JPS62103537A - 材料試験装置 - Google Patents
材料試験装置Info
- Publication number
- JPS62103537A JPS62103537A JP24346285A JP24346285A JPS62103537A JP S62103537 A JPS62103537 A JP S62103537A JP 24346285 A JP24346285 A JP 24346285A JP 24346285 A JP24346285 A JP 24346285A JP S62103537 A JPS62103537 A JP S62103537A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- piezoelectric element
- signal
- mark
- test piece
- Prior art date
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- Pending
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、変形量の小さい試験片に適した材料試験装置
に関する。
に関する。
［従来の技術］
従来、使用されている材料試験装置は、油圧を用いたア
クチュエータによって試験片に負荷する電気油圧式試験
機と、モータでねじ棹を回転させ、クロスヘッドを上下
動させて負荷を行なう電気式試験機とに大別される。
クチュエータによって試験片に負荷する電気油圧式試験
機と、モータでねじ棹を回転させ、クロスヘッドを上下
動させて負荷を行なう電気式試験機とに大別される。
［発明が解決しようとする問題点］
これら従来の試験機は、力の発生源と試験片の間に油や
ねじ神が介在するので力の伝達ロスが大きく、しかも装
置自体の構造が複雑で小型化することができないので、
微少変位の試験を行なうには適していないという問題点
があるほか、ランニングコストが大きいという問題点も
あった。
ねじ神が介在するので力の伝達ロスが大きく、しかも装
置自体の構造が複雑で小型化することができないので、
微少変位の試験を行なうには適していないという問題点
があるほか、ランニングコストが大きいという問題点も
あった。
餓近、セラミックス材料等の高剛性材料が発達し、これ
らの強度試験（疲労試験等）を行なう機会が多くなって
いるが、高剛性材料は負荷に対する変形ｊ；）が小さい
ので、従来の材料試験機で試験を行なうのは精度的およ
び経済的に好ましいものではなかった。
らの強度試験（疲労試験等）を行なう機会が多くなって
いるが、高剛性材料は負荷に対する変形ｊ；）が小さい
ので、従来の材料試験機で試験を行なうのは精度的およ
び経済的に好ましいものではなかった。
（問題点を解決するための手段）
Ｌ記問題点を解決するため、本発明は次のような構成を
採用した。
採用した。
すなわち、本発明にかかる材料試験装置は、試験片に直
接または間接に当接して荷重を負荷する圧電素子と、所
望の負荷パターンに応じて＋ｍ記圧電素子に負荷信号を
出力する制御装置とをそなえてなる。
接または間接に当接して荷重を負荷する圧電素子と、所
望の負荷パターンに応じて＋ｍ記圧電素子に負荷信号を
出力する制御装置とをそなえてなる。
［作 川］
圧電素ｒが負荷用のアクチュエータとして働き、制御装
置からの出力に基いて試験片に試験荷重を負荷する。
置からの出力に基いて試験片に試験荷重を負荷する。
［実施例］
以下１図面にあられされた実施例について説明する。
この材料試験装置ｌは、本体２にアクチュエータとして
働く圧電素子３を取り付けてなり、本体２には、左右１
対の支柱５と該支柱によって支持されるフレーム７が設
けられている。フレーム７にはロードセル９を介して上
方つかみ具ｌＯが取り付けられ、圧電素子３には下方つ
かみ具１１が取り４＝ｌけられている。これら両つかみ
！ｉ：ｌｏ、ＩＩによって保持される試験片１３には標
点間伸び計１５が取り付けられる。また、下方つかみ具
１１には、該つかみ珪の変位を検出する差動トランス式
の変位計１７が取り付けられている。
働く圧電素子３を取り付けてなり、本体２には、左右１
対の支柱５と該支柱によって支持されるフレーム７が設
けられている。フレーム７にはロードセル９を介して上
方つかみ具ｌＯが取り付けられ、圧電素子３には下方つ
かみ具１１が取り４＝ｌけられている。これら両つかみ
！ｉ：ｌｏ、ＩＩによって保持される試験片１３には標
点間伸び計１５が取り付けられる。また、下方つかみ具
１１には、該つかみ珪の変位を検出する差動トランス式
の変位計１７が取り付けられている。
Ｊｌ記ロードセル９、伸び計１５、変位計１７は制御装
置２０に接続されている。制御装置２０は、負荷パター
ンに基いて負荷信号を発信する発信器２１、誤差増幅器
としての機能を有する制御器２２、切換スイッチ２３お
よび検出信号を増幅する増幅器２４（Ａ 、 Ｂ 、
Ｃ）をそなえ、ロードセル９は３個の増幅器２４のうち
Ａに接続され、伸び計１５はＢに。
置２０に接続されている。制御装置２０は、負荷パター
ンに基いて負荷信号を発信する発信器２１、誤差増幅器
としての機能を有する制御器２２、切換スイッチ２３お
よび検出信号を増幅する増幅器２４（Ａ 、 Ｂ 、
Ｃ）をそなえ、ロードセル９は３個の増幅器２４のうち
Ａに接続され、伸び計１５はＢに。
また変位計１７はＣにそれぞれ接続されている。これら
検出部からの入力すなわち荷重信号ａ、標点間伸び信号
ｂ、変位信号Ｃは、切換スイッチ２３によって選択され
、制御器２２に供給される。
検出部からの入力すなわち荷重信号ａ、標点間伸び信号
ｂ、変位信号Ｃは、切換スイッチ２３によって選択され
、制御器２２に供給される。
この材料試験装置ｌを用いて、例えば正弦波の負荷で標
点間伸び制御試験を行なう場合は、切換スイッチ２３を
Ｂに切り換えて標点間伸び計からの検出信号を選択する
。そして、希望する負荷パターンを発信器２１で設定し
、負荷信号を発信させる。この発信器２１からの出力信
号と、検出増幅器２４（Ｂ）の出力信号とが制御器２２
によって比較演算され、両者の偏差（誤差）がＰｊＤ増
幅され。
点間伸び制御試験を行なう場合は、切換スイッチ２３を
Ｂに切り換えて標点間伸び計からの検出信号を選択する
。そして、希望する負荷パターンを発信器２１で設定し
、負荷信号を発信させる。この発信器２１からの出力信
号と、検出増幅器２４（Ｂ）の出力信号とが制御器２２
によって比較演算され、両者の偏差（誤差）がＰｊＤ増
幅され。
操作信号ｄとして圧電素子３に出力される。この電圧出
力によって圧電素子が変形し、試験片１３に負荷が加え
られるのであるにのようにして、発信器２１を目標値と
して閉回路が追値制御を行ない、所望の材料試験が行な
われる。なお、圧電素子としては、水晶、ニオブ酸リチ
ウム、チタン酸バリウム、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺ
Ｔ）などを材料とするものがあるが、なかでは圧電効果
の大きいＰＺＴ系圧主圧電素子いるのが好ましい。
力によって圧電素子が変形し、試験片１３に負荷が加え
られるのであるにのようにして、発信器２１を目標値と
して閉回路が追値制御を行ない、所望の材料試験が行な
われる。なお、圧電素子としては、水晶、ニオブ酸リチ
ウム、チタン酸バリウム、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺ
Ｔ）などを材料とするものがあるが、なかでは圧電効果
の大きいＰＺＴ系圧主圧電素子いるのが好ましい。
制御装置２０の構成は図示例に限定されない。
この材料試験装置１は、構造的に簡単なので信頼性が高
く、安価である。また、試験片に直接的に負荷を加える
ので効率が高く、ランニングコストか安い。アクチュエ
ータ自体を小型化することができるので、小さな試験片
の試験を行なうことができる。作動油や水を使わない電
気式の装置であるから、設置や保守が容易である。
く、安価である。また、試験片に直接的に負荷を加える
ので効率が高く、ランニングコストか安い。アクチュエ
ータ自体を小型化することができるので、小さな試験片
の試験を行なうことができる。作動油や水を使わない電
気式の装置であるから、設置や保守が容易である。
なお、第２図に示す如く、複数個の圧電素子３を負荷軸
ヒに並べて使用すれば容易に変位を大きくとることがで
きる。また、パイプの内圧試験を行なう場合は、第３図
のように圧電素子３をロードセル９とともに試験片であ
るパイプの内部に嵌装して負荷すればよい。また、第１
図のつかみ具１０、ＩＩを交換すれば曲げ試験を行なう
ことも可能である。また、図示例のような繰返し試験機
ではなく引張試験機や圧縮試験機としても実施できる。
ヒに並べて使用すれば容易に変位を大きくとることがで
きる。また、パイプの内圧試験を行なう場合は、第３図
のように圧電素子３をロードセル９とともに試験片であ
るパイプの内部に嵌装して負荷すればよい。また、第１
図のつかみ具１０、ＩＩを交換すれば曲げ試験を行なう
ことも可能である。また、図示例のような繰返し試験機
ではなく引張試験機や圧縮試験機としても実施できる。
小型化が図れるので、卓上試験機、ポータプル試験機の
形にすることもできる。
形にすることもできる。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる材料試
験装置は、油やねじ棹を用いないので試験片負荷用の力
の伝達ロスが少なく、ランニングコストが安い。また、
構造が簡単でコンパクトなものとすることができ、変形
機の少ない材料の試験に適したものである。
験装置は、油やねじ棹を用いないので試験片負荷用の力
の伝達ロスが少なく、ランニングコストが安い。また、
構造が簡単でコンパクトなものとすることができ、変形
機の少ない材料の試験に適したものである。
第１図は本発明の１実施例をあられす構成説明図、第２
図、第３図は異なる実施例の説明図である。
図、第３図は異なる実施例の説明図である。
Claims (1)
- （１）試験片に直接または間接に当接して荷重を負荷す
る圧電素子と、所望の負荷パターンに応じて前記圧電素
子に負荷信号を与える制御装置とをそなえてなる材料試
験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24346285A JPS62103537A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 材料試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24346285A JPS62103537A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 材料試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62103537A true JPS62103537A (ja) | 1987-05-14 |
Family
ID=17104244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24346285A Pending JPS62103537A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 材料試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62103537A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013160674A (ja) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Shimadzu Corp | 材料試験機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651642A (en) * | 1979-10-02 | 1981-05-09 | Schenck Ag Carl | Material tester |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP24346285A patent/JPS62103537A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651642A (en) * | 1979-10-02 | 1981-05-09 | Schenck Ag Carl | Material tester |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013160674A (ja) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Shimadzu Corp | 材料試験機 |
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