JPH0260249B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、鋼板等の製造における熱間圧延工
程のように、段階的な連続圧縮を実施する場合の
加工対象物の性状の変化等を研究するための圧縮
試験装置に関する。

［従来技術と問題点］ 熱間厚板圧延工程をシミユレートするとして、
鋼板温度は800〜1200℃であり、６スタンドのミ
ルを有するタンデム圧延機をモデルとして、６パ
ス圧下を行うとすれば、試験片を800〜1200℃に
加熱し、これをパス間圧延時間毎に連続して６回
圧縮するテストを行う。実施時間としては、例え
ば、１回の圧縮時間を0.1秒とし、圧縮後除荷し
て２〜10秒後に次の圧縮を行うということにな
る。

このように圧延工程を想定したシミユレーシヨ
ンによつて、製品材料のじん性、強度などを調べ
てパススケジユールの決定に役立てたり、また、
圧縮時の荷重から変形抵抗を求め、その結果より
圧延荷重を計算し、パススケジユールの決定に役
立てるものである。

従来、この種の試験を行う圧縮試験装置として
は、第３図乃至第５図に示すものがある。

第３図に示すものは、通称「カムプラストメー
タ」とよばれている圧縮機である。これは、偏心
カム１を回転させることにより、偏心カム部１Ａ
がローラ２を押し上げ、下ラム３を上昇させる。
上ラム４は固定されており、上ラム４と下ラム３
の間に試験片Ｗをセツトしておけば、カム１の回
転により下ラム３が上昇し、試験片Ｗを圧縮す
る。圧縮力はハウジング（支柱）５で受け止めら
れる。

しかしながら、このような圧縮装置では、偏心
カム１の形状が一定であり、このカム形状を変更
交換しない限り、次の圧縮は行なえず、連続して
圧縮を行うことは不可能である。

第４図に示すものは、油圧を利用した圧縮装置
である。油圧制御装置６から油圧がシリンダ７に
加えられ、下ラム８が押し上げられる。試験片Ｗ
はハウジング５に固定された上ラム４と下ラム８
の間で圧縮される。この装置は圧縮検出器９によ
る圧縮量の検出と、油圧制御装置６による制御に
よつて複数回の圧縮が可能である。

しかしながら、この油圧による装置は、圧縮位
置を制御するため、圧縮中の圧縮速度を高精度で
制御することは不可能であり、特に、停止直前の
圧縮速度は、圧縮量を精確にするためには、遅く
しなければならないという欠点がある。

第５図に示すものは、くさび板材１２のくさび
作用によつて圧縮するものである。試験片Ｗは上
ラム４と下ラム３の間に置かれ、下ラム３には可
動ロール１１が設けられており、可動ロール１１
の下にはハウジング（フレーム）５に支持された
固定ロール１０が設けられている。この固定ロー
ル１０と可動ロール１１との間に、油圧シリンダ
１３によつて押し出されるくさび板材１２が挿入
されると、そのくさび作用によつて、可動ロール
１１、下ラム３が押し上げられ、上ラム４との間
に置かれた試験片は圧縮される。

くさび板材１２の形状は第５図ｂに示すようで
ある。この形状を、第５図ｃに示すように、段階
的くさび状とすることによつて連続して圧縮でき
るようにすることが可能である。

しかし、この装置では、くさび板材１２の長さ
ｌは非常に長くなり、装置も大きくなる。また、
テスト条件に応じて、くさび板材１２の形状を加
工製作しなければならないので、手間と時間がか
かり、使用上不便である。

［発明の目的］ そこで、この発明の目的は、従来の圧縮試験装
置の欠点を解消し、高精度で連続的に種々の条件
における圧縮試験の実施が可能な圧縮試験装置を
提供することにある。

［発明の構成］ この目的を達成するために、この発明は、試験
片を圧縮すべきラムと、該ラムを駆動するクラン
ク滑子機構と、前記ラムの位置を調整設定する油
圧シリンダと、該油圧シリンダの油量を制御する
制御装置と、前記試験片を圧縮したときの圧縮反
力を支持する支持部材とからなる圧縮試験装置と
して構成したものである。

［作用］ この発明は以上の構成としたので、試験片は、
予め設定された圧縮パターンに従つて油圧シリン
ダ内の油量が制御されることによつて位置が設定
された第１ラムと、クランク滑子機構によつて突
き出される第２ラムとの間に挟まれることによつ
て圧縮される。

クランク滑子機構による滑子の運動は単弦振動
的である。したがつて、第２ラムの運動はクラン
クの偏心量と回転速度とによつて一定のパターン
になり、これを繰り返す。これに対して、油圧シ
リンダによる作動は連続的で自由であるが速度は
一般に遅い。したがつて、第１ラムの運動速度は
遅いけれども、運動量又は位置は油量の制御によ
つて自由に設定することができる。

したがつて、この両者の駆動機構を組み合わせ
て試験片を圧縮することとすれば、任意のパター
ンで段階的かつ連続的な圧縮変形を試験片に与え
ることができる。

［実施例］ 以下この発明を図示の実施例について説明す
る。第１図は実施例の構成説明図である。試験片
Ｗは第１ラム２２と第２ラム２３とに挟まれるよ
うに置かれている。

第１ラム２２は油圧シリンダゴム２１の油量に
よつて位置が決められる。その油量の制御は、第
１ラム２２の位置を検出する位置検出器２６から
の信号と、設定された運動パターンとを比較して
油量を制御する油量制御装置２０によつてなれ
る。

第２ラム２３は、ローラ２７を介して押上力を
加えるクランク滑子機構の滑子２８によつて駆動
される。クランク滑子機構は、クランク架台３２
に設けられたクランク本体３１と、クランク３０
と、クランク３０と滑子２８とを連結する連杆２
９とからなり、クランク本体３１はモータ３４に
よつて設定速度で回転される。第２ラム２３は第
２ラムガイド２５によつてガイドされ滑動する。
滑子２８は滑子ガイド３６によつてガイドされ滑
動する。

試験機架台３３と強固な２本のポスト２４は、
この試験装置の支持部材を構成し、これに油圧シ
リンダ２１、第２ラムガイド２５、滑子ガイド３
６及びクランク架台３２が固着されている。

次にこの実施例の作用について説明する。第１
ラム２２と第２ラム２３との間にセツトされた試
験片Ｗは両ラムに挟まれて圧縮される。

第１ラム２２は、その位置を検出する位置検出
器２６からのフイードバツク情報が油量制御装置
２０に入力され、この情報と予め設定され記憶さ
せてある圧縮のスケジユールとを比較し油量を制
御する制御装置２０により油圧シリンダ２１の油
量が決定され、第１ラム２２の突出量が決定され
る。

第２ラムは、クランク３０の回転運動が連杆２
９を介して滑子２８の図で上下方向の直線往復運
動に変えられ、この運動がローラ２７を介して第
２ラム２３に伝達され、図で上下往復運動を繰り
返す。

すなわち、第１ラム２２は、予め任意に設定さ
れたスケジユールに従つて位置が順次変更決定さ
れる。これに対して第２ラム２３は、滑子２８が
クランク３０の偏心量と回転速度によつて決定さ
れる一定の往復運動をするので、この滑子２８に
突き出されて一定量の突出運動を繰り返す。

この性質の全く異なる第１ラム２２と第２ラム
２３との運動を利用して、圧延工程をシミユレー
トするものである。その作動の例を第２図に示す
タイムチヤートによつて説明する。

第２ラム２３はクランク３０の回転によつてサ
インカーブ類似の曲線を画いて上下に往復運動を
している。第１段の圧縮をするにあたつては、第
２ラム２３が下方にある間に、油圧シリンダ２１
に油を送り第１ラム２２を第１段設定圧縮量
ΔH₁だけ降下させる。この降下量ΔH₁の制御は
位置検出器２６と制御装置２０とによつて行われ
る。すると、第２ラム２３が上昇してきたとき、
S₂の点でラムが試験片Ｗに当り、S₂〜S₃間に試験
片ＷをΔH₁だけ圧縮することになる。

こうして第１段の圧縮が終つて、第２ラムがS₃
時から下降に入つた後、第１ラムは第２段設定圧
縮量ΔH₂だけ油量の制御によつて降下突出され
る。その状態で次に第２ラムが上昇するとS₆〜S₇
間において試験片ＷはΔH₂だけ圧縮されること
になる。これが第２段の圧縮である。

以下、同様な作動を繰り返せば、試験片Ｗを何
段階でも段階的かつ連続的に圧縮することができ
る。この運動はクランクの回転速度等を調整する
ことにより、例えばS₂〜S₃間の時間を0.1秒、S₃
〜S₆間の時間を２〜10秒というような実際の圧延
工程にシミユレートした時間に調整することがで
きる。

なお、この実施例では、油圧シリンダ２１によ
る第１ラム２２は上方に配置して下向きに作用さ
せ、クランク滑子機構による第２ラム２３は下方
に配置して上向きに作用させたが、この向きは上
下逆にしてもよく、横向きにしてもよい。

また、例えば、上ラムは固定とし、下ラムに油
圧シリンダを組み込んだ構成とすることもでき
る。

また、上ラムは固定とし、下ラムを駆動するク
ランク滑子機構を、油圧シリンダで高さを自由に
変更設定することができる架台上に載置した構成
とすることもできる。

また、この実施例で、滑子２８と第２ラム２３
とを共通のものとすることもできる。

この装置では、油圧シリンダ２１によつて位置
が制御される第１ラム２２は、試験片Ｗを圧縮す
る時は常に固定されており、第２ラム２３のみ
が、クランク３０の回転によつて上昇するため、
第４図について説明した圧縮速度が圧縮完了直前
に遅くなる欠点がなくなる。

また、第５図について説明した装置が大きくな
る欠点や、テスト条件に応じてくさび板材１２の
形状を変える必要がなく、任意の条件を与えてテ
ストすることが可能である。

さらに、この装置では、無負荷時に圧縮量の調
整を第１ラム２２の移動により行い、圧縮時はク
ランク滑子機構により機械的に行われるので、高
精度の段階的連続圧縮が行われ、実際の鋼板のタ
ンデム圧延に対する精度の良いシミユレーシヨン
が可能となる。

以上説明したように、油圧による位置調整とク
ランク滑子機構による圧縮とを組合せたこの装置
によつて、高精度の段階的連続圧縮試験を行うこ
とができる。

なお、このような試験装置の作動制御はコンピ
ユータを利用して行うのが最適であり、この実施
例においても図示しないコンピユータによつて制
御される。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明による圧
縮試験装置によれば、高精度で任意の圧縮パター
ンが付与された段階的連続的な圧縮試験を実施す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である圧縮試験装置
の説明図、第２図はその作動のタイムチヤート、
第３図乃至第５図は従来の圧縮試験装置の説明図
である。 図において、Ｗは試験片、２０は油量制御装
置、２１は油圧シリンダ、２２は第１ラム、２３
は第２ラム、２４はポスト、２６は位置検出器、
２７はローラ、２８は滑子、２９は連杆、３０は
クランクである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試験片を圧縮すべきラムと、該ラムを駆動す
   るクランク滑子機構と、前記ラムの位置を調整設
   定する油圧シリンダと、該油圧シリンダの油量を
   制御する制御装置と、前記試験片を圧縮したとき
   の圧縮反力を支持する支持部材とからなる圧縮試
   験装置。