JPH09250978A - Load tester - Google Patents
Load testerInfo
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- JPH09250978A JPH09250978A JP5721996A JP5721996A JPH09250978A JP H09250978 A JPH09250978 A JP H09250978A JP 5721996 A JP5721996 A JP 5721996A JP 5721996 A JP5721996 A JP 5721996A JP H09250978 A JPH09250978 A JP H09250978A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート構造
物等の供試体に引張荷重あるいは圧縮荷重を載荷するた
めの荷重試験機に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a load tester for applying a tensile load or a compressive load to a specimen such as a concrete structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の荷重試験機としては、試験対象
物、負荷荷重の大きさ、荷重方向、載荷時間等によって
様々な方式が採用されている。また、駆動動力において
も、電気駆動、空圧・水圧・油圧駆動等が適材適所で活
用されている。さらに工夫されたものとして、特開平6-
241969号、特開平6-148047号、特開平6-317516号等が知
られている。2. Description of the Related Art As a conventional load tester, various methods are adopted depending on the test object, the size of the load, the load direction, the loading time, and the like. In terms of drive power, electric drive, pneumatic / water pressure / hydraulic drive, etc. are used in the right places. As a further refinement, Japanese Patent Laid-Open No. 6-
241969, JP-A-6-148047 and JP-A-6-317516 are known.
【０００３】即ち、特開平6-241969号におけるコンクリ
ート純引張試験では、コンクリートのひび割れ発生によ
る荷重の急激な低下で試験荷重が正確に把握できなくな
る現象を防止するために、供試体に並行して引張ばねを
設け、引張荷重対変位の特性図を取得した後に、バネ荷
重分を差し引いてコンクリート供試体の荷重対変位を求
める方法が示されている。That is, in the concrete pure tensile test in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-241969, in order to prevent a phenomenon in which the test load cannot be accurately grasped due to a sudden decrease in the load due to the occurrence of cracks in the concrete, a parallel test specimen is used. A method is shown in which a tension spring is provided, and after obtaining a characteristic diagram of tensile load versus displacement, the spring load is subtracted to determine the load versus displacement of a concrete specimen.
【０００４】また、特開平6-148047号においては、引張
試験機で試験片の荷重対伸び特性試験を行うために、伸
び計を使用する範囲とストローク変位計を使用する範囲
とがあり、両者の測定モードを試験の途中で切り換えて
も荷重伸び曲線が連続性を保った状態で作用できるよう
にしたものが示されている。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-148047, there are a range in which an extensometer is used and a range in which a stroke displacement meter is used to perform a load-elongation characteristic test of a test piece with a tensile tester. It is shown that the load elongation curve can be operated while maintaining continuity even if the measurement mode is switched during the test.
【０００５】更に、特開平6-317516号には、引張荷重を
与える際に、試験対象部以外が荷重対変形の影響を受け
ないように、試験片に補強部材を付加するものが示され
ている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-317516 discloses that a reinforcing member is added to a test piece so that a portion other than a test object is not affected by load versus deformation when a tensile load is applied. There is.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の荷重試
験機は、試験精度を向上するために、種々の補助手段を
講じているが、従来の荷重試験機では、載荷荷重に対す
る結果、即ち、試験体の変位、変形、応力等が一義的に
比例関係にあるものとして取扱っている。The conventional load testing machine described above has various auxiliary means in order to improve the test accuracy. However, in the conventional load testing machine, the result with respect to the applied load, that is, Displacement, deformation, stress, etc. of the test piece are treated as being uniquely proportional.
【０００７】[0007]
【表１】 表１は、試験装置の載荷駆動源に油圧シリンダを使って
供試体に生ずる変位と応力の関係を実用工業単位で示し
たものである。仮に、載荷能力１００％＝２０tonfの試
験機を用いて、試験を行う場合、供試体の特性把握のた
めに、０．１％から順次載荷したいと考えても、油圧力
０．２kgf/cm2 の制御による荷重の安定性確保あるい
は、２μの応力を精度よく測定することは不可能であ
る。即ち、現在普及している荷重試験機では、制御精
度、検出精度上、最小感度あるいは最小分解能に限界が
あるため、試験できないのが実情である。[Table 1] Table 1 shows the relationship between the displacement and the stress generated in the test piece by using a hydraulic cylinder as a loading drive source of the test apparatus in practical industrial units. If the test is carried out using a tester with a loading capacity of 100% = 20 tonf, even if you want to load sequentially from 0.1% to grasp the characteristics of the specimen, the oil pressure is 0.2 kgf / cm 2 It is impossible to secure the stability of the load by controlling the above or accurately measure the stress of 2μ. In other words, the load testers currently in widespread use cannot be tested because there is a limit to the minimum sensitivity or the minimum resolution in terms of control accuracy and detection accuracy.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、入力荷重に対する変位量が略比例関
係にある弾性体を荷重が載荷される供試体と荷重出力装
置との間に介在させたことを特徴とし、荷重が載荷され
始める小負荷時には弾性体の変位に基づいて試験を行
い、荷重が大きくなった後は荷重出力装置の発生荷重に
基づいて試験を行う。SUMMARY OF THE INVENTION The structure of the present invention for solving the above-mentioned problems is provided between a load and an output unit on which a load is loaded with an elastic body whose displacement amount is substantially proportional to an input load. The test is performed based on the displacement of the elastic body when the load starts to be loaded, and after the load is increased, the test is performed based on the load generated by the load output device.
【０００９】また、前記弾性体の変位量を検出する検出
手段を備えると共に、前記荷重出力装置の発生荷重を検
出する荷重検出手段を備え、前記供試体に荷重を載荷し
た際に、前記弾性体が変位している場合には前記検出手
段の検出情報に基づいて荷重試験を実行し、前記弾性体
の変位終了後は前記荷重検出手段の検出情報に基づいて
荷重試験を実行する制御装置を備えたことを特徴とす
る。Further, the elastic body is provided with a detecting means for detecting a displacement amount of the elastic body and a load detecting means for detecting a load generated by the load output device, and the elastic body is provided when a load is applied to the specimen. When the load is displaced, a load test is executed based on the detection information of the detection means, and after the displacement of the elastic body, a load test is executed based on the detection information of the load detection means. It is characterized by that.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】荷重試験機の最大能力は、供試体
の最大変形や破壊荷重を把握する上で、不可欠である
が、最大能力に比較して微小領域での供試体の挙動も把
握したいとの要求に対して、微小領域たとえば０〜５％
までの入力対出力の関係を求めるために、載荷荷重を発
生するための油圧シリンダ等の荷重出力装置と荷重が載
荷される供試体との間に入力荷重と出力（変位）が略比
例関係にある弾性部材を介在させて入力対出力の精密な
関係を取得した後、例えば５％以上は通常の手法で載荷
試験を行う。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The maximum capacity of a load testing machine is indispensable for grasping the maximum deformation and breaking load of a specimen, but the behavior of the specimen in a minute area is also grasped in comparison with the maximum capacity. Small area, for example 0 to 5%
Input load and output (displacement) between the load output device such as a hydraulic cylinder for generating the load and the test object on which the load is loaded, in order to obtain the input to output relationship up to After acquiring a precise relationship between input and output through a certain elastic member, a loading test is performed by a normal method for 5% or more.
【００１１】載荷荷重を発生するために油圧シリンダの
変位あるいは荷重が任意に制御できる、いわゆる電気油
圧サーボ弁を用いた制御システムを構成し、載荷荷重が
微小な範囲では、変位制御モードを用い、載荷荷重が大
なる領域では荷重制御モードを用いることができるシス
テムを構成する。A control system using a so-called electro-hydraulic servo valve that can arbitrarily control displacement or load of a hydraulic cylinder to generate a load is constructed, and a displacement control mode is used in a range where the load is very small. Configure a system that can use the load control mode in a region where the applied load is large.
【００１２】つまり、荷重試験機の全体を表した図１、
及び荷重出力装置である油圧シリンダを表した図２に示
すように、載荷荷重を発生するための荷重出力装置とし
ての油圧シリンダ１の駆動部には負荷フランジ２が設け
られ、負荷フランジ２には荷重が載荷される供試体３が
連結されている。油圧シリンダ１の駆動ロッド４と負荷
フランジ２との間には、入力荷重と変形（変位）量とが
略比例関係（事前較正により特性が既知である）にある
弾性部材５を内部に備えた受動筒２９が介在している。
荷重試験機の入力が微小な領域では、制御システム構成
要素の特性から微小な荷重を載荷することが困難なた
め、弾性部材５の変位を検出する変位制御モードを実行
する。That is, FIG. 1 showing the entire load testing machine,
As shown in FIG. 2 showing a hydraulic cylinder that is a load output device, a load flange 2 is provided on the drive portion of the hydraulic cylinder 1 that is a load output device for generating a load, and a load flange 2 is provided on the load flange 2. The specimen 3 on which the load is loaded is connected. Between the drive rod 4 of the hydraulic cylinder 1 and the load flange 2, an elastic member 5 having an approximately proportional relationship between the input load and the amount of deformation (displacement) (the characteristics are known by pre-calibration) is provided inside. The passive cylinder 29 is interposed.
In a region where the input of the load tester is very small, it is difficult to apply a small load due to the characteristics of the control system components, so the displacement control mode for detecting the displacement of the elastic member 5 is executed.
【００１３】即ち、前述した入力０〜５％の領域では入
力荷重が極めて小さいため油圧０．２kgf/cm2 の制御に
よる載荷荷重の安定化が図れないので、油圧シリンダ１
の変位制御（１mmオーダ）により油圧シリンダ１を駆動
する。ここで、油圧シリンダ１の変位は弾性部材５を内
装した受動筒２９を介して発生する荷重が供試体３への
入力荷重として伝達されるので、安定した制御が可能と
なる。入力が５％以上の領域では受動筒６での変位−荷
重特性に制限を加え、油圧シリンダ１の荷重を検出する
荷重制御モードを実行する。That is, since the input load is extremely small in the region of 0 to 5% input, the load cannot be stabilized by controlling the hydraulic pressure of 0.2 kgf / cm 2 , so the hydraulic cylinder 1
The hydraulic cylinder 1 is driven by the displacement control (1 mm order). Here, the displacement of the hydraulic cylinder 1 can be controlled stably because the load generated via the passive cylinder 29 in which the elastic member 5 is installed is transmitted as the input load to the sample 3. In the region where the input is 5% or more, the displacement-load characteristic of the passive cylinder 6 is limited, and the load control mode for detecting the load of the hydraulic cylinder 1 is executed.
【００１４】[0014]
【実施例】図１には本発明の一実施例に係る荷重試験機
の全体構成、図２には油圧シリンダの断面、図３には荷
重試験機の制御ブロック、図４には荷重試験機の入・出
力関係の特性、図５には入力電力と出力変位の関係、図
６には弾性体の特性を示してある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the overall construction of a load tester according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a cross section of a hydraulic cylinder, FIG. 3 shows a control block of the load tester, and FIG. 4 shows the load tester. 5 shows the input / output relational characteristics, FIG. 5 shows the relation between the input power and the output displacement, and FIG. 6 shows the characteristic of the elastic body.
【００１５】図１に示すように、コンクリートの供試体
３の外面には鋼板６が張りつけられており、アンカー７
で一体化されて鋼板コンクリート構造となっている。供
試体３は固定金具８によって台板９に固定され、台板９
の一端から垂直に立てられた支持金具１０の上部に油圧
シリンダ１が取り付けられている。供試体３の上面の鋼
板６にはサポート１１が立設され、サポート１１と油圧
シリンダ１の負荷フランジ２の間には、ロードセル１
２、取付金具１３及び連結桿１４が挿入されている。そ
して、サポート１１と取付金具１３連結桿１４を介して
はピン１５，１６により結合されている。油圧シリンダ
１の駆動により、負荷フランジ２が図中左右に移動して
供試体３に引張もしくは圧縮荷重が加えられる。As shown in FIG. 1, a steel plate 6 is attached to the outer surface of a concrete test piece 3, and an anchor 7 is used.
Are integrated into a steel plate concrete structure. The sample 3 is fixed to the base plate 9 by the fixing metal fittings 8,
The hydraulic cylinder 1 is attached to the upper part of the support metal fitting 10 which is vertically erected from one end of the hydraulic cylinder 1. A support 11 is erected on the steel plate 6 on the upper surface of the specimen 3, and the load cell 1 is provided between the support 11 and the load flange 2 of the hydraulic cylinder 1.
2, the mounting bracket 13 and the connecting rod 14 are inserted. The support 11 and the mounting bracket 13 are connected to each other via the connecting rod 14 by the pins 15 and 16. By driving the hydraulic cylinder 1, the load flange 2 moves to the left and right in the drawing, and a tensile or compressive load is applied to the sample 3.
【００１６】図２に基づいて油圧シリンダ１を説明す
る。The hydraulic cylinder 1 will be described with reference to FIG.
【００１７】油圧シリンダ１の本体２１の内周面にはピ
ストンパッキン２２を介してピストン２３が摺動自在に
支持され、ピストン２３の両側には駆動ロッド４として
左ロッド２４及び右ロッド２５が同軸上に接続され、そ
れぞれロッドパッキン２６，２７でシールされている。
本体２１の左側には左ロッド２４が突出する開口部２８
が設けられ、開口部２８内には左ロッド２４の端部を覆
う受動筒２９が配されている。受動筒２９には脚３０を
介して負荷フランジ２が連結されている。A piston 23 is slidably supported on the inner peripheral surface of the main body 21 of the hydraulic cylinder 1 via a piston packing 22, and a left rod 24 and a right rod 25 are coaxially provided as drive rods 4 on both sides of the piston 23. They are connected to the top and are sealed by rod packings 26 and 27, respectively.
On the left side of the main body 21, an opening 28 through which the left rod 24 projects
And a passive cylinder 29 that covers the end of the left rod 24 is disposed in the opening 28. The load flange 2 is connected to the passive cylinder 29 via a leg 30.
【００１８】負荷フランジ２と一体になった受動筒２９
の内部には２個のばね受け３１と弾性部材５が装着さ
れ、ばね受け３１は両端で止め輪３２により左ロッド２
４と軸方向に摺動自在に結合されている。対向した２個
のばね受け３１は左ロッド２４に沿って摺動すると共
に、相対的な間隙ｘが確保されている。Passive cylinder 29 integrated with the load flange 2
Two spring bearings 31 and an elastic member 5 are mounted in the inside of the spring bearing 31.
4 is slidably connected in the axial direction. The two facing spring supports 31 slide along the left rod 24, and a relative gap x is secured.
【００１９】ピストン２３の右方に設けられた右ロッド
２５にはコイル３３が内装され、コイル３３の内部には
鉄芯３４が設けられている。鉄芯３４は支持棒３５の先
端に設けられ、支持棒３５は支持フランジ３６の外面中
央に穿設された凹部３７にねじ及びナット３８で固定さ
れている。これらコイル３３、鉄芯３４、支持棒３５に
よって検出手段としての変位検出器３９が構成されてい
る。支持フランジ３６は支持脚４１を介して本体２１と
一体に形成されている。尚、図中の符号で４０は信号用
のリード線である。A coil 33 is built in a right rod 25 provided to the right of the piston 23, and an iron core 34 is provided inside the coil 33. The iron core 34 is provided at the tip of the support rod 35, and the support rod 35 is fixed to a recess 37 formed in the center of the outer surface of the support flange 36 with a screw and a nut 38. The coil 33, the iron core 34, and the support rod 35 constitute a displacement detector 39 as a detecting means. The support flange 36 is formed integrally with the main body 21 via the support legs 41. Reference numeral 40 in the drawing is a signal lead wire.
【００２０】油圧シリンダ１を作動させるため、油圧源
４３からの圧油をサーボ弁４４を介してピストン２３の
左右油室へ給排するための負荷ライン４５，４６が設け
られている。このため、サーボ弁４４への電気信号でピ
ストン２３は図中左右方向に変位することができるよう
になっている。To operate the hydraulic cylinder 1, load lines 45 and 46 are provided for supplying and discharging the pressure oil from the hydraulic pressure source 43 to the left and right oil chambers of the piston 23 via the servo valve 44. Therefore, the piston 23 can be displaced in the left-right direction in the drawing by an electric signal to the servo valve 44.
【００２１】図３に基づいて上述した荷重試験機の制御
ブロックを説明する。ａが変位制御モードの例で、ｂが
荷重制御モードの例であり、いずれのモードでも油圧シ
リンダ１を駆動するところまでは同じである。The control block of the load tester described above will be described with reference to FIG. a is an example of the displacement control mode, b is an example of the load control mode, and the same applies up to the point where the hydraulic cylinder 1 is driven in any mode.
【００２２】設定器４７，４８で印加荷重に対応した入
力電圧を設定する。加算器４９は、入力電圧とフィード
バック電圧を比較して偏差電圧を増幅器５０に入力す
る。増幅器５０は入力電圧に比例した制御電流に増幅し
てサーボ弁４４に入力する。サーボ弁４４は、図２に示
したように、油圧源４３からの圧油を制御電流の方向と
大きさに応じて負荷ライン４５あるいは負荷ライン４６
に圧油を給排することにより油圧シリンダ１を変位させ
る。The setters 47 and 48 set the input voltage corresponding to the applied load. The adder 49 compares the input voltage with the feedback voltage and inputs the deviation voltage to the amplifier 50. The amplifier 50 amplifies the control current proportional to the input voltage and inputs it to the servo valve 44. As shown in FIG. 2, the servo valve 44 applies the pressure oil from the hydraulic pressure source 43 to the load line 45 or the load line 46 depending on the direction and magnitude of the control current.
The hydraulic cylinder 1 is displaced by supplying and discharging pressure oil to and from.
【００２３】ａの変位制御モードでは、油圧シリンダ１
の出力を変位検出器３９で検出して変換器５１で入力電
圧に見合ったフィードバック電圧に変換する。即ち、入
力電圧の最大値（例えばＤＣ１０Ｖ）で、油圧シリンダ
１の変位が最大（例えば５０mm）となるようにフィード
バック比（１０Ｖ／５０mm）を設定する。また、ｂの荷
重制御モードでは、油圧シリンダ１の出力を荷重検出手
段としての荷重計５２で検出して変換器５３で入力電圧
に見合ったフィードバック電圧に変換する。即ち、入力
電圧の最大値（例えばＤＣ１０Ｖ）で、油圧シリンダ１
の荷重が最大（例えば２０tonf）となるようにフィード
バック比（１０Ｖ／２０tonf）を設定する。In the displacement control mode a, the hydraulic cylinder 1
Is detected by the displacement detector 39 and converted by the converter 51 into a feedback voltage corresponding to the input voltage. That is, the feedback ratio (10 V / 50 mm) is set so that the displacement of the hydraulic cylinder 1 becomes maximum (eg, 50 mm) at the maximum value of the input voltage (eg, DC 10 V). Further, in the load control mode of b, the output of the hydraulic cylinder 1 is detected by the load meter 52 as load detecting means, and is converted into the feedback voltage corresponding to the input voltage by the converter 53. That is, at the maximum value of the input voltage (for example, DC10V), the hydraulic cylinder 1
The feedback ratio (10 V / 20 tonf) is set so that the load is maximum (for example, 20 tonf).
【００２４】図４は荷重試験機の入力、出力関係を示す
特性線図である。横軸は印加荷重に見合った入力電圧を
示し、縦軸は供試体３の変形量である。これはピン１５
の変位に等しい。特性ｃは従来の荷重制御方法により得
られる結果であり、特性ｄは本発明の変位制御と荷重制
御を併用した方法により得られる結果である。両者の差
は大きい変形が現われるｅ点までの入力電圧の大きさ
が、ｆ1 ，ｆ2 の如く相違する。供試体３の剛性が高い
ほど、特性ｃのｆ1 は小さくなる。特性ｃの０〜ｆ1 間
の挙動を詳細に調べるためには、表１で示したように制
御系を構成する要素の分解能が極めて高いものが要求さ
れ、満足するために感度を高くすると不安定な制御とな
り再現性ひいては特性線図の信頼性に欠けることとな
る。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the input / output relationship of the load tester. The horizontal axis represents the input voltage commensurate with the applied load, and the vertical axis represents the deformation amount of the sample 3. This is pin 15
Equal to the displacement of. The characteristic c is the result obtained by the conventional load control method, and the characteristic d is the result obtained by the method of the present invention that uses both displacement control and load control. The difference between the two is such that the magnitudes of the input voltages up to the point e where large deformation appears are different as f 1 and f 2 . The higher the rigidity of the sample 3, the smaller f 1 of the characteristic c. In order to investigate the behavior between 0 and f 1 of the characteristic c in detail, it is required that the resolution of the elements constituting the control system is extremely high as shown in Table 1. The control becomes stable, and the reproducibility and the reliability of the characteristic diagram are lacking.
【００２５】これを解消するために、本発明の手法を用
いれば、特性ｄが得られることとなり特性ｄでは、ｅ点
までは変位制御モードで指令が入力されるので、受動筒
２９は十分な精度が得られるように変位制御されるが、
載荷荷重は弾性部材５を介して供試体３に伝達されるの
で急激な変化は生じない。ｅ点に達した時に、受動筒２
９内のばね受３１が接触（クリアランスｘが０になる荷
重とｅ点とが等しい）すれば、変位制御モードから荷重
制御モードに切り換えて、荷重制御によって載荷試験を
行う。In order to solve this, if the method of the present invention is used, the characteristic d is obtained, and in the characteristic d, since the command is input in the displacement control mode up to the point e, the passive cylinder 29 is sufficient. Displacement is controlled so that accuracy can be obtained,
Since the applied load is transmitted to the sample 3 via the elastic member 5, no abrupt change occurs. Passive cylinder 2 when point e is reached
When the spring receiver 31 in 9 comes into contact (the load at which the clearance x becomes 0 and the point e are equal), the displacement control mode is switched to the load control mode, and the loading test is performed by the load control.
【００２６】図５は変位制御モードの場合の入力電圧対
出力変位を点線で、荷重制御モードの場合の入力電圧対
出力荷重を実線で示したものである。いずれの場合も、
入力対出力を比例関係で制御できる。また、図６は受動
筒２９の内部のばね受け３１と弾性部材５によって得ら
れる左ロッド２４の変位と負荷フランジ２に伝達される
荷重の関係を示したものである。この特性は試験に先立
って較正しておく。FIG. 5 shows the input voltage vs. output displacement in the displacement control mode by a dotted line and the input voltage vs. output load in the load control mode by a solid line. In either case,
Input to output can be controlled in a proportional relationship. FIG. 6 shows the relationship between the displacement of the left rod 24 obtained by the spring receiver 31 inside the passive cylinder 29 and the elastic member 5 and the load transmitted to the load flange 2. This property is calibrated prior to testing.
【００２７】上述した荷重試験機では、油圧シリンダ１
の左ロッド２４に入力荷重と変位量が略比例関係にある
弾性部材５を介して負荷フランジ２と一体の受動筒２９
を設け、負荷フランジ２によって油圧シリンダ１の駆動
力を荷重として供試体３に載荷するようにしている。こ
のため、載荷荷重の微小領域、例えば入力０〜５％の範
囲では受動筒２９の変位に基づく変位制御モードで荷重
試験を実行し、載荷荷重の入力５％を越える領域では油
圧シリンダ１の荷重に基づく荷重制御モードで荷重試験
を実行することができる。従って、従来の荷重試験機で
は、制御計測系統の構成機器の精度及び分解能の限界で
試験できなかった載荷荷重の微小領域での試験が可能と
なり、精度の良い荷重試験を実行することが可能とな
る。In the load tester described above, the hydraulic cylinder 1
A passive cylinder 29 integrated with the load flange 2 via the elastic member 5 whose input load and displacement amount are substantially proportional to the left rod 24 of
The load flange 2 is used to load the test piece 3 with the driving force of the hydraulic cylinder 1 as a load. Therefore, the load test is executed in the displacement control mode based on the displacement of the passive cylinder 29 in a small region of the load, for example, in the range of 0 to 5% input, and the load of the hydraulic cylinder 1 in the region in which the load input exceeds 5%. The load test can be performed in the load control mode based on. Therefore, with the conventional load tester, it is possible to perform a test in a small area of the load that could not be tested due to the limits of accuracy and resolution of the components of the control measurement system, and it is possible to perform a highly accurate load test. Become.
【００２８】図７乃至図１０に基づいて上述した油圧シ
リンダ１を用いた荷重試験機の他例を説明する。図７に
は供試体に引張力を載荷する荷重試験機の側面、図８に
は図７の平面、図９には供試体に曲げ剪断力を載荷する
荷重試験機の側面、図１０には図９の平面を示してあ
る。Another example of the load tester using the hydraulic cylinder 1 described above will be described with reference to FIGS. 7 to 10. FIG. 7 is a side view of a load tester that applies tensile force to a test piece, FIG. 8 is a plan view of FIG. 7, FIG. 9 is a side view of a load tester that applies bending shear force to a test piece, and FIG. 10 shows the plane of FIG. 9.
【００２９】図７及び図８に基づいて引張力を載荷する
荷重試験機を説明する。図に示すように、供試体３及び
油圧シリンダ１は下部架台６１の上に設置された支持金
具６２の上に取付けられている。上部架台６３は下部架
台６１から垂直に立てられた４本の支柱６４で支持され
ている。油圧シリンダ１の負荷フランジ２はロードセル
６７及びサポート６８を介して供試体３に引張力を作用
させる。上部架台６３の下面には油圧ジャッキ６５及び
ロードセル６６が垂下され、供試体３に圧縮荷重をかけ
た状態で引張試験を行うように構成されている。A load tester for loading a tensile force will be described with reference to FIGS. 7 and 8. As shown in the figure, the sample 3 and the hydraulic cylinder 1 are mounted on a support fitting 62 mounted on a lower mount 61. The upper pedestal 63 is supported by four columns 64 that stand vertically from the lower pedestal 61. The load flange 2 of the hydraulic cylinder 1 applies a tensile force to the sample 3 via the load cell 67 and the support 68. A hydraulic jack 65 and a load cell 66 are hung on the lower surface of the upper pedestal 63, and a tensile test is performed in a state where a compressive load is applied to the sample 3.
【００３０】図９、図１０に基づいて曲げ剪断力を載荷
する荷重試験機を説明する。供試体３に圧縮荷重をかけ
た状態は図７及び図８と同様であるので、同一符号を付
してある。図示すように、油圧シリンダ１の負荷フラン
ジ２、ロードセル７１から連結桿７２を経て軸７３、レ
バー７４、連結棒７５、ロードセル７６、ピン７７によ
りサポート７８を介して供試体３に曲げせん断力が載荷
されるように構成されている。レバー７４とサポート７
８は、供試体３と連結棒７５により平行四辺形を形成
し、供試体３に常に剪断曲げ荷重が作用するようになっ
ている。尚、図中８０は油圧シリンダ１を支持する支持
金具である。A load tester for loading a bending shear force will be described with reference to FIGS. 9 and 10. Since the state in which the compressive load is applied to the sample 3 is the same as that in FIGS. 7 and 8, the same reference numerals are given. As shown in the figure, the bending shear force is applied to the test piece 3 from the load flange 2 and load cell 71 of the hydraulic cylinder 1 through the connecting rod 72, the shaft 73, the lever 74, the connecting rod 75, the load cell 76, and the pin 77 through the support 78. It is configured to be loaded. Lever 74 and support 7
In No. 8, a parallelogram is formed by the specimen 3 and the connecting rod 75, and the shear bending load is always applied to the specimen 3. Incidentally, reference numeral 80 in the drawing denotes a support fitting for supporting the hydraulic cylinder 1.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明の荷重試験機は、荷重出力装置と
これに結合されて荷重を載荷される供試体との間に、入
力荷重と変位量が略比例関係にある弾性部材を介在さ
せ、弾性部材を介して荷重出力装置の出力を供試体に載
荷し、載荷荷重の微小領域では弾性部材の変位に基づい
て荷重試験を行い、微小領域を越える領域では荷重出力
装置の出力に基づいて荷重試験を行うようにしているの
で、制御計測系統の構成機器の精度及び分解能の限界で
試験できなかった載荷荷重の微小領域での試験が可能と
なる。この結果、広範囲の領域で精度の良い荷重試験を
実行することが可能となる。According to the load tester of the present invention, an elastic member having an approximately proportional relationship between an input load and a displacement amount is interposed between a load output device and a test piece which is coupled to the load output device and which is loaded with a load. , The output of the load output device is loaded on the test piece through the elastic member, and the load test is performed based on the displacement of the elastic member in the small area of the load, and based on the output of the load output device in the area exceeding the small area. Since the load test is performed, it is possible to perform a test in a small area of the load which could not be tested due to the accuracy and resolution limits of the components of the control measurement system. As a result, it is possible to execute a load test with high accuracy in a wide range.
【図１】本発明の一実施例に係る荷重試験機の全体構成
図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a load testing machine according to an embodiment of the present invention.
【図２】油圧シリンダの断面図。FIG. 2 is a sectional view of a hydraulic cylinder.
【図３】荷重試験機の制御ブロック図。FIG. 3 is a control block diagram of the load tester.
【図４】荷重試験機の入力・出力関係を示す特性線図。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the input / output relationship of the load tester.
【図５】入力電力と出力変位の関係を表すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the relationship between input power and output displacement.
【図６】弾性部材のの荷重特性図。FIG. 6 is a load characteristic diagram of an elastic member.
【図７】供試体に引張力を載荷する荷重試験機の側面
図。FIG. 7 is a side view of a load tester that applies a tensile force to a test piece.
【図８】図７の平面図。FIG. 8 is a plan view of FIG.
【図９】供試体に曲げ剪断力を載荷する荷重試験機の側
面図。FIG. 9 is a side view of a load tester that applies a bending shear force to a test piece.
【図１０】図９の平面図。FIG. 10 is a plan view of FIG. 9;
１ 油圧シリンダ ２ 負荷フランジ ３ 供試体 ５ 弾性部材 ２１ 本体 ２３ ピストン ２４ 左ロッド ２９ 受動筒 ３１ ばね受け ３３ コイル ３４ 鉄芯 ３５ 支持棒 ３９ 変位検出器 ４３ 油圧源 ４４ サーボ弁 ４７，４８ 設定器 ４９ 加算器 ５０ 増幅器 ５１，５３ 変換器 ５２ 荷重計 1 Hydraulic Cylinder 2 Load Flange 3 Specimen 5 Elastic Member 21 Main Body 23 Piston 24 Left Rod 29 Passive Cylinder 31 Spring Bearing 33 Coil 34 Iron Core 35 Support Rod 39 Displacement Detector 43 Hydraulic Source 44 Servo Valve 47, 48 Setter 49 Add Unit 50 amplifier 51,53 converter 52 load cell
Claims (2)
ある弾性体を荷重が載荷される供試体と荷重出力装置と
の間に介在させたことを特徴とする荷重試験機。1. A load testing machine, characterized in that an elastic body whose displacement amount is substantially proportional to an input load is interposed between a test piece on which a load is loaded and a load output device.
を備えると共に、前記荷重出力装置の発生荷重を検出す
る荷重検出手段を備え、前記供試体に荷重を載荷した際
に、前記弾性体が変位している場合には前記検出手段の
検出情報に基づいて荷重試験を実行し、前記弾性体の変
位終了後は前記荷重検出手段の検出情報に基づいて荷重
試験を実行する制御装置を備えたことを特徴とする請求
項１に記載の荷重試験機。2. The elastic body is provided with a detecting means for detecting a displacement amount of the elastic body, and a load detecting means for detecting a generated load of the load output device, when the load is applied to the specimen. When the load is displaced, a load test is executed based on the detection information of the detection means, and after the displacement of the elastic body, a load test is executed based on the detection information of the load detection means. The load tester according to claim 1, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5721996A JPH09250978A (en) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | Load tester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5721996A JPH09250978A (en) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | Load tester |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250978A true JPH09250978A (en) | 1997-09-22 |
Family
ID=13049428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5721996A Withdrawn JPH09250978A (en) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | Load tester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09250978A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258574A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Railway Technical Res Inst | Loading device and loading method |
-
1996
- 1996-03-14 JP JP5721996A patent/JPH09250978A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258574A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Railway Technical Res Inst | Loading device and loading method |
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