JPS6229930Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、室温及び高温での管材の円周方向の
強さを求める試験、例えば引張試験、クリープ試
験、クリープ破断試験及び疲労試験等において、
管材の引張試験用治具に関する。

従来の管材の円周方向の引張試験用治具を第１
図及び第２図について説明する。

図において、１は試験用管材が輪切りにされた
試験片である。同試験片１は、同一円周上で相対
する供試部分１ａ，１ｂの管軸方向断面積が、同
一円周上で相対する残りの未供試部分１ｃ，１ｄ
の管軸方向の断面積よりも小さくなる如く加工さ
れている。２，３は上記試験片１の内周面にほぼ
接する如く挿通され軸心部で半円状に二分割され
た中子である。二分割された半円状の中子２，３
の中央部にはそれぞれピン穴２ａ，３ａが穿設さ
れている。同ピン穴２ａ，３ａに嵌挿されたピン
６，７を介して、上記中子２，３は、同中子２，
３の分割面が互に離れる如くそれぞれ相反する方
向に引張る引張治具４，５の一端に連結されてい
る。さらに同引張治具４，５の他端は、同引張治
具４，５と中子２，３を介して、上記試験片１に
引張荷重Ｗを加える図示省略の負荷装置に連結さ
れている。

従来の治具は、ここのように構成されているの
で、軸心部で二分割された中子２，３を試験片１
の内周面にほぼ接する如く挿通し、同中子２，３
を分割面が互に離れる如くそれぞれ相反する方向
に引張治具４，５とピン６，７及び図示省略の負
荷装置を介して引張ると、二分割された中子２，
３の外周部２ｄ，３ｄは上記試験片１のほぼ全内
周面に接触し、同中子２，３には互に逆方向の力
が作用する。その結果、試験片１には円周方向に
沿つて引張荷重Ｗが負荷される。この場合、試験
片１の同一円周上で相対する供試部分１ａ，１ｂ
には、それぞれ均等に二分された引張荷重Ｗが円
周方向に沿つて作用する。従つて、引張荷重Ｗを
増すと、遂には同試験片１の供試部分１ａ，１ｂ
が破壊する。そこで、この破壊時迄の荷重から、
必要とする試験片１の円周方向の引張強度を求め
ることができる。

しかし、試験片１の供試部分１ａ，１ｂの強度
が異る場合（例えば、ボイラ管使用材のフレーム
側とリヤ側等）は、相方の強度の低い方が先に伸
びを生ずる。この際、試験片１の内周面と中子２
と３の外周密着面とは、試験片１の伸びに応じて
自由に滑る必要がある。しかし試験片１が炭素鋼
や低合金鋼の場合は、高温になると酸化し、この
部が焼付き自由に滑らなくなり、供試部１ａ，１
ｂに均等な力が作用しなくなり、正確な強度を把
握出来ない欠点が生ずることもある。

本考案の目的は、この欠点を排除して、試験用
管材の円周方向引張試験において、試験片の供試
部分が破壊する際、供試部２ケ所に均等な力が作
用するよう試験片と中子の中間に当て金具を挿通
し、高温域でも試験片１の供試部の伸びに対応し
て試験片内周面と中子外周面が自由に滑るように
改良し、より正確な管円周方向の引張強度を求め
ることができる管材の引張試験用治具を提供する
ことである。

すなわち、本考案は、管材の円周方向の引張強
度試験に供する試験用治具において、管材試験片
の内周面及び中子外周面にほぼ接する如く二分割
された当て金具挿通し、軸心部で二分割された中
子と、同中子を分割面が互に離れる如くそれぞれ
相反する方向に引張る手段とからなることを特徴
とするもので、管材試験片の供試部分に常に均等
に力を作用させることの可能な管材の引張試験用
治具である。

本考案はこのように構成されており、試験片の
内周面と中子の外周面との間にそれぞれほぼ密着
するような軸心部で二分割された当て金具を挿通
し、軸心と平行な平面で二分割された中子を分割
面が互に離れる如くそれぞれ相反する方向に引張
る手段を介して引張試験の荷重を増すと、同管材
試験片の円周方向に沿つて荷重が加えられ、遂に
は同管材試験片が破壊する。この破壊時迄の荷重
から、必要とする同管材試験片の円周方向の引張
強度を求めることができる。

このように、本考案の治具によると、試験片の
供試部分が破壊する際、供試部２ケ所には常に一
定の力が作用することになるので、より正確な管
材の円周方向の引張強度を求めることができる。

以下、本考案に係わる管材の引張試験用治具
を、第３図及び第４図に図示する一実施例につい
て説明する。第３図及び第４図において、１０は
試験用管材が輪切りにされた試験片である。同試
験片１０は、同一円周上で相対する供試部分１０
ａ，１０ｂの管軸方向断面積が、同一円周上で相
対する残りの未供試部分１０ｃ，１０ｄの管軸方
向の断面積よりも小さくなる如くなる如く加工さ
れている。

２０，３０は、上記試験片１０の内周面にほぼ
接する如く挿通された当て金具であるワツシヤ８
０，９０の内周面にほぼ接する如く挿通される中
子であつて、軸心部で二分割されている。またワ
ツシヤ８０，９０は試験片１０の内周面及び中子
２０，３０の外周面にほぼ接する如く挿通され軸
心部で二分割されている。尚、中子２０，３０及
びワツシヤ８０，９０は、耐熱鋼で製作されてい
る。

このように二分割してある中子２０，３０の中
央部にはそれぞれピン穴２０ａ，３０ａが穿設さ
れている。同ピン穴２０ａ，３０ａに嵌挿された
ピン６０，７０を介して、上記中子２０，３０
は、同中子２０，３０の分割面が互に離れる如く
それぞれ相反する方向に引張る引張治具４０，５
０の一端に連結されている。さらに同引張治具４
０，５０の他端は、同引張治具４０，５０と中子
２０，３０及びワツシヤ８０，９０を介して、上
記試験片１０に引張荷重Ｗを加える図示省略の負
荷装置に連結されている。

本実施例はこのように構成されているので、二
分割された中子２０，３０をワツシヤ８０，９０
の内周面にほぼ接する如く挿通し、同中子２０，
３０を分割面が互に離れる如くそれぞれ相反する
方向に引張治具４０，５０とピン６０，７０及び
図示省略の負荷装置を介して引張ると、二分割さ
れた中子２０，３０の外周部２０ｄ，３０ｄはワ
ツシヤ８０，９０を介して上記試験片１０のほぼ
全内周面に接触し、同中子２０，３０には互に逆
方向の力が作用する。その結果、試験片１０の供
試部１０ａ，１０ｂには、破壊するまで円周方向
に沿つて引張荷重Ｗが負荷される。この場合、試
験片１０の同一円周上で相対する供試部分１０
ａ，１０ｂには、それぞれ均等に二分された引張
荷重Ｗが円周方向に沿つて作用する。従つて、引
張荷重Ｗを増すと、同試験片１０の供試部分１０
ａ，１０ｂが遂には破壊する。

そこで、この破壊時までの荷重から必要とする
試験片１０の円周方向の引張強度をより正確に求
めることができる。

なお、上記実施例において、例えばクリープ試
験等の高温試験時を熱膨脹を考慮し、ワツシヤ８
０，９０の内周面と、中子２０，３０との間に若
干の間隙を設けることもできる。

さらに、二分割された中子２０，３０を分割面
が互に離れる如くそれぞれ相反する方向に引張る
際に、同中子２０，３０の角部２０ｂ，２０ｃ，
３０ｂ，３０ｃが試験片１０の内周面に接触し
て、同試験片１０にキズをつける恐れがある場合
には、必要に応じて、同中子２０，３０の角部２
０ｂ，２０ｃ，３０ｂ，３０ｃに丸味をもたせる
こともできる。

また、試験に用いる管材の横断面形状として
は、円形のほかに楕円形であつても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の試験用管材の円周方向の引張強
度試験に供する試験用治具の側面図、第２図は第
１図の−線に沿つて切断した縦断面図、第３
図は本考案に係わる一実施例の側面図、第４図は
第３図の−線に沿つて切断した縦断面図。 １０……試験片、１０ａ，１０ｂ……試験片の
供試部分、１０ｃ，１０ｄ……試験片の未供試部
分、２０，３０……中子、２０ａ，３０ａ……ピ
ン穴、４０，５０……引張治具、６０，７０……
ピン、８０，９０……当て金具としてのワツシ
ヤ、Ｗ……引張荷重。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管材の円周方向の引張強度試験に供する試験用
   治具において、管材試験片の内周面にほぼ接する
   如く挿通され軸心部で二分割された当て金具と、
   この内周面にほぼ接する如く挿通され軸心部で二
   分割された中子と、同中子を分割面が互に離れる
   如くそれぞれ相反する方向に引張る手段とを備え
   てなることを特徴とする管材の引張試験用治具。