JP1243382U JP1243382U JPS6029717Y2 JP S6029717 Y2 JPS6029717 Y2 JP S6029717Y2 JP 1243382 U JP1243382 U JP 1243382U JP 1243382 U JP1243382 U JP 1243382U JP S6029717 Y2 JPS6029717 Y2 JP S6029717Y2
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- load
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- signal
- testing machine
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、荷重信号源出力と荷重検知用ロードセルの出
力との差に応じて流体圧アクチュエータをサーボループ
制御して試供試験体に負荷荷重を与えるようにした荷重
試験機に関する。[Detailed description of the invention] This invention is a load test in which a load is applied to a sample test specimen by controlling a fluid pressure actuator in a servo loop according to the difference between the output of a load signal source and the output of a load detection load cell. Regarding machines.
この種の荷重試験機においては、荷重試験体とこの荷重
試験体に直接負荷4重を付与している作動機構との間に
ロードセル等の反力検知体を介在させている。In this type of load testing machine, a reaction force detector such as a load cell is interposed between a load test object and an operating mechanism that directly applies a quadruple load to the load test object.
また、この反力検知体からの現在荷重試験体に付与され
ている負荷4重に対応た信号と、荷重試験体に負荷4重
を付与させんとする信号とを夫々サーボ信号発生器の入
力端に与えている。In addition, a signal corresponding to the quadruple load currently applied to the load test object from the reaction force detector and a signal for applying the quadruple load to the load test object are respectively input to the servo signal generator. I'm giving it to the edge.
そして、このサーボ信号発生器において両者の信号差に
対応する信号を形成させて、この信号をもってサーボ信
号として作動機構を動作させ負荷4重を変化させるべく
構成している。The servo signal generator is configured to generate a signal corresponding to the difference between the two signals, and use this signal as a servo signal to operate the actuating mechanism to change the quadruple load.
前記両者の信号が等しくなければサーボ信号は零となり
、作動機構の動作は停止して、平衡が保たれる。If the two signals are not equal, the servo signal becomes zero, the operation of the actuating mechanism is stopped, and balance is maintained.
しかし、反力検知体の出力信号は、荷重試験体への負荷
4重が増して荷重試験体が破断等する際は、急激な変化
を呈する。However, the output signal of the reaction force detector exhibits a sudden change when the load test object is ruptured due to an increase in the quadruple load on the load test object.
したがってこのために、破断等が起こる際に前記両者の
信号差は急激に大となり荷重試験体に負荷4重を付与す
る方向にサーボ信号が急変することとなる。Therefore, when a break occurs, the signal difference between the two suddenly increases, and the servo signal suddenly changes in the direction of applying a quadruple load to the load test specimen.
この結果、作動機構は暴走して、荷重試験体の破壊は勿
論最悪の場合には荷重試験機を破損もしくは破壊してし
まうという問題があった。As a result, the operating mechanism goes out of control, causing the problem of not only destroying the load test object but also, in the worst case, damaging or destroying the load test machine.
この問題を解決すべ〈従来においては、作動機構の運動
軌跡の行程中にリミットスイッチ等を設けて、作動機構
を動作させる流体圧を遮断または低下させて、作動機構
を停止もしくは停止状態にする流体圧カット法が行われ
ていた。To solve this problem, conventionally, a limit switch or the like is provided during the stroke of the movement locus of the actuating mechanism to cut off or reduce the fluid pressure that operates the actuating mechanism, and to stop or stop the actuating mechanism. A pressure cut method was used.
しかしながらこの方法では、荷重試験体の破断等に対す
る応答特性が悪く、如何しても約0.5秒程度の時間的
遅れが生じるものであった。However, in this method, the response characteristics to fracture of the load test specimen were poor, and a time delay of about 0.5 seconds occurred no matter what.
したがって、少なくとも荷重試験体の完全なあるいはほ
ぼ完全な破壊をまねいてしまい、また荷重試験体の破壊
等における過程等の重要なデータがとられないという場
合が多々あった。Therefore, at least complete or almost complete destruction of the load test specimen was caused, and important data such as the process of destruction of the load test specimen was often not collected.
またロードセルの出力の急変をCR微分回路等で検出し
て荷重試験機を停止させる方法が、簡易な停止手段とし
て従来よりよく用いられて来た。Furthermore, a method of stopping a load testing machine by detecting a sudden change in the output of a load cell using a CR differential circuit or the like has been commonly used as a simple stopping means.
しかしこの方法は、サーボループを持たない静的荷重試
験機において負荷荷重の急変に対処して緊急停止させる
ようにしたものである。However, this method is designed to make an emergency stop in response to sudden changes in applied load in a static load testing machine that does not have a servo loop.
従って、上述のようなハイゲインのサーボループを持つ
荷重試験機におては、ハイゲインのサーボループ内に外
乱として発生する電源ノイズやサーボ回路と試駆装置と
の間を結ぶ信号ケーブルに重畳する外来ノイズに対して
、このような緊急停止手段は全く役に立たないものであ
る。Therefore, in a load testing machine with a high-gain servo loop as described above, power supply noise generated as a disturbance in the high-gain servo loop and external noise superimposed on the signal cable connecting the servo circuit and the test drive device Against noise, such emergency stop means are completely useless.
このため設定外の不良荷重が高価な試供試験体や荷重試
験機に加わり、これらが破損するという問題が生じてい
た。For this reason, a problem has arisen in that a defective load outside the settings is applied to expensive sample specimens and load testing machines, resulting in damage to these.
本考案は、かかる問題等に鑑みてなされたものであって
、高価な荷重試験体や荷重試験機の破損・破壊等を防止
するとともに、荷重試験体の破壊等におけるデータが容
易にとれる荷重試験機を提供せんとするものである。The present invention was devised in view of these problems, and is a load test method that prevents damage or destruction of expensive load test specimens and load testing machines, and that allows data on the destruction of load test specimens to be easily obtained. The aim is to provide the opportunity.
以下本考案にかかる荷重試験機の実施例につき図面を参
照して説明をする。Embodiments of the load testing machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はブロック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram.
図に示すように、サーボ信号発生器の一例であるサーボ
増巾器5VAlの入力端の一方には、電圧信号e、が与
えらている。As shown in the figure, a voltage signal e is applied to one input terminal of a servo amplifier 5VAl, which is an example of a servo signal generator.
この電圧信号e1は、抵抗R1を介したシグナルジェネ
レータSG2からの信号に、抵抗R2を介した後述する
流体圧コントロール機構の一例であるサーボバルブSV
4からの帰還信号を重畳したものである。This voltage signal e1 is applied to a signal from a signal generator SG2 via a resistor R1 to a servo valve SV, which is an example of a fluid pressure control mechanism to be described later, via a resistor R2.
This is a superimposed signal of the feedback signal from 4.
なお、シグナルジェネレータSG2からの信号は、荷重
試験体3に荷重を付与させんとする電圧信号である。Note that the signal from the signal generator SG2 is a voltage signal for applying a load to the load test body 3.
一方、サーボ増巾器SVA lの入力端の他方には、後
述する反力検知体であるロードセルL/C5からの現在
荷重試験体3へ付与されている負荷々重に比例する電圧
値+、が与えられている。On the other hand, the other input terminal of the servo amplifier SVA l has a voltage value + proportional to the load currently applied to the load test specimen 3 from the load cell L/C5, which is a reaction force detector described later. is given.
そして、サーボ増巾器5VAiおいては、これら両型圧
信号、、 e2の電圧差に比例して増減するサーボ信号
であるサーボ電流を出力している。The servo amplifier 5VAi outputs a servo current, which is a servo signal, which increases or decreases in proportion to the voltage difference between the two pressure signals, e2.
すなわち、両軍JE”He2の差が大となれば増加し、
両軍圧e1? e2の差が小となれば減少するサーボ電
流を出力している。In other words, the larger the difference between the two armies'JE"He2, the more
Both military pressure e1? As the difference in e2 becomes smaller, a decreasing servo current is output.
なお、このサーボ増巾器SVA iの増巾度は、前記抵
抗R1,R2の比、つまりR2/R工の比で決定されて
いる。The degree of amplification of this servo amplifier SVA i is determined by the ratio of the resistors R1 and R2, that is, the ratio of R2/R.
サーボ電流は、この電流の流れを遮断する機能を有して
いるスイッチ回路部6を介してサーボバルブSV4に与
えられている。The servo current is applied to the servo valve SV4 via a switch circuit section 6 that has a function of blocking the flow of this current.
このサーボバルブSV4は、サーボ電流によって制御さ
れており、このサーボ電流量に比例して流体の一種であ
る油を作動機構の一例であるアクチュエータ7に供給し
ている。This servo valve SV4 is controlled by a servo current, and supplies oil, which is a type of fluid, to the actuator 7, which is an example of an operating mechanism, in proportion to the amount of this servo current.
そして、このサーボ電流量に比例した油量でもってアク
チュエータ7の油圧を変化させるとでこのアクチュエー
タ7を動作させている。The actuator 7 is operated by changing the oil pressure of the actuator 7 with an amount of oil proportional to the amount of servo current.
このアクチュエータ7と荷重試験体3との間は、前述し
た反力検知体であるロードセルL/C5を介在させであ
る。A load cell L/C5, which is the reaction force detector described above, is interposed between the actuator 7 and the load test body 3.
以上の回路において、前述したように、サーボ増巾器5
VAlの入力端の両軍圧e1.e2の差がなくなりe□
=e2の条件を満足した場合には、サーボ電流は零とな
り、アクチュエータフの動作は停止して平衡を保つよう
になっている。In the above circuit, as mentioned above, the servo amplifier 5
Both forces e1. at the input end of VAl. The difference in e2 disappears and e□
When the condition = e2 is satisfied, the servo current becomes zero, and the operation of the actuator tough is stopped to maintain balance.
また、サーボバルブSV4からの帰還信号の一部は、微
分回路部8に与えられている。Further, a part of the feedback signal from the servo valve SV4 is given to the differentiating circuit section 8.
この微分回路部8においては、第2図に示されるように
、負荷々重が増し荷重試験体3が破断して、ロードセル
L/C5からの出力電圧信号e2が急激に変化し、前記
両軍圧e1.e2の差が大となってサーボ電流が急変し
た場合に対してインパルス波を発生するべくなっている
。In this differential circuit section 8, as shown in FIG. 2, the load increases and the load test specimen 3 breaks, and the output voltage signal e2 from the load cell L/C5 changes rapidly, causing both Pressure e1. An impulse wave is generated when the difference in e2 becomes large and the servo current suddenly changes.
この発生したインパルス波は、増巾回路部9で増巾され
、前記スイッチ回路部6を駆動させるスイッチ駆動回路
部10に与えられている。This generated impulse wave is amplified by an amplification circuit section 9 and is applied to a switch drive circuit section 10 that drives the switch circuit section 6 .
すなわち、サーボ電流の急変により発生したインパルス
波にもとづいてスイッチ回路部6を駆動して、サーボ電
流を遮断するべくなっている。That is, the switch circuit section 6 is driven based on an impulse wave generated by a sudden change in the servo current to cut off the servo current.
この構成よれば、サーボ系の電源に重畳するノイズや、
シグナルジェネレータ2の出力信号線やサーボ増巾器1
の出力信号線を試験現場で引き回わすことによってこれ
らの信号線に重畳するノイズによってサーボ信号に生ず
゛る大振巾変化(サージ)は、スイッチ6によって遮断
されるから、サーボバルブ4がこれらのノイズに応動す
ることが無い。According to this configuration, noise superimposed on the servo system power supply,
Output signal line of signal generator 2 and servo amplifier 1
The large amplitude change (surge) that occurs in the servo signal due to noise superimposed on these signal lines by routing the output signal lines at the test site is blocked by the switch 6, so the servo valve 4 There is no response to these noises.
すなわちサージが試験体に加わる以前にアクチュエータ
7が停止されるから、高価な試験体3が破損したり、或
いはサーボ機構部が破損するを未然に効果的に防ぐこと
ができる。That is, since the actuator 7 is stopped before the surge is applied to the test object, damage to the expensive test object 3 or damage to the servo mechanism can be effectively prevented.
次に、第3図及び第4図は、これらスイッチ回路部6、
微分回路部8、増巾回路部9およびスイッチ駆動回路部
10を構成する具体的回路の一例を示している。Next, FIGS. 3 and 4 show these switch circuit sections 6,
An example of a specific circuit constituting the differentiating circuit section 8, the amplifying circuit section 9, and the switch driving circuit section 10 is shown.
第3図はスイッチ回路部6の具体的回路を示しており、
図中のO12の符号は、第1図と対応する入出力端を示
している。FIG. 3 shows a specific circuit of the switch circuit section 6.
The reference numeral O12 in the figure indicates an input/output terminal corresponding to that in FIG.
スイッチ回路部6は、高速リレースイッチの接点6A、
6Bおよび接片6Cでもって構成されている。The switch circuit section 6 includes a contact point 6A of a high-speed relay switch,
6B and a contact piece 6C.
このスイッチ回路部6の接片6Cは、通常においては接
点6Aに接続しており、サーボ電流は入力端Oから出力
端Pに流れるべくなっている。The contact piece 6C of the switch circuit section 6 is normally connected to the contact point 6A, so that the servo current flows from the input terminal O to the output terminal P.
しかるに、サーボ電流が急変した場合には、後述するス
イッチ駆動回路部10の高速リレースイッチの一部を構
成するリレー駆動部10Aの働きで、接点6Cは接点6
Aから離間されて接点6Bに接続され、接片6Cは接地
されることとなる。However, when the servo current suddenly changes, the contact 6C changes to
A and connected to the contact 6B, and the contact piece 6C is grounded.
これにより、サーボ電流の流れは遮断され、アクチュエ
ータ7の動作は瞬時に停止することとなる。As a result, the flow of the servo current is interrupted, and the operation of the actuator 7 is instantaneously stopped.
第4図は微分回路部8、増巾回路部9およびスイッチ駆
動回路部10の具体的回路を示しており、図中のqの符
号は、第1図と対応る入力端を示でいる。FIG. 4 shows specific circuits of the differential circuit section 8, the amplification circuit section 9, and the switch drive circuit section 10, and the symbol q in the figure indicates the input terminal corresponding to that in FIG. 1.
入力端qに導入された荷重試験体3の破断等にもとづく
急変するサーボ電流は、コンデンサC88Aと抵y。The servo current that changes suddenly due to breakage of the load test specimen 3 introduced into the input terminal q is connected to the capacitor C88A and the resistor y.
8Bで構成される微分部において微分され、微分波つま
りインパルス波を形成する。The signal is differentiated in the differential section composed of 8B, and a differential wave, that is, an impulse wave is formed.
なお、この微分部の時定数は、荷重試験体3の破断型態
により異なるが、金属材料、複合材料およびその構造に
関しては、0.1m5eCとなる程度に設定すればよい
。The time constant of this differential portion varies depending on the fracture type of the load test specimen 3, but may be set to about 0.1 m5eC for metal materials, composite materials, and their structures.
次に、このインパルス波は、トランジスタTr□9 T
r29 A? 9 B等で構成される増巾部において
、増巾および波形成形がなされている。Next, this impulse wave is transmitted to the transistor Tr□9T
r29 A? 9. In the widening section composed of B and the like, the width is widened and the waveform is formed.
そしてこの波形成形されたインパルス波は、サイリスタ
SCR10Bをオン状態にさせるべくそのゲートGに与
えられている。This waveform-shaped impulse wave is applied to the gate G of the thyristor SCR10B to turn it on.
のサイリスタSCRI QBのON状態によりリレー駆
動部10Aを動作させ、前記接片6Cを接点6Bに接続
し、サーボ電流を遮断するようになっている。When the thyristor SCRI QB is turned on, the relay driving section 10A is operated, the contact piece 6C is connected to the contact point 6B, and the servo current is cut off.
このように前記接点6A、6B、接点6Cおよびリレー
駆動部10Aでもって構成される高速リレースイッチを
使用すれば、約5〜lQmsecでもってサーボ電流の
遮断は可能である。If a high-speed relay switch constituted by the contacts 6A, 6B, the contact 6C, and the relay drive section 10A is used in this way, the servo current can be interrupted in about 5 to 1Q msec.
なお、高速リレースイッチのかわりに半導体イツチング
素子を使用するとも可能である。Note that it is also possible to use a semiconductor switching element instead of the high-speed relay switch.
この場合、回路構成が半導体スイッチング素子に対応し
て変わることはいうまでもない。In this case, it goes without saying that the circuit configuration changes depending on the semiconductor switching element.
また、この実施例においては、サーボ信号として電流の
増減にもとすく信号でもって説明したが、電圧の増減に
もとづく信号、あるいはパルス数の増減にもとづく信号
等にも適当に回路構成等を変えることにより、本考案が
適用可能となることは明らかである。In addition, in this embodiment, the servo signal was explained using a signal to increase or decrease the current, but the circuit configuration etc. may be changed appropriately to a signal based on an increase or decrease in voltage or a signal based on an increase or decrease in the number of pulses. Therefore, it is clear that the present invention is applicable.
以上要するに本考案の荷重試験機は、荷重試験体の破断
等によりサーボ信号が急変したことを検出して、サーボ
信号をすみやかに遮断すべく構成たことを特徴とするも
のである。In summary, the load testing machine of the present invention is characterized in that it is configured to detect a sudden change in the servo signal due to breakage of the load test object, etc., and promptly shut off the servo signal.
これにより、流体コントロール機構を介して作動機構を
瞬時に停止させ得、作動機構の暴走等による荷重試験機
の破損・破壊等を防止するとかできる。As a result, the operating mechanism can be stopped instantaneously via the fluid control mechanism, and damage or destruction of the load testing machine due to runaway of the operating mechanism can be prevented.
また、荷重試験体の完全なあるいはほぼ完全な破壊を極
力避は得、破壊等の過程におけるデータが容易にとられ
る。Further, complete or almost complete destruction of the load test specimen can be avoided as much as possible, and data on the process of destruction etc. can be easily collected.
なお、航空機の全機宙吊り試験の様に多くの作動機構を
同時に使用する場合には、機体または負荷部の破損等に
伴う機体のアンバランスを有効に阻止できる。Note that when many actuating mechanisms are used simultaneously, such as in a whole-aircraft suspension test, it is possible to effectively prevent unbalance of the airframe due to damage to the airframe or the load section.
更に、サーボ信号の急変を検知するものであるため、荷
重試験機の内部または外部よりのスパイク的雑音に対し
ても動作するべく構成することは可能で、このように構
成すれば高価な荷重試験体の十分な保護が図れる。Furthermore, since it detects sudden changes in servo signals, it can be configured to operate against spike noises coming from inside or outside the load testing machine. Provides sufficient protection for the body.
第1図は本考案の一実施例を示すブロック回路図、第2
図は荷重試験体の破断に伴うサーボ電流の変化を示す図
、第3図は第1図のスイッチ回路部の具体的な回路図、
第4図は第1図の微分回路部、増巾回路部およびスイッ
チ駆動回路部の具体的な回路図である。
なお、図面に用いられている符号において、1・・・・
・・サーボ増巾器、3・・・・・・荷重試験体、4・・
・・・・サーボバルブ、6・・・・・・スイッチ回路部
、7・・・・・・アクチェータ、8・・・・・・微分回
路部、9・・・・・・増巾回路部、10・・・・・・ス
イッチ駆動回路部である。Fig. 1 is a block circuit diagram showing one embodiment of the present invention;
The figure shows the change in servo current as the load test object breaks, and Figure 3 is a specific circuit diagram of the switch circuit shown in Figure 1.
FIG. 4 is a specific circuit diagram of the differentiator circuit section, amplification circuit section, and switch drive circuit section of FIG. 1. In addition, in the symbols used in the drawings, 1...
...Servo amplifier, 3...Load test specimen, 4...
... Servo valve, 6 ... Switch circuit section, 7 ... Actuator, 8 ... Differentiation circuit section, 9 ... Amplification circuit section, 10...Switch drive circuit section.
Claims (1)
を結合し、上記ロードセルから得られる荷重検出出力と
荷重信号源出力との差をサーボアンプで増巾してサーボ
信号として上記流体圧アクチュエータのサーボバルブに
導出し、上記荷重信号源出力に追従して上記流体圧アク
チュエータが動作するような閉ループ制御を行うように
した荷重試験機において、前記サーボ信号の急変を検知
する手段と、この検知にもとづき前記サーボ信号を遮断
する手段とを夫々具備することを特徴とする荷重試験機
。A fluid pressure actuator is connected to the load test object via a load cell, and the difference between the load detection output obtained from the load cell and the load signal source output is amplified by a servo amplifier and sent as a servo signal to the servo valve of the fluid pressure actuator. In a load testing machine that performs closed loop control in which the fluid pressure actuator operates in accordance with the output of the load signal source, means for detecting a sudden change in the servo signal; A load testing machine characterized by comprising means for blocking a signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1243382U JPS6029717Y2 (en) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | Load testing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1243382U JPS6029717Y2 (en) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | Load testing machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58120950U JPS58120950U (en) | 1983-08-17 |
JPS6029717Y2 true JPS6029717Y2 (en) | 1985-09-07 |
Family
ID=30024999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1243382U Expired JPS6029717Y2 (en) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | Load testing machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6029717Y2 (en) |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP1243382U patent/JPS6029717Y2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58120950U (en) | 1983-08-17 |
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