JPH067360Y2 - 材料試験機 - Google Patents
材料試験機Info
- Publication number
- JPH067360Y2 JPH067360Y2 JP1987019832U JP1983287U JPH067360Y2 JP H067360 Y2 JPH067360 Y2 JP H067360Y2 JP 1987019832 U JP1987019832 U JP 1987019832U JP 1983287 U JP1983287 U JP 1983287U JP H067360 Y2 JPH067360 Y2 JP H067360Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- melting point
- test piece
- point material
- test
- 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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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 この考案は調芯治具を有する材料試験機に関するもので
ある。
ある。
Ｂ．従来技術とその問題点 引張・圧縮疲労試験などにおいては、試験片の端部をつ
かみ具で把持して負荷をかけているが、試験片がファイ
ンセラミックス等のような弾性率が高く非常に脆い脆性
材料の場合、一般的な金属試験片用つかみ具でつかむ
と、つかむだけで欠けたり、折れたりする問題がある。
また、信頼性のあるデータを得るためには、つかみ具の
偏芯を少なくし、軸応力に対する曲げ応力成分を少なく
する等の配慮が必要である。
かみ具で把持して負荷をかけているが、試験片がファイ
ンセラミックス等のような弾性率が高く非常に脆い脆性
材料の場合、一般的な金属試験片用つかみ具でつかむ
と、つかむだけで欠けたり、折れたりする問題がある。
また、信頼性のあるデータを得るためには、つかみ具の
偏芯を少なくし、軸応力に対する曲げ応力成分を少なく
する等の配慮が必要である。
この考案の目的は、脆性材料の試験片を切損させること
なく容易に取付けることができ、さらにつかみ具の偏芯
による影響を小さくした材料試験機を提供することにあ
る。
なく容易に取付けることができ、さらにつかみ具の偏芯
による影響を小さくした材料試験機を提供することにあ
る。
Ｃ．問題点を解決するための手段 本考案は、負荷軸または固定軸と試験片つかみ具との間
に調芯治具を介装して成る材料試験機に適用され、次の
構成により上記問題点を解決する。
に調芯治具を介装して成る材料試験機に適用され、次の
構成により上記問題点を解決する。
上記調芯治具は、嵌合凸部が形成される第１の部材と、
凸部が所定の間隙をあけて遊嵌される嵌合凹部を有し、
この凹部の壁面に凸部に作用する引張方向および圧縮方
向の試験荷重をそれぞれ受ける受け部が形成された第２
の部材と、間隙に充填された低融点材と、第１および第
２の部材の少なくともいずれか一方の内部に設けられ、
低融点材を溶融，凝固させるための流体を流通せしめる
加熱・冷却用通路とを具備し、第１および第２の部材は
凝固した低融点材により試験片へ荷重を伝達可能とす
る。
凸部が所定の間隙をあけて遊嵌される嵌合凹部を有し、
この凹部の壁面に凸部に作用する引張方向および圧縮方
向の試験荷重をそれぞれ受ける受け部が形成された第２
の部材と、間隙に充填された低融点材と、第１および第
２の部材の少なくともいずれか一方の内部に設けられ、
低融点材を溶融，凝固させるための流体を流通せしめる
加熱・冷却用通路とを具備し、第１および第２の部材は
凝固した低融点材により試験片へ荷重を伝達可能とす
る。
Ｄ．作用 加熱・冷却用通路を用いて間隙内の低融点材料を溶融さ
せ、試験片が取付られたつかみ具を調芯治具に接続す
る。第１および第２の部材は溶融した低融点材を介して
互いに自由であり、つかみ具取付け時に発生するトルク
等は低融点材で吸収されるから、試験片には作用しな
い。また、上下つかみ具間の偏芯や平行度のずれ等も低
融点材で吸収される。その後、加熱・冷却用通路を用い
て低融点材を凝固させると、上下つかみ具間に働く試験
荷重を試験片に伝達できる。
せ、試験片が取付られたつかみ具を調芯治具に接続す
る。第１および第２の部材は溶融した低融点材を介して
互いに自由であり、つかみ具取付け時に発生するトルク
等は低融点材で吸収されるから、試験片には作用しな
い。また、上下つかみ具間の偏芯や平行度のずれ等も低
融点材で吸収される。その後、加熱・冷却用通路を用い
て低融点材を凝固させると、上下つかみ具間に働く試験
荷重を試験片に伝達できる。
Ｅ．実施例 第１図，第２図により一実施例を説明する。
この実施例は、第２図に示すような引張・圧縮疲労試験
機に適用したものである。テーブル１の上部に一対の支
柱２を介して設けられたクロスヘッド３には、ロードセ
ル４，固定軸５，調芯治具１０を介して固定側つかみ具
（上つかみ具）６が設けられている。テーブル１に設け
られたアクチュエータ７の負荷軸８には負荷側つかみ具
（下つかみ具）９が設けられている。そして、両つかみ
具６，９により試験片ＴＰを把持する。このとき後述の
ように、試験片ＴＰ端部とつかみ具６，９との間に軟質
金属製のスリーブ１１を介在させる。油圧式アクチュエ
ータ７により引張・圧縮負荷をかっけ、ロードセル４で
検出された荷重を油圧アクチュエータ７にフィードバッ
クして試験が行われる。
機に適用したものである。テーブル１の上部に一対の支
柱２を介して設けられたクロスヘッド３には、ロードセ
ル４，固定軸５，調芯治具１０を介して固定側つかみ具
（上つかみ具）６が設けられている。テーブル１に設け
られたアクチュエータ７の負荷軸８には負荷側つかみ具
（下つかみ具）９が設けられている。そして、両つかみ
具６，９により試験片ＴＰを把持する。このとき後述の
ように、試験片ＴＰ端部とつかみ具６，９との間に軟質
金属製のスリーブ１１を介在させる。油圧式アクチュエ
ータ７により引張・圧縮負荷をかっけ、ロードセル４で
検出された荷重を油圧アクチュエータ７にフィードバッ
クして試験が行われる。
第１図に示すように、調芯治具１０は、凹形のハウジン
グ１２と凸形のロッド１３とを有し、ロッド１３の先端
には、径方向に突出するハウジング１３Ａが形成され、
この先端部１３Ａがハウジング１２とねじリング１２Ａ
とにより間隙Ｇをおいて取り囲まれている。間隙Ｇには
低融点合金（低融点材）Ｍ、たとえば融点７３℃程度の
ウッドメタルが充填される。ロッド１３は固定軸５に取
付けられ、その内部に孔１３Ｂが形成され、その孔１３
Ｂに固定軸５から導入パイプ１５が突設される。これに
より、入口ポート１４から出口ポート１６に連らなる蒸
気Ｓや水Ｗの通路が形成される。つかみ具６，９は二重
テーパリング式であり、内側テーパリング１７，外側テ
ーパリング１８，固定用ナット１９，本体２０からな
る。テーパリング１７，１８は半割り等の複数割りとさ
れ、ナット１９を回転させることにより内側テーパリン
グ１７を試験片中央に向かって摺動させ、くさび効果に
より試験片ＴＰの端部を把持する。ここで、上記ロッド
１３が第１の部材を、ハウジング１２およびリングナッ
ト１２Ａが第２の部材をそれぞれ構成する。
グ１２と凸形のロッド１３とを有し、ロッド１３の先端
には、径方向に突出するハウジング１３Ａが形成され、
この先端部１３Ａがハウジング１２とねじリング１２Ａ
とにより間隙Ｇをおいて取り囲まれている。間隙Ｇには
低融点合金（低融点材）Ｍ、たとえば融点７３℃程度の
ウッドメタルが充填される。ロッド１３は固定軸５に取
付けられ、その内部に孔１３Ｂが形成され、その孔１３
Ｂに固定軸５から導入パイプ１５が突設される。これに
より、入口ポート１４から出口ポート１６に連らなる蒸
気Ｓや水Ｗの通路が形成される。つかみ具６，９は二重
テーパリング式であり、内側テーパリング１７，外側テ
ーパリング１８，固定用ナット１９，本体２０からな
る。テーパリング１７，１８は半割り等の複数割りとさ
れ、ナット１９を回転させることにより内側テーパリン
グ１７を試験片中央に向かって摺動させ、くさび効果に
より試験片ＴＰの端部を把持する。ここで、上記ロッド
１３が第１の部材を、ハウジング１２およびリングナッ
ト１２Ａが第２の部材をそれぞれ構成する。
以上のような構成において、試験片ＴＰの端部にスリー
ブ１１を介してつかみ具６，９を取付けておくととも
に、蒸気Ｓを入口ポート１４から出口ポート１６に流し
て低融点合金Ｍを溶融させておく。このような状態で、
つかみ具６，９をボルト２１でそれぞれ固定軸５，負荷
軸８に接続する。このとき、溶融した合金Ｍの入ってい
る間隙Ｇ分だけハウジング１２が自由に動けるので、上
下の芯ずれや平行度のずれが吸収できる。さらに、ボル
ト２１を締め付けるトルクが試験片ＴＰにかかるとそれ
だけで折れる場合があるが、本考案の方式であれば、つ
かみ具９をアクチュエータ７側に接続する際、回転に対
しても自由であるため、ボルト締め付けトルクが試験片
ＴＰにかからない。両つかみ具６，９を上下の軸５，８
に接続した後、入口ポート１４から冷却水Ｗを導入して
低融点合金Ｍを冷却して凝固させれば、試験片ＴＰに何
らの力も作用せずに取付けが完了する。ハウジング１２
とロッド１３とは凝固した合金Ｍで一体化され、試験荷
重が伝達される。例えば引張試験時には、ロッド先端部
１３Ａに作用する引張方向の荷重がリングねじ１２Ａの
下部斜面で受けられ、一方、圧縮試験時には、圧縮方向
の荷重がハウジング１２の凹部底面で受けられるので、
試験時に間隙Ｇに挿入されている低融点材Ｍに剪断荷重
が作用することがなく、低融点材Ｍが破断することはな
い。また、軟質金属のスリーブ１１により、試験片把持
力に関するバックラッシュが防止され、均一な圧力で把
持することができ、引張・圧縮試験には特に好ましい。
ブ１１を介してつかみ具６，９を取付けておくととも
に、蒸気Ｓを入口ポート１４から出口ポート１６に流し
て低融点合金Ｍを溶融させておく。このような状態で、
つかみ具６，９をボルト２１でそれぞれ固定軸５，負荷
軸８に接続する。このとき、溶融した合金Ｍの入ってい
る間隙Ｇ分だけハウジング１２が自由に動けるので、上
下の芯ずれや平行度のずれが吸収できる。さらに、ボル
ト２１を締め付けるトルクが試験片ＴＰにかかるとそれ
だけで折れる場合があるが、本考案の方式であれば、つ
かみ具９をアクチュエータ７側に接続する際、回転に対
しても自由であるため、ボルト締め付けトルクが試験片
ＴＰにかからない。両つかみ具６，９を上下の軸５，８
に接続した後、入口ポート１４から冷却水Ｗを導入して
低融点合金Ｍを冷却して凝固させれば、試験片ＴＰに何
らの力も作用せずに取付けが完了する。ハウジング１２
とロッド１３とは凝固した合金Ｍで一体化され、試験荷
重が伝達される。例えば引張試験時には、ロッド先端部
１３Ａに作用する引張方向の荷重がリングねじ１２Ａの
下部斜面で受けられ、一方、圧縮試験時には、圧縮方向
の荷重がハウジング１２の凹部底面で受けられるので、
試験時に間隙Ｇに挿入されている低融点材Ｍに剪断荷重
が作用することがなく、低融点材Ｍが破断することはな
い。また、軟質金属のスリーブ１１により、試験片把持
力に関するバックラッシュが防止され、均一な圧力で把
持することができ、引張・圧縮試験には特に好ましい。
なお、以上は引張・圧縮疲労試験機について説明した
が、その他の材料試験機にも適用できることはいうまで
もない。また、つかみ具も二重テーパリング式に限ら
ず、ドリルチャック方式、第３図，第４図に示すよう
に、把持具２２をボルト２３で締め付ける方式等でもよ
い。また加熱温度に応じて種々の融点の金属を使用する
こともできる。更にまた、加熱・冷却手段をハウジング
側に設けたり、凹部と凸部の関係が逆であってもよい
し、この調芯治具をアクチュエータ側に設けてもよい。
が、その他の材料試験機にも適用できることはいうまで
もない。また、つかみ具も二重テーパリング式に限ら
ず、ドリルチャック方式、第３図，第４図に示すよう
に、把持具２２をボルト２３で締め付ける方式等でもよ
い。また加熱温度に応じて種々の融点の金属を使用する
こともできる。更にまた、加熱・冷却手段をハウジング
側に設けたり、凹部と凸部の関係が逆であってもよい
し、この調芯治具をアクチュエータ側に設けてもよい。
Ｆ．考案の効果 この考案によれば、つかみ具と負荷軸または固定軸との
間に低融点金属式の調芯治具を介在させるようにしたた
め、次のような効果を奏する。
間に低融点金属式の調芯治具を介在させるようにしたた
め、次のような効果を奏する。
（ｉ）ファインセラミックス等の脆性材料でも切損させ
ることなく容易に取付けることができる。
ることなく容易に取付けることができる。
(ii)つかみ具の偏芯、初期曲げ応力を解消することがで
き、信頼性のあるデータを得ることができる。
き、信頼性のあるデータを得ることができる。
(iii)低融点材を加熱・冷却するための流体通路を第
１，第２の部材の少なくともいずれか一方の内部に設け
たので、低融点材を第１または第２の部材内部から加熱
・冷却して、その溶融・凝固を速やかに行うことがで
き、試験効率を向上させることができる。
１，第２の部材の少なくともいずれか一方の内部に設け
たので、低融点材を第１または第２の部材内部から加熱
・冷却して、その溶融・凝固を速やかに行うことがで
き、試験効率を向上させることができる。
(iv)第１の部材の凸部に作用する引張方向および圧縮方
向の荷重を受け部で受けるよう構成されているので、低
融点材に剪断荷重が作用することがなく、低融点材の破
断が防止される。したがって、大荷重の引張試験や圧縮
試験あるいは両振り疲労試験にも使用できる。
向の荷重を受け部で受けるよう構成されているので、低
融点材に剪断荷重が作用することがなく、低融点材の破
断が防止される。したがって、大荷重の引張試験や圧縮
試験あるいは両振り疲労試験にも使用できる。
（ｖ）なお、実施例のように軟質金属製のスリーブを用
いることにより、バックラッシュをなくすことができ均
一な圧力で把持することができる。
いることにより、バックラッシュをなくすことができ均
一な圧力で把持することができる。
第１図はこの考案に係る材料試験機の把持装置を示す縦
断面図、第２図は材料試験機の一例を示す概略図、第３
図，第４図は、つかみ具の他の例を示す部分断面正面
図，部分断面側面図である。 ５：固定軸、６，９：つかみ具 ８：負荷軸、１０：調芯治具 １１：スリーブ、１２：ハウジング １３：ロッド、Ｇ：間隙 Ｍ：低融点合金、Ｓ：蒸気 Ｗ：冷却水
断面図、第２図は材料試験機の一例を示す概略図、第３
図，第４図は、つかみ具の他の例を示す部分断面正面
図，部分断面側面図である。 ５：固定軸、６，９：つかみ具 ８：負荷軸、１０：調芯治具 １１：スリーブ、１２：ハウジング １３：ロッド、Ｇ：間隙 Ｍ：低融点合金、Ｓ：蒸気 Ｗ：冷却水
Claims (1)
- 【請求項１】負荷軸または固定軸と試験片つかみ具との
間に調芯治具を介装して成る材料試験機において、前記
調芯治具は、嵌合凸部が形成される第１の部材と、前記
凸部が所定の間隙をあけて遊嵌される嵌合凹部を有し、
この凹部の壁面に前記凸部に作用する引張方向および圧
縮方向の試験荷重をそれぞれ受ける受け部が形成された
第２の部材と、前記間隙に充填された低融点材と、前記
第１および第２の部材の少なくともいずれか一方の内部
に設けられ、前記低融点材を溶融，凝固させるための流
体を流通せしめる加熱・冷却用通路とを具備し、第１お
よび第２の部材は凝固した低融点材により試験片へ荷重
を伝達可能としたことを特徴とする材料試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987019832U JPH067360Y2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 材料試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987019832U JPH067360Y2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 材料試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128444U JPS63128444U (ja) | 1988-08-23 |
| JPH067360Y2 true JPH067360Y2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=30814779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987019832U Expired - Lifetime JPH067360Y2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 材料試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067360Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130036828A1 (en) * | 2010-04-26 | 2013-02-14 | Ihi Inspection & Instrumentation Co., Ltd. | Fixing jig fatigue testing test piece, and fatigue testing device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837499B2 (ja) * | 1981-02-27 | 1983-08-16 | 株式会社島津製作所 | つかみ具の偏心除去方式 |
| JPS57200836A (en) * | 1981-06-04 | 1982-12-09 | Toyota Motor Corp | Securing method and device for sample piece of tensile strength |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP1987019832U patent/JPH067360Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63128444U (ja) | 1988-08-23 |
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