JPS62170835A - 被試験材の伸び測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば管材や棒材等のように断面形状が全長
にわたって一様な被試験材の破断伸びを自動的に測定す
る被試験材の伸び測定装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、金属の引張試験においては、その金属である被試
験材の形態に応じて異なった伸び測定装置が使用されて
いる。例えば板材の場合、中央部の断面寸法が両端側よ
りも小さくかつ一様な形状となる様に機械加工された平
行仕上部分即ち「平行部」を持った被試験材が使用され
、かっこの被試験材の規定評点距離に相当する初期位置
に一対の測定子をセットした伸び計が設けられ、引張荷
重を加えた結果被試験材の変形に追随して変化する前記
一対の検出子間の被試験材破断発生までの移動量を伸び
として伸び計により測定する構成のものが使用されてい
る。

一方、管材や線材などの被試験材の場合、その断面寸法
は原製品そのままのもの即ち板材のように機械加工によ
る平行仕上げを行わない断面形状が一様な被試験材を使
用することが多い。このような被試験材の場合、どの部
分で破断するのか全く予測できないので、予め被試験材
に複数の規定評点距離位置に刻印を付され、破断後にそ
の破断位置に誇がる一対の評点区間を選択し、当該評点
区間の伸びを人為的に測定するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、測定全長が一様な断面形状を持つ被試験材の破
断伸びの測定においては、その伸び測定作業に非常に手
数を要するとともに、引張試験全体の自動化を阻害する
要因となっている。

本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもので、被
試験材の破断後の破断伸びを自動的に測定可能とし、引
張試験全体の自動化を容易に実現し得る被試験材の伸び
測定装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係わる被試験材の伸び測定装置によれば、被試
験材のほぼ全長に亙って所定の間隔を有して複数の測定
子を配置して被試験材破断後の各測定区間の伸び量およ
び全測定区間の総伸び量を得る伸び計と、この伸び計か
ら出力された各測定区間の伸び量および初期時の各測定
区間距離力１ら各区間の伸び率を得て一様伸びを求め、
また全測定区間の総伸び量と初期時の全区間距離から局
部伸びを求め、これら一様伸びおよび局部伸びから規定
評点距離に対する被試験材の破断伸びを算出する伸び演
算部とを備えたものである。

〔作用〕

従って、本発明は以上のような手段とすることにより、
被試験材の引張荷重の与えられる全長部分に複数の測定
子を配置し、各測定区間の伸び量および全測定区間の総
伸び量を用いて一様伸びおよび局部伸びを求め、これら
の一様伸びおよび局部伸びから被試験材破断後の伸びを
算出するようにしたので、特に人為的な手段で伸びを測
定することなく破断後の伸びを自動的に測定でき、ひ０
ては試験全体の自動化および試験作業の能率を高めるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明装置の一実施例について図面を参照して説
明する。第１図は本発明装置の全体構成を示す図であっ
て、図中１１は両端側が試験機のチャッキング機構１２
によりチャッキングされた例えば管状の被試験材であり
、この両端部の管内部にチャッキングによる変形を防止
する観点から中子１３が挿入されている。

前記両チャッキング機１１２．１２の間に相当する部分
すなわち引張荷重の加わる被試験材１１の全長にわたり
等間隔を有して例えば５個の測定子１４１〜１４５を配
置した伸び計１５が設けられ、被試験材１１の所要とす
る伸び量信号を後続の伸び演算部１６に送出するように
なっている。

この伸び演算部１６は図示されていないが例えばマイク
ロコンピュータ、メモリその他人出力ボート等を有し、
このメモリには例えば第１図に示す規定評点路＊Ｑａ　
　（＋１１１１１）　、各測定区部距離および両端測定
子１４ニ一１４ｓ間距離らつまり初期時の全測定区間距
離等のデータその他必要な係数が記憶されている。前記
伸び計１５は測定子１４１〜１４５を用いて各測定区間
の伸び率ε１を求めるために同じく破断後の各測定区間
の伸び量を得、また被試験材１１の破断後の全測定区間
の総伸び量λｔ　　（ｌｌｌｆｆｌ）を得て出力するも
のである。

１７は荷重検出器、１８は従来周知の手段により引張特
性値を求める引張特性値算出部である。

次に、以上のように構成された装置の動作を説明する。

引張試験機のチャッキング機構１２゜１２により被試験
材１１をチャッキングするとともに、例えば５個の測定
子１４１〜１４５を等間隔で被試験材１１にセットする
。従って、測定区間は４区間となる。以上のような状態
において引張試験機により被試験材１１の両端に引張荷
重を加えたとき、例えば第２図に示す区間■の位置で破
断したとすると、各区間の伸び分布は例えば第３図の如
く現われる。その理由は伸びの分布が通常第４図に示す
ようになるためである。第４図において破断位置イ近傍
の局部的に大きく伸びた斜線部分の伸び口は「局部伸び
」、その両側のほぼ均一に伸びている部分の伸びハは「
一様伸び」と呼ばれている。

しかして、各測定区間の伸び率は初期の各測定子区間距
離に対する破断後の各測定距離つまり前記伸び量によっ
て求められ、その伸び率を小さいものから大きい方に順
に並べた時の各伸び率をそれぞれε＋（＋−１〜ｎ）と
すると、ｎが奇数の算術平均値を一様伸びεＵ　（％）
とするが、例えば第３図に示すように区間■から区間■
までの伸び率を小さい方から大きい方へ順次並べた時の
各伸び率をε１．ε２．ε３．ε４とした時、「一様伸
び」εＵ　（％）は次式により求められる。

ε、＝（ε１＋ε２）／２　　％　　・・・・・・（１
）一方、測定子１４１と１４５の間の初期時全測定区間
距離および破断後の総伸び量をそれぞれｆｆｍ（ｔｉｌ
ｌ）　、λｔ　（ｎｖ）とすると、１局部伸び」λ２（
ｍｌｌｌ）は次式により求めることができる。

λ１−２１（ε０−４ｍ　／　１００）　　　・・・・
・・（２）しかる後、このλ１から規定評点距離λ０に
対する「破断伸び」εｆは、 εｆ　−ε。　・α＋（１００λ１　・β＞／（ｌｏＣ
％）・・・・・・　（３） により求めることができる。但し、α、βは材質により
決定される補正係数である。上記（１）弐〜（３）式の
演算は伸び演算部１６により行うものである。

なお、第５図は多評点において破断位置における評点間
距離の測定を用いた従来例による実測値と、本装置にお
ける実験による多評点間の伸びの分布から「一様伸び」
と「局部伸び」とを分離検出し、「破断伸び」として合
成締出した値との対比結果を示す図であるが、両者は非
常に良く合致していることが理解できる。

なお、上記実施例は測定範囲を４等分の区間とした例に
ついて示したが、この区間数は被試験材全長、破断位置
のバラツキの程度に応じて適宜に決定されるものである
。また、上記実施例は断面形状が全長にわたって一様な
場合の被試験材について述べたが、例えば加工による平
行部を有する板材即ち評点距離が被試験材原断面積の大
きさにより定まる、いわゆる比例型被試験材の場合でも
同様に適用できる。この場合、評点距離が個々に異なっ
ても同一構成にて破断伸びを自動的に測定できるもので
ある。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、被試験材の破断位
置が予測できなくとも破断後の伸び量から自動的に破断
伸びを測定できるとともに、如何なる規定評点距離であ
っても同一構成により破断伸びを測定できる。従って、
予め多数の評点部分に刻印したり、破断後に規定評点間
距離を人為的に測定するような必要がなく、被試験材の
試験全体の自動化が図れ、試験作業の能率化に大きく貢
献し得る被試験材の伸び測定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる被試験材の伸び測定装置の一実
施例を示す構成図、第２図は測定子群と測定区間との関
係を示す図、第３図は各測定区間の伸び率を説明する図
、第４図は被試験材の伸びを模式的に表わした図、第５
図は従来の破断伸び実測値と本願の破断伸び算出値との
関係を示す特性図である。 １１・・・被試験材、１４１〜１４５・・・測定子、１
５・・・伸び計、１６・・・伸び演算部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被試験材に引張荷重を与えて該被試験材の破断伸びを測
   定する装置において、前記引張荷重を受ける被試験材の
   ほぼ全長に亙って所定の間隔で複数の測定子を配置する
   とともに、これらの測定子を用いて被試験材破断後の各
   測定区間の伸び量および全測定区間の総伸び量を得る伸
   び計と、この伸び計の各測定区間伸び量に基づいて得ら
   れた各測定区間の伸び率から一様伸びを求め、また初期
   時の全測定区間距離および前記伸び計からの総伸び量か
   ら局部伸びを求め、これら一様伸びおよび局部伸びから
   規定評点距離に対する前記被試験材破断後の破断伸びを
   求める伸び演算部とを備えたことを特徴とする被試験材
   の伸び測定装置。