JPH0580978B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、材料用定荷重試験装置の荷重負荷装
置に係り、特に、応力腐食試験の定荷重式試験法
にように応力を定量化し正確に与え、多量の試験
を行う必要がある場合に好適な定荷重試験装置の
荷重負荷装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭60−73433号に記載のよ
うに、油圧発生機を設置し、その発生機から圧油
を得て、回転駆動力を出力する油圧モータを設置
し、この油圧により昇降ナツトを回転駆動してク
ロスヘツドを上下させ、テーブル上に設置された
定荷重試験装置に荷重を負荷する方式が採られて
いた。

また、ねじシヤフトを人力で回転させ、クロス
ヘツドを上下させ、テーブル上に設置された定荷
重試験装置に荷重を負荷する方式も知られてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記いずれの従来技術においても、定荷重試験
装置を荷重負荷装置に載置した状態で定荷重負荷
装置内の試験片両端のねじを調整し固定できる構
造にはなつていなかつたので、定荷重試験装置に
希望の荷重を負荷し保持したままでは、定荷重試
験装置内に組み込まれた試験片にその荷重を正確
に負荷することはできなかつた。

すなわち、従来の定荷重試験装置に設定した荷
重を内部に組み込まれた試験片に負荷するには、
例えば断面がコ字状で軸方向に調節ねじを備えた
仮セツト用の治具を用いて設定時の定荷重試験装
置のばね座を固定し、荷重負荷装置から定荷重試
験装置を一旦取り外し、固定されたばね座間の間
隔Ｌを測定し、次に、試験片を仮セツトし、試験
片両端のねじを調整し再び間隔Ｌとなるようにし
ていた。

したがつて、たとえば試験装置自体の荷重は正
確に測定でき、試験片セツト後に間隔Ｌを一応再
現できたとしても、測定時の荷重が試験片セツト
後にも正確に維持されているとは限らず、特に、
試験片両端のねじの絞め込みが足りない場合は、
仮セツト用治具を取り外すと、間隔Ｌよりも広が
つてしまい、負荷設定の誤差が大きくなる可能性
が高かつた。

そこで、誤差が生じたと考えられる場合には、
上記の過程を最初から繰り返さなければならず、
効率が悪かつた。

材料試験、特に応力腐食試験においては、応力
値を微妙に変えて設定した試験を行なうことか
ら、取得データには信頼性が要求される。定荷重
試験装置の精度が応力腐食試験のセツト荷重に影
響し、定荷重試験装置の精度が悪ければ、試験片
に負荷される荷重の精度が悪くなり、取得データ
の信頼性が低くなることを意味する。

一方、試験片には製作公差があり、負荷荷重に
もある程度のばらつきがあるので、１個の応力試
験片からの取得データでその材料の特性を判断す
ることは困難である。したがつて、同じ試験条件
下で多数の試験片を試験しそれらの結果を統計的
に処理して材料の特性を判断することになる。

このように、試験片個数をある程度多くするこ
とが重要な意味を有する材料試験においては、設
定荷重のばらつき等は大きなマイナス要因であ
る。また荷重負荷装置が大掛かりであるため、準
備作業および調整作業に多くの時間が必要であ
り、例えば、原子力プラントの原子炉水環境下で
行つた材料の試験装置の荷重を検定する場合、荷
重の設定や再設定に長い時間がかかるようでは、
測定者の被爆等に結びついて、好ましくない。

本発明の目的は、所定荷重を正確かつ迅速に設
定できる定荷重試験装置の荷重負荷装置を提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、内蔵し
た試験片の軸方向外部から調節可能な上部ナツト
と下部ナツトとの間隔を調節して試験片に定荷重
を加えるべき定荷重試験装置に荷重を与える駆動
部と、定荷重試験装置を載置し駆動部からの荷重
に対して支持する支持板と、駆動部から与えられ
る荷重を測定する検定器と定荷重試験装置上部と
を正確に対向させる圧縮板とからなる定荷重試験
装置の荷重負荷装置において、前記支持板が、前
記試験片に加えるべき荷重を前記下部ナツトの調
節によりを調整設定するための開口部を定荷重試
験装置を載置する部分の中央に有する定荷重試験
装置の荷重負荷装置を提案するものである。

本発明は、また、定荷重試験装置に内蔵された
試験片上部を固定する上部ナツトの空転を防ぐナ
ツト回り止めを前記圧縮板に備えた定荷重試験装
置の荷重負荷装置を提案するものである。

〔作用〕

本発明においては、支持板の開口部が、そこに
載置される定荷重試験装置の中心と一致するよう
に中央に設けられている。この開口部に調整用工
具を差し込み、試験装置内に組み込まれた試験片
の荷重を容易に設定できる。また、荷重負荷装置
から定荷重試験装置を外すことなく荷重を直接設
定可能なので、作業時間を大幅に短縮し、しかも
荷重設定値の変動幅を小さくできる。さらに、上
記設定荷重は、そのまま検出器の変位計の目視に
より確認でき、定荷重試験装置への荷重不足また
は過荷重等の恐れがなく、操作性も良い。

〔実施例〕

本発明の実施例を説明するに先立ち、定荷重試
験装置の構造を簡単に説明する。

第１３図は、定荷重試験装置の全体構造を示す
縦断面図である。定荷重試験装置１２は、直列に
連結されたさらばね２１と、２組のさらばね２１
ａ，２１ｂに挟まれ試験片１５を試験環境にさら
すための連結ガイド２３と、さらばね２１を両端
から挟み込むとともに試験片１５の端部をつかむ
一対のばね座２０ａ，２０ｂと、これらばね座２
０の間隔を所定値に保つ締め付け用ナツト２４
ａ，２４ｂと、荷重負荷方向を試験片１５の軸方
向に合わせる一対のスリーブ２８ａ，２８ｂと、
スリーブ２８と連結ガイド２３とを連結しさらば
ね２１の一端を受ける一対の連結ばね座２２ａ，
２２ｂと、試験片１５破断時の飛散を防止する飛
散防止カバー２６ａ，２６ｂと、飛散防止カバー
２６をばね座２０に固定する止めビス２５ａ，２
５ｂとからなる。本発明は、このような定荷重負
荷試験装置１２のばね座２０ａ，２０ｂ間に所定
値の負荷を設定する荷重負荷装置に関するもので
ある。

次に、第１図〜第１２図を参照して、本発明の
好適な実施例を説明する。

第１図は、本発明による定荷重負荷試験装置の
荷重負荷装置の一実施例を定荷重試験装置ととも
に示す縦断面図である。図において、１はハンド
ル、２はその荷重を伝えるねじシヤフト、３はね
じシヤフト２のホルダ、４はねじシヤフト２を上
部で固定する固定板、５は全体の支柱、６は支柱
５に与えられ荷重を環状型荷重検定器７に伝える
ガイド板、８は検定器７内に設置され加えられた
荷重を変化で測定するダイヤルゲージ、９は検定
器用ベース、１０は検定器７の浮き上がりを防止
するシヤフト、１１は荷重を定荷重試験装置に伝
える圧縮板、１２は第１３図に示した定荷重試験
装置、１３は定荷重試験装置１２を載せるベース
板、１４はベース板１３を介して定荷重試験装置
１２を支持する支持板、１５は定荷重試験装置１
２に内蔵された試験片、１６は全体のサポート、
１７はガイド板６と検定器７との間に挿入された
耐圧板、１８はホルダ３の回り止め、１９は圧縮
板１１に付着したナツト回り止め、２４ｂはナツ
ト回り止め１９に回転を規制される上部ナツト、
２４ａは孔３０から挿入された工具により締め付
けられ試験片１５に所定荷重を負荷する下部ナツ
トである。なお、ガイド板６は、第４図および第
５図に示すように、支柱５と係合する部分を切り
欠いてあり、ハンドル１の回転に従つて滑らかに
上下する。

本発明の特徴は、第２図および第３図に示すよ
うに、支持板１４の定荷重試験装置１２を載置す
る部分の中央に試験片１５を調整設定するための
開口部（孔）３０を設けたことである。

本発明のもう一つの特徴は、第６図および第７
図に示すように、圧縮板１１の下面に溝３１を形
成し、第８図から第１０図に示すように、その溝
３１に入り込むキー部２９と前記上部ナツト２４
ｂに係合するつめ２７とを有するナツト回り止め
１９を設けたことである。

このような構成の荷重負荷装置による定荷重試
験装置１２への荷重負荷方法について説明する。
第１３図に示した飛散防止カバー２６ａ，２６ｂ
を取り外し、図示しないが試験片の代わりに組み
込まれている定荷重試験装置固定用ボルトを取り
外す。次に、実機用試験片１５をばね座２０から
挿入する。そして、上部ナツト２４ｂを装着し、
下部ナツト２４ａは取り付けないでおく。

この状態で、定荷重試験装置１２を第１図のベ
ース板１３の上に載せるのであるが、その前に、
ベース板１３は、検定部７および圧縮板１１と中
心を一致させておき、定荷重試験装置１２に偏心
荷重が加わらないようにする。ベース板１３上に
載せた定荷重試験装置１２はベース板１３（支持
板１４）の中央部にセツトする。これは、前記同
様、定荷重試験装置１２にねじれ荷重が加わらな
いようにするためである。

ここで、第１１図に示すように、定荷重試験装
置１２の上部ばね座２０ｂにナツト回り止め１９
を装着する。上部ナツト２４ｂがつめ２７に挟み
込まれ、しかもナツト回り止め１９のキー部２９
が圧縮板１１の溝３１に入つているから、後に下
部ナツト２４ａを締め付けるときに上部ナツト２
４ｂの空転が阻止される。

さて、ハンドル１を回すと、ねじシヤフト２が
ガイド板６を押し下げる。ガイド板６から検定器
７に伝達された荷重は、検定器用ベース９、圧縮
板１１、ナツト回り止め１９を介して、最終的に
定荷重試験装置１２に伝えられる。支持板１４
は、上記荷重に絶えられる十分な強度を有し、た
わみ等を生じないものを使用する。したがつて、
定荷重試験装置１２に加えられた荷重値は、検定
器７の変位として現れる。この変位は、検定中央
部に設けられたダイヤルゲージ８により読み取ら
れる。各試験片１５に加える荷重を予め変位に換
算しておき、徐々に荷重を加え、規定の変位に達
したとき加圧を中止する。

試験片下部周辺の荷重セツト手順を第１２図に
示す。当初Ａ状態にあるが、規定荷重を負荷した
ときはＢのようになる。このように下部ナツト２
４ａを十分掛けられる長さが下部ばね座２０ａか
ら出るように、上部ナツト２４ｂに掛かる試験片
上部ねじ部分の長さを調節する。次に、荷重を加
えたままで、支持板１４の開口部３０の下方から
箱形スパナ等を挿入し下部ナツト２４ａを試験片
１５に装着し、荷重セツト完了となる。この場
合、従来例とは異なり、定荷重試験装置の荷重を
除荷しない荷重セツトできることから、セツト荷
重の変動幅を小さくできる効果がある。そこで、
ハンドル１を逆方向に回し、荷重を除き、既に荷
重セツトの完了した定荷重試験装置１２をベース
板１３から取り外し作業完了となる。

応用例として、既にセツトした定荷重試験装置
１３の荷重が正しいか否かを検定する場合は、微
少変位を測定するため、図示しない変位用ダイヤ
ルゲージを新たに検定器用ベース９の基準線上の
検定器７に近い位置にセツトし、変位用ダイヤル
ゲージを見ながら、荷重を負荷し、変位用ダイヤ
ルゲージの目盛が急激に変化するポイントを探
す。ここが、定荷重試験装置１２の試験片１５と
さらばね２１とがバランスしていた。すなわち試
験片に加わつていた荷重となり、荷重の検定が容
易にできる。

さらに、上記検定で規定値と異なる場合にも、
前記要領で再設定が簡単にできる。

特に、材料試験の場合は、試験結果を統計的に
処理することが多く、また多くの試験片を使用す
ることになるが、本発明では、ばらつきの少ない
荷重設定ができ、しかも短時間で作業可能なの
で、得られるデータの信頼性の面のみならず、経
済的な面でも、大きな利点がある。

なお、定荷重試験装置の荷重設定値の幅は、検
定器の種別および荷重値に依存するが、本実施例
のように環状型検定器を用いた場合、設定荷重が
10〜1000Kgの範囲では、設定荷重のばらつきを約
±１％に抑えることができる。

また、上記実施例では、ねじシヤフトを人力で
回転させ、テーブル上に載置された定荷重試験装
置に荷重を負荷する方式を説明したが、油圧モー
タによりテーブル上に設置された定荷重試験装置
に荷重を負荷する方式にも本願発明を適用できる
ことが明らかであろう。

〔発明の効果〕

本発明によれば、定荷重試験装置に所定荷重を
正確かつ迅速に設定でき、しかも既に設定した荷
重を容易に検定修正できる定荷重試験装置の荷重
負荷装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による定荷重試験装置の荷重負
荷装置の一実施例を定荷重試験装置とともに示す
縦断面図、第２図は支持板の上面図、第３図は第
２図のＡ−Ａ断面図、第４図はガイド板の上面
図、第５図は第４図のＢ−Ｂ断面図、第６図は圧
縮板の上面図、第７図は第６図のＣ−Ｃ断面図、
第８図はナツト回り止めの断面図、第９図はナツ
ト回り止めの上面図、第１０図は同じく下面図、
第１１図は試験片上部周辺の縦断面図、第１２図
は試験片下部周辺の荷重セツト手順を示す図、第
１３図は定荷重試験装置の縦断面図である。 １……ハンドル、２……ねじシヤフト、３……
ホルダ、４……固定板、５……支柱、６……ガイ
ド板、７……検定器、８……ダイヤルゲージ、９
……検定器用ベース、１０……シヤフト、１１…
…圧縮板、１２……定荷重試験装置、１３……ベ
ース板、１４……支持板、１５……試験片、１６
……サポート、１７……耐圧板、１８……ホルダ
回り止め、１９……ナツト回り止め、２０……ば
ね座、２１……さらばね、２２……連結ばね座、
２３……連結ガイド、２４……ナツト、２５……
止めビス、２６……飛散防止カバー、２７……つ
め、２８……スリーブ、２９……キー部、３０…
…孔、３１……溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内蔵した試験片の軸方向外部から調節可能な
   上部ナツトと下部ナツトとの間隔を調節して前記
   試験片に定荷重を加えるべき定荷重試験装置に荷
   重を与える駆動部と、前記定荷重試験装置を載置
   し前記駆動部からの荷重に対して支持する支持板
   と、前記駆動部から与えられる荷重を測定する検
   定部と前記定荷重試験装置上部とを正確に対向さ
   せる圧縮板とからなる定荷重試験装置の荷重負荷
   装置において、 前記支持板が、前記試験片に加えるべき荷重を
   前記下部ナツトの調節によりを調整設定するため
   の開口部を前記定荷重試験装置を載置する部分の
   中央に有することを特徴とする定荷重試験装置の
   荷重負荷装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、 前記圧縮板が、前記定荷重試験装置に内蔵され
   た前記試験片上部を固定する上部ナツトの空転を
   防ぐナツト回り止めを備えたことを特徴とする定
   荷重試験装置の荷重負荷装置。