JPH043253Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH043253Y2 JPH043253Y2 JP1985101382U JP10138285U JPH043253Y2 JP H043253 Y2 JPH043253 Y2 JP H043253Y2 JP 1985101382 U JP1985101382 U JP 1985101382U JP 10138285 U JP10138285 U JP 10138285U JP H043253 Y2 JPH043253 Y2 JP H043253Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve body
- piston
- cylinder chamber
- opening
- hydraulic
- 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
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は材料試験機に関する。
従来の技術
この種の材料試験機として、例えばプレスを挙
げることができる。
げることができる。
考案が解決しようとする問題点
しかし、1m／ｓ以上の高速で作動するプレス
は現存せず、またプレスは一般に圧縮で使用する
ように設計されているため、引張には使用できな
い。しかして、高容量で引張もできる負荷発生装
置はあるが、5m／ｓ以上の高速領域で使用でき
るものはない。それは、高容量で高速となると、
負荷速度の制御手段として、現存のサーボ弁等を
使用できず、ほとんど実用化できない数万／
minの流量のバルブを必要とするためである。
は現存せず、またプレスは一般に圧縮で使用する
ように設計されているため、引張には使用できな
い。しかして、高容量で引張もできる負荷発生装
置はあるが、5m／ｓ以上の高速領域で使用でき
るものはない。それは、高容量で高速となると、
負荷速度の制御手段として、現存のサーボ弁等を
使用できず、ほとんど実用化できない数万／
minの流量のバルブを必要とするためである。
本考案は前記事情に鑑みてなされたもので、小
形でありながら、高容量で高速負荷を発生する材
料試験機を提供することを目的としている。
形でありながら、高容量で高速負荷を発生する材
料試験機を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段
前記目的を達成するため、本考案の材料試験機
は、第１のピストンとこのピストンの両側に一方
および他方のシリンダ室を有するアクチユエータ
と、一方のシリンダ室に一定の油圧を加える油圧
ユニツトと、前記油圧により作動して蓄圧するア
キユームレータと、他方のシリンダ室を加圧して
前記一方のシリンダ室内の上昇する余分な油圧を
逃がしつつ第１のピストンをスタート位置へ移動
させる制御弁と、前記他方のシリンダ室に連通し
て他方のシリンダ室の油を排出する油圧排出通路
と、この油圧排出通路に設けられ油圧排出通路を
高速で開く開閉弁とを備え、且つ、前記開閉弁
は、前記油圧排出通路にほぼ直交する開閉孔と、
この開閉孔に油密且つ摺動自在に挿入された弁体
と、この弁体の一方の側に取り付けられた第２の
ピストンと、弁体を前記開閉孔を塞ぐ方向に付勢
し且つ第２のピストンの反弁体側に設けた復帰ば
ねと、前記弁体、第２のピストン、復帰ばねを収
容したシリンダと、前記開閉孔に連通するように
前記シリンダに設けた油圧排出孔とを有し、前記
弁体は、第２のピストンの弁体側に加えられた油
圧により前記復帰ばねに抗して変位して前記開閉
孔を開く際に、第２のピストンの弁体側に加えら
れた油圧が完全に立ち上がるまでの弁体の助走期
間は前記開閉孔を開放せず弁体が定速域に入つて
から前記開閉孔を開放するような長さを有する。
は、第１のピストンとこのピストンの両側に一方
および他方のシリンダ室を有するアクチユエータ
と、一方のシリンダ室に一定の油圧を加える油圧
ユニツトと、前記油圧により作動して蓄圧するア
キユームレータと、他方のシリンダ室を加圧して
前記一方のシリンダ室内の上昇する余分な油圧を
逃がしつつ第１のピストンをスタート位置へ移動
させる制御弁と、前記他方のシリンダ室に連通し
て他方のシリンダ室の油を排出する油圧排出通路
と、この油圧排出通路に設けられ油圧排出通路を
高速で開く開閉弁とを備え、且つ、前記開閉弁
は、前記油圧排出通路にほぼ直交する開閉孔と、
この開閉孔に油密且つ摺動自在に挿入された弁体
と、この弁体の一方の側に取り付けられた第２の
ピストンと、弁体を前記開閉孔を塞ぐ方向に付勢
し且つ第２のピストンの反弁体側に設けた復帰ば
ねと、前記弁体、第２のピストン、復帰ばねを収
容したシリンダと、前記開閉孔に連通するように
前記シリンダに設けた油圧排出孔とを有し、前記
弁体は、第２のピストンの弁体側に加えられた油
圧により前記復帰ばねに抗して変位して前記開閉
孔を開く際に、第２のピストンの弁体側に加えら
れた油圧が完全に立ち上がるまでの弁体の助走期
間は前記開閉孔を開放せず弁体が定速域に入つて
から前記開閉孔を開放するような長さを有する。
作 用
ピストンがスタート位置に保持された状態で、
開放弁を開くが、このとき、弁体が定速域に入つ
てから開閉孔が全開するので、この開閉弁側のシ
リンダ室内の油圧が高速で流出するとともに、他
方のシリンダ室がアキユームレータにより加圧さ
れることにより、高速負荷が発生する。
開放弁を開くが、このとき、弁体が定速域に入つ
てから開閉孔が全開するので、この開閉弁側のシ
リンダ室内の油圧が高速で流出するとともに、他
方のシリンダ室がアキユームレータにより加圧さ
れることにより、高速負荷が発生する。
実施例
第１図は本考案の一実施例にかかる材料試験機
の一部破断正面図である。
の一部破断正面図である。
この図において、１０はベースで、このベース
１０上に立設された左右一対の支柱１１，１１の
中間部にはテーブル１２が固設され、かつテーブ
ル１２より上部には支柱１１，１１にそつて昇降
し得るクロスヘツド１３が配置されている。
１０上に立設された左右一対の支柱１１，１１の
中間部にはテーブル１２が固設され、かつテーブ
ル１２より上部には支柱１１，１１にそつて昇降
し得るクロスヘツド１３が配置されている。
前記テーブル１２の下面にはアクチユエータ２
０のシリンダ２１が取付けられ、このシリンダ２
１内はピストン２２により上下のシリンダ室２
３，２４に区画されている。テーブル１２の上方
へ突出したピストンロツド２５の上端には供試体
１４の下部を下方へ引張る治具１５が設けられ、
また供試体１４の上部を支持して荷重を検出する
ロードセル１６はクロスヘツド１３に取付けられ
ている。下側のピストンロツド２６の横断面積は
上側のピストンロツド２５のそれよりも小さく
て、すなわち下側のピストン端面は上側のそれよ
りも大きくて、上下のシリンダ室２３，２４に同
大の油圧を加えたとき、ピストン２２に作用する
下向きの力、つまりシリンダ室２３の油圧とピス
トン２２、ピストンロツド２５，２６および治具
１５の各重量を加えた下向きの力F1と、シリン
ダ室２４の油圧による上向きの力F2とがつり合
うようになつている。
０のシリンダ２１が取付けられ、このシリンダ２
１内はピストン２２により上下のシリンダ室２
３，２４に区画されている。テーブル１２の上方
へ突出したピストンロツド２５の上端には供試体
１４の下部を下方へ引張る治具１５が設けられ、
また供試体１４の上部を支持して荷重を検出する
ロードセル１６はクロスヘツド１３に取付けられ
ている。下側のピストンロツド２６の横断面積は
上側のピストンロツド２５のそれよりも小さく
て、すなわち下側のピストン端面は上側のそれよ
りも大きくて、上下のシリンダ室２３，２４に同
大の油圧を加えたとき、ピストン２２に作用する
下向きの力、つまりシリンダ室２３の油圧とピス
トン２２、ピストンロツド２５，２６および治具
１５の各重量を加えた下向きの力F1と、シリン
ダ室２４の油圧による上向きの力F2とがつり合
うようになつている。
３０は制御弁としてのサーボ弁であり、油圧通
路３１，３２により上下のシリンダ室２３，２４
に接続されている。
路３１，３２により上下のシリンダ室２３，２４
に接続されている。
４０はアキユームレータであり、シリンダ４１
とピストン４２からなつている。左側のシリンダ
室４３はアクチユエータ２０の上側のシリンダ室
２３と油圧ユニツト５０に接続され、かつ右側の
シリンダ室４４には蓄圧のためのガス体が充填さ
れている。
とピストン４２からなつている。左側のシリンダ
室４３はアクチユエータ２０の上側のシリンダ室
２３と油圧ユニツト５０に接続され、かつ右側の
シリンダ室４４には蓄圧のためのガス体が充填さ
れている。
６０は高速切換用の開閉弁であり、アクチユエ
ータ２０の下側のシリンダ室２４からの油圧排出
通路７０に対して直角状に摺動し得る。丸棒状で
横断面積が比較的大きな弁体６１と、この弁体６
１を閉弁状態に付勢つまり開閉孔６２に嵌合して
これを閉塞させる復帰ばね６３と、弁体６１と一
体のピストン６４を収容したシリンダ６５からな
つている。また、当該シリンダ６５には電磁弁８
０が接続され、アクチユエータ２０の下側のシリ
ンダ室２４と開閉弁６０の開閉孔６２との間の通
路７０には流量制御弁９０が配置されている。
ータ２０の下側のシリンダ室２４からの油圧排出
通路７０に対して直角状に摺動し得る。丸棒状で
横断面積が比較的大きな弁体６１と、この弁体６
１を閉弁状態に付勢つまり開閉孔６２に嵌合して
これを閉塞させる復帰ばね６３と、弁体６１と一
体のピストン６４を収容したシリンダ６５からな
つている。また、当該シリンダ６５には電磁弁８
０が接続され、アクチユエータ２０の下側のシリ
ンダ室２４と開閉弁６０の開閉孔６２との間の通
路７０には流量制御弁９０が配置されている。
なお、１００は開閉弁６０から瞬時に排出され
る大量の油を余裕をもつて油タンク２００に導く
通路、３００は電磁弁８０への油圧供給通路４０
０に設けられたアキユームレータで、これにより
電磁弁８０への作動油の供給が安定的に行われ
る。なお、シリンダ６５には、一方の側が開閉孔
６２に、他方の側が通路１００に連通した油圧排
出孔が設けられている。
る大量の油を余裕をもつて油タンク２００に導く
通路、３００は電磁弁８０への油圧供給通路４０
０に設けられたアキユームレータで、これにより
電磁弁８０への作動油の供給が安定的に行われ
る。なお、シリンダ６５には、一方の側が開閉孔
６２に、他方の側が通路１００に連通した油圧排
出孔が設けられている。
次に前記構成の動作を説明する。
油圧ユニツト５０からアクチユエータ２０の
上側のシリンダ室２３とアキユームレータ４０
の左側のシリンダ室４３に一定圧力Ｐの作動油
が供給される。その結果、アキユームレータ４
０のピストン４２が右方向に移動してシリンダ
室４４のガス体を圧縮させ、蓄圧状態が形成さ
れる。
上側のシリンダ室２３とアキユームレータ４０
の左側のシリンダ室４３に一定圧力Ｐの作動油
が供給される。その結果、アキユームレータ４
０のピストン４２が右方向に移動してシリンダ
室４４のガス体を圧縮させ、蓄圧状態が形成さ
れる。
開閉弁６０の弁体６１が開閉孔６２を閉じた
状態で、サーボ弁３０の制御により通路３２か
らアクチユエータ２０の下側のシリンダ室２４
に前記圧力Ｐより大きな圧力の作動油が供給さ
れる。これによりピストン２２が上昇し、上側
のシリンダ室２３内の上昇する余分な油圧が通
路３１から強制的に押し出される。したがつ
て、シリンダ室２３は依然として前記Ｐの圧力
を保持している。
状態で、サーボ弁３０の制御により通路３２か
らアクチユエータ２０の下側のシリンダ室２４
に前記圧力Ｐより大きな圧力の作動油が供給さ
れる。これによりピストン２２が上昇し、上側
のシリンダ室２３内の上昇する余分な油圧が通
路３１から強制的に押し出される。したがつ
て、シリンダ室２３は依然として前記Ｐの圧力
を保持している。
ピストン２２が図示するようなスタート位置
に達すると、シリンダ室２４への作動油の供給
が止められ、シリンダ室２４とシリンダ室２３
の圧力が等しく保持される。すなわち、ピスト
ン２２が同図のスタート位置に保持される。
に達すると、シリンダ室２４への作動油の供給
が止められ、シリンダ室２４とシリンダ室２３
の圧力が等しく保持される。すなわち、ピスト
ン２２が同図のスタート位置に保持される。
クロスヘツド１３を下降して供試体１４を取
付ける。
付ける。
電磁弁８０を作動してそのポートを切換え
る。これにより開閉弁６０のシリンダ６５に作
動油が供給され、ピストン６４つまり弁体６１
が復帰ばね６３に抗して後退する。このとき、
電磁弁８０からの油圧が完全に立上がるまでの
間、弁体６１は開閉孔６２内をすべるだけで、
開閉孔６２を開放しない。つまり第２図のよう
に、弁体６１の先端から開閉孔６２の内側まで
の軸長ｌにより電磁弁８０の助走を行つてい
る。
る。これにより開閉弁６０のシリンダ６５に作
動油が供給され、ピストン６４つまり弁体６１
が復帰ばね６３に抗して後退する。このとき、
電磁弁８０からの油圧が完全に立上がるまでの
間、弁体６１は開閉孔６２内をすべるだけで、
開閉孔６２を開放しない。つまり第２図のよう
に、弁体６１の先端から開閉孔６２の内側まで
の軸長ｌにより電磁弁８０の助走を行つてい
る。
助走を過ぎて弁体６１が定速域に入り開閉孔
６２を開放すると、この開閉孔６２が比較的大
きな横断面積を有することから、下側のシリン
ダ室２４内の油は速かに通路７０から通路１０
０へ流出し、同時に上側のシリンダ室２３内の
圧力が急激に降下して、アキユームレータ４０
のシリンダ室４４内の蓄圧されたガス体が膨張
し、上側のシリンダ室２３の加圧を行う。すな
わち、ピストン２２に下向きの力が発生して、
供試体１４に高速引張荷重が加わる。
６２を開放すると、この開閉孔６２が比較的大
きな横断面積を有することから、下側のシリン
ダ室２４内の油は速かに通路７０から通路１０
０へ流出し、同時に上側のシリンダ室２３内の
圧力が急激に降下して、アキユームレータ４０
のシリンダ室４４内の蓄圧されたガス体が膨張
し、上側のシリンダ室２３の加圧を行う。すな
わち、ピストン２２に下向きの力が発生して、
供試体１４に高速引張荷重が加わる。
この場合、上側のシリンダ室２３の圧力およ
び横断面積をP1およびA1、下側のシリンダ室
２４の圧力および横断面積をP2およびA2、ピ
ストン２２を含む可動部の質量をＭ、下向きの
速度をＶとすると、運動方定式より Ｍdv／dt＋Ft＝P1A1−P2A2 なるFtの力が供試体１４の引張荷重となる。
また、最大速度Vmaxは油圧排出通路７０にあ
る流量制御弁９０にてコントロールされる。
び横断面積をP1およびA1、下側のシリンダ室
２４の圧力および横断面積をP2およびA2、ピ
ストン２２を含む可動部の質量をＭ、下向きの
速度をＶとすると、運動方定式より Ｍdv／dt＋Ft＝P1A1−P2A2 なるFtの力が供試体１４の引張荷重となる。
また、最大速度Vmaxは油圧排出通路７０にあ
る流量制御弁９０にてコントロールされる。
なお、前記実施例において、制御弁としてのサ
ーボ弁３０は他の弁、例えばソレノイド弁と代え
ることができる。またアクチユエータ２０は引張
用としたが、圧縮用とすることができる。さら
に、アクチユエータ２０は図示の鉛直設置形に対
する水平設置形とすることができる。この場合、
２つのシリンダ室２３，２４の横断面積は互いに
等しく設定することができる。
ーボ弁３０は他の弁、例えばソレノイド弁と代え
ることができる。またアクチユエータ２０は引張
用としたが、圧縮用とすることができる。さら
に、アクチユエータ２０は図示の鉛直設置形に対
する水平設置形とすることができる。この場合、
２つのシリンダ室２３，２４の横断面積は互いに
等しく設定することができる。
考案の効果
以上の説明から解るように、本考案の材料試験
機は、第１のピストンとこのピストンの両側に一
方および他方のシリンダ室を有するアクチユエー
タと、一方のシリンダ室に一定の油圧を加える油
圧ユニツトと、前記油圧により作動して蓄圧する
アキユームレータと、他方のシリンダ室を加圧し
て前記一方のシリンダ室内の上昇する余分な油圧
を逃がしつつ第１のピストンをスタート位置へ移
動させる制御弁と、前記他方のシリンダ室に連通
して他方のシリンダ室の油を排出する油圧排出通
路と、この油圧排出通路に設けられ油圧排出通路
を高速で開く開閉弁とを備え、且つ、前記開閉弁
は、前記油圧排出通路にほぼ直交する開閉孔と、
この開閉孔に油密且つ摺動自在に挿入された弁体
と、この弁体の一方の側に取り付けられた第２の
ピストンと、弁体を前記開閉孔を塞ぐ方向に付勢
し且つ第２のピストンの反弁体側に設けた復帰ば
ねと、前記弁体、第２のピストン、復帰ばねを収
容したシリンダと、前記開閉孔に連通するように
前記シリンダに設けた油圧排出孔とを有し、前記
弁体は、第２のピストンの弁体側に加えられた油
圧により前記復帰ばねに抗して変位して前記開閉
孔を開く際に、第２のピストンの弁体側に加えら
れた油圧が完全に立ち上がるまでの弁体の助走期
間は前記開閉孔を開放せず弁体が定速域に入つて
から前記開閉孔を開放するような長さを有する。
従つて、本考案の材料試験機は他方のシリンダ室
の油圧の立ち下がりが急峻であるので、高速高負
荷を発生することができる。
機は、第１のピストンとこのピストンの両側に一
方および他方のシリンダ室を有するアクチユエー
タと、一方のシリンダ室に一定の油圧を加える油
圧ユニツトと、前記油圧により作動して蓄圧する
アキユームレータと、他方のシリンダ室を加圧し
て前記一方のシリンダ室内の上昇する余分な油圧
を逃がしつつ第１のピストンをスタート位置へ移
動させる制御弁と、前記他方のシリンダ室に連通
して他方のシリンダ室の油を排出する油圧排出通
路と、この油圧排出通路に設けられ油圧排出通路
を高速で開く開閉弁とを備え、且つ、前記開閉弁
は、前記油圧排出通路にほぼ直交する開閉孔と、
この開閉孔に油密且つ摺動自在に挿入された弁体
と、この弁体の一方の側に取り付けられた第２の
ピストンと、弁体を前記開閉孔を塞ぐ方向に付勢
し且つ第２のピストンの反弁体側に設けた復帰ば
ねと、前記弁体、第２のピストン、復帰ばねを収
容したシリンダと、前記開閉孔に連通するように
前記シリンダに設けた油圧排出孔とを有し、前記
弁体は、第２のピストンの弁体側に加えられた油
圧により前記復帰ばねに抗して変位して前記開閉
孔を開く際に、第２のピストンの弁体側に加えら
れた油圧が完全に立ち上がるまでの弁体の助走期
間は前記開閉孔を開放せず弁体が定速域に入つて
から前記開閉孔を開放するような長さを有する。
従つて、本考案の材料試験機は他方のシリンダ室
の油圧の立ち下がりが急峻であるので、高速高負
荷を発生することができる。
第１図は本考案の一実施例にかかる材料試験機
の一部切欠正面図、第２図は助走機構の説明図で
ある。 ２０……アクチユエータ、２２……ピストン、
２３，２４……シリンダ室、３０……制御弁、４
０……アキユームレータ、５０……油圧ユニツ
ト、６０……開閉弁。
の一部切欠正面図、第２図は助走機構の説明図で
ある。 ２０……アクチユエータ、２２……ピストン、
２３，２４……シリンダ室、３０……制御弁、４
０……アキユームレータ、５０……油圧ユニツ
ト、６０……開閉弁。
Claims (1)
- 第１のピストンとこのピストンの両側に一方お
よび他方のシリンダ室を有するアクチユエータ
と、一方のシリンダ室に一定の油圧を加える油圧
ユニツトと、前記油圧により作動して蓄圧するア
キユームレータと、他方のシリンダ室を加圧して
前記一方のシリンダ室内の上昇する余分な油圧を
逃がしつつ第１のピストンをスタート位置へ移動
させる制御弁と、前記他方のシリンダ室に連通し
て他方のシリンダ室の油を排出する油圧排出通路
と、この油圧排出通路に設けられ油圧排出通路を
高速で開く開閉弁とを備え、且つ、前記開閉弁
は、前記油圧排出通路にほぼ直交する開閉孔と、
この開閉孔に油密且つ摺動自在に挿入された弁体
と、この弁体の一方の側に取り付けられた第２の
ピストンと、弁体を前記開閉孔を塞ぐ方向に付勢
し且つ第２のピストンの反弁体側に設けた復帰ば
ねと、前記弁体、第２のピストン、復帰ばねを収
容したシリンダと、前記開閉孔に連通するように
前記シリンダに設けた油圧排出孔とを有し、前記
弁体は、第２のピストンの弁体側に加えられた油
圧により前記復帰ばねに抗して変位して前記開閉
孔を開く際に、第２のピストンの弁体側に加えら
れた油圧が完全に立ち上がるまでの弁体の助走期
間は前記開閉孔を開放せず弁体が定速域に入つて
から前記開閉孔を開放するような長さを有するこ
とを特徴とする材料試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985101382U JPH043253Y2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985101382U JPH043253Y2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS629702U JPS629702U (ja) | 1987-01-21 |
| JPH043253Y2 true JPH043253Y2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=30972063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985101382U Expired JPH043253Y2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH043253Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6013127Y2 (ja) * | 1978-06-20 | 1985-04-26 | 株式会社高岳製作所 | 開閉器の油圧操作機構 |
| JPS5998102U (ja) * | 1982-12-22 | 1984-07-03 | 富士電機株式会社 | 油圧操作回路 |
-
1985
- 1985-07-02 JP JP1985101382U patent/JPH043253Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS629702U (ja) | 1987-01-21 |
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