JPH067359Y2 - Test body attachment control device for vibration test equipment - Google Patents

Test body attachment control device for vibration test equipment

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JPH067359Y2
JPH067359Y2 JP1986188083U JP18808386U JPH067359Y2 JP H067359 Y2 JPH067359 Y2 JP H067359Y2 JP 1986188083 U JP1986188083 U JP 1986188083U JP 18808386 U JP18808386 U JP 18808386U JP H067359 Y2 JPH067359 Y2 JP H067359Y2
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JP
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load
displacement
arm
test body
limit value
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孝之 松下
純一 近藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は加振試験装置において、変位可能なアームを有
する加振機のアーム先端を試験体に過荷重をかけないで
取付け可能な試験体取付制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is a vibration test apparatus in which a tip end of an exciter having a displaceable arm can be attached to the test body without overloading the test body. Attachment control device

〔従来の技術〕[Conventional technology]

試験体に振動を加えて該試験体の強度特性を試験する加
振試験装置においては、加振試験を実施する前に変位可
能なアームを有する加振機のアーム先端に試験体を過荷
重をかけないで取付ける必要がある。
In a vibration test apparatus for testing the strength characteristics of a test body by applying vibration to the test body, the test body is overloaded at the tip of the arm of a vibrator having a displaceable arm before performing the vibration test. It is necessary to install without hanging.

従来、加振機のアーム先端を試験体に取付けるには加振
機の制御モードをアーム変位制御モードにして、オペレ
ータがアーム先端を試験体に接触させたときの荷重信号
をモニタして試験体に過荷重をかけないように加振機を
駆動し、アーム先端を試験体に接触させた後に取付けを
行なっていた。
Conventionally, to attach the arm tip of the shaker to the test body, the control mode of the shaker is set to the arm displacement control mode, and the load signal when the operator makes the arm tip contact the test body is monitored. The vibrator was driven so as not to apply an excessive load to the arm, and the arm tip was brought into contact with the test body before mounting.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、このようにして加振機のアームを変位制御する
ものでは、オペレータが目視で試験体に加わるアーム先
端の荷重値を確認しながら加振機を駆動操作しているた
め、アーム先端を試験体に接触させるとき過荷重をかけ
てしまい、試験体を破損させてしまうことがあった。
However, in the case of controlling the displacement of the arm of the vibration exciter in this way, the operator drives the vibration exciter while visually confirming the load value of the arm tip applied to the test body, so the arm tip is tested. In some cases, the test piece was damaged by being overloaded when it was brought into contact with the body.

そこで、本考案は試験体に過荷重を与えることなく加振
機のアームを試験体に接触させ得、もって試験体を破損
させずにアーム先端を試験体に取付けることができる加
振試験装置の試験体取付制御装置を提供することを目的
とする。
In view of this, the present invention provides a vibration test apparatus that allows the arm of a vibration exciter to contact the test body without applying an overload to the test body, and thus the tip of the arm can be attached to the test body without damaging the test body. An object is to provide a test piece attachment control device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本考案は上記目的を達成するため、加振機の変位可能な
アームに取付けられアームの変位制御によりその先端が
試験体に接触したときの載荷荷重を検出する荷重検出器
と、前記加振機に取付けられ前記アームの変位量を検出
する変位検出器と、駆動信号発生手段,ホールド信号発
生手段及びこれらを切換える切換手段を有し且つ動作指
令が入力されると前記切換手段を通して得られる前記駆
動信号発生手段の駆動信号を変位指令値として出力し、
前記荷重検出器より入力される荷重検出信号が予め設定
された荷重制限値を越えると前記切換手段の切換により
前記ホールド信号発生手段のホールド信号を変位指令値
として出力する指令演算手段と、この指令演算手段より
出力される変位指令値と前記変位検出器より出力される
変位検出信号との偏差を求めこの偏差に基き前記加振機
を制御動作させて前記アームを変位制御する減算手段と
を備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a load detector which is attached to a displaceable arm of a vibration exciter and which detects a load when the tip of the arm comes into contact with a test body by displacement control of the arm; The drive which is attached to the vehicle and has a displacement detector for detecting the amount of displacement of the arm, a drive signal generating means, a hold signal generating means, and a switching means for switching these, and which is obtained through the switching means when an operation command is input. Output the drive signal of the signal generating means as the displacement command value,
Command calculating means for outputting a hold signal of the hold signal generating means as a displacement command value by switching the switching means when the load detection signal input from the load detector exceeds a preset load limit value, and this command. A subtraction means for determining a deviation between the displacement command value output from the computing means and the displacement detection signal output from the displacement detector, and controlling the vibration exciter based on the deviation to control the displacement of the arm. It is characterized by that.

〔作用〕[Action]

このような構成の加振試験装置の試験体取付制御装置に
あっては、動作信号が入力されると切換手段により駆動
信号発生手段の駆動信号を変位指令値として出力させ
て、この変位指令値と荷重検出器により検出された荷重
検出信号との偏差に基き加振機を制御動作することによ
り、アームはその先端が試験体に接触するまで変位制御
される。そして、アームの先端が試験体に接触し荷重検
出器の荷重検出信号が予め設定された荷重制限値を越え
ると切換手段により駆動信号からホールド信号発生手段
のホールド信号に切換えられ、このホールド信号により
変位指令値がホールドされる。
In the test piece attachment control device of the vibration test apparatus having such a configuration, when the operation signal is input, the switching means outputs the drive signal of the drive signal generating means as the displacement command value, and the displacement command value By controlling the vibration exciter based on the deviation between the load detection signal detected by the load detector and the load detection signal, the displacement of the arm is controlled until the tip of the arm contacts the test body. When the tip of the arm comes into contact with the test body and the load detection signal of the load detector exceeds a preset load limit value, the switching means switches the drive signal to the hold signal of the hold signal generating means. The displacement command value is held.

したがって、アームは試験体に対してある制限値より大
きな載荷荷重が加わるようなことがないので、試験体に
加わる過荷重を防止することができる。
Therefore, since the arm does not apply a load larger than a certain limit value to the test body, it is possible to prevent an overload applied to the test body.

〔実施例〕〔Example〕

以下本考案の一実施例を図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本考案による加振試験装置の試験体取付制御装
置の構成例を示すものである。第1図において、1は油
圧機構の制御動作により変位可能なアーム1aを有する
加振機で、この加振機1はアーム1aが下降,上昇移動
できるように適宜の固定部材に取付け固定されている。
2はこのアーム1aの中途に取付けられた荷重検出器
で、この荷重検出器2はアーム先端が後述する試験体1
0と接触したときの載荷荷重を検出し、これを電気信号
2として出力するものである。また3は加振機1の筐
体側面に取付けられた変位検出器で、この変位検出器3
はアーム1aの移動に連動して下降,上昇する変位検出
ロッド3aを有し、この変位検出ロッド3aの移動に応
じてアーム1aの変位量を電気信号として出力するもの
である。この場合、変位検出ロッド3aはその先端が荷
重検出器2に取付けられた支持部材に取付け固定され、
アーム1aの変位に応じて下降,上昇するようになって
いる。一方、8は駆動設定器9より送出される駆動又は
停止信号と荷重検出器2より出力される電気信号f2
アナログ/ディジタル変換器7によりディジタル変換し
てなる荷重値f1とが入力される指令演算器で、この指
令演算器8はこれらの入力信号をもとに詳細を後述する
加振機1の変位指令値x1を算出するものである。また
4は指令演算器8より出力される変位指令値x1をディ
ジタル/アナログ変換器6によりアナログ変換してなる
信号x2と変位検出器3より出力される変位検出信号と
の偏差を算出する減算器、5はこの減算器4で求められ
た偏差信号を増幅して加振機1に入力する電力増幅器で
ある。この場合、電力増幅器5により増幅された偏差信
号が加振機1に入力されると、この偏差信号はアーム1
aを駆動する油圧機構の油圧力に変換される。さらに、
10は加振機1のアーム1aの先端に対応する下方のベ
ースに保持部材を介して保持された例えば金属材料から
なる試験体である。
FIG. 1 shows an example of the structure of a test body attachment control device of the vibration test apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a vibration exciter having an arm 1a which is displaceable by a control operation of a hydraulic mechanism. The vibration exciter 1 is attached and fixed to an appropriate fixing member so that the arm 1a can move down and up. There is.
Reference numeral 2 is a load detector attached to the middle of the arm 1a.
The load applied when it contacts 0 is detected and output as an electric signal f 2 . Further, 3 is a displacement detector attached to the side surface of the casing of the vibration exciter 1.
Has a displacement detection rod 3a that descends and rises in conjunction with the movement of the arm 1a, and outputs the displacement amount of the arm 1a as an electric signal according to the movement of the displacement detection rod 3a. In this case, the displacement detection rod 3a has its tip attached and fixed to a support member attached to the load detector 2,
It descends and rises according to the displacement of the arm 1a. On the other hand, 8 receives the drive or stop signal sent from the drive setting device 9 and the load value f 1 obtained by digitally converting the electric signal f 2 output from the load detector 2 by the analog / digital converter 7. The command calculator 8 calculates a displacement command value x 1 of the vibration exciter 1, which will be described in detail later, based on these input signals. Reference numeral 4 calculates the deviation between the displacement command value x 1 output from the command calculator 8 and the displacement detection signal output from the displacement detector 3 and the signal x 2 which is converted from analog by the digital / analog converter 6. Subtractors 5 are power amplifiers for amplifying the deviation signal obtained by the subtractor 4 and inputting it to the vibration exciter 1. In this case, when the deviation signal amplified by the power amplifier 5 is input to the vibration exciter 1, this deviation signal is transmitted to the arm 1
It is converted into the hydraulic pressure of the hydraulic mechanism that drives a. further,
Reference numeral 10 is a test body made of, for example, a metal material, which is held via a holding member on a lower base corresponding to the tip of the arm 1a of the vibrator 1.

第2図は第1図の指令演算器8の構成を詳細に示すもの
で、12は駆動信号を発生する駆動信号発生器、13は
ホールド信号を発生するホールド信号発生器である。こ
れら駆動信号発生器12の出力xR,ホールド信号発生
器13の出力xHは駆動設定器9より出力される駆動又
は停止信号により切換スイッチS1を介して切換えられ
るようになっている。14は荷重検出器2より出力され
る荷重検出信号f2をアナログ/ディジタル変換器7に
よりディジタル変換してなる荷重値f1が入力される荷
重比較器で、この荷重比較器14は荷重値f1と荷重制
限値設定器15に予め設定された荷重制限値Δfとを比
較し、荷重値f1が荷重制限値Δfを越えると変位指令
値x1として駆動信号発生器12の出力xRからホールド
信号発生器13の出力xHに切換スイッチS2を介して
切換える切換信号を出力するものである。この場合、荷
重制限値設定器15に設定される荷重制限値Δfとして
は試験体10の材質に応じてその値が決定される。
FIG. 2 shows the configuration of the command calculator 8 in FIG. 1 in detail, 12 is a drive signal generator for generating a drive signal, and 13 is a hold signal generator for generating a hold signal. The output x R of the drive signal generator 12 and the output x H of the hold signal generator 13 can be switched by the drive or stop signal output from the drive setting device 9 via the changeover switch S1. Reference numeral 14 is a load comparator to which the load value f 1 output from the load detector 2 is digitally converted by the analog / digital converter 7 and the load value f 1 is input. 1 is compared with the load limit value Δf preset in the load limit value setting unit 15, and when the load value f 1 exceeds the load limit value Δf, the displacement command value x 1 is output from the output x R of the drive signal generator 12. A switching signal for switching to the output x H of the hold signal generator 13 via the switching switch S2 is output. In this case, the load limit value Δf set in the load limit value setting unit 15 is determined according to the material of the test body 10.

次にこのように構成された加振試験装置その試験体取付
制御装置の作用について述べる。いま、駆動設定器9よ
り駆動信号が出力されると、切換スイッチS1を介して
駆動信号発生器12の駆動信号xRが出力される。この
時、加振機1のアーム1aは試験体10の上方に位置し
ているので、荷重検出器2の荷重検出信号は0であり、
またアーム1aが変位していないので、変位検出器3の
変位検出信号も0である。したがって、荷重比較器14
から切換スイッチS2に切換信号が出されていないの
で、駆動信号発生器12の駆動信号xRは切換スイッチ
S2を介して変位指令値x1として出力される。この変
位指令値x1がディジタル/アナログ変換器6によりア
ナログ信号x2に変換されて減算器4に入力されると、
ここで変位検出器3の変位検出信号との偏差が求めら
れ、この偏差信号は電力増幅器5により増幅されて加振
機1に入力される。加振機1ではこの偏差信号をアーム
1aを駆動制御する油圧機構の油圧力に変換してアーム
1aを下降制御する。このアーム1aの下降制御はアー
ム先端が試験体10に接触するまで行なわれる。この場
合、荷重検出器2の荷重検出信号は第3図に示すように
アーム1aの先端が試験体10に接触するまで0であ
り、また変位指令値x2は駆動信号発生器12の駆動信
号発生パターンにしたがって増加する。
Next, the operation of the vibration test apparatus and the test piece attachment control apparatus thus configured will be described. Now, when the drive signal is output from the drive setting device 9, the drive signal x R of the drive signal generator 12 is output via the changeover switch S1. At this time, since the arm 1a of the vibrator 1 is located above the test body 10, the load detection signal of the load detector 2 is 0,
Further, since the arm 1a is not displaced, the displacement detection signal of the displacement detector 3 is also 0. Therefore, the load comparator 14
Since no changeover signal is output from the changeover switch S2 to the changeover switch S2, the drive signal x R of the drive signal generator 12 is output as the displacement command value x 1 via the changeover switch S2. When this displacement command value x 1 is converted into an analog signal x 2 by the digital / analog converter 6 and input to the subtractor 4,
Here, the deviation from the displacement detection signal of the displacement detector 3 is obtained, and this deviation signal is amplified by the power amplifier 5 and input to the vibration exciter 1. In the vibration exciter 1, this deviation signal is converted into hydraulic pressure of a hydraulic mechanism for driving and controlling the arm 1a to control the arm 1a to descend. This descending control of the arm 1a is performed until the tip of the arm contacts the test body 10. In this case, the load detection signal of the load detector 2 is 0 until the tip of the arm 1a contacts the test body 10 as shown in FIG. 3, and the displacement command value x 2 is the drive signal of the drive signal generator 12. It increases according to the pattern of occurrence.

このように加振機1の制御動作によりアーム1aの先端
が試験体10に接触すると、第3図に示すように荷重検
出器2の荷重検出信号が徐々に増加し、荷重制限値設定
器に設定された荷重制限値Δfと比較される。この場
合、荷重制限値設定器15はアームの先端が試験体10
に過荷重にならない荷重で接触しているかどうかを検出
するものであり、従って荷重検出信号がこの荷重制限値
Δf以下のときは切換スイッチS2に切換信号を出力し
ない。やがて、荷重検出信号の値が荷重制限値設定器1
5に設定された荷重制限値Δfを越えると荷重比較器1
4より出力される切換信号により切換スイッチS2を切
換えてホールド信号発生器13のホールド信号xHを変
位指令値x1として出力し、この変位指令値x1はディジ
タル/アナログ変換器6によりアナログ信号x2に変換
されて減算器4に入力される。そして、この減算器4よ
り一定の値にホールドされた変位指令値x1のアナログ
信号x2とその時の変位検出器3の変位検出信号との偏
差信号が電力増幅器5により増幅されて加振機1に加え
られ、加振機1のアーム1aを変位制御する。この場
合、試験体10にアーム1aを介して荷重が加えられる
と、このとき試験体10からの反力(押戻そうとする
力)があり、アーム1aは加振機1の力と試験体からの
反力のバランスで静止するが、その過程で微妙に偏差が
生じる。
When the tip of the arm 1a contacts the test body 10 by the control operation of the vibration exciter 1 as described above, the load detection signal of the load detector 2 gradually increases as shown in FIG. The set load limit value Δf is compared. In this case, the load limit value setter 15 has the arm 10 at the tip of the test body 10.
It is to detect whether or not they are in contact with each other with a load that does not cause an overload. Therefore, when the load detection signal is less than or equal to the load limit value Δf, the changeover signal is not output to the changeover switch S2. Eventually, the value of the load detection signal is the load limit value setter 1
When the load limit value Δf set to 5 is exceeded, the load comparator 1
By switching the change-over switch S2 to output the hold signal x H of the hold signal generator 13 as a displacement command value x 1 by switching signal outputted from 4, the displacement command value x 1 is an analog signal by a digital / analog converter 6 It is converted into x 2 and input to the subtractor 4. Then, the deviation signal between the analog signal x 2 of the displacement command value x 1 held at a constant value by the subtractor 4 and the displacement detection signal of the displacement detector 3 at that time is amplified by the power amplifier 5 and the vibration exciter. 1 to control the displacement of the arm 1a of the vibration exciter 1. In this case, when a load is applied to the test body 10 via the arm 1a, at this time, there is a reaction force from the test body 10 (a force to push back), and the arm 1a acts on the force of the vibrator 1 and the test body. Although it stands still due to the balance of the reaction force from, a slight deviation occurs in the process.

このように加振機1のアーム1aを変位制御することに
より、加振機1のアーム1aの先端は試験体10に対し
て過荷重をかけることなく接触させることができるの
で、試験体10を破損することなくアーム1aの先端を
試験体10に取付けることができる。また、試験体が降
伏に達して座屈域になっても座屈を進展させることがな
いので安全である。したがって、試験体をアームに取付
ける時だけでなく、実試験中において最大許容荷重を荷
重制限値設定器15に設定することにより、目的の試験
を安全に行うことが可能である。さらに、荷重制限値設
定器15の設定を試験体の材質等に応じて可変すること
により、試験体10の初期荷重を0から定格値まで任意
に付加できる。
By thus controlling the displacement of the arm 1a of the vibration exciter 1, the tip of the arm 1a of the vibration exciter 1 can be brought into contact with the test body 10 without applying an overload. The tip of the arm 1a can be attached to the test body 10 without being damaged. Further, even if the test body reaches the yield and becomes in the buckling region, it is safe because the buckling does not progress. Therefore, the target test can be performed safely by setting the maximum allowable load in the load limit value setting unit 15 not only when the test body is attached to the arm but also during the actual test. Furthermore, by changing the setting of the load limit value setting device 15 according to the material of the test body, etc., the initial load of the test body 10 can be arbitrarily added from 0 to the rated value.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上述べたように本考案によれば、試験体に過荷重を与
えることなく加振機のアームを試験体に接触させ得るよ
うに加振機のアームを変位制御するようにしたので、試
験体を破損させずにアーム先端を試験体に取付けること
ができる加振試験装置の試験体取付制御装置を提供でき
る。
As described above, according to the present invention, the displacement of the arm of the vibration exciter is controlled so that the arm of the vibration exciter can be brought into contact with the test body without applying an overload to the test body. It is possible to provide a test body attachment control device of a vibration test device capable of attaching the arm tip to a test body without damaging the arm.

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

第1図は本考案の一実施例を示す構成説明図、第2図は
同実施例における指令演算器の詳細を示すブロック図、
第3図は同実施例の作用を説明するための変位指令値と
荷重検出信号の時間に対する変化の状態を示す図であ
る。 1……加振機、1a……アーム、2……荷重検出器、3
……変位検出器、3a……変位検出ロッド、4……減算
器、5……電力増幅器、6……ディジタル/アナログ変
換器、7……アナログ/ディジタル変換器、8……指令
演算器、9……駆動設定器、10……試験体、12……
駆動信号発生器、13……ホールド信号発生器、14…
…荷重比較器、15……荷重制限値設定器、S1,S2
……切換スイッチ。
FIG. 1 is a configuration explanatory view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing details of a command calculator in the embodiment,
FIG. 3 is a diagram showing a change state of the displacement command value and the load detection signal with respect to time for explaining the operation of the embodiment. 1 ... Vibrator, 1a ... Arm, 2 ... Load detector, 3
...... Displacement detector, 3a ...... Displacement detection rod, 4 ...... Subtractor, 5 ...... Power amplifier, 6 ...... Digital / analog converter, 7 ...... Analog / digital converter, 8 ...... Command calculator, 9 ... Drive setting device, 10 ... Test body, 12 ...
Drive signal generator, 13 ... Hold signal generator, 14 ...
… Load comparator, 15… Load limit value setter, S1, S2
...... Changeover switch.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】変位可能なアームを有する加振機により前
記アームの先端に取付けられた試験体に振動を加えて該
試験体の強度特性を試験する加振試験装置において、前
記アームに取付けられアームの変位制御によりその先端
が前記試験体に接触したときの載荷荷重を検出する荷重
検出器と、前記加振機に取付けられ前記アームの変位量
を検出する変位検出器と、駆動信号発生手段,ホールド
信号発生手段,これらを切換える切換手段,荷重制限値
を設定する荷重制限値設定手段及び前記荷重検出器より
入力される荷重検出信号と前記荷重制限値設定手段に設
定された荷重制限値とを比較する荷重比較手段を有し且
つ動作指令が入力されると前記切換手段を通して得られ
る前記駆動信号発生手段の駆動信号を変位指令値として
出力し、前記比較手段により荷重検出信号が前記荷重制
限値設定手段に設定された荷重制限値を越えたことが検
出されるとると前記切換手段の切換えにより前記ホール
ド信号発生手段のホールド信号を変位指令値として出力
する指令演算手段と、この指令演算手段より出力される
変位指令と前記変位検出器より出力される変位検出信号
との偏差に基き前記加振機を制御動作させて前記アーム
を変位制御する減算手段とを備えたことを特徴とする加
振試験装置の試験体取付制御装置。
1. A vibrating test apparatus for testing the strength characteristics of a test body attached to the tip of the arm by a vibrating machine having a displaceable arm to test the strength characteristics of the test body. A load detector for detecting a load when the tip of the arm comes into contact with the test body by displacement control of the arm, a displacement detector attached to the vibrating device for detecting a displacement amount of the arm, and a drive signal generating means. A hold signal generating means, a switching means for switching between these, a load limit value setting means for setting a load limit value, a load detection signal input from the load detector, and a load limit value set in the load limit value setting means. And a load comparison means for comparing the above, and when an operation command is input, the drive signal of the drive signal generation means obtained through the switching means is output as a displacement command value, and the comparison is performed. When the step detects that the load detection signal exceeds the load limit value set in the load limit value setting means, the hold signal of the hold signal generating means is output as the displacement command value by switching the switching means. Command calculating means, and subtracting means for controlling the displacement of the arm by controlling the vibration exciter based on the deviation between the displacement command output from the command calculating means and the displacement detection signal output from the displacement detector. A test piece attachment control device for an excitation test device, comprising:
JP1986188083U 1986-12-06 1986-12-06 Test body attachment control device for vibration test equipment Expired - Lifetime JPH067359Y2 (en)

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JPS6392238U (en) 1988-06-15

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