JP2979768B2 - 材料試験機 - Google Patents
材料試験機Info
- Publication number
- JP2979768B2 JP2979768B2 JP3228457A JP22845791A JP2979768B2 JP 2979768 B2 JP2979768 B2 JP 2979768B2 JP 3228457 A JP3228457 A JP 3228457A JP 22845791 A JP22845791 A JP 22845791A JP 2979768 B2 JP2979768 B2 JP 2979768B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- test piece
- coil
- inclination
- extensometer
- pair
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試験片の上下それぞれ
の標点の変位を計測して試験片の伸びを測定する伸び計
を備える材料試験機に関する。
の標点の変位を計測して試験片の伸びを測定する伸び計
を備える材料試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、平行に配置された一対のレバーの
先端を試験片の上下の標点にそれぞれ係止させ、一対の
レバーの相対的移動量から試験片の伸びを計測する伸び
計が知られている。この種の伸び計は、たとえばレバー
先端が取り付け金具を介して上下の標点に係止されると
ともに、一方のレバーの後端と他方のレバーの後端との
間に差動トランスが介在されている。試験片の伸びに応
じて一対のレバーが傾動すると、作動トランスを構成す
る鉄心とコイルが相対移動し、差動トランスは伸びに応
じた信号を出力する。
先端を試験片の上下の標点にそれぞれ係止させ、一対の
レバーの相対的移動量から試験片の伸びを計測する伸び
計が知られている。この種の伸び計は、たとえばレバー
先端が取り付け金具を介して上下の標点に係止されると
ともに、一方のレバーの後端と他方のレバーの後端との
間に差動トランスが介在されている。試験片の伸びに応
じて一対のレバーが傾動すると、作動トランスを構成す
る鉄心とコイルが相対移動し、差動トランスは伸びに応
じた信号を出力する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の伸び計では、標点への取り付け金具、一対のレバー、
差動トランスの鉄心やコイルなどの重量が試験片に作用
し、試験片に曲げ荷重が働き、精度の高い試験ができな
い場合がある。また、上記取り付け金具は標点にエッジ
接触するため、試験片に傷が生じ、その部分から破断す
ることがあり、精度の高い試験が同様にできないおそれ
がある。さらに、引っ張り試験によって試験片が細くな
ると上下のレバーが各標点からずれる場合もある。
の伸び計では、標点への取り付け金具、一対のレバー、
差動トランスの鉄心やコイルなどの重量が試験片に作用
し、試験片に曲げ荷重が働き、精度の高い試験ができな
い場合がある。また、上記取り付け金具は標点にエッジ
接触するため、試験片に傷が生じ、その部分から破断す
ることがあり、精度の高い試験が同様にできないおそれ
がある。さらに、引っ張り試験によって試験片が細くな
ると上下のレバーが各標点からずれる場合もある。
【０００４】本発明の目的は、試験片に働く伸び計の重
量を低減するとともに、試験片に傷を付けず、しかも試
験片が細くなっても標点からずれにくくした伸び計を備
える材料試験機を提供することにある。
量を低減するとともに、試験片に傷を付けず、しかも試
験片が細くなっても標点からずれにくくした伸び計を備
える材料試験機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る材料試験機
は、試験片の上下の標点にそれぞれ一対のコイルばねを
巻き付け、連結部材でコイルばねに所定の張力を付与し
つつ各ばねの端部を固定側に連結し、一対のコイルばね
の標点側と固定側との間の傾き量に相関する物理量を検
出器で検出する伸び計を有するものである。
は、試験片の上下の標点にそれぞれ一対のコイルばねを
巻き付け、連結部材でコイルばねに所定の張力を付与し
つつ各ばねの端部を固定側に連結し、一対のコイルばね
の標点側と固定側との間の傾き量に相関する物理量を検
出器で検出する伸び計を有するものである。
【０００６】
【作用】試験片が伸びると上下の各標点に巻き付けて係
止されたコイルばねは他端の固定側を支点として傾く。
この傾き量は試験片の伸びに比例する。検出器で傾きを
直接または間接的に検出して上下各標点の移動量を計測
する。これら上下標点の移動量の差から試験片の伸びが
測定できる。
止されたコイルばねは他端の固定側を支点として傾く。
この傾き量は試験片の伸びに比例する。検出器で傾きを
直接または間接的に検出して上下各標点の移動量を計測
する。これら上下標点の移動量の差から試験片の伸びが
測定できる。
【０００７】
【実施例】図１〜図３により一実施例を説明する。図１
において、１は不図示の可動クロスヘッドに吊持される
上つかみ具、２は固定テーブル３に設置される下つかみ
具であり、試験片４はその上下端を上下つかみ具１，２
に把持されている。試験片４を挟んで左右には、テーブ
ル３から一対のブラケット５，６が立設され、各ブラケ
ット５，６にはそれぞれ一対づつ差動トランス５１，６
１および５２，６２が上下に設けられている。差動トラ
ンス５１，５２は上標点７の変位を検出するもの、差動
トランス６１，６２は下標点８の変位を検出するもので
ある。
において、１は不図示の可動クロスヘッドに吊持される
上つかみ具、２は固定テーブル３に設置される下つかみ
具であり、試験片４はその上下端を上下つかみ具１，２
に把持されている。試験片４を挟んで左右には、テーブ
ル３から一対のブラケット５，６が立設され、各ブラケ
ット５，６にはそれぞれ一対づつ差動トランス５１，６
１および５２，６２が上下に設けられている。差動トラ
ンス５１，５２は上標点７の変位を検出するもの、差動
トランス６１，６２は下標点８の変位を検出するもので
ある。
【０００８】上下の標点７，８にはそれぞれコイルばね
９，１０が巻き付けられており、コイルばね９，１０の
右端部は中間ジョイント１１，１２をそれぞれ介して右
側のブラケット５の上下取り付けフック１５，１６にそ
れぞれ連結され、コイルばね９，１０の左端部は中間ジ
ョイント１３，１４をそれぞれ介して左側のブラケット
６の上下取り付けフック１７，１８にそれぞれ連結され
ている。このとき、コイルばね９，１０には所定の張力
が付与され、コイルばね９，１０は 試験片４の上下標
点に確実に係止される。
９，１０が巻き付けられており、コイルばね９，１０の
右端部は中間ジョイント１１，１２をそれぞれ介して右
側のブラケット５の上下取り付けフック１５，１６にそ
れぞれ連結され、コイルばね９，１０の左端部は中間ジ
ョイント１３，１４をそれぞれ介して左側のブラケット
６の上下取り付けフック１７，１８にそれぞれ連結され
ている。このとき、コイルばね９，１０には所定の張力
が付与され、コイルばね９，１０は 試験片４の上下標
点に確実に係止される。
【０００９】中間ジョイント１１〜１４の中間位置には
それぞれ鉄心フック１１ｆ〜１４ｆが設けられ、この鉄
心フック１１ｆ〜１４ｆに各差動トランス５１，６１お
よび５２，６２の鉄心５１ｃ，６１ｃおよび５２ｃ，６
２ｃが吊持され、各鉄心は差動トランス５１，６１およ
び５２，６２のコイル部に挿入されている。なお、図１
において、ＧＬは上下標点間距離を示す。
それぞれ鉄心フック１１ｆ〜１４ｆが設けられ、この鉄
心フック１１ｆ〜１４ｆに各差動トランス５１，６１お
よび５２，６２の鉄心５１ｃ，６１ｃおよび５２ｃ，６
２ｃが吊持され、各鉄心は差動トランス５１，６１およ
び５２，６２のコイル部に挿入されている。なお、図１
において、ＧＬは上下標点間距離を示す。
【００１０】図２において、７１は、差動トランス５１
および５２の出力を加算するアンプ、７２は、差動トラ
ンス６１および６２の出力を加算するアンプ、７３は、
アンプ７１の出力とアンプ７２の出力の差を演算する減
算器７３であり、減算器７３から標点間の伸びを示す信
号が出力される。
および５２の出力を加算するアンプ、７２は、差動トラ
ンス６１および６２の出力を加算するアンプ、７３は、
アンプ７１の出力とアンプ７２の出力の差を演算する減
算器７３であり、減算器７３から標点間の伸びを示す信
号が出力される。
【００１１】このように構成された伸び計の動作を説明
する。不図示のクロスヘッドの移動により上つかみ具１
が上昇すると、試験片４に引っ張り荷重が働き試験片４
は伸びる。このとき、上標点７の伸びをδ１、下標点の
伸びをδ２とすると、図３に示すように、上標点７にコ
イルばね９を介して連結された中間ジョイント１１，１
２はθ１だけ傾く。また、下標点８にコイルばね１０を
介して連結された中間ジョイント１３，１４はθ２（＜
θ１）だけ傾く。ここで、上下標点７，８の伸びδ１，
δ２は傾きθ１，θ２に比例する。なお、図２におい
て、ＧＬ0が試験前の上下標点間距離を示し、ＧＬ1は試
験片が伸びた時の標点間距離を示す。
する。不図示のクロスヘッドの移動により上つかみ具１
が上昇すると、試験片４に引っ張り荷重が働き試験片４
は伸びる。このとき、上標点７の伸びをδ１、下標点の
伸びをδ２とすると、図３に示すように、上標点７にコ
イルばね９を介して連結された中間ジョイント１１，１
２はθ１だけ傾く。また、下標点８にコイルばね１０を
介して連結された中間ジョイント１３，１４はθ２（＜
θ１）だけ傾く。ここで、上下標点７，８の伸びδ１，
δ２は傾きθ１，θ２に比例する。なお、図２におい
て、ＧＬ0が試験前の上下標点間距離を示し、ＧＬ1は試
験片が伸びた時の標点間距離を示す。
【００１２】中間ジョイント１１，１３のこのような傾
きにより、上側の中間ジョイント１１，１３に連結され
た鉄心５１ｃ（５２ｃ）は傾きθ１に応じて上昇し、差
動トランス５１（５２）のコイル部と相対移動する。ま
た、下側の中間ジョイント１２，１４に連結された鉄心
６１ｃ（６２ｃ）も傾きθ１に応じて上昇し、差動トラ
ンス６１（６２）のコイル部と相対移動する。したがっ
て、各差動トランス５１，５２、６１，６２は中間ジョ
イント１１〜１４の各傾きθ１，θ２に応じた信号、つ
まり、試験片４の伸びδ１，δ２に応じた信号を出力す
る。
きにより、上側の中間ジョイント１１，１３に連結され
た鉄心５１ｃ（５２ｃ）は傾きθ１に応じて上昇し、差
動トランス５１（５２）のコイル部と相対移動する。ま
た、下側の中間ジョイント１２，１４に連結された鉄心
６１ｃ（６２ｃ）も傾きθ１に応じて上昇し、差動トラ
ンス６１（６２）のコイル部と相対移動する。したがっ
て、各差動トランス５１，５２、６１，６２は中間ジョ
イント１１〜１４の各傾きθ１，θ２に応じた信号、つ
まり、試験片４の伸びδ１，δ２に応じた信号を出力す
る。
【００１３】アンプ７１は上側差動トランス５１，５２
の出力を加算し、アンプ７２は下側差動トランス６１，
６２の出力を加算する。両アンプ７１，７２の出力Ｓａ
とＳｂは減算器７３に入力され、Ｓａ−Ｓｂ（δ１−δ
２）を演算して試験片４の伸びを出力する。
の出力を加算し、アンプ７２は下側差動トランス６１，
６２の出力を加算する。両アンプ７１，７２の出力Ｓａ
とＳｂは減算器７３に入力され、Ｓａ−Ｓｂ（δ１−δ
２）を演算して試験片４の伸びを出力する。
【００１４】このように構成された実施例によれば、差
動トランス５１，５２，６１，６２のコイル部はブラケ
ット５，６に設置されるから、その重量が試験片４に作
用することがない。また、試験片４にはコイルばね９，
１０および中間ジョイント１１〜１４および鉄心の重量
が働くが、少なくともコイルばね９，１０および中間ジ
ョイント１１〜１４は従来のレバーに比べて軽量にでき
るから、試験片４に及ぼす影響は小さくできる。さら
に、コイルばね９，１０および中間ジョイント１１〜１
４が試験片４に作用する荷重は試験片の左右両側に均一
に働くから、伸び計取り付けに伴う曲げ荷重の発生が防
止される。以上の各要因により、本実施例によれば従来
のレバー式伸び計に比べて高精度に伸びを計測できる。
また、所定の張力でコイルばねを標点に巻き付けている
から、試験片に傷が付かないばかりか、引っ張り試験時
に試験片が細くなってもコイルが標点からずれることが
ない。
動トランス５１，５２，６１，６２のコイル部はブラケ
ット５，６に設置されるから、その重量が試験片４に作
用することがない。また、試験片４にはコイルばね９，
１０および中間ジョイント１１〜１４および鉄心の重量
が働くが、少なくともコイルばね９，１０および中間ジ
ョイント１１〜１４は従来のレバーに比べて軽量にでき
るから、試験片４に及ぼす影響は小さくできる。さら
に、コイルばね９，１０および中間ジョイント１１〜１
４が試験片４に作用する荷重は試験片の左右両側に均一
に働くから、伸び計取り付けに伴う曲げ荷重の発生が防
止される。以上の各要因により、本実施例によれば従来
のレバー式伸び計に比べて高精度に伸びを計測できる。
また、所定の張力でコイルばねを標点に巻き付けている
から、試験片に傷が付かないばかりか、引っ張り試験時
に試験片が細くなってもコイルが標点からずれることが
ない。
【００１５】以上では、差動トランスを用いた場合につ
いて説明したが、磁気式リニアエンコーダやポテンショ
メータを用いてもよい。また、中間ジョイントの傾きを
鉄心の直線移動量に変換して伸びを計測するようにした
が、中間ジョイントの傾きを直接検出する角度センサを
用いたり、中間ジョイントの傾きを回動量としてロータ
リエンコーダで検出することもできるほか、種々の形態
でコイルばねの傾き量を検出できる。したがって、コイ
ルばねと各種のセンサとの連結形態はセンサの種類によ
り種々の方式が採用し得る。
いて説明したが、磁気式リニアエンコーダやポテンショ
メータを用いてもよい。また、中間ジョイントの傾きを
鉄心の直線移動量に変換して伸びを計測するようにした
が、中間ジョイントの傾きを直接検出する角度センサを
用いたり、中間ジョイントの傾きを回動量としてロータ
リエンコーダで検出することもできるほか、種々の形態
でコイルばねの傾き量を検出できる。したがって、コイ
ルばねと各種のセンサとの連結形態はセンサの種類によ
り種々の方式が採用し得る。
【００１６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、試験片に働く伸び計の荷重が低減でき、試験片に
傷をつけずに装着できるとともに、試験片が細くなって
も伸び計が上下標点からずれることがない。そのため、
高精度の伸びが計測可能である。
れば、試験片に働く伸び計の荷重が低減でき、試験片に
傷をつけずに装着できるとともに、試験片が細くなって
も伸び計が上下標点からずれることがない。そのため、
高精度の伸びが計測可能である。
【図１】本発明に係る材料試験機の一例を示す要部正面
図
図
【図２】差動トランスの出力信号の処理回路を示すブロ
ック図
ック図
【図３】コイルばねの傾きを示す図
１ 上つかみ具 ２ 下つかみ具 ３ 固定テーブル ４ 試験片 ５，６ ブラケット ７，８ 標点 ９，１０ コイルばね １１〜１４ 中間ジョイント １５〜１８ 取り付けフック ５１，５２，６１，６２ 差動トランス ５１ｃ，５２ｃ，６１ｃ，６２ｃ 鉄心 ７１，７２ アンプ ７３ 減算器
Claims (1)
- 【請求項１】 試験片の上下の標点にそれぞれ巻き付け
られた一対のコイルばねと、前記コイルばねに所定の張
力を付与しつつ各ばねの端部を固定側に連結する連結部
材と、前記一対のコイルばねの前記標点側と前記固定側
との間の傾き量に相関する信号を出力する検出器とを有
する材料試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3228457A JP2979768B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 材料試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3228457A JP2979768B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 材料試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545268A JPH0545268A (ja) | 1993-02-23 |
| JP2979768B2 true JP2979768B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=16876792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3228457A Expired - Lifetime JP2979768B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 材料試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979768B2 (ja) |
-
1991
- 1991-08-13 JP JP3228457A patent/JP2979768B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545268A (ja) | 1993-02-23 |
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