JPS62134540A - Heat fatigue tester - Google Patents

Heat fatigue tester

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JPS62134540A
JPS62134540A JP27498685A JP27498685A JPS62134540A JP S62134540 A JPS62134540 A JP S62134540A JP 27498685 A JP27498685 A JP 27498685A JP 27498685 A JP27498685 A JP 27498685A JP S62134540 A JPS62134540 A JP S62134540A
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test piece
cooling
holder
piece
test
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Koichi Niihara
晧一 新原
Takuo Kusano
草野 拓男
Koichi Takada
紘一 高田
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Nippon Light Metal Co Ltd
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Nippon Light Metal Co Ltd
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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to perform the measurement of fatigue characteristics conforming to an actual use stage, by a method wherein a test piece held so as to be movable to horizontal and vertical directions is moved to a heating part, a cooling part and a bending testing part to apply heat stress or dynamic stress to the test piece. CONSTITUTION:A heating part 30 is a heating oven 32 receiving the test piece 1 held by a holder 20 and has a proper heating means corresponding to heating temp. or a temp. rising speed. A cooling part 40 is constituted of a cooling chamber 42 receiving the test piece 1 held by the holder and a spray nozzle 44 protruded into said cooling chamber 42 and spraying a cooling medium to the test piece 1. A bending test part 50 is arranged at a position at a right angle, that is, horizontal to a base frame 10 above the cooling part 40 and loaded with a wt. 71 capable of applying the same or different load to the test piece 1 to make it possible to apply static load and there is no pulsation and accurate load can be applied to the test piece.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は熱疲労試験機に関するもので、更に詳細には
、材料が実用上で受ける熱応力と折曲げ応力とを複合的
に試験片に印加することによって、実用上の負荷に限り
なく近似した熱疲労サイクルを試験片に加え、これによ
って実用上のRQJ予mすを可能にすることを目的とす
る熱疲労試験機に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] This invention relates to a thermal fatigue testing machine, and more specifically, it is a thermal fatigue tester that combines thermal stress and bending stress that a material receives in practical use into a test piece. The present invention relates to a thermal fatigue testing machine whose purpose is to apply a thermal fatigue cycle that closely approximates a practical load to a test piece, thereby making it possible to prepare a practical RQJ.

[従来の技術] 一般に、多くの金属、合金及びセラミックス等の材料は
熱応力と力学的応力の複合環において使用されるが、そ
の使用に際して熱疲労試験によってその耐用性を評価す
ることが必要とされている。
[Prior Art] Generally, many materials such as metals, alloys, and ceramics are used in complex rings of thermal stress and mechanical stress, but when they are used, it is necessary to evaluate their durability through thermal fatigue tests. has been done.

そのため、従来では、一般に単一の試験片を用意し、所
定の力学的応力、例えば回転、振動、ねじれ、剪断ある
いは曲げ等の応力を連続もしくは断続的に繰返して印加
する試験機や、これらの印加を炉内の加熱雰囲気下で行
う試験機等が採用されている。
For this reason, in the past, testing machines that generally prepare a single test piece and repeatedly apply a predetermined mechanical stress, such as rotation, vibration, torsion, shearing, or bending, continuously or intermittently, or Testing machines and the like that apply the voltage in a heated atmosphere inside a furnace are used.

[発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、従来の試験機では、単なる常温もしくは
高温下における機械的疲労特性を材料相互に比較するデ
ータを得るに過ぎず、また、単純に試験片の加熱と急冷
を繰返ず方法では熱損傷抵抗を慣互に比較するデータを
得るに過ぎなかった。
[Problems to be solved by the invention] However, conventional testing machines merely obtain data for comparing the mechanical fatigue properties of materials at room temperature or high temperature; The method without repeated quenching only provided data for conventional comparison of thermal damage resistance.

しかし、多くの金属、合金あるいはセラミックス等のv
JFlは熱応力(加熱・冷却の熱サイクルによる残留応
力)と力学的応力(荷重による負荷応力)とが同時にも
しくは交互に繰返し印加される応力場で使用されるのが
一般的であって、このような使用の実情に即した疲労特
性の測定は材料のQ i@を事前に予測する上で不可欠
である。したがって、これらの使用実態に即した熱疲労
試験を行う試験機の開発が望まれているのが現状である
However, many metals, alloys, ceramics, etc.
JFl is generally used in stress fields where thermal stress (residual stress due to thermal cycles of heating and cooling) and mechanical stress (loaded stress due to load) are repeatedly applied simultaneously or alternately. Measuring fatigue properties according to the actual conditions of use is essential for predicting the Q i@ of a material in advance. Therefore, there is currently a demand for the development of a testing machine that can perform thermal fatigue tests in accordance with these usage conditions.

[問題点を解決するための手段] この発明は上記事情に鑑みなされたもので、上記技術的
課題を解決する手段として、試験片に対して所定の熱応
力と力学向応ノjを繰返しあるいは任意に印加して最終
的に破壊に至らしめることにより、材料である試験片の
使用の実情に即した疲労特性の測定を行えるようにした
ことを特徴とJる熱疲労試験機を提供しようとげるもの
である。
[Means for Solving the Problems] This invention was made in view of the above circumstances, and as a means for solving the above technical problems, it is a method of repeatedly subjecting a test piece to a predetermined thermal stress and mechanical direction. It is an object of the present invention to provide a thermal fatigue testing machine characterized by being able to measure fatigue properties in accordance with the actual usage of a test piece as a material by applying an arbitrary amount of heat until it finally breaks down. It is something.

すなわち、この発明は、試験片を保持するホルダを水平
及び垂直方向に移動可能に垂下する基体フレームの下方
に、加熱部と冷却部とを設置づると共に、上記冷却部の
上方に折曲げ試験部を設置し、上記ホルダにより保持さ
れる試験片を、上記加熱部、冷却部及び折曲げ試験部に
選択的に移動して、上記試験片に所定の熱応力及び力学
的応力を印加するようにしたことを特徴とする熱疲労試
験機を提供しようとするものである。
That is, the present invention includes a heating section and a cooling section installed below a base frame from which a holder for holding a test piece hangs movably in horizontal and vertical directions, and a bending test section above the cooling section. and selectively move the test piece held by the holder to the heating section, cooling section, and bending test section to apply predetermined thermal stress and mechanical stress to the test piece. The present invention aims to provide a thermal fatigue testing machine characterized by the following features.

この発明において、上記冷却部は、試験片を保持するホ
ルダを収容する冷却室と、この冷却室内に突出して上記
試験片に水等の冷却媒体を噴霧する噴霧ノズルとで構成
され、また、上記折曲げ試験部は、上記冷却部の上方に
おける水平位置に配設されると共に、上記試験片に対し
てそれぞれ進退可能な二又状支持片と荷重印加片とで構
成される。更に、上記ホルダは、試験片を挿入すると共
に支持片及び荷重印加片を挿入する開口を有するホルダ
本体と、このホルダ本体の中間部における上記開口の間
口方向に対し直交しかつ試験片に関して対称的にそれぞ
れ間隔をおいて穿設される4つの目通孔と、上記各目通
孔内に嵌挿されて上記試験片を保持し荷重支点ともなる
保持ピンとで構成される。この場合、上記開口は1つで
あってもよいが、複数の試験片を同時に試験づるときに
は、その試験片に応じた複数の間口を設けたホルダを使
用づることが好ましく、それに対応して支持片、荷重印
加片を段設する。
In the present invention, the cooling unit includes a cooling chamber that accommodates a holder that holds the test piece, and a spray nozzle that projects into the cooling chamber and sprays a cooling medium such as water onto the test piece. The bending test section is disposed in a horizontal position above the cooling section, and is composed of a forked support piece and a load application piece that can move forward and backward with respect to the test piece. Further, the holder includes a holder main body having an opening into which the test piece is inserted, and a supporting piece and a load applying piece. It consists of four through holes drilled at intervals, respectively, and a holding pin that is fitted into each of the through holes to hold the test piece and serve as a load fulcrum. In this case, the number of openings may be one, but when testing multiple test pieces at the same time, it is preferable to use a holder with multiple openings corresponding to the test pieces. The load application pieces are set in stages.

1作用」 上記技術的手段は次のように作用する。1 action” The above technical means works as follows.

水平及び垂直方向に移動可能なホルダにより保持される
試験片を、加熱部、冷却部及び折曲げ試験部に移動して
、試験片に加熱、冷却及び折曲げ荷重等の熱応力あるい
は力学的応力の印加を繰返しあるいは任意に行うことに
より、試験片の材料の使用の実情に即した疲労特性の測
定を行うことができる。
A test piece held by a horizontally and vertically movable holder is moved to a heating section, a cooling section, and a bending test section, and the test piece is subjected to thermal stress or mechanical stress such as heating, cooling, and bending loads. By repeatedly or arbitrarily applying , it is possible to measure the fatigue properties in accordance with the actual usage of the material of the test piece.

[実施例] 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
[Example] Examples of the present invention will be described in detail below based on the drawings.

@1図はこの発明の熱疲労試験機の概略正面図を示し、
第2図及び第3図はそれぞれ第1図の側面図及び拡大平
面図を示すもので、この発明の熱疲労試験機は、例えば
セラミックスの疲労特性の測定等に使用される試験機に
関するもので、3個の試験片を同時に試験づる場合に関
するしのである。なお、試験片の数の増減に応じて関連
部分の設計変更が伴うことは勿論である。
@Figure 1 shows a schematic front view of the thermal fatigue testing machine of the present invention,
2 and 3 show a side view and an enlarged plan view of FIG. 1, respectively, and the thermal fatigue testing machine of the present invention relates to a testing machine used, for example, to measure the fatigue characteristics of ceramics. , which relates to the case where three specimens are tested at the same time. It goes without saying that the design of related parts will need to be changed in response to an increase or decrease in the number of test pieces.

この発明の試験機は、門型に形成された基体フレーム1
0に水平及び垂直可能に垂下される試験片1のホルダ2
0と、この基体フレーム10の下方に並設される加熱部
30と冷却部40と、上記冷却部40の上方に設置され
る折曲げ試験部50とで主要部が構成されている。
The testing machine of this invention has a base frame 1 formed in a gate shape.
Holder 2 for test piece 1 that can be hung horizontally and vertically at 0
0, a heating section 30 and a cooling section 40 arranged in parallel below the base frame 10, and a bending test section 50 arranged above the cooling section 40.

この場合、上記基体フレーム10の水平上部には水平案
内軸12が架設されており、この水平案内軸12には電
動モータあるいはエアシリンダ等による駆動装置(図面
ではエアシリンダを示ず)19により移動づるスライダ
14を介して垂直移動用モータ16が水平移動可能に取
付けられている。また、垂直移動用モータ16の駆動軸
18に装着されたビニオン11に噛合うラック部13を
有する垂直移動@1115が上記基体フレーム10に対
して垂直移動可能に取付けられており、この垂直柱@8
115の下端に連結ロッド17を介して上記ホルダ20
が取付けられている。
In this case, a horizontal guide shaft 12 is installed on the horizontal upper part of the base frame 10, and the horizontal guide shaft 12 is moved by a drive device 19 such as an electric motor or an air cylinder (the air cylinder is not shown in the drawing). A vertical movement motor 16 is attached via a slider 14 so as to be horizontally movable. Further, a vertical movement @ 1115 having a rack part 13 that meshes with the pinion 11 attached to the drive shaft 18 of the vertical movement motor 16 is attached to the base frame 10 so as to be vertically movable, and this vertical column @ 8
The holder 20 is connected to the lower end of the holder 115 via the connecting rod 17.
is installed.

なお、試験片1は標準試験法に応じて例えばセラミック
ス試験片の場合にはJIS  R1601規格に準じて
矩形状に製作されるが、金属製試験片1の場合には丸棒
となしうる。
Note that the test piece 1 is manufactured in a rectangular shape according to the standard test method, for example, in the case of a ceramic test piece, according to the JIS R1601 standard, but in the case of a metal test piece 1, it can be made into a round bar.

上記ホルダ20は、第6図ないし第8図に示4ように、
試験片1を中心に挿入すると共に後述する折曲げ試験部
50の支持片52及び荷重印加片54を左右から挿入す
る3つの開口22と上記連結ロッド17の連結用ねじ孔
24とを有するホルダ本体26と、このホルダ本体26
の中間部における旧訳間口22の間口方向に対して直交
しかつ試験片1に関して対称的にそれぞれ間隔をおいて
穿設される4つのL」通孔28(具体的には二組の貫通
孔28aと28bとから成る。)と、上記各貫通孔28
内に嵌挿されて上記試験片1を保持する保持ピン21と
で構成されている。このように構成されるホルダ20と
上記連結ロッド17は試験条件に応じて、高温に耐え得
るS UH3等の耐熱鋼やセラミックス等の材質のもの
が使用される。また、上記連結ロッド17には冷却に有
利なように冷却フィン17aがラック部13に当らない
3面に設けられている(第9図参照)。
As shown in FIGS. 6 to 8, the holder 20 includes:
A holder main body having three openings 22 into which the test piece 1 is inserted centrally and into which the support piece 52 and load application piece 54 of the bending test section 50 to be described later are inserted from the left and right, and a screw hole 24 for connection of the connection rod 17. 26 and this holder body 26
Four L" through holes 28 (specifically, two sets of through holes 28a) are perpendicular to the frontage direction of the old translation frontage 22 in the middle part of and 28b), and each of the through holes 28
It is comprised of a holding pin 21 that is inserted into the holding pin 21 and holds the test piece 1. The holder 20 and the connecting rod 17 constructed in this manner are made of materials such as heat-resistant steel such as SUH3 or ceramics that can withstand high temperatures, depending on the test conditions. Further, cooling fins 17a are provided on three sides of the connecting rod 17 that do not contact the rack portion 13 for advantageous cooling (see FIG. 9).

上記加熱部30は、第1図に示すように、上記ホルダ2
0によって保持された試験片1を収容する加熱炉32内
にヒータ34を配設した電気炉で構成されている。なお
、加熱部30は必ずしも電気炉である必要はなく、加熱
温度や昇温速度に応じて、例えば電磁誘導加熱等のその
他の加熱手段を有する炉等であってもよい。
The heating section 30 is connected to the holder 2 as shown in FIG.
The test piece is composed of an electric furnace in which a heater 34 is disposed within a heating furnace 32 that accommodates a test piece 1 held by a wire. Note that the heating section 30 does not necessarily need to be an electric furnace, and may be a furnace or the like having other heating means such as electromagnetic induction heating, depending on the heating temperature and temperature increase rate.

また、上記冷却部40は、上記ホルダ20によって保持
された試験片1を収容する冷却室42と、この冷却室4
2内に突出して試験片1に冷却媒体である水、高圧空気
、液体窒素等を噴霧する噴霧ノズル44とで構成されて
いる。なお、冷却媒体として水を使用する場合等には、
噴霧ノズル44は冷却室42の下方に配置されたタンク
46内に収容された水を噴霧すべく連結管48を介して
タンク46と接続されると共に、空気管49と接続され
、空気管49に設けられた調節弁41によって噴霧聞が
自由に調整できるようになっている。したがって、試験
片1の任意の冷加速度を得ることができる。また、この
ように冷却水を試験片1に噴霧することにより、冷却速
度を上げることができる。
The cooling unit 40 also includes a cooling chamber 42 that accommodates the test piece 1 held by the holder 20, and a cooling chamber 42 that accommodates the test piece 1 held by the holder 20.
2 and a spray nozzle 44 that projects into the test piece 1 and sprays a cooling medium such as water, high-pressure air, liquid nitrogen, etc. onto the test piece 1. In addition, when using water as a cooling medium,
The spray nozzle 44 is connected to the tank 46 via a connecting pipe 48 in order to spray water stored in a tank 46 disposed below the cooling chamber 42 , and is also connected to an air pipe 49 . The spray height can be freely adjusted by means of the provided control valve 41. Therefore, any cooling acceleration of the test piece 1 can be obtained. Furthermore, by spraying cooling water onto the test piece 1 in this manner, the cooling rate can be increased.

一方、上記折曲げ試験部50は、第4図及び第5図に示
すように、上記冷却部40の上方に基体フレーム10に
対して直角すなわち水平の位置に配設されると共に、試
験片1に対してそれぞれ進退可能な3個の二又状支持片
52(具体的には52a、 52b、 52C)と荷重
印加片54(具体的には54a、54b、54c )と
で構成されており、上記各支持片52は支持片固定部5
2°に連結されるトラブルジヨイント機構を利用したリ
ンク装置56にて支持され、エアシリンダ56aを作動
することによってレール72を介して試験片1に対して
進退可能となっている。また、各荷重印加片54は、支
持片52と対称的に同数Of設され各々ベアリング58
により摺動可能に保1.Jされる摺動軸51の一端に装
着されており、摺動@51の他端にピン53と長孔55
を介して荷車印加用揺動アーム57に連結され、そして
、揺動アーム57に連結する往復運動機構60によって
試験片1に対して進退可能になっている。なおこの場合
、上記揺動アーム57は、上記ホルダ20の各開口22
に対応して3つ段設されており、各揺動アーム57は同
一の支軸59をもって基体フレーム10に枢支されて水
平方向に1ヱ動可能となっている。また、揺動アーム5
7の自由端部にはワイt770を介して所定の荷重(3
つの試験片1に対して同−又は異なる荷重となしうる。
On the other hand, as shown in FIG. 4 and FIG. It is composed of three forked support pieces 52 (specifically, 52a, 52b, 52C) and a load application piece 54 (specifically, 54a, 54b, 54c) that can move forward and backward with respect to each other. Each of the support pieces 52 is connected to the support piece fixing portion 5
It is supported by a link device 56 using a trouble joint mechanism connected at 2 degrees, and can move forward and backward relative to the test piece 1 via a rail 72 by operating an air cylinder 56a. Further, each load application piece 54 is provided symmetrically with the same number of support pieces 52, and each bearing 58
Keep it slidable by 1. A pin 53 and a long hole 55 are attached to the other end of the sliding shaft 51.
The reciprocating mechanism 60 is connected to the swinging arm 57 for applying a cart through the swinging arm 57, and can move forward and backward relative to the test piece 1. Note that in this case, the swing arm 57 is connected to each opening 22 of the holder 20.
The swing arms 57 are arranged in three stages corresponding to the above, and each swing arm 57 is pivotally supported by the base frame 10 with the same support shaft 59, so that it can move one degree in the horizontal direction. In addition, the swing arm 5
A predetermined load (3
The same or different loads can be applied to each test piece 1.

)を印加するウェイト71が負荷されている(第1図及
び第2図参照)。なお、上記往復運動機構60は、正逆
回転可能な減速装置付き駆動モータ61と、伝達ギヤ6
2を介して駆動モータ61の駆動軸63に装着された駆
動ギヤ64からの回転を受ける従動ギア65と一体的に
装着される回転ねじ筒66と、この回転ねじ筒66に貫
通状にねじ結合されて往復動するねじ軸67とで構成さ
れており、ねじ軸67の先端部に取付けられた連結台6
8はねじ軸67の往復動に応じてレール72°上を摺動
するようになってJ3す、連結台68に起立する係止ロ
ッド69に上記揺動アーム57がウェイト71の荷重に
よって係止されている。したがって、上記往復運動機構
60の駆動1−夕61の正逆回転によってねじ軸67が
往復移動することにより、レール72゛上を連結台68
及び揺動アーム57を介して荷重印加片54が試験片1
に対して進退移動丈るようになっている。
) is loaded (see FIGS. 1 and 2). The reciprocating mechanism 60 includes a drive motor 61 with a reduction gear that can rotate forward and reverse, and a transmission gear 6.
A rotating threaded barrel 66 is integrally attached to a driven gear 65 that receives rotation from a drive gear 64 attached to a drive shaft 63 of a drive motor 61 via a rotary threaded barrel 66, and a screw is coupled to the rotating threaded barrel 66 in a penetrating manner. A connecting base 6 is attached to the tip of the screw shaft 67.
8 slides on the rail 72° according to the reciprocating movement of the screw shaft 67, and the swing arm 57 is locked by the load of the weight 71 to the locking rod 69 that stands up on the connecting table 68. has been done. Therefore, by reciprocating the screw shaft 67 by the forward and reverse rotation of the drives 1 and 61 of the reciprocating mechanism 60, the connecting table 68 moves on the rail 72'.
The load application piece 54 is applied to the test piece 1 via the swing arm 57.
It is designed to move forward and backward.

このように構成される折曲げ試験部50によれば、試験
片1に静的荷重を印加することができ、従来の油圧シリ
ンダ等の油圧負荷式による荷r口印加方法のような脈動
はなく、試験片1に対して正確に荷重を印加するとがで
きる。なおこの場合、上記駆動モータ61の回転を高速
にすることにより、動的荷重を印加することもできる。
According to the bending test section 50 configured in this way, a static load can be applied to the test piece 1, and there is no pulsation unlike the conventional load application method using a hydraulic load type such as a hydraulic cylinder. , it is possible to accurately apply a load to the test piece 1. In this case, a dynamic load can also be applied by increasing the rotation speed of the drive motor 61.

、上記のように構成されるこの発明の熱疲労試験機を用
いて試験片1の疲労特性を測定ザる場合を第10図に示
す制御回路図を参照して説明すると、まず、例えば所定
の寸法のセラミックス試験片(JIS R1601規格
参照)を用意して、保持ピン28aをセラ1へした上記
ホルダ20の各開口22内に挿入し、保持ピン28bで
挾持した後連結ロッド17を垂直移動軸15に組付け(
この場合、試験片1は遊びをもって保持されている。)
、そして、手動あるいはシリンダ19及び垂直移動用モ
ータ1Gによってホルダ20を加熱部30内に移動させ
て所定の温度に加熱した後、ホルダ20を冷却部40に
移動して噴霧ノズル44によって急速冷却する。次に、
冷却された試験片1を折曲げ試験部50に移動し、試験
片1に向って折曲げ試験部50の支持片52と荷重印加
片54どを当接した状態において各試験片1ごとに同−
又は異なる荷重を印加して曲げ強さ試験を行う。
The case of measuring the fatigue characteristics of the test piece 1 using the thermal fatigue tester of the present invention configured as described above will be explained with reference to the control circuit diagram shown in FIG. Prepare a ceramic test piece (refer to JIS R1601 standard) of the same dimensions, insert the holding pin 28a into each opening 22 of the above-mentioned holder 20 attached to the cellar 1, hold it with the holding pin 28b, and then move the connecting rod 17 along the vertical movement axis. Assemble to 15 (
In this case, the test piece 1 is held with some play. )
Then, the holder 20 is moved into the heating section 30 manually or by the cylinder 19 and the vertical movement motor 1G and heated to a predetermined temperature, and then the holder 20 is moved to the cooling section 40 and rapidly cooled by the spray nozzle 44. . next,
The cooled test piece 1 is moved to the bending test section 50, and the same test is carried out for each test piece 1 while the support piece 52 and load application piece 54 of the bending test section 50 are in contact with each other toward the test piece 1. −
Or perform a bending strength test by applying different loads.

この場合、リンク装置56を作1IIIノシて支持片5
2を間口22内に挿入し、支持ピン28aとの間で試験
片1を挟持させた後、荷重印加片54を前進させて試験
片1に当接し、所定の荷重を印加する。もし、印加され
た荷重に試験片1が耐えられない場合には、試験片1は
中心部から折れ、折れた試験片1は保持ピン28bでボ
ルダ20からの離脱が阻止される。
In this case, the link device 56 is made 1III and the support piece 5
2 is inserted into the opening 22 and the test piece 1 is held between it and the support pin 28a, and then the load application piece 54 is advanced to abut the test piece 1 and apply a predetermined load. If the test piece 1 cannot withstand the applied load, the test piece 1 will break from the center, and the broken test piece 1 will be prevented from detaching from the boulder 20 by the holding pin 28b.

一方、荷重印加片54の一定以上の前進は1z動アーム
57が再び係止ロッド69と接することによって阻止さ
れる。以下同様に、加熱、冷却及び折曲げ試験を繰返し
行って最終的に破壊に至らしめることにより、疲労特性
の討測を行う。この場合の繰返し回数はカウンタ77に
よってカウントされる。なお、試験片1が破壊されると
、荷重印加片54が前進しウェイト71が下方に落下づ
るので、この際、ワイヤ70に固着された作動片76に
よってスイッチ74を作動させることにより、その信号
がプログラムシーケンサ75に送られ、このプログラム
シーケンサ75からカウンタ77に信号が送られ、以後
のカウントを停止する。試験片1が3個とも全て破壊に
至った場合には各駆動部に信号が送られて、ホルダ20
の移動及び折曲げ試験装置50の駆動が停止される。
On the other hand, the forward movement of the load application piece 54 beyond a certain level is prevented by the 1z movable arm 57 coming into contact with the locking rod 69 again. Similarly, the fatigue properties are investigated by repeatedly conducting heating, cooling, and bending tests to finally reach failure. The number of repetitions in this case is counted by a counter 77. Note that when the test piece 1 is destroyed, the load applying piece 54 moves forward and the weight 71 falls downward. is sent to the program sequencer 75, and the program sequencer 75 sends a signal to the counter 77 to stop further counting. If all three test pieces 1 are destroyed, a signal is sent to each drive unit and the holder 20
The movement of the bending test device 50 and the driving of the bending test device 50 are stopped.

上記試験では、試験片1を加熱、冷却及び折曲げの順に
繰返し行う場合について説明したが、必ずしもこの手順
で行う必要はなく、上記加熱、冷却及び折曲げを任意に
行って試験片1に熱応力及び力学的応力を印加するよう
にしてもよい。
In the above test, we explained the case in which the test piece 1 is repeatedly heated, cooled, and bent in the order of heating, cooling, and bending. However, it is not necessary to perform the test in this order. Stress and mechanical stress may be applied.

また、上記実施例ではセラミックスの熱疲労試験の場合
について説明したが、試験片1は必ずしもセラミックス
に限られるものではなく、金属や合金についても同様に
熱疲労試験を行うことができ、試験片1の材質によって
は冷却媒体を水片外のもの、例えば液体窒素としてもよ
く、また、駆動軸51に歪みゲージを貼りつけて上記囲
動’r(It 51にかかる反力を測定することによっ
て曲げ強さを測定することもできる。
Furthermore, although the above embodiment describes the case of a thermal fatigue test of ceramics, the test piece 1 is not necessarily limited to ceramics, and the thermal fatigue test can be similarly performed on metals and alloys. Depending on the material, the cooling medium may be something other than water, for example, liquid nitrogen.Also, a strain gauge may be attached to the drive shaft 51 to measure the reaction force applied to the above-mentioned circumferential movement 'r (It 51). Strength can also be measured.

「発明の効果コ 以上に説明しIζように、この発明の熱疲労試験機によ
れば、水平及び垂直方向に移動可能なホルダにより保持
される複数の試験片を、加熱部、冷却部及び折曲げ試験
部に任意に自動的に移動することができるため、試験片
に加熱、冷却等の熱応力及び折曲げ荷重等の力学的応力
の印加を繰返しあるいは任意に行うことができると共に
、材料の使用の実情に即した疲労特性を正確に測定する
ことができるなどの優れた効果が得られるので、その利
用価値は顕署である。
``Effects of the Invention As explained above, according to the thermal fatigue testing machine of the present invention, a plurality of test pieces held by a horizontally and vertically movable holder can be heated, cooled, and folded. Since it can be automatically moved to the bending test section at will, it is possible to repeatedly or arbitrarily apply thermal stress such as heating and cooling to the test piece and mechanical stress such as bending load, as well as to test the material. Its utility value is obvious, as it provides excellent effects such as being able to accurately measure fatigue characteristics in line with actual usage conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の熱疲労試験機の概略正面図、第2図
は第1図の側面図、第3図は第1図の拡大平面図、第4
図はこの発明における折曲げ試験部の一部を断面で示ず
側面図、第5図は第4図の平面図、第6図はこの発明に
おけるホルダの斜視図、第7図は第6図の■−■断面に
おける試験片の試験状態を示づ概略図、第8図は第6図
の■−■断面図、第9図はこの発明における連結ロッド
の正面図、第10図はこの発明の熱疲労試験機の制!3
0回路図である。 符号説明 (10)・・・基体フレーム (12)・・・水平案内軸 (14)・・・スライダ (16)・・・垂直移動用モータ (19)・・・シリンダ (20)・・・ホルダ (21)・・・保持ピン (22)・・・開口 (26)・・・ホルダ本体 (28)・・・貫通孔 (30)・・・加熱部 (40)・・・冷却部 (42)・・・冷却室 (44)・・・噴霧ノズル (50)・・・折曲げ試験部 (52)・・・支持片 (54)・・・荷重印加片 (56)・・・リンク装置 (60)・・・往復運動R溝 (10)・・・ワイヤ (11)・・・ウェイト 特 許 出 願 人 日本軽金腐株式会社特  許  
出  願  人  新  原   皓  −代  理 
 人  弁理士  中  村  智  FfIi(外2
名)10、基体フレーム 19ニシソンタ” 20:、Lルり゛ 3o:力0舵音P 40゛;分B′I朗 42・冷却1 71  ウエイト 21、保持ビシ 第7図     第8図 9B 第9図
Figure 1 is a schematic front view of the thermal fatigue testing machine of the present invention, Figure 2 is a side view of Figure 1, Figure 3 is an enlarged plan view of Figure 1, and Figure 4 is an enlarged plan view of Figure 1.
5 is a plan view of FIG. 4, FIG. 6 is a perspective view of the holder in this invention, and FIG. 8 is a sectional view taken along ■-■ of FIG. 6, FIG. 9 is a front view of the connecting rod in this invention, and FIG. The best thermal fatigue testing machine! 3
0 circuit diagram. Description of symbols (10)...Base frame (12)...Horizontal guide shaft (14)...Slider (16)...Vertical movement motor (19)...Cylinder (20)...Holder (21)...Holding pin (22)...Opening (26)...Holder body (28)...Through hole (30)...Heating part (40)...Cooling part (42) ... Cooling chamber (44) ... Spray nozzle (50) ... Bending test section (52) ... Support piece (54) ... Load application piece (56) ... Link device (60 )...Reciprocating motion R groove (10)...Wire (11)...Weight patent Applicant: Nippon Light Kinfu Co., Ltd. Patent
Applicant: Akira Niihara - Agent
People Patent Attorney Satoshi Nakamura FfIi (External 2
Name) 10, Base frame 19 Nishisonta" 20:, L 3o: Force 0 Rudder sound P 40"; Minute B'Iro 42 Cooling 1 71 Weight 21, Holding bit 7 Fig. 8 Fig. 9B No. 9 figure

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)試験片を保持するホルダを水平及び垂直方向に移
動可能に垂下する基体フレームの下方に、加熱部と冷却
部とを設置すると共に、上記冷却部の上方に折曲げ試験
部を設置し、上記ホルダにより保持される試験片を、上
記加熱部、冷却部及び折曲げ試験部に選択的に移動して
、上記試験片に所定の熱応力及び力学的応力を印加する
ようにしたことを特徴とする熱疲労試験機。
(1) A heating section and a cooling section are installed below the base frame from which the holder that holds the test piece hangs so as to be movable in horizontal and vertical directions, and a bending test section is installed above the cooling section. , the test piece held by the holder is selectively moved to the heating section, the cooling section and the bending test section to apply predetermined thermal stress and mechanical stress to the test piece. Features of thermal fatigue testing machine.
(2)冷却部を、試験片を保持するホルダを収容する冷
却室と、この冷却室内に突出して上記試験片に冷却媒体
を噴霧する噴霧ノズルとで構成して成ることを含む特許
請求の範囲第1項記載の熱疲労試験機。
(2) Claims that include that the cooling unit is comprised of a cooling chamber that accommodates a holder that holds a test piece, and a spray nozzle that projects into the cooling chamber and sprays a cooling medium onto the test piece. The thermal fatigue tester according to item 1.
(3)折曲げ試験部を、冷却部の上方における水平位置
に配設されると共に、試験片に対してそれぞれ対称の位
置に配設される進退可能な二又状支持片と荷重印加片と
で構成して成ることを含む特許請求の範囲第1項記載の
熱疲労試験機。
(3) The bending test section is arranged in a horizontal position above the cooling section, and also includes a forked support piece and a load application piece that can move forward and backward, and are arranged in symmetrical positions with respect to the test piece. A thermal fatigue testing machine according to claim 1, comprising:
(4)ホルダを、試験片を挿入すると共に支持片及び荷
重印加片を挿入する開口を有するホルダ本体と、このホ
ルダ本体の中間部における上記開口の開口方向に対して
直交しかつ試験片に関して対称的にそれぞれ間隔をおい
て穿設される4つの貫通孔と、上記各貫通孔内に嵌挿さ
れて上記試験片を保持する保持ピンとで構成して成るこ
とを含む特許請求の範囲第1項記載の熱疲労試験機。
(4) The holder includes a holder main body having an opening into which a test piece is inserted as well as a support piece and a load application piece, and a holder body that is perpendicular to the opening direction of the opening in the middle part of the holder main body and symmetrical with respect to the test piece. Claim 1 comprising: four through holes drilled at intervals from each other; and a holding pin fitted into each of the through holes to hold the test piece. Thermal fatigue tester described.
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