JPH0772058A - Material testing machine - Google Patents

Material testing machine

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JPH0772058A
JPH0772058A JP33366593A JP33366593A JPH0772058A JP H0772058 A JPH0772058 A JP H0772058A JP 33366593 A JP33366593 A JP 33366593A JP 33366593 A JP33366593 A JP 33366593A JP H0772058 A JPH0772058 A JP H0772058A
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load
capacity
small
load cell
test
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Hisanori Fuse
寿則 布施
Keiichiro Shibata
慶一郎 柴田
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Abstract

PURPOSE:To decrease the zero-point adjusting amount of a small-capacity load cell by linking and switching a test jig to either of a large-capacity transmitting shaft or a small-capacity transmitting shaft. CONSTITUTION:In the compression test of a large load of 100tf class, a load switching nut 6 and a locking nut 7 are screwed 20 and rotated to advance in the direction toward a compression test jig 20. A test piece is mounted on a table, and a cross head 1 is lowered. A compressing load is applied on the test piece through the jig 30. At this time, the nut 6 comes into contact with an attaching substrate 9. The compressing load is transmitted to the strain forming part of a small diameter part 4b, i.e., a large-capacity load cell 2 through the jug 30 the substrate 9 a nut 6 a lower screw part 4d of a load rod 4 large-diameter part 4c, and the cell 2 detects the load. In the case of a small load of 10tf class, both nuts are screwed back in the direction toward the head 1. The lower surface of the long hole of a projecting part 9b comes into contact with a pin 10. Therefore, the compressing load is transmitted to the strain forming part of a rod 13, i.e., a small-capacity load cell 12 through the pin 10 and a coupling 11 after the substrate 9, and the cell 12 detects the load. Therefore, the rod 13 can be made light, and the zero-point adjusting amount can be made small.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、試験片を負荷してその
負荷荷重をロードセルにて検出する材料試験機、特に大
容量ロードセルおよび小容量ロードセルを負荷荷重の大
きさに応じて使い分けて使用するものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a material testing machine in which a test piece is loaded and the load is detected by a load cell, and in particular, a large-capacity load cell and a small-capacity load cell are selectively used according to the magnitude of the load load. Regarding what you do.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の材料試験機として、例えば特公
昭56−11888号公報に開示されたものが知られて
いる。この材料試験機は、図3に示すように、テーブル
51上に立設された一対のねじ棹52を回転させてクロ
スヘッド53を昇降させ、これにより上部つかみ具54
と下部つかみ具55とに把持された試験片(不図示)に
負荷を与えるものである。テーブル51に設けられた孔
部51aには、下部つかみ具55に連結された負荷ロッ
ド56が挿通され、この負荷ロッド56には上下にフラ
ンジ57,58が固着されている。負荷ロッド56のフ
ランジ57より上側には大容量ロードセル61の起歪部
が設けられ、負荷ロッド56のフランジ57,58間部
分には小容量ロードセル62の起歪部が設けられてい
る。一方、孔部51aの内壁には、ロードセル61,6
2のいずれかを選択するためのリングねじ63が螺合さ
れている。
2. Description of the Related Art As a material testing machine of this type, for example, one disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-11888 is known. As shown in FIG. 3, this material testing machine rotates a pair of screw rods 52 erected on a table 51 to move a crosshead 53 up and down, whereby an upper grip 54
The load is applied to the test piece (not shown) held by the lower grip 55 and the lower grip 55. A load rod 56 connected to the lower grip 55 is inserted into a hole 51a provided in the table 51, and flanges 57 and 58 are vertically fixed to the load rod 56. The strain generating portion of the large-capacity load cell 61 is provided above the flange 57 of the load rod 56, and the strain generating portion of the small-capacity load cell 62 is provided between the flanges 57 and 58 of the load rod 56. On the other hand, the load cells 61, 6 are provided on the inner wall of the hole 51a.
A ring screw 63 for selecting any one of the two is screwed.

【0003】以上の構成において、大荷重による引張試
験を行う場合には、リングねじ63を回転させてリング
ねじ63と孔部壁面の段部51bとの間にフランジ57
を挟持させる。この状態でクロスヘッド53を上昇させ
ると、試験片に作用する引張荷重が下部つかみ具55を
介して負荷ロッド56に伝達され、その荷重が大容量ロ
ードセル61で検出される。このとき、下部フランジ5
8は自由であるから、上記引張荷重はフランジ57より
下方、すなわち小容量ロードセル62に伝達されること
はない。一方、小荷重による引張試験を行う場合には、
リングねじ63を回転させてリングねじ63とテーブル
底面51cとの間でフランジ58を挟持させる。このと
き、上部フランジ57と段部51bとの間には隙間aが
形成される。上述と同様に引張試験を行うと、試験片に
作用する引張荷重がフランジ57の下方にも伝達され、
小容量のロードセル62によりその荷重が検出される。
In the above construction, when a tensile test is performed under a large load, the ring screw 63 is rotated so that the flange 57 is provided between the ring screw 63 and the step portion 51b on the wall surface of the hole.
To pinch. When the crosshead 53 is raised in this state, the tensile load acting on the test piece is transmitted to the load rod 56 via the lower grip 55, and the load is detected by the large capacity load cell 61. At this time, the lower flange 5
Since 8 is free, the tensile load is not transmitted below the flange 57, that is, to the small capacity load cell 62. On the other hand, when performing a tensile test with a small load,
The ring screw 63 is rotated to clamp the flange 58 between the ring screw 63 and the table bottom surface 51c. At this time, a gap a is formed between the upper flange 57 and the step portion 51b. When the tensile test is performed in the same manner as described above, the tensile load acting on the test piece is also transmitted to the lower side of the flange 57,
The load is detected by the small capacity load cell 62.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、各ロードセ
ル61,62の起歪部には、試験荷重に加えて下部つか
み具55や負荷ロッド56の重量も作用するから、正確
に試験荷重のみを検出するにはロードセル61,62の
ゼロ点調整が必要となる。特に小容量ロードセル62
は、大容量ロードセル61と比べて高い精度が要求され
るため、ゼロ点調節を厳密に行う必要がある。ただし、
小容量ロードセル62のゼロ点調節量が大きいと荷重検
出範囲が狭くなるなどの弊害があるため、その調節量を
少なくするために上記起歪部が設けられる負荷ロッド5
6の重量を小さくすることが望ましい。
By the way, in addition to the test load, the weights of the lower grip 55 and the load rod 56 also act on the strain generating portions of the load cells 61 and 62, so that only the test load is accurately detected. In order to do so, it is necessary to adjust the zero points of the load cells 61 and 62. Especially small capacity load cell 62
Requires a higher accuracy than the large capacity load cell 61, so it is necessary to strictly adjust the zero point. However,
If the zero point adjustment amount of the small-capacity load cell 62 is large, there is an adverse effect such as a narrow load detection range. Therefore, in order to reduce the adjustment amount, the load rod 5 provided with the strain-flexing portion is provided.
It is desirable to reduce the weight of 6.

【0005】しかしながら、負荷ロッド56は、試験時
に大荷重および小荷重の双方を受けるから、大荷重にも
耐えられるよう剛性の高いもの、すなわち重量の重いも
のを用いざるを得ない。このため、小容量ロードセル6
2のゼロ点調整量を大きくする必要があり、実質的な検
出範囲が狭くなってしまう。
However, since the load rod 56 receives both a large load and a small load during the test, it is unavoidable to use one having high rigidity, that is, one having a heavy weight so as to withstand the large load. Therefore, the small capacity load cell 6
It is necessary to increase the zero point adjustment amount of 2 and the actual detection range becomes narrow.

【0006】本発明の目的は、小容量ロードセルのゼロ
点調整量が少なくて済むようにした材料試験機を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a material testing machine which requires a small amount of zero point adjustment for a small capacity load cell.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、大小容量の荷
重をそれぞれ検出する大容量ロードセルおよび小容量ロ
ードセルを備えた材料試験機に適用される。そして、大
容量ロードセルに荷重を伝達する大容量伝達軸と、小容
量ロードセルに荷重を伝達する小容量伝達軸と、試験治
具を大容量伝達軸および小容量伝達軸のいずれかに連結
する切換機構とを具備し、これにより上記問題点を解決
する。特に請求項2の発明は、試験治具が小容量伝達軸
に連結されているときに試験荷重が所定値に達すると、
試験治具を大容量伝達軸に連結せしめるよう切換機構を
構成したものである。
The present invention is applied to a material testing machine equipped with a large-capacity load cell and a small-capacity load cell for detecting large and small capacity loads, respectively. Then, a large-capacity transmission shaft that transmits the load to the large-capacity load cell, a small-capacity transmission shaft that transmits the load to the small-capacity load cell, and a switching that connects the test jig to either the large-capacity transmission shaft or the small-capacity transmission shaft. And a mechanism to solve the above problems. Particularly, in the invention of claim 2, when the test load reaches a predetermined value when the test jig is connected to the small capacity transmission shaft,
The switching mechanism is configured to connect the test jig to the large capacity transmission shaft.

【0008】[0008]

【作用】切換機構により試験治具を大容量伝達軸に連結
すると、試験片に作用する負荷荷重が大容量伝達軸を介
して大容量ロードセルに伝達され、大容量ロードセルに
て荷重が検出される。また、試験治具を小容量伝達軸に
連結すると、試験片に作用する負荷荷重が小容量伝達軸
を介して小容量ロードセルに伝達され、小容量ロードセ
ルにて荷重検出が行われる。このように本発明では、大
容量ロードセルおよび小容量ロードセルに荷重を伝達す
る軸(大容量伝達軸,小容量伝達軸)が別々に設けられ
ているから、小容量伝達軸に大荷重が作用することはな
く、大容量伝達軸の剛性を高くすれば小容量伝達軸の剛
性は低くても問題はない。したがって小容量伝達軸を軽
量化することができ、小容量ロードセルのゼロ点調節量
を小さくすることができる。
When the test jig is connected to the large-capacity transmission shaft by the switching mechanism, the load acting on the test piece is transmitted to the large-capacity load cell via the large-capacity transmission shaft, and the load is detected by the large-capacity load cell. . When the test jig is connected to the small capacity transmission shaft, the load acting on the test piece is transmitted to the small capacity load cell via the small capacity transmission shaft, and the small capacity load cell detects the load. As described above, according to the present invention, the shafts for transmitting the load to the large capacity load cell and the small capacity load cell (the large capacity transmission shaft and the small capacity transmission shaft) are separately provided, so that the large load acts on the small capacity transmission shaft. However, if the rigidity of the large-capacity transmission shaft is increased, the rigidity of the small-capacity transmission shaft may be low. Therefore, the small-capacity transmission shaft can be reduced in weight, and the zero point adjustment amount of the small-capacity load cell can be reduced.

【0009】[0009]

【実施例】図1および図2により本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明に係る材料試験機の側面断面図、
図2はその部分拡大図である。1は紙面と直交する方向
に延在するクロスヘッドであり、例えば図3に示したも
のと同様に不図示のねじ棹の回転により昇降される。ク
ロスヘッド1の上面には、最大検出荷重100tfの大
容量ロードセル2の本体2aがボルト3で螺着され、こ
のロードセル本体2aおよびクロスヘッド1を負荷ロッ
ド4が貫通している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a side sectional view of a material testing machine according to the present invention,
FIG. 2 is a partially enlarged view thereof. Reference numeral 1 denotes a crosshead extending in a direction orthogonal to the plane of the drawing, which is moved up and down by the rotation of a screw rod (not shown) similar to that shown in FIG. 3, for example. A main body 2a of a large-capacity load cell 2 having a maximum detection load of 100 tf is screwed onto the upper surface of the crosshead 1 with a bolt 3, and a load rod 4 penetrates the loadcell main body 2a and the crosshead 1.

【0010】負荷ロッド4は、ロードセル本体2aの上
部から突出される上ねじ部4aと、ロードセル本体2a
の内部に位置する小径部4bと、クロスヘッド1に設け
られたガイドベアリング1aを貫通する大径部4cと、
クロスヘッド1の下方に突出する下ねじ部4dとが一体
に形成されて成る。小径部4aにはロードセル本体2a
内に設けられた不図示の梁が連結され、ここに歪ゲージ
などの起歪部が設けられる。そして、上ねじ部4aにナ
ット5を螺合することにより負荷ロッド4がロードセル
本体2aすなわちクロスヘッド1に支持される。ここ
で、この負荷ロッド4には後述するように大荷重が作用
するので、剛性を高くするために径が大きくされ、必然
的に重量も重くなっている。
The load rod 4 includes an upper screw portion 4a protruding from an upper portion of the load cell body 2a and a load cell body 2a.
A small-diameter portion 4b located inside, and a large-diameter portion 4c penetrating the guide bearing 1a provided in the crosshead 1,
The lower screw portion 4d protruding downward of the crosshead 1 is integrally formed. The small diameter portion 4a has a load cell body 2a
A beam (not shown) provided inside is connected, and a strain generating portion such as a strain gauge is provided here. Then, the load rod 4 is supported by the load cell body 2a, that is, the crosshead 1 by screwing the nut 5 into the upper screw portion 4a. Here, since a large load acts on the load rod 4 as described later, the diameter is increased in order to increase the rigidity, and the weight is inevitably heavy.

【0011】負荷ロッド4の下ねじ部4dには、負荷切
換ナット6およびロックナット7が螺合されており、こ
れらのナット6,7は図の左半分に示す位置と、右半分
に示す位置との間で螺進・螺退可能とされている。20
はナット6,7を回転させるための回し棒であり、各ナ
ット6,7の外周面に設けられた挿通孔6a,7aに挿
通される。
A load switching nut 6 and a lock nut 7 are screwed into the lower threaded portion 4d of the load rod 4, and these nuts 6 and 7 are in the positions shown in the left half and the right half of the figure. It is possible to advance and retract between and. 20
Is a turning rod for rotating the nuts 6 and 7, and is inserted into the insertion holes 6a and 7a provided on the outer peripheral surfaces of the nuts 6 and 7, respectively.

【0012】負荷切換ナット6の下面には、取付リング
8を介して取付基板9が取付けられ、基板9のフランジ
9aが取付リング8のフランジ8aと係合される。基板
9の上面中央に設けられた突起部9bは切換ナット6内
に突出され、この突起部9bには、その長孔9cに挿通
されるピン10を介して継手11が取付けられている。
ピン10は継手11に所定のはめ合いで嵌合されてい
る。継手11の上面には、小容量ロードセル12が配置
され、このロードセル12の本体12aは、下ねじ部4
d内においてその内周面に螺着される。また、継手11
の上面に立設されたロッド13がロードセル本体12a
を貫通し、その上部ねじ部にナット14が螺合される。
ロッド13には、ロードセル本体12aの内部に設けら
れた梁が連結され、ここに起歪部が設けられる。またロ
ッド13は、上述した負荷ロッド4と比べて径も長さも
小さくされ、重量も大幅に軽くなっている。
A mounting board 9 is mounted on the lower surface of the load switching nut 6 via a mounting ring 8, and a flange 9a of the board 9 is engaged with a flange 8a of the mounting ring 8. A projecting portion 9b provided at the center of the upper surface of the substrate 9 projects into the switching nut 6, and a joint 11 is attached to the projecting portion 9b via a pin 10 inserted into the elongated hole 9c.
The pin 10 is fitted in the joint 11 with a predetermined fit. A small-capacity load cell 12 is arranged on the upper surface of the joint 11, and the main body 12 a of the load cell 12 has a lower screw portion 4
It is screwed onto its inner peripheral surface within d. Also, the joint 11
The rod 13 erected on the upper surface of the load cell main body 12a
Through, and the nut 14 is screwed into the upper threaded portion.
A beam provided inside the load cell main body 12a is connected to the rod 13, and a strain-flexing portion is provided here. Also, the rod 13 has a smaller diameter and a smaller length than the load rod 4 described above, and its weight is also significantly reduced.

【0013】ここで、上記切換ナット6が右半分に示す
位置にあるときには、切換ナット6の下面が取付基板9
の上面と当接するとともに、基板9がその突起部9bを
介してピン10に吊持された状態となる。またこのと
き、基板9の上面と継手11の下面との間に隙間G1
が、基板突起部9bの長孔9cの下面とピン10との間
に隙間G2(<G1)がそれぞれ形成される。さらに、
取付基板9および取付リング8のフランジ9a,8a間
には隙間G5が形成される。一方、切換ナット6が左半
分に示す位置にあるときには、基板突起部9bの長孔9
cの下面がピン10に当接するとともに、基板9のフラ
ンジ9aが取付リング8のフランジ8aと係合する。ま
た、突起部9bの長孔9cの上面とピン10との間に隙
間G3が、基板9の上面とナット6の下面との間に隙間
G4が形成される。なお、基板9の上面と継手11の下
面との間にも(G1−G2)分の間隔が形成される。
Here, when the switching nut 6 is in the position shown in the right half, the lower surface of the switching nut 6 is attached to the mounting substrate 9.
While being in contact with the upper surface of the substrate 10, the substrate 9 is in a state of being suspended by the pin 10 through the protrusion 9b. At this time, a gap G1 is formed between the upper surface of the substrate 9 and the lower surface of the joint 11.
However, a gap G2 (<G1) is formed between the lower surface of the elongated hole 9c of the substrate protrusion 9b and the pin 10. further,
A gap G5 is formed between the mounting substrate 9 and the flanges 9a, 8a of the mounting ring 8. On the other hand, when the switching nut 6 is in the position shown in the left half, the elongated hole 9 of the board protrusion 9b is
The lower surface of c contacts the pin 10, and the flange 9a of the board 9 engages with the flange 8a of the mounting ring 8. A gap G3 is formed between the upper surface of the elongated hole 9c of the protrusion 9b and the pin 10, and a gap G4 is formed between the upper surface of the substrate 9 and the lower surface of the nut 6. A space of (G1-G2) is also formed between the upper surface of the substrate 9 and the lower surface of the joint 11.

【0014】30は、取付基板9の下面に取付けられた
球座式の圧縮試験用治具である。引張試験を行う場合に
は、圧縮試験機治具30に代えてユニバーサルジョイン
トを介して試験片つかみ具が取付けられる。
Reference numeral 30 is a ball seat type compression test jig attached to the lower surface of the attachment substrate 9. When performing a tensile test, a test piece gripping tool is attached through a universal joint instead of the compression tester jig 30.

【0015】次に、実施例の動作を説明する。 (1)大荷重による圧縮試験を行う場合:100tfク
ラスの大荷重による圧縮試験を行う場合には、まず基板
9に上記圧縮試験治具30を取付けるとともに、回し棒
20により負荷切換ナット6およびロックナット7をそ
れぞれ回転してM1方向に螺進させ、図2の右半分に示
す状態とする。試験片を不図示のテーブル上に載置して
からねじ棹を回転させてクロスヘッド1を下降させる
と、試験治具30を介して試験片に圧縮荷重が付与され
る。このとき、切換ナット6の下面が取付基板9の上面
と当接しているから、上記圧縮荷重は、試験治具30→
取付基板9→切換ナット6→負荷ロッド4の下ねじ部4
d→大径部4cの経路で小径部4b、すなわち大容量ロ
ードセル2の起歪部に伝達され、大容量ロードセル2に
て荷重が検出される。
Next, the operation of the embodiment will be described. (1) When performing a compression test under a large load: When performing a compression test under a large load of 100 tf class, first, the compression test jig 30 is attached to the substrate 9, and the load switching nut 6 and the lock are locked by the turning rod 20. Each of the nuts 7 is rotated and screwed in the M1 direction so that the state shown in the right half of FIG. 2 is obtained. When the test piece is placed on a table (not shown) and then the screw rod is rotated to lower the crosshead 1, a compressive load is applied to the test piece via the test jig 30. At this time, since the lower surface of the switching nut 6 is in contact with the upper surface of the mounting substrate 9, the compressive load is the test jig 30 →
Mounting board 9 → Switching nut 6 → Lower thread 4 of load rod 4
The load is transmitted to the small diameter portion 4b, that is, the strain generating portion of the large-capacity load cell 2 through the path of d → large-diameter portion 4c, and the load is detected by the large-capacity load cell 2.

【0016】このとき基板9の上面と継手11の下面と
の間、および基板突起部9bの長孔9cの下面とピン1
0との間に隙間G1,G2がそれぞれ形成されているの
で、基板9に作用する荷重が継手11、すなわちロッド
13に伝達されることはなく、小容量ロードセル12の
起歪部に大荷重が作用することはない。したがって小容
量ロードセル12の破損が防止される。
At this time, between the upper surface of the board 9 and the lower surface of the joint 11, and between the lower surface of the elongated hole 9c of the board projection 9b and the pin 1.
Since the gaps G1 and G2 are formed between 0 and 0, the load acting on the substrate 9 is not transmitted to the joint 11, that is, the rod 13, and a large load is applied to the strain generating portion of the small capacity load cell 12. It does not work. Therefore, damage of the small capacity load cell 12 is prevented.

【0017】(2)小荷重による圧縮試験を行う場合:
10tfクラスの小荷重による圧縮試験を行う場合に
は、ロックナット7および切換ナット6をM2方向に螺
退させ、図2の左半分の状態とする。このときには、基
板突起部9bの長孔9cの下面がピン10に当接してい
るので、試験片に作用する圧縮荷重が試験治具30→取
付基板9→ピン10→継手11の経路でロッド13、す
なわち小容量ロードセル12の起歪部に伝達され、小容
量ロードセル12にて荷重が検出される。またこのと
き、上記圧縮荷重は小容量ロードセル12から負荷ロッ
ド4、すなわち大容量ロードセル2の起歪部にも伝達さ
れるが、この荷重は大容量ロードセル2の検出可能範囲
より十分小さいので何ら問題はない。
(2) When performing a compression test with a small load:
When performing a compression test with a small load of 10 tf class, the lock nut 7 and the switching nut 6 are screwed back in the M2 direction, and the state of the left half of FIG. 2 is obtained. At this time, since the lower surface of the elongated hole 9c of the board protrusion 9b is in contact with the pin 10, the compressive load acting on the test piece is applied to the rod 13 along the path of the test jig 30 → the mounting board 9 → the pin 10 → the joint 11. That is, the load is transmitted to the strain generating portion of the small capacity load cell 12, and the load is detected by the small capacity load cell 12. At this time, the compressive load is also transmitted from the small-capacity load cell 12 to the load rod 4, that is, the strain generating portion of the large-capacity load cell 2, but since this load is sufficiently smaller than the detectable range of the large-capacity load cell 2, there is no problem. There is no.

【0018】(3)大荷重による引張試験を行う場合:
次に、引張試験を行う場合について説明する。この場合
は上述したように圧縮試験機治具30に代えてユニバー
サルジョイントを介して上部つかみ具を取付ける。10
0tfクラスの大荷重による引張試験を行う場合には、
上記小容量圧縮のときと同様に図2の左半分の状態とす
る。この状態で上部つかみ具とテーブル側に設けられた
下部つかみ具とに試験片を把持し、クロスヘッド1を上
昇させると、つかみ具を介して試験片に引張荷重が付与
される。このとき、基板9のフランジ9aが取付リング
8のフランジ8aと係合しているので、上記引張荷重
は、基板9→取付リング8→切換ナット6の経路で負荷
ロッド4、すなわち大容量ロードセル2の起歪部に伝達
され、大容量ロードセル2にて荷重が検出される。一
方、このとき突起部9bの長孔9cの上面とピン10と
の間に隙間G3が形成されているので、基板9に作用す
る荷重が継手11すなわちロッド13に伝達されること
はなく、小容量ロードセル12の破損が防止される。
(3) When conducting a tensile test with a large load:
Next, a case of performing a tensile test will be described. In this case, as described above, the upper grip is attached through the universal joint instead of the compression tester jig 30. 10
When performing a tensile test with a large load of 0tf class,
As in the case of the small capacity compression, the left half state of FIG. 2 is set. In this state, when the test piece is held by the upper grip and the lower grip provided on the table side and the crosshead 1 is raised, a tensile load is applied to the test piece through the grip. At this time, since the flange 9a of the base plate 9 is engaged with the flange 8a of the mounting ring 8, the tensile load is applied to the load rod 4, that is, the large capacity load cell 2 along the route of the base plate 9 → the mounting ring 8 → the switching nut 6. Is transmitted to the strain-generating portion and the load is detected by the large-capacity load cell 2. On the other hand, at this time, since the gap G3 is formed between the upper surface of the elongated hole 9c of the protrusion 9b and the pin 10, the load acting on the substrate 9 is not transmitted to the joint 11, that is, the rod 13, and is small. Damage to the capacitive load cell 12 is prevented.

【0019】(4)小荷重による引張試験を行う場合:
10tfクラスの小荷重による引張試験を行う場合に
は、図2の右半分の状態とする。このとき、基板9がそ
の突起部9bを介してピン10に吊持された状態となっ
ているので、試験片に作用する引張荷重は、基板9→ピ
ン10→継手11の経路でロッド13、すなわち小容量
ロードセル12の起歪部に伝達され、小容量ロードセル
12にて荷重が検出される。またこのとき、上述と同様
に引張荷重が小容量ロードセル12から負荷ロッド4を
介して大容量ロードセル2の起歪部にも伝達されるが、
この荷重は大容量ロードセル2の検出可能範囲より十分
小さいので何ら問題はない。
(4) When performing a tensile test with a small load:
When conducting a tensile test with a small load of 10 tf class, the state is the right half of FIG. At this time, since the substrate 9 is in a state of being suspended from the pin 10 through the protrusion 9b, the tensile load acting on the test piece is the rod 13 in the route of the substrate 9 → the pin 10 → the joint 11. That is, the load is transmitted to the strain generating portion of the small capacity load cell 12, and the load is detected by the small capacity load cell 12. At this time, similarly to the above, the tensile load is transmitted from the small capacity load cell 12 through the load rod 4 to the strain generating portion of the large capacity load cell 2 as well.
Since this load is sufficiently smaller than the detectable range of the large capacity load cell 2, there is no problem.

【0020】本実施例では、大容量ロードセル2および
小容量ロードセル12に別々の負荷ロッド4,13を介
して荷重を伝達し、ロッド13は重量を最小限に軽くし
たので、小容量ロードセル12のゼロ点調節量を少なく
することができ、その荷重検出範囲を広くできる。ま
た、本実施例によれば次のような効果も得られる。すな
わち、図3に示す従来の構成では、切換用のリングナッ
ト63をテーブル1の内部に設けなくてはならないた
め、リングナット63の操作性が極めて悪いのに加え
て、両ロードセル61,62を直列に配置しているた
め、ロードセル61,62やリングナット63などの切
換機構を含めた装置全体が大型化し、この装置をクロス
ヘッド53側に設けるようにした場合、クロスヘッド5
3の厚みを大きくしなければならない。これに対して本
実施例では、小容量ロードセル12を大荷重試験に使用
される負荷ロッド4内部に収容したので、装置のコンパ
クト化が図れる。また、大容量ロードセル2をクロスヘ
ッド1の上面に載置するとともに、取付リング8,取付
基板9,ピン10および継手11などから成る荷重伝達
機構、および切換ナット6をクロスヘッド4の内部でな
なくその下方に設けたので、クロスヘッド4の厚さを大
きくすることなく各部材を配置できる。また、切換ナッ
ト6が外部に露出されているので、図3に示した従来例
と比べて切換操作性が大幅に向上する。
In this embodiment, the load is transmitted to the large-capacity load cell 2 and the small-capacity load cell 12 via separate load rods 4 and 13, and the weight of the rod 13 is minimized. The amount of zero point adjustment can be reduced, and the load detection range can be widened. Further, according to this embodiment, the following effects can be obtained. That is, in the conventional configuration shown in FIG. 3, since the switching ring nut 63 must be provided inside the table 1, the operability of the ring nut 63 is extremely poor, and both load cells 61, 62 are Since they are arranged in series, the entire apparatus including the switching mechanism such as the load cells 61 and 62 and the ring nut 63 becomes large, and when this apparatus is provided on the crosshead 53 side, the crosshead 5
The thickness of 3 must be increased. On the other hand, in the present embodiment, since the small capacity load cell 12 is housed inside the load rod 4 used for the large load test, the device can be made compact. Further, the large-capacity load cell 2 is placed on the upper surface of the crosshead 1, and the load transmission mechanism including the mounting ring 8, the mounting substrate 9, the pin 10 and the joint 11, and the switching nut 6 are not provided inside the crosshead 4. Since it is provided below it, each member can be arranged without increasing the thickness of the crosshead 4. Further, since the switching nut 6 is exposed to the outside, the switching operability is significantly improved as compared with the conventional example shown in FIG.

【0021】以上の実施例の構成において、負荷ロッド
4が大容量伝達軸を、ロッド13が小容量伝達軸を、取
付リング8,取付基板9,ピン10および継手11およ
び切換ナット6が切換機構をそれぞれ構成する。
In the structure of the above embodiment, the load rod 4 is a large-capacity transmission shaft, the rod 13 is a small-capacity transmission shaft, the mounting ring 8, the mounting base plate 9, the pin 10, the joint 11 and the switching nut 6 are switching mechanisms. Respectively.

【0022】以上では、大容量による試験状態と小容量
による試験状態とを切換ナット6の操作によって切換え
る場合について説明したが、次に、試験荷重に応じて小
容量による試験状態から大容量による試験状態に自動的
に切換わるようにした例を説明する。これを実現するに
は、上述した基板9の上面と継手11の下面との間の隙
間G4、および取付基板9および取付リング8のフラン
ジ9a,8a間の隙間G5を所定の寸法に設定するだけ
でよい。
In the above, the case of switching between the large capacity test state and the small capacity test state by operating the switching nut 6 has been described. Next, according to the test load, the small capacity test state is switched to the large capacity test state. An example will be described in which the state is automatically switched. To achieve this, the gap G4 between the upper surface of the base plate 9 and the lower surface of the joint 11 and the gap G5 between the flanges 9a, 8a of the mounting base plate 9 and the mounting ring 8 are set to predetermined dimensions. Good.

【0023】すなわち、例えば圧縮試験を行うと、その
圧縮荷重に応じて上記小容量ロードセル12や継手1
1,ピン10が少量ではあるが変形し、その変形により
取付基板9の位置が上昇する。そこで、上記隙間G4の
寸法を、圧縮荷重が所定値(例えば、小容量ロードセル
12の定格荷重である10tf)のときの取付基板9の
上昇量と等しくなるよう設定すればよい。これによれ
ば、図の左半分の状態で小容量の圧縮試験を行っている
ときに試験片に作用する圧縮荷重が上記所定値に達する
と、上記各部材の変形による取付基板9の上昇により基
板9の上面が自動的に切換ナット6の下面と当接し、試
験荷重が試験治具30→取付基板9→切換ナット6→負
荷ロッド4の経路で大容量ロードセル2の起歪部に伝達
され、大容量ロードセル2にて荷重が検出される。一
方、上記経路で大容量ロードセル2に荷重が伝達される
状態となった後は、試験片に作用する圧縮荷重が増加し
ても小容量ロードセル12には上記所定値を上回る荷重
が作用することはなく、小容量ロードセル12が破損す
ることはない。以上のように小容量ロードセル12など
の変形を考慮して隙間G4の寸法を予め定めておけば、
図示左半分の状態に切換えておくことにより、大小容量
の圧縮試験の切換時にナット6,7をいちいち操作しな
くて済み、作業効率の向上が図れる。
That is, for example, when a compression test is performed, the small capacity load cell 12 and the joint 1 are responsive to the compression load.
Although the pins 1 and 10 are deformed by a small amount, the position of the mounting substrate 9 is raised by the deformation. Therefore, the size of the gap G4 may be set to be equal to the amount of rise of the mounting substrate 9 when the compression load has a predetermined value (for example, 10 tf which is the rated load of the small capacity load cell 12). According to this, when the compression load acting on the test piece reaches the above predetermined value during the small capacity compression test in the left half of the figure, the deformation of each member causes the mounting board 9 to rise. The upper surface of the substrate 9 automatically contacts the lower surface of the switching nut 6, and the test load is transmitted to the straining portion of the large-capacity load cell 2 through the route of the test jig 30 → mounting substrate 9 → switching nut 6 → load rod 4. The load is detected by the large capacity load cell 2. On the other hand, after the load is transferred to the large-capacity load cell 2 through the above-mentioned path, even if the compressive load acting on the test piece increases, the small-capacity load cell 12 still receives a load exceeding the predetermined value. In addition, the small capacity load cell 12 is not damaged. As described above, if the size of the gap G4 is set in advance in consideration of the deformation of the small capacity load cell 12 and the like,
By switching the state to the left half of the drawing, it is not necessary to operate the nuts 6 and 7 one by one when switching between large and small capacity compression tests, and work efficiency can be improved.

【0024】また引張試験を行うと、上述と同様に引張
荷重に応じて上記小容量ロードセル12や継手11,ピ
ン10が変形して取付基板9の位置が下がるから、上記
隙間G5の寸法を、引張荷重が所定値(例えば、小容量
ロードセル12の定格荷重である10tf)のときの取
付基板9の下降量と等しくなるよう設定すればよい。こ
れによれば、図示右半分の状態での小容量引張試験時に
引張荷重が上記所定値に達すると、取付基板9の下降に
より基板9のフランジ9aが自動的に取付リング8のフ
ランジ8aと係合し、試験荷重が基板9→取付リング8
→切換ナット6の経路で負荷ロッド4、すなわち大容量
ロードセル2の起歪部に伝達され、大容量ロードセル2
にて荷重が検出される。この場合も上記経路での荷重伝
達状態となった後は、試験片に作用する引張荷重が増加
しても小容量ロードセル12には上記所定値を上回る荷
重が作用することはなく、小容量ロードセル12が破損
することはない。したがって、予め図示左半分の状態に
切換えておけば、大小容量の引張試験の切換時にナット
6,7をいちいち操作しなくて済み、作業効率の向上が
図れる。
When a tensile test is conducted, the small-capacity load cell 12, the joint 11 and the pin 10 are deformed according to the tensile load and the position of the mounting substrate 9 is lowered. It may be set so as to be equal to the descending amount of the mounting substrate 9 when the tensile load is a predetermined value (for example, 10 tf which is the rated load of the small capacity load cell 12). According to this, when the tensile load reaches the above predetermined value during the small capacity tensile test in the right half of the drawing, the flange 9a of the base plate 9 automatically engages with the flange 8a of the mounting ring 8 when the mounting base plate 9 descends. And the test load is substrate 9 → mounting ring 8
→ The load is transmitted to the load rod 4, that is, the strain generating portion of the large capacity load cell 2 through the path of the switching nut 6, and the large capacity load cell 2
The load is detected at. In this case as well, after the load is transferred through the above-mentioned path, even if the tensile load acting on the test piece increases, the load exceeding the predetermined value does not act on the small capacity load cell 12, and the small capacity load cell 12 is not damaged. Therefore, by switching the state to the left half in the figure in advance, it is not necessary to operate the nuts 6 and 7 at the time of switching between the large and small capacity tensile tests, and the working efficiency can be improved.

【0025】なお上記切換機構の構成は実施例に限定さ
れない。また以上では、ねじ棹の駆動によりクロスヘッ
ドを昇降させて試験片を負荷するタイプの材料試験機に
て説明したが、クロスヘッドの下部に設けられたテーブ
ルを駆動して試験片を負荷するタイプのものでもよい。
The configuration of the switching mechanism is not limited to the embodiment. Also, in the above, the material testing machine of the type in which the crosshead is moved up and down by driving the screw rod to load the test piece has been explained, but the type in which the table provided under the crosshead is driven to load the test piece It may be one.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、大容量ロードセルおよ
び小容量ロードセルの各起歪部を別々の伝達軸(大容量
伝達軸,小容量伝達軸)に設けたので、大容量伝達軸の
剛性を高くすれば小容量伝達軸の剛性は低くても問題は
ない。したがって小容量伝達軸を軽量化して小容量ロー
ドセルのゼロ点調節量を少なくすることができ、以って
荷重検出範囲を広くできる。特に請求項2の発明によれ
ば、試験治具が小容量伝達軸に連結されているときに試
験荷重が所定値に達すると、自動的に試験治具を大容量
ロードセルに連結するようにしたので、大容量による試
験から小容量による試験に移行する際、あるいはその逆
の移行時にいちいち切換作業を行う必要がなく、作業効
率の向上が図れる。
According to the present invention, since the strain generating portions of the large capacity load cell and the small capacity load cell are provided on separate transmission shafts (large capacity transmission shaft and small capacity transmission shaft), the rigidity of the large capacity transmission shaft is increased. If the value is increased, there is no problem even if the rigidity of the small capacity transmission shaft is low. Therefore, it is possible to reduce the weight of the small-capacity transmission shaft and reduce the zero-point adjustment amount of the small-capacity load cell, thereby widening the load detection range. Particularly, according to the invention of claim 2, when the test load reaches a predetermined value while the test jig is connected to the small capacity transmission shaft, the test jig is automatically connected to the large capacity load cell. Therefore, it is not necessary to perform switching work one by one when shifting from a test with a large capacity to a test with a small capacity, or vice versa, and work efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る材料試験機の要部を示
す側面断面図。
FIG. 1 is a side sectional view showing a main part of a material testing machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の一部を拡大して示す図。FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG.

【図3】従来の材料試験機を示す正面図。FIG. 3 is a front view showing a conventional material testing machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 クロスヘッド 2 大容量ロードセル 2a 大容量ロードセルの本体 4 負荷ロッド 6 切換ナット 7 ロックナット 8 取付リング 9 取付基板 10 ピン 11 継手 12 小容量ロードセル 12a 小容量ロードセルの本体 13 ロッド 30 圧縮試験用治具 1 Crosshead 2 Large-capacity load cell 2a Large-capacity load-cell body 4 Load rod 6 Switching nut 7 Lock nut 8 Mounting ring 9 Mounting board 10 Pin 11 Joint 12 Small-capacity load cell 12a Small-capacity load cell body 13 Rod 30 Jig for compression test

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 大小容量の荷重をそれぞれ検出する大容
量ロードセルおよび小容量ロードセルを備えた材料試験
機において、前記大容量ロードセルに荷重を伝達する大
容量伝達軸と、前記小容量ロードセルに荷重を伝達する
小容量伝達軸と、試験治具を前記大容量伝達軸および小
容量伝達軸のいずれかに連結する切換機構とを具備する
ことを特徴とする材料試験機。
1. A material testing machine equipped with a large capacity load cell and a small capacity load cell for detecting large and small capacity loads, respectively, and a large capacity transmission shaft for transmitting the load to the large capacity load cell and a load for the small capacity load cell. A material testing machine comprising: a small capacity transmission shaft for transmission; and a switching mechanism for connecting a test jig to either the large capacity transmission shaft or the small capacity transmission shaft.
【請求項2】 前記切換機構は、前記試験治具が前記小
容量伝達軸に連結されているときに試験荷重が所定値に
達すると、前記試験治具を大容量伝達軸に連結せしめる
よう構成されていることを特徴とする請求項1に記載の
材料試験機。
2. The switching mechanism is configured to connect the test jig to the large capacity transmission shaft when a test load reaches a predetermined value while the test jig is connected to the small capacity transmission shaft. The material testing machine according to claim 1, wherein the material testing machine is provided.
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CN104266904A (en) * 2014-09-18 2015-01-07 北京品驰医疗设备有限公司 Testing device for twisting and stretching reliability
CN106872273A (en) * 2017-02-24 2017-06-20 中国农业大学 A kind of single shaft open type compression experimental rig and method

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