JPS6151539A - 圧縮試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用骨！ｌ！Ｆｌ この発明は、鋼板等の製造における熱間圧延工程のよう
に、段階的な連続圧縮を実施する場合の加工対象物の性
状の変化等を研究するための圧縮試験装置に関する。

［従来技術と問題点］ 熱間厚板圧延工程をシミュレートするとして、鋼板温度
は８００〜１２００℃であり、６スタンドのミルを有す
るタンデム圧延機をモデルとして、６パス圧下を行うと
すれば、試験片を８００〜１２００℃に加熱し、これを
バス間圧延時間毎に連続して６回圧縮するテストを行う
。実施時間としては、例えば、−１回の圧縮時間を０．
１秒とし、圧縮後除荷して２〜ＩＯ秒後に次の圧縮を行
うということになる。

このように圧延工程を、想定したシミュレーションによ
って、製品材料のしん性１強度などを調べてパススケジ
ュールの決定に役立てたり、また、圧縮時の荷重から変
形抵抗を求め、その結果より圧延荷重を計３γし、パス
スケジュールの決定に役立てるものである。

従来、この種の試験を行う圧縮試験装置としては、第３
図乃至第５図に示すものがある。

第３図に示すものは、通称「カムプラストメ−タコとよ
ばれている圧縮機である。これば、偏心カムｌを回転さ
せることにより、偏心カム部ＩＡがローラ２を押し上げ
、下ラム３を上昇させる。

上ラム４は固定されており、上ラム４と下ラム３の間に
試験片Ｗをセットしておけば、カムｌの回転により下ラ
ム３が上昇し、試験片Ｗを圧縮する。

圧縮力はハウジング（支柱）５で受り止められる。

しかしながら、このような圧縮装置では、偏心カム１の
形状が一定であり、このカム形状を変更交換しない限り
、次の圧縮は行なえず、連続して圧縮を行うことは不可
能である。

第４図に示すものは、油圧を利用した圧縮装置である。

油圧制御装置６から油圧がシリンダ７に加えられ、下ラ
ム８が押し上げられる。試験片Ｗはハウジング５に固定
された上ラム４と下ラム８の間で圧縮される。この装置
は圧縮検出器９による圧ｌ１ｉｆ量の検出と、油圧制御
装置６による制御によって複数回の圧縮が可能である。

しかしながら、この油圧による装置は、圧縮位置を制御
するため、圧縮中の圧縮速度を高精度で制御することは
不可能であり、特に、停止直前の圧縮速度は、圧縮口を
＄？ｉ　ｆｆｆｌにするためには、遅（しなければなら
ないという欠点がある。

第５図に示すものは、くさび板材１２のくさび作用によ
って圧縮するものである。試験片Ｗは上ラム４と下ラム
３の間に置かれ、下ラム３には可動ロール１１が設けら
れており、可動ロール１１の下にはハウジング（フレー
ム）５に支持された固定ロール１０が設けられている。

この固定ロール１０と可動ロール１１との間に、油圧シ
リンダ１３によって押し出されるくさび板材１２が挿入
されると、そのくさび作用によって、可動ロール１１、
下ラム３が押し上げられ、上ラム４との間に置かれた試
験片は圧縮される。

くさび板材１２の形状は第５図（ｂ）に示すようである
。この形状を、第５図（ｃ）に示すように、段階的くさ
び状とすることによって連続して圧縮できるようにする
ことが可能である。

しかし、この装置では、くさび板材１２の長さｌは非常
に長くなり、装置も大きくなる。また、テスト条件に応
じて、くさび板材１２の形状を加工製作しなければなら
ないので、手間と時間がかかり、使用上不便である。

［発明の目的］ そこで、この発明の目的は、従来の圧縮試験装置の欠点
を解消し、高精度で連続的に種々の条件における圧縮試
験の実施が可能な圧縮試験装置を提供することにある。

［発明の構成１ この目的を達成するために、この発明は、試験片を圧縮
すべきラムと、該ラムを駆動するクランク滑子機構と、
前記ラムの位置を調整設定する油圧シリンダと、該油圧
シリンダの油量を制御する制御装置と、前記試験片を圧
縮したときの圧縮反力を支持する支持部材とからなる圧
縮試験装置として構成したものである。

［作用］ この発明は以上の構成としたので、試験片は、予め設定
された圧縮パターンに従って油圧シリンダ内の油量が制
御されることによって位置が設定された第１ラムと、ク
ランク滑子機構によって突き出される第２ラムとの間に
挾まれることによって圧縮される。

クランク滑子機構による滑子の運動は単弦振動的である
。したがって、第２ラムの運動はクランクの偏心量と回
転速度とによって一定のパターンになり、これを繰り返
す。これに対して、油圧シリンダによる作動は連続的で
自由であるが速度は一般に遅い、したがって、第１ラム
の運動速度は遅いけれども、運動量又は位置は油量の制
御によって自由に設定することができる。

したがって、この両者の駆動機構を組み合わせて試験片
を圧縮することとすれば、任意のパターンで段階的かつ
連続的な圧縮変形を試験片に与えることができる。

［実施例］ 以下この発明を図示の実施例について説明する。

第１図は実施例の構成説明図である。試験片Ｗは第１ラ
ム２２と第２ラム２３とに挾まれるように置かれている
。

第１ラム２２は油圧シリンダ２１の油量によって位置が
決められる。その油量の制御は、第１ラム２２の位置を
検出する位置検出器２６からの信号と、設定された運動
パターンとを比較して油量を制御する油量制御装置２０
によってなされる。

第２ラム２３は、ローラ２７を介して押上刃を加えるク
ランク滑子機構の滑子２８によって駆動される。クラン
ク滑子機構は、クランク架台３２に設けられたクランク
本体３１と、クランク３０と、クランク３０と滑子２８
とを連結する連杆２９とからなり、クランク本体３１は
モーフ３４によって設定速度で回転される。第２ラム２
３は第２ラムガイド２５によってガイドされ滑動する。

滑子２８は滑子ガイド３６によってガイドされ滑動する
。

試験機架台３３と強固な２本のボスト２４は、この試験
装置の支持部材を構成し、これに油圧シリンダ２１．第
２ラムガイド２５．滑子ガイド３６及びクランク架台３
２が固着されている。

次にこの実施例の作用について説明する。第１ラム２２
と第２ラム２３との間にセットされた試験片Ｗは両ラム
に挟まれて圧縮される。

第１ラム２２は、その位置を検出する位置検出器２６か
らのフィードバック情報が油量制御装置２０に入力され
、この情報と予め設定され記憶させである圧縮のスケジ
ュールとを比較し油量を制御する制御装置２０により油
圧シリンダ２１の油量が決定され、第１ラム２２の突出
量が決定される。

第２ラムは、クランク３０の回転運動が連杆２９を介し
て滑子２８の図で上下方向の直線往復運動に変えられ、
この運動がローラ２７を介して第２ラム２３に伝達され
、図で上下往復運動を繰り返す。

すなわち、第１ラム２２は、予め任意に設定されたスケ
ジュールに従って位置が順次変更決定される。これに対
して第２ラム２３は、滑子２８がクランク３０の偏心量
と回転速度によって決定される一定の往復運動をするの
で、この滑子２８に突き出されて一定量の突出運動を繰
り返す。

この性質の全く異なる第１ラム２２と第２ラム２３との
運動を利用して、圧延工程をシミュレートするものであ
る。その作動の例を第２図に示すタイムチャートによっ
て説明する。

第２ラム２３はクランク３０の回転によってサインカー
ブ類似の曲線を画いて上下に往復運動をしている。第１
段の圧縮をするにあたっては、第２ラム２３が下方にあ
る間に、油圧シリンダ２１に油を送り第１ラム２２を第
１段設定圧縮量ΔＨ１だけ降下させる。この降下量ΔＨ
１の制御は位置検出器２６と制御装置２０とによって行
われる。

すると、第２ラム２３が上昇してきたとき、Ｓ２の点で
ラムが試験片Ｗに当り、３２〜３３間に試験片ＷをΔＨ
，だけ圧縮することになる。

こうして第１段の圧縮が終って、第２ラムが３３時から
下降に入った後、第１ラムは第２段設定圧縮量ΔＨ２だ
け油量の制御によって降下突出される。その状態で次に
第２ラムが上昇すると５ｓ−ｓ７間において試験片Ｗは
ΔＨ２だけ圧縮されることになる。これが第２段の圧縮
である。

以下、同様な作動を繰り返せば、試験片Ｗを何段階でも
段階的かつ連続的に圧縮することができる。この運動は
クランクの回転速度等を調整することににす、例えば３
２〜３３間の時間を０．　１秒、３３〜Ｓｓ間の時間を
２〜１０秒というような実際の圧延工程にシミュレート
した時間に調整することができる。

なお、この実施例では、油圧シリンダ２１による第１ラ
ム２２は上方に配置して下向きに作用させ、クランク滑
子機構による第２ラム２３は下方に配置して上向きに作
用させたが、この向きは上下逆にしてもよく、横向きに
してもよい。

また、例えば、上ラムは固定とし、下ラムに油圧シリン
ダを組み込んだ構成とすることもできる。

また、上ラムは固定とし、下ラムを駆動するクランク滑
子機構を、油圧シリンダで高さを自由に変更設定するこ
とができる架台上に載置した構成とすることもできる。

また、この実施例で、滑子２８と第２う去２３とを共通
のものとすることもできる。

この装置では、油圧シリンダ２１によって位置が制御さ
れる第１ラム２２は、試験片Ｗを圧縮する時は常に固定
されており、第２ラム２３のみが、クランク３０の回転
によって上昇するため、第４図について説明した圧縮速
度が圧縮完了直前に遅（なる欠点がなくなる。

また、第５図について説明した装置が大きくなる欠点や
、テスト条件に応じてくさび板材１２の形状を変える必
要がなく、任意の条件を与えてテストすることが可能で
ある。

さらに、この装置では、無負荷時に圧縮量の調整を第１
ラム２２の移動により行い、圧縮時はクランク滑子機構
により機械的に行われるので、高精度の段階的連続圧縮
が行われ、実際の鋼板のタンデム圧延に対する精度の良
いシミュレーションが可能となる。

以上説明したように、油圧による位置調整とクランク滑
子機構による圧縮とを組合せたこの装置によって、高精
度の段階的連続圧縮試験を行うことができる。

なお、このような試験装置の作動制御はコンピュータを
利用して行うのが最適であり、この実ｈｉ！ｉ例におい
ても図示しないコンピュータによって制御される。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明による圧縮試験装
置によれば、高精度で任意の圧縮バクーンが付与された
段階的連続的な圧縮試験を実施することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例である圧縮試験装置の説明図
、第２図はその作動のタイムチャート、第３図乃至第５
図は従来の圧縮試験装置の説明図である。 図において、Ｗは試験片、２０は油量制御装置、２１は
油圧シリンダ、２２は第１ラム、２３は第２ラム、２４
はポスト、２６は位置検出器、２７はローラ、２８は滑
子、２９は連杆、３０はクランクである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試験片を圧縮すべきラムと、該ラムを駆動するクランク
   滑子機構と、前記ラムの位置を調整設定する油圧シリン
   ダと、該油圧シリンダの油量を制御する制御装置と、前
   記試験片を圧縮したときの圧縮反力を支持する支持部材
   とからなる圧縮試験装置。