JP2017201258A - Fatigue test method, and fatigue test device - Google Patents

Fatigue test method, and fatigue test device Download PDF

Info

Publication number
JP2017201258A
JP2017201258A JP2016092944A JP2016092944A JP2017201258A JP 2017201258 A JP2017201258 A JP 2017201258A JP 2016092944 A JP2016092944 A JP 2016092944A JP 2016092944 A JP2016092944 A JP 2016092944A JP 2017201258 A JP2017201258 A JP 2017201258A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating
fatigue test
jig
fatigue
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016092944A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
宗太 木村
Sota Kimura
宗太 木村
洋輔 植木
Yosuke Ueki
洋輔 植木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2016092944A priority Critical patent/JP2017201258A/en
Publication of JP2017201258A publication Critical patent/JP2017201258A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fatigue test method capable of applying a high speed and stable vibration load to a test piece, and a fatigue test device capable of carrying out a fatigue test according to the fatigue test method.SOLUTION: According to the fatigue test method: a motor is driven to rotate and to transfer a rotational motion of the motor to a body of rotation; plural rotation side permanent magnets or a rotation side coil which is disposed in a rotation direction of the body of rotation rotates along a rotation axis of the motor; on a fix side permanent magnet or a fix side coil, which is disposed at a position separated a predetermined distance away from the rotation side permanent magnet or the rotation side coil, a magnetic force is generated to thereby transmit the force to a test piece which is connected to the fix side permanent magnet or the fix side coil. With this, a fatigue test in which a vibration load is stably given at a high speed to the test piece is carried out.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、疲労試験装置に関するものであり、特に材料に対して高速で変動荷重を与える疲労強度評価装置に関する。   The present invention relates to a fatigue test apparatus, and more particularly to a fatigue strength evaluation apparatus that applies a variable load to a material at high speed.

稼働中の機械構造物には、振幅や周波数が変動する複雑な振動荷重が作用することが多い。一般に材料の疲労強度は、振幅や周波数が変化する振動荷重が材料に付加された場合には、これらが一定の場合とは大きく異なることが知られている。また、構造物の疲労設計においては、材料の疲労寿命のバラつきを正確に把握することが重要となるため、多くの試験体の疲労試験を効率的に実施する必要がある。したがって、実機稼働時に発生する複雑な荷重を模擬した疲労試験を、効率的に実施できる試験方法および試験装置の実現が望まれる。   In many cases, a complex vibration load whose amplitude and frequency fluctuate is applied to an operating mechanical structure. In general, it is known that the fatigue strength of a material is greatly different from that in a case where a vibration load whose amplitude or frequency changes is applied to the material. Further, in the fatigue design of a structure, it is important to accurately grasp the variation in the fatigue life of the material. Therefore, it is necessary to efficiently perform a fatigue test on many specimens. Therefore, it is desired to realize a test method and a test apparatus that can efficiently perform a fatigue test that simulates a complex load generated during actual machine operation.

材料の疲労試験を効率的に実施する方法の一つとして、高速で振動荷重を与える方法がある。材料に対して高速で振動荷重を与える試験装置としては、超音波を利用した疲労試験機がある。この試験装置は、超音波振動を用いて数１０ｋＨｚの周波数で高速に疲労試験を行うことが可能である。しかしながら、この装置は共振現象を利用しているため、振幅や周波数の変化する複雑な振動荷重を模擬した疲労試験を実施することが難しい。   One method for efficiently conducting a fatigue test on a material is to apply a vibration load at high speed. As a test apparatus for applying a vibration load to a material at high speed, there is a fatigue tester using ultrasonic waves. This test apparatus can perform a fatigue test at a high speed at a frequency of several tens of kHz using ultrasonic vibration. However, since this apparatus uses a resonance phenomenon, it is difficult to perform a fatigue test that simulates a complicated vibration load whose amplitude and frequency change.

共振現象を利用せず材料に対して高速で振動荷重を与える試験装置としては、例えば試験体の一端に磁石を取り付け、当該磁石から所定距離離れた位置に可動する磁石を配置することにより、変動する磁力によって試験体に振動荷重を与えることを可能とする試験装置が提案されている（特許文献１）。   As a test device that applies a vibration load to a material at high speed without using a resonance phenomenon, for example, a magnet is attached to one end of a test body, and a movable magnet is disposed at a position away from the magnet by a predetermined distance. There has been proposed a test apparatus capable of applying a vibration load to a test body by a magnetic force (Patent Document 1).

特開2014-74598JP 2014-74598

上記特許文献１に係る技術では、試験体の変形する方向を制御する機構が備えられていないため、試験体を一方向に沿って安定的に変形させることが難しい。また、特許文献１の発振部に用いられるバイブレータは、磁力の方向と磁石の可動方向が同一であるため、磁力の増加に伴って磁石の運動が磁力によって妨げられ、高い荷重を高速で与えることが難しい。   In the technique according to Patent Document 1, since a mechanism for controlling the direction in which the specimen is deformed is not provided, it is difficult to stably deform the specimen along one direction. Moreover, since the vibrator used for the oscillation part of patent document 1 has the same direction of magnetic force as the moving direction of the magnet, the movement of the magnet is obstructed by the magnetic force as the magnetic force increases, and a high load is applied at high speed. Is difficult.

そこで、材料に対して振動荷重を与える疲労試験方法および疲労試験装置において、材料の疲労強度に関する信頼性を向上する点で解決すべき課題がある。   Therefore, there is a problem to be solved in terms of improving the reliability related to the fatigue strength of a material in a fatigue test method and a fatigue test apparatus for applying a vibration load to the material.

本発明の目的は、かかる従来技術の事情を鑑みてなされたものであり、実機稼働時に発生する複雑な変動荷重を、試験体に対して安定的かつ高速で与えることを可能とする疲労試験方法、およびこのような疲労試験方法に従った疲労試験を実施可能とする疲労試験装置を提供することである。   An object of the present invention has been made in view of the circumstances of the prior art, and a fatigue test method capable of stably and rapidly giving a complex variable load generated during actual machine operation to a specimen. And a fatigue test apparatus capable of performing a fatigue test according to such a fatigue test method.

上記目的は、モータを回転させ、該モータの回転運動を回転体に伝達し、該回転体の回転方向に複数設けられる回転側永久磁石または回転側コイルが前記モータの回転軸に沿って回転し、該回転側永久磁石または該回転側コイルと所定距離離れた位置に配置される固定側永久磁石または固定側コイルに磁力を発生させ、該固定側永久磁石または該固定側コイルに接続された試験体に力を伝達する疲労試験方法によって解決できる。   The purpose is to rotate the motor, transmit the rotational motion of the motor to the rotating body, and a plurality of rotating permanent magnets or rotating coils provided in the rotating direction of the rotating body rotate along the rotation axis of the motor. , A test in which a magnetic force is generated in the fixed-side permanent magnet or the fixed-side coil arranged at a predetermined distance from the rotating-side permanent magnet or the rotating-side coil and connected to the fixed-side permanent magnet or the fixed-side coil. This can be solved by a fatigue test method that transmits force to the body.

また、試験体の一端側に接続された動作冶具と、該動作冶具を前記試験体の一方向に移動させる移動手段と、前記動作冶具に対して変動荷重を非接触に与える負荷手段を備え、前記負荷手段は、モータと、該モータに接続される回転体と、前記回転体の回転方向に複数設けられる回転側永久磁石または回転側コイルを備え、前記動作冶具または前記動作冶具と共に動作する部材には、前記回転側永久磁石または回転側コイルと対向する固定側永久磁石または固定側コイルを備える疲労試験装置によって解決できる。   In addition, an operation jig connected to one end side of the test body, a moving means for moving the operation jig in one direction of the test body, and a load means for applying a variable load to the operation jig in a non-contact manner, The load means includes a motor, a rotating body connected to the motor, and a plurality of rotation-side permanent magnets or rotation-side coils provided in the rotation direction of the rotation body, and operates with the operation jig or the operation jig. Can be solved by a fatigue test apparatus including a fixed permanent magnet or a fixed coil facing the rotating permanent magnet or the rotating coil.

本発明によれば、機械や建造物の実稼働時や使用時に想定される、複雑な変動荷重を模擬した疲労試験を、高速かつ安定的に実施することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to implement | achieve the fatigue test which simulated the complicated fluctuating load assumed at the time of actual operation and use of a machine or a building at high speed and stably.

実施例１の外観図External view of Example 1 実施例１の側面図Side view of Example 1 実施例２の外観図External view of Example 2 実施例２の側面図Side view of Example 2 平均的に負荷される荷重による疲労強度の低下を示す模式図Schematic diagram showing a decrease in fatigue strength due to an average load. 実施例３の外観図External view of Example 3 実施例４の側面図Side view of Example 4 実施例５の側面図Side view of Example 5 実施例６の側面図Side view of Example 6 直線形の試験体の外観図External view of a linear specimen 中央に切欠きを付けた試験体の外観図External view of specimen with notch in the center 凸部または凹部を設けた磁石の側面図Side view of a magnet with convex or concave portions

以下、図面を参照して本発明による疲労試験方法に従った疲労試験を実施可能とする疲労試験装置の一例を説明する。   Hereinafter, an example of a fatigue test apparatus capable of performing a fatigue test according to the fatigue test method of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１および図２に実施例１として示す疲労試験装置１は、その外観形状と側面形状に示すように、固定台１００の上にモータ２を配置し、モータ２に回転板３を固定し、回転板３の周縁に沿って複数の回転側磁石５を配置し、回転側磁石５と所定距離離れた位置に固定側磁石６を配置し、固定側磁石６を、冶具７を介して試験体８の一端ならびにリニアガイド１３（移動手段）に沿って規制された一方向に滑らかに移動可能な動作冶具１４に接続し、試験体の他端を、冶具９を介して荷重計測機器１１ならびにリニアガイド１３に沿って規制された一方向に滑らかに移動可能な動作冶具１５に接続し、荷重計測機器１１を固定台１００の上に配置された固定壁１２に接続し、モータ２により回転板３に回転運動４を与える実施形態である。   The fatigue test apparatus 1 shown as Example 1 in FIG. 1 and FIG. 2 arrange | positions the motor 2 on the fixing stand 100, and fixes the rotating plate 3 to the motor 2, as shown in the external appearance shape and a side surface shape, A plurality of rotating side magnets 5 are arranged along the periphery of the rotating plate 3, a fixed side magnet 6 is arranged at a position away from the rotating side magnet 5 by a predetermined distance, and the fixed side magnet 6 is connected to the test body via the jig 7. 8 is connected to an operation jig 14 that can move smoothly in one direction regulated along a linear guide 13 (moving means), and the other end of the test body is connected to the load measuring device 11 and linear via the jig 9. It is connected to an operation jig 15 that can move smoothly in one direction regulated along a guide 13, and a load measuring device 11 is connected to a fixed wall 12 arranged on a fixed base 100. This is an embodiment in which the rotational motion 4 is given to the.

これにより、回転側磁石５の回転運動に伴って固定側磁石６に断続的に磁力が作用するため、試験体８に振動荷重が付加される。このとき、磁力の方向と回転側磁石５の回転運動４が直交するため、磁力が回転運動４に及ぼす影響が小さく、低いトルクでモータ２を高速で回転させることが可能となる。したがって、試験体８に対して、振幅の大きい振動荷重を高速で与えることが可能となる。また、動作冶具１４と１５は、リニアガイド１３によって所定の方向にのみ移動するため、試験体に曲げやねじりの変形を生じさせることなく、安定的に振動荷重を与えることが可能となる。このように、本実施例の疲労試験装置１は、回転板の周縁に配置する磁石の数とモータの回転数を調整することにより、幅広い周波数の疲労試験を実施することが可能となる。   As a result, a magnetic force acts intermittently on the fixed side magnet 6 as the rotary side magnet 5 rotates, so that a vibration load is applied to the test body 8. At this time, since the direction of the magnetic force and the rotational motion 4 of the rotation-side magnet 5 are orthogonal, the influence of the magnetic force on the rotational motion 4 is small, and the motor 2 can be rotated at a high speed with a low torque. Therefore, a vibration load having a large amplitude can be applied to the test body 8 at a high speed. Further, since the motion jigs 14 and 15 are moved only in a predetermined direction by the linear guide 13, it is possible to stably apply a vibration load without causing bending or torsional deformation of the test body. As described above, the fatigue test apparatus 1 according to the present embodiment can perform a fatigue test with a wide range of frequencies by adjusting the number of magnets arranged on the periphery of the rotating plate and the rotational speed of the motor.

本実施例では、回転側磁石５と固定側磁石６を組み合わせて使用する構成を示したが、これらの磁石として永久磁石を用いても良いし、コイルを利用した電磁石を用いても良い。永久磁石を採用する場合は、本実施例の疲労試験装置を簡易な構成で実現でき、低コスト化を図ることができる。また、電磁石を採用する場合は、試験中に振動荷重の大きさを制御することができ、例えば、永久磁石を採用した場合に比べてより滑らかな振動荷重（よりサインカーブに近い振動荷重）や実機稼働時に発生する複雑な変動荷重を与えることができるなど、試験内容に適した制御を簡易に実現することができる。   In the present embodiment, a configuration in which the rotating side magnet 5 and the fixed side magnet 6 are used in combination has been shown, but permanent magnets may be used as these magnets, or electromagnets using coils may be used. When a permanent magnet is employed, the fatigue test apparatus of the present embodiment can be realized with a simple configuration, and the cost can be reduced. In addition, when an electromagnet is used, the magnitude of the vibration load can be controlled during the test. For example, a smoother vibration load (vibration load closer to a sine curve) or a vibration load than when a permanent magnet is used. It is possible to easily realize control suitable for the test contents, such as giving a complex fluctuating load generated during actual machine operation.

なお、本実施例では、試験体８はボルト１０を介して冶具７および冶具９に固定されているが、図１０、図１１に示すように、試験体８につかみ部３１Ａ、３１Ｂを設け、これらのつかみ部を冶具で挟み込んで固定しても良い。ここで、図１１のように、試験体８の略中央の両側に切欠き３０を設けると、試験体８の略中央には回転側磁石５が与える変動荷重よりも高歪速度の変形を与えることができるので、図１０の試験体８を用いる場合に比べ、歪速度依存性の高い材料をより広い範囲で疲労試験することができる。   In the present embodiment, the test body 8 is fixed to the jig 7 and the jig 9 via bolts 10, but as shown in FIGS. 10 and 11, the test body 8 is provided with gripping portions 31A and 31B, These grips may be clamped with a jig and fixed. Here, as shown in FIG. 11, when the notches 30 are provided on both sides of the approximate center of the test body 8, deformation at a higher strain rate is applied to the approximate center of the test body 8 than the fluctuating load applied by the rotating magnet 5. Therefore, compared to the case of using the test body 8 of FIG. 10, a fatigue test can be performed over a wider range of materials having a high strain rate dependency.

また、図１、図２では、回転側磁石５と固定側磁石６の形状を直方体としたが、たとえば図１２に側面形状として示すように、凸部や凹部を設けることで、回転板３が多少傾いて設置されていたとしても、回転側磁石５と固定側磁石６の位置関係を正常な場合と同等にできるので、より安定的に磁力を発生させ、試験体に与える振動荷重を安定化することも可能である。   1 and 2, the shape of the rotating side magnet 5 and the fixed side magnet 6 is a rectangular parallelepiped. However, for example, as shown in FIG. Even if it is installed at a slight angle, the positional relationship between the rotating side magnet 5 and the stationary side magnet 6 can be made equal to that in the normal case, so that the magnetic force is generated more stably and the vibration load applied to the test body is stabilized. It is also possible to do.

さらに、回転板の周縁に沿って磁石が等間隔に配置されているが、間隔を変えて磁石を配置することにより、試験体に対して、実機稼働時に発生するような周波数の変化する振動荷重を与えることも可能である。   Furthermore, although the magnets are arranged at equal intervals along the periphery of the rotating plate, by placing the magnets at different intervals, the vibration load that changes the frequency that occurs during actual operation of the test specimen Can also be given.

次に実施例２の疲労試験装置を説明する。実施例１と共通する点は説明を省略する。   Next, the fatigue test apparatus of Example 2 will be described. Description of points common to the first embodiment is omitted.

図３および図４に実施例２として示す疲労試験装置１は、その外観形状と側面形状に示すように、実施例１の疲労試験装置において、冶具７と動作冶具１４に部材１７を接続し、部材１７と所定距離離れた位置に部材１８を配置し、部材１７と部材１８の間にバネ１９を配置し、部材１８をボルト２１によって固定部材２０に固定し、ナット２２によってボルト２１を所定位置で固定した実施形態である。   The fatigue test apparatus 1 shown as Example 2 in FIG. 3 and FIG. 4 connects the member 17 to the jig 7 and the operation jig 14 in the fatigue test apparatus of Example 1, as shown in the external appearance shape and the side shape, The member 18 is arranged at a position away from the member 17 by a predetermined distance, the spring 19 is arranged between the members 17 and 18, the member 18 is fixed to the fixing member 20 by the bolt 21, and the bolt 21 is fixed by the nut 22 to the predetermined position. This is an embodiment fixed by.

これにより、部材１８の位置によってバネ１９に発生する荷重を調整し、図５左図に示すように、試験体８に対して一定の荷重を与えた状態で振動荷重を与える疲労試験が可能となる。また、図５右図に示すように、材料の疲労強度は一定の荷重を与えることにより低下することが知られており、本実施例では、この疲労強度低下を簡便に評価することが可能となる。このとき、バネの剛性を試験体の剛性よりも十分に低く設定することにより、バネに発生する一定荷重に対して振動荷重による試験体の変形が及ぼす影響を極力小さくでき、試験体に対して安定的に一定荷重を与えた状態で振動荷重を与えることが可能となる。   As a result, the load generated in the spring 19 is adjusted depending on the position of the member 18, and as shown in the left diagram of FIG. 5, a fatigue test in which a vibration load is applied in a state where a constant load is applied to the test body 8 is possible. Become. Further, as shown in the right diagram of FIG. 5, it is known that the fatigue strength of the material is reduced by applying a constant load. In this example, it is possible to easily evaluate the fatigue strength reduction. Become. At this time, by setting the stiffness of the spring sufficiently lower than the stiffness of the test specimen, the influence of the deformation of the test specimen due to the vibration load on the constant load generated in the spring can be reduced as much as possible. A vibration load can be applied in a state where a constant load is stably applied.

次に実施例３の疲労試験装置を説明する。上述の実施例と共通する点は説明を省略する。   Next, a fatigue test apparatus of Example 3 will be described. Description of points common to the above-described embodiment is omitted.

図６に実施例３として示す疲労試験装置１は、その外観形状に示すように、実施例１または２のいずれかの疲労試験装置において、形状、または、磁束密度の異なる回転側磁石５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄを回転板３の周縁に沿って配置した実施形態である。   The fatigue test apparatus 1 shown in FIG. 6 as Example 3 is the same as that of the fatigue test apparatus of Example 1 or 2, as shown in its external shape. In this embodiment, 5C and 5D are arranged along the periphery of the rotating plate 3.

これにより、試験体８に対して、実機稼働時に発生するような振幅の変化する振動荷重を与えることが可能となる。   Thereby, it becomes possible to give the test body 8 a vibration load whose amplitude changes as generated during actual operation.

次に実施例４の疲労試験装置を説明する。上述の実施例と共通する点は説明を省略する。   Next, a fatigue test apparatus of Example 4 will be described. Description of points common to the above-described embodiment is omitted.

図７に実施例４として示す疲労試験装置１は、その側面形状に示すように、実施例１から３のいずれかの疲労試験装置において、すき間１６の状態を測定可能な位置に変位計測機器２３を配置した実施形態である。   The fatigue test apparatus 1 shown as Example 4 in FIG. 7 is a displacement measuring device 23 at a position where the state of the gap 16 can be measured in any one of the fatigue test apparatuses of Examples 1 to 3 as shown in the side surface shape thereof. Is an embodiment in which

これにより、試験体８の疲労の進行により縮小するすき間１６の距離の時間変化を連続的に計測することで、剛性低下などの試験体８の状態変化を連続的に測定することが可能となる。また、すき間１６の急激な変化を検出することにより、試験体８の破断を検出することが可能となり、試験体８の破断をトリガーとして疲労試験装置を安全に停止することも可能となる。なお、図７においては、変位計測機器２３は回転板３の上部に配置しているが、冶具７やリニアガイド１３の側面などに配置することも可能である。   Thereby, it is possible to continuously measure a change in the state of the test body 8 such as a decrease in rigidity by continuously measuring the temporal change in the distance of the gap 16 that is reduced by the progress of fatigue of the test body 8. . Further, by detecting a sudden change in the gap 16, it is possible to detect the breakage of the test body 8, and it is also possible to safely stop the fatigue test apparatus using the breakage of the test body 8 as a trigger. In FIG. 7, the displacement measuring device 23 is arranged on the upper part of the rotating plate 3, but it can also be arranged on the side surface of the jig 7 or the linear guide 13.

なお、本実施例のように、すき間１６の距離を計測できると、回転側磁石５として用いる電磁石の磁力を調整し、すき間１６の距離にかかわらず一定の変動荷重を試験体８に与えることもできる。   If the distance of the gap 16 can be measured as in the present embodiment, the magnetic force of the electromagnet used as the rotation-side magnet 5 can be adjusted, and a constant variable load can be applied to the test body 8 regardless of the distance of the gap 16. it can.

次に実施例５の疲労試験装置を説明する。上述の実施例と共通する点は説明を省略する。   Next, a fatigue test apparatus of Example 5 will be described. Description of points common to the above-described embodiment is omitted.

図８に実施例５として示す疲労試験装置１は、その側面形状に示すように、実施例４の疲労試験装置において、変位計測機器２３と制御装置２７を電気的に接続し、制御装置２７を記録装置２８とモータ２４に電気的に接続し、モータ２４を、モータ２４の回転運動を試験体８の一方向に沿った並進運動に変換する変換機構２５を介して固定壁１２に接続し、固定壁１２とリニアガイド１３を、固定台１００の上を試験体８の一方向に沿って滑らかに移動可能な動作冶具２６に固定した実施形態である。   The fatigue test apparatus 1 shown in FIG. 8 as Example 5 is electrically connected to the displacement measuring device 23 and the control apparatus 27 in the fatigue test apparatus of Example 4 as shown in the side shape thereof. The recording device 28 and the motor 24 are electrically connected, and the motor 24 is connected to the fixed wall 12 via a conversion mechanism 25 that converts the rotational motion of the motor 24 into a translational motion along one direction of the test body 8. In this embodiment, the fixed wall 12 and the linear guide 13 are fixed to an operation jig 26 that can move smoothly on the fixed base 100 along one direction of the test body 8.

これにより、剛性低下などの試験体の状態変化によってすき間１６の距離が変化した場合においても、変位計測機器２３の計測結果を基に制御装置２７によってモータ２４に所定の回転運動を発生させ、モータ２４の回転運動を変換機構２５によって試験体８の一方向に沿った並進運動に変換することで、すき間１６の距離を一定に保持し、安定的に振動荷重を試験体８に与えることが可能となる。   As a result, even when the distance of the gap 16 changes due to a change in the state of the specimen such as a decrease in rigidity, a predetermined rotational motion is generated in the motor 24 by the control device 27 based on the measurement result of the displacement measuring device 23, and the motor By converting the rotational movement of 24 into a translational movement along one direction of the test body 8 by the conversion mechanism 25, the distance of the gap 16 can be kept constant and a vibration load can be stably applied to the test body 8. It becomes.

次に実施例６の疲労試験装置を説明する。上述の実施例と共通する点は説明を省略する。   Next, a fatigue test apparatus of Example 6 will be described. Description of points common to the above-described embodiment is omitted.

図９に実施例６として示す疲労試験装置１は、その側面形状に示すように、実施例１から５のいずれかの疲労試験装置において、疲労試験装置の一部もしくは全体を取り囲む環境槽２９を配置した実施形態である。   The fatigue test apparatus 1 shown as Example 6 in FIG. 9 is the fatigue test apparatus of any one of Examples 1 to 5, as shown in the side shape thereof, and includes an environmental tank 29 surrounding a part or the whole of the fatigue test apparatus. It is the arranged embodiment.

これにより、温度、湿度、腐食といった環境の影響を重畳させた疲労試験が可能となる。また、試験体に対して非接触で振動荷重を付加できるため、図９に示すように環境槽の外側から振動荷重を与えられるという利点や、疲労試験装置全体を環境中に配置した場合においても環境による荷重の時間変化が生じにくいという利点を有する。   This enables a fatigue test in which environmental influences such as temperature, humidity, and corrosion are superimposed. In addition, since a vibration load can be applied to the test body in a non-contact manner, as shown in FIG. 9, even when the vibration load is applied from the outside of the environmental tank or when the entire fatigue test apparatus is placed in the environment. There is an advantage that the time change of the load due to the environment hardly occurs.

１…疲労試験装置
２…モータ
３…回転板
４…回転運動
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ…回転側磁石
６…固定側磁石
７…冶具
８…試験体
９…冶具
１０…ボルト
１１…荷重計測機器
１２…固定壁
１３…リニアガイド
１４…動作冶具
１５…動作冶具
１６…すき間
１７…部材
１８…部材
１９…バネ
２０…固定部材
２１…ボルト
２２…ナット
２３…変位計測機器
２４…モータ
２５…変換機構
２６…動作冶具
２７…制御装置
２８…記録装置
２９…環境槽
３０…切欠き
３１Ａ、３１Ｂ…つかみ部
１００…固定台 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fatigue testing apparatus 2 ... Motor 3 ... Rotating plate 4 ... Rotary motion 5, 5A, 5B, 5C, 5D ... Rotation side magnet 6 ... Fixed side magnet 7 ... Jig 8 ... Test body 9 ... Jig 10 ... Bolt 11 ... Load Measuring instrument 12 ... fixed wall 13 ... linear guide 14 ... operating jig 15 ... operating jig 16 ... gap 17 ... member 18 ... member 19 ... spring 20 ... fixing member 21 ... bolt 22 ... nut 23 ... displacement measuring instrument 24 ... motor 25 ... Conversion mechanism 26 ... Operation jig 27 ... Control device 28 ... Recording device 29 ... Environmental tank 30 ... Notches 31A, 31B ... Grab portion 100 ... Fixing base

Claims (9)

モータを回転させ、該モータの回転運動を回転体に伝達し、該回転体の回転方向に複数設けられる回転側永久磁石または回転側コイルが前記モータの回転軸に沿って回転し、該回転側永久磁石または該回転側コイルと所定距離離れた位置に配置される固定側永久磁石または固定側コイルに磁力を発生させ、該固定側永久磁石または該固定側コイルに接続された試験体に力を伝達することを特徴とする疲労試験方法。   Rotating the motor, transmitting the rotational motion of the motor to the rotating body, and rotating side permanent magnets or rotating side coils provided in the rotating direction of the rotating body rotate along the rotation axis of the motor, A magnetic force is generated in the permanent magnet or the stationary coil arranged at a predetermined distance from the permanent magnet or the rotating coil, and the force is applied to the stationary permanent magnet or the test body connected to the stationary coil. A fatigue test method characterized by transmitting. 試験体の一端側に接続された動作冶具と、該動作冶具を前記試験体の一方向に移動させる移動手段と、前記動作冶具に対して変動荷重を非接触に与える負荷手段を備え、
前記負荷手段は、モータと、該モータに接続される回転体と、前記回転体の回転方向に複数設けられる回転側永久磁石または回転側コイルを備え、
前記動作冶具または前記動作冶具と共に動作する部材には、前記回転側永久磁石または回転側コイルと対向する固定側永久磁石または固定側コイルを備えることを特徴とする疲労試験装置。 An operation jig connected to one end of the test body, a moving means for moving the operation jig in one direction of the test body, and a load means for applying a variable load to the operation jig in a non-contact manner,
The load means includes a motor, a rotating body connected to the motor, and a plurality of rotating-side permanent magnets or rotating-side coils provided in the rotating direction of the rotating body,
The fatigue testing apparatus characterized in that the operating jig or a member operating together with the operating jig includes a fixed permanent magnet or a fixed coil facing the rotating permanent magnet or the rotating coil. 請求項２に記載の疲労試験装置において、
前記動作冶具または前記動作冶具と共に動作する部材に対して一定荷重を与える第二の負荷手段を備え、前記第二の負荷手段は、バネと、前記バネに接続された部材と、前記部材を所定位置に固定する固定手段を備えることを特徴とする疲労試験装置。 The fatigue test apparatus according to claim 2,
A second load means that applies a constant load to the motion jig or a member that operates together with the motion jig; the second load means includes a spring, a member connected to the spring, and a predetermined member; A fatigue testing apparatus comprising fixing means for fixing to a position. 請求項２または３に記載の疲労試験装置において、
前記回転体の回転方向に、形状または磁束密度またはその両方の異なる回転側永久磁石または回転側コイルを複数備えることを特徴とする疲労試験装置。 In the fatigue testing apparatus according to claim 2 or 3,
A fatigue test apparatus comprising a plurality of rotating-side permanent magnets or rotating-side coils having different shapes and / or magnetic flux densities in the rotating direction of the rotating body. 請求項２から４の何れか一項に記載の疲労試験装置において、
前記回転側永久磁石または前記回転側コイルと前記固定側永久磁石または前記固定側コイルとの間に設けられたすき間を計測する計測手段を備えることを特徴とする疲労試験装置。 In the fatigue test apparatus according to any one of claims 2 to 4,
A fatigue test apparatus comprising a measuring means for measuring a gap provided between the rotating side permanent magnet or the rotating side coil and the fixed side permanent magnet or the fixed side coil. 請求項５に記載の疲労試験装置において、
前記計測手段と電気的に接続された制御手段と、前記計測手段ならびに前記制御手段と電気的に接続された記録手段を備え、前記制御手段は、制御装置と、前記制御装置と電気的に接続されたモータと、前記モータの回転運動を試験体の一方向に沿った並進運動に変換する機構を備え、前記機構は試験体の一端を固定する部材に接続され、前記部材を試験体の一方向に移動させる移動手段を備えることを特徴とする疲労試験装置。 In the fatigue test apparatus according to claim 5,
A control unit electrically connected to the measurement unit; and a recording unit electrically connected to the measurement unit and the control unit. The control unit is electrically connected to the control unit and the control unit. And a mechanism for converting the rotational motion of the motor into a translational motion along one direction of the test body, the mechanism being connected to a member that fixes one end of the test body, A fatigue testing apparatus comprising moving means for moving in a direction. 請求項２から６の何れか一項に記載の疲労試験装置において、
内包物を密閉する環境槽を、前記疲労試験装置の一部もしくは全体を取り囲む態様で配置していることを特徴とする疲労試験装置。 In the fatigue test apparatus according to any one of claims 2 to 6,
A fatigue test apparatus characterized in that an environmental tank for sealing an inclusion is disposed in a manner surrounding a part or the whole of the fatigue test apparatus. 試験体の一端に接続された第一の冶具と、
前記試験体の他端に接続された第二の冶具と、
前記第一の冶具に変動負荷を非接触に与える負荷手段と、
前記第一の冶具の移動方向を一方向に規制するリニアガイドと、
を備えることを特徴とする疲労試験装置。 A first jig connected to one end of the test body;
A second jig connected to the other end of the test body;
Load means for applying a variable load to the first jig in a non-contact manner;
A linear guide that regulates the moving direction of the first jig in one direction;
A fatigue test apparatus comprising: 請求項８に記載の疲労試験装置において、
前記負荷手段は、モータと、該モータに接続される回転体と、該回転体の回転方向に複数設けられる回転側磁石とからなり、
前記第一の冶具には、前記回転側磁石と対向する固定側磁石を備えることを特徴とする疲労試験装置。 The fatigue test apparatus according to claim 8,
The load means includes a motor, a rotating body connected to the motor, and a plurality of rotating side magnets provided in the rotating direction of the rotating body,
The fatigue test apparatus according to claim 1, wherein the first jig includes a fixed side magnet facing the rotation side magnet.
JP2016092944A 2016-05-06 2016-05-06 Fatigue test method, and fatigue test device Pending JP2017201258A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016092944A JP2017201258A (en) 2016-05-06 2016-05-06 Fatigue test method, and fatigue test device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016092944A JP2017201258A (en) 2016-05-06 2016-05-06 Fatigue test method, and fatigue test device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017201258A true JP2017201258A (en) 2017-11-09

Family

ID=60264792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016092944A Pending JP2017201258A (en) 2016-05-06 2016-05-06 Fatigue test method, and fatigue test device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017201258A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112067478A (en) * 2020-09-14 2020-12-11 浙江埃特斯力试验设备有限公司 Be applied to diversified fatigue testing machine of torsional spring
CN112539991A (en) * 2020-11-11 2021-03-23 贵州天义电器有限责任公司 Simulation reed elasticity fatigue test device
CN113075049A (en) * 2021-04-02 2021-07-06 山东科技大学 Variable-frequency variable-strength dynamic and static combined loading rock mechanical testing machine and testing method
CN114859225A (en) * 2022-07-07 2022-08-05 西北工业大学 Performance testing device for motor equipment
CN115235793A (en) * 2022-09-23 2022-10-25 季华实验室 Fatigue test equipment

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112067478A (en) * 2020-09-14 2020-12-11 浙江埃特斯力试验设备有限公司 Be applied to diversified fatigue testing machine of torsional spring
CN112067478B (en) * 2020-09-14 2022-10-04 浙江埃特斯力试验设备有限公司 Be applied to diversified fatigue testing machine of torsional spring
CN112539991A (en) * 2020-11-11 2021-03-23 贵州天义电器有限责任公司 Simulation reed elasticity fatigue test device
CN113075049A (en) * 2021-04-02 2021-07-06 山东科技大学 Variable-frequency variable-strength dynamic and static combined loading rock mechanical testing machine and testing method
CN113075049B (en) * 2021-04-02 2022-08-02 山东科技大学 Variable-frequency variable-strength dynamic and static combined loading rock mechanical testing machine and testing method
CN114859225A (en) * 2022-07-07 2022-08-05 西北工业大学 Performance testing device for motor equipment
CN114859225B (en) * 2022-07-07 2022-09-09 西北工业大学 Performance testing device for motor equipment
CN115235793A (en) * 2022-09-23 2022-10-25 季华实验室 Fatigue test equipment
CN115235793B (en) * 2022-09-23 2022-12-27 季华实验室 Fatigue test equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017201258A (en) Fatigue test method, and fatigue test device
JP5411361B2 (en) Test bench including a device for calibrating a force measuring device
JP6764417B2 (en) Rotating magnetic field hole device, how to operate the rotating magnetic field hole device, and computing system
JP2002202244A (en) Experimental device for minute frictional wear
US20210116344A1 (en) Measuring system, measuring arrangement and method for determining measuring signals during a penetration movement of a penetration body into a surface of a test body
US10139336B2 (en) Apparatus for cable inspection
JP2003042920A (en) Fine friction and wear test apparatus for plate specimen
JP6613162B2 (en) Probe head and contact detection method for three-dimensional coordinate measuring machine
JP2013079823A (en) Torsion tester
JP4334413B2 (en) Small material testing apparatus and material testing method
JP6134929B2 (en) Material property evaluation system
JP5052198B2 (en) Method for measuring vibration state at work stage of workpiece and / or tool
JP2016121928A (en) Fatigue testing device
KR20140074630A (en) Non-contact type apparatus for measuring vibration characteristics
JP2009014542A (en) Material testing machine
EP1395763B1 (en) Variable electromagnetic damping apparatus
KR20170116800A (en) Apparatus for testing torsion
JP3166627B2 (en) Material testing machine
JP2011149788A (en) Shaft-center adjustment device of material testing machine
JP2015141064A (en) Material characteristic evaluation device
CN105043702A (en) Exciting force applying method and device in spatial direction
CN107045111B (en) Magnetometer for measuring magnetic moment of magnetic molecular cluster
JP3162609U (en) Thin plate testing machine
JP2016200434A (en) Fatigue testing device and fatigue strength evaluation system
JP2011182485A (en) Manipulator