JPS6210672Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、たとえば試験片のＲ値測定試験にき
わめて有益な試験片把持装置に関するものであ
る。

Ｒ値はランクフオード値の略表示であるが、薄
板状試験片（鋼材）の絞り特性に関する数値で、
次の式により求められる。

ここに、 Lo＝試験片引張前における試験片標点間距離 Lt＝試験片引張後における試験片標点間距離 Wo＝試験片引張前における試験片平行部の幅 Wt＝試験片引張後における試験片平行部の幅 このようなＲ値測定は、試験片の絞り特性値を
知る必要から規格に基づいて従来より行なわれて
いる。

ところで、従来のＲ値測定の操作は、まず薄鋼
板の試験片について標点間距離Loと平行部の幅
Woを測定器やマイクロメータなどの測定器具を
使用して測定し、次にこの試験片を材料試験機に
把持させてＲ値に必要なだけの伸びを生ぜしめる
ように引張操作を行なう。その後試験片を材料試
験機から取り外し、再び測長器やマイクロメータ
などによつて引張後の標点間距離Ltと平行部の
幅Wtを測定し、これらの測定値を上式に代入し
てＲ値を求めるようにしている。

このようにＲ値を測定する操作は複雑であるが
測定器具による試験片の測定作業は別としても、
試験片をを材料試験機の把持機構に把持させる操
作、そして再びこの試験片を把持機構から取り外
す操作は、Ｒ値測定操作を一層複雑にしている。

このように操作を複雑化する試験片の着脱作業
を行なわなければならないのは、Ｒ値測定は試験
片の引張前後における試験片の大きさを精度良好
に測定する必要があり、特に引張後の測定は試験
片への引張負荷を除去した状態で行なわなければ
ならないからである。

材料試験機に試験片を把持させ引張試験した後
引張機構の動作を停止させても、それだけでは試
験片の引張負荷は除去されず、すなわち零にはな
らず引張力が作用している。試験片を把持機構か
ら外せば引張力は完全に除荷されるが、この取り
外しを行なわないで除荷を行なう場合は荷重計を
観測しながら引張機構を逆作動させ荷重計が零値
を指示するようにすればよい。

しかしこの場合逆に試験片に少しの圧縮力が作
用していても荷重計は零を指示することになり、
正確な除荷が行なわれているかどうか不明であ
る。ところがＲ値測定は引張であれ圧縮であれそ
の負荷は完全に除荷した状態での測定でなければ
ならない。

従来の試験機における試験片把持装置では、精
度良好なＲ値測定が不可能であり、精度を高める
ためには試験片を取り外す形にしなければならな
かつた。

本考案はこのような従来の欠点を完全に解消し
特にＲ値測定に有益な試験片把持装置を提供しよ
うとするものである。

すなわち、本考案の要旨とするところは、試験
片を把持する把持具を油圧で開閉動作させる油圧
式の把持装置であつて引張試験後は把持具を閉に
する側の油圧を油圧タンク（大気）に開放して低
下させ、試験片を把持したまま引張負荷のみを除
荷できるようにした構成にある。

以下、図面に示される実施例を説明する。

図面は試験機１２に対して引張機構１３，１
３′を介して設置された油圧式把持機構TC，
TC′とその駆動系すなわち油圧作動系を中心に示
し、試験機１２、引張機構１３，１３′はブロツ
ク的に示す。

まず、油圧作動系について説明すると、１は油
タンクであり、３はモータ２によつて回転駆動さ
れタンク１の油を圧油して圧送する油圧ポンプで
ある。圧油はチエツク弁５を経て油圧回路４を介
して切換弁６へと供給されるが、図示状態におけ
る切換弁６では中央の弁体６Ｍが油圧回路４に接
続されており、油圧回路４は閉塞状態となつてい
る。

切換弁６の作動により弁体６Ｌが接続されると
油圧回路４からの圧油（油圧）は、後述するよう
に、把持機構TC，TC′が試験片１８を把持する
ための油圧回路７Ｃへ圧送され、油圧回路７Ｃが
油圧導入回路となり油圧回路７Ｐが油圧排出回路
となる。そして逆に弁体６Ｒが接続されると、油
圧回路４からの圧油（油圧）は把持機構TC，
TC′が試験片を開放させるため油圧回路７Ｐに送
られる。すなわち油圧回路７Ｐが油圧導入回路と
なり油圧回路７Ｃが油圧排出回路となる。８は把
持のための油圧回路７Ｃに介在されたチエツク
弁、９はこの油圧回路７Ｃに接続されているアキ
ユムレータである。油圧回路７Ｐが油圧導入回路
となるときはその油圧がチエツク弁８を開にする
ためのパイロツト圧となり、シリンダ１４からの
排出は油圧回路７Ｃ、４により行なわれる。

以上のような油圧回路を介して油圧源からの油
圧が把持機構TC，TC′に導びかれるのである
が、把持機構TC′はTCと同一の構成であり、内
部構成を示した把持機構TCのみについて説明す
る。

１７，１７′は試験片１８を把持しあるいは開
放するための把持具で、両側面はくさび面をな
し、内方にくさび面を有するフレーム１６の内方
に配置されている。１９は油圧シリンダ１４の底
部より突出して設けられた固定柱で、その先端に
は規制用フランジ２０が付設されており、このフ
ランジ２０の右方面に前記把持具１７，１７′の
底面が接合されている。したがつて、フレーム１
６が左方へ変位すると、そのくさび作用によつて
両把持具は互いに接近して試験片１８を挾持し把
持することになり、逆にフレーム１６が右方へ変
位すると両把持具１７，１７′は互いに離反して
試験片１８を開放する。

フレーム１６の左・右変位はこのフレーム１６
と一体のピストン１５が油圧シリンダ１４内を油
圧により移動することにより行なわれる。すなわ
ち、油圧回路７Ｃからの油圧が油圧シリンダ１４
のＢ室に導入されると、ピストン１５は左方へ付
勢されフレーム１６が左方へ変位し、試験片１８
は把持具１７，１７′によつて強固に把持され
る。切換弁６の切換作動によつて油圧回路７Ｐが
油圧導入回路となると、油圧シリンダ１４のＡ室
に油圧が導入されフレーム１６が右方へ変位し、
試験片１８は開放される。

本考案は、以上のような構成において、試験片
を把持する時に油圧導入回路となる側の油圧回路
７Ｃに、この油圧回路７Ｃを油圧タンク１′に開
放する開放回路１１が接続されている点を特徴と
する。１０はこの開放回路１１に介在されたパイ
ロツトチエツク弁で、通常は油圧回路７Ｃから油
圧タンク１′への流れを阻止し、パイロツト圧が
バイパス路２２，２２′を経て入力されることに
より開放回路１１を開成する。パイロツト圧の発
生制御は切換弁２１の作動により行なわれる。こ
のパイロツトチエツク弁１０の作動によつて開放
回路１１が開成されると、油圧シリンダ１４のＢ
室の油圧が油圧タンク１′に流出して開放され圧
力が大気圧に低下する。このときは後述のように
油圧シリンダの両室に接続されるそれぞれの油圧
回路７Ｃ，７Ｐがともに油圧タンクに開放され試
験片の無負荷状態把持を保証するのである。

すなわち本考案は以上のような構成であるた
め、試験片１８の引張試験において、まず切換弁
６を作動させて弁体６Ｌを油圧回路４に接続し油
圧源からの油圧を油圧回路７Ｃに送り込み、この
油圧回路７Ｃを油圧導入回路とし油圧シリンダ１
４のＢ室に導入する。このとき油圧回路７Ｐは油
圧排出回路となる。このとき切換弁２１は図示の
状態にあつてパイロツト圧は発生しないから、パ
イロツトチエツク弁１０は作動せず油圧回路７Ｃ
を閉塞している。したがつて油圧のＢ室への導入
によつて把持具１７，１７′が試験片１８を強固
に把持する。このときの油圧シリンダ１４のＢ室
内の油圧（初期圧）をPcとし、油圧シリンダ１
４の受圧面積をａとするとPc×ａなる力が油圧
シリンダ１４を右方へ付勢すべく作用するが、引
張機構１３および油圧シリンダ１４自体の剛性に
よつてバランスしている。

つぎに切換弁６を図示の状態にして両油圧回路
７Ｃ，７Ｐを油圧源と断絶する。この状態で、引
張機構１３，１３′を作動させることによりこの
引張機構１３，１３′に連結された試験片把持機
構TC，TC′がそれぞれ両側に引張られて試験片
把持機構TC，TC′に把持された試験片１８は引
張負荷される。このとき油圧シリンダ１４のＢ室
は把持のための初期圧Pcに試験片引張負荷圧が
加わり油圧回路７Ｃ内はかなりの高圧となる。す
なわち、いま引張負荷をＷとすると、Pc×ａ≧
Ｗの状態では初期圧Pcは変化しないが、負荷Ｗ
が増大してPc×ａ＜Ｗの状態に至ると、Ｂ室な
らびにＢ室に接続されている油圧回路７ｃは閉塞
されているため、Ｂ室の初期圧Pcに試験片引張
負荷圧が加えられて上式の両側がバランスする。
今、この試験片引張負荷圧をＰ_Lとすると（Pc＋
Ｐ_L）×ａ＝Ｗの関係が成立する。負荷Ｗの増大に
したがつてこの試験片引張負荷圧Ｐ_Lが増大しＢ
室の油圧が高圧となつていくのである。Ａ室は油
圧タンクに開放されているので試験は保証され
る。この状態で引張を進行させＲ値測定に必要な
伸びが生じると、引張機構１３，１３′の作動を
停止させる。

引張機構１３，１３′の作動を停止させても油
圧回路７Ｃおよび油圧シリンダ１４のＢ室には高
圧が作用していて試験片１８には一定の引張負荷
が作用している。そこで切換弁６を図示６Ｍの位
置のまま、すなわち、油圧源側と油圧導入回路７
Ｃおよび油圧排出回路７Ｐとを断絶状態にしたま
まで切換弁２１を作動させてパイロツト圧を発生
させパイロツトチエツク弁１０を作動させて油圧
回路７Ｃの油圧を油圧タンク１′に流出させ開放
させる。すると、ピストン１５は試験片１８を把
持する図示の位置から変位することなくＢ室の油
圧が低下するとともにＡ室も前記のように切換弁
６の６Ｍ位置への作動によつて油圧タンクに開放
されているからその油圧は低下しておりしたがつ
て試験片１８は把持具１７，１７′に把持された
状態のままで引張負荷が完全に除荷され無負荷状
態となる。この状態で試験片の標点距離Lt、平
行部の幅Wtを測定すればＲ値を測定することが
可能となる。

さらに引張試験を続行する場合は、切換弁２１
を図示の状態にもどして開放回路を開成させ、Ｂ
室に油圧を導入しその後引張機構１３，１３′の
作動を開始させればよい。

Ｒ値測定のみで終了する場合は、切換弁２１の
復元とともに切換弁６をその弁体６Ｒが接続され
るように作動させ、油圧源からの油圧を油圧回路
７Ｐに送り込み、この回路を油圧導入回路として
油圧を油圧シリンダ１４のＡ室に導入するととも
に油圧回路７Ｃを油圧排出回路としてＢ室の油圧
を排出させる。するとピストン１５が右方へ作動
し試験片１８が試験片把持機構TC，TC′から開
放されることになる。

切換弁６および２１は図示例の場合電磁弁であ
り、以上の操作は遠隔自動制御で自動的に行なう
ことができる。

以上のように本考案の特徴は、従来の油圧作動
系すなわち油圧ポンプ３、油圧回路４、切換弁
６、油圧回路７Ｃ，７Ｐそして油圧シリンダ１４
からなる系において、試験片把持時油圧導入回路
となる油圧回路７Ｃを油圧タンクに開放するため
の開放回路１１を接続し、かつこの回路に開成可
能な弁を介在させた点であり、従つて図示例以外
にも種々の変形例が可能である。

開放回路１１の開閉操作を行なう弁はパイロツ
チエツク弁でなくてもよく、手動による流路開閉
弁でもよい。油圧系も図示のものに限定されな
い。切換弁も手動式のものを使用できる。

また本考案の試験片把持装置はＲ値測定に有益
であるが、破断して試験する材料試験のほかあら
ゆる試験機の試験片把持装置として有効に適用で
きる。

以上詳述したように、本考案の装置は試験片を
把持機構に把持したままの状態で引張負荷を適確
に除荷することができ、Ｒ値測定の操作を容易か
つ精度良好に行なうことができる。Ｒ値測定後、
試験を行なう場合その操作の続行が容易であらゆ
る試験機にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例による試験片把持装置
の構成を概略的に示す図である。 １，１′……油圧タンク、３……油圧ポンプ、
４……油圧回路、６，２１……切換弁、７Ｃ，７
Ｐ……油圧回路、７Ｃ……試験片把持時油圧導入
回路、７Ｐ……試験片開放時油圧導入回路、８…
…チエツク弁、１０……パイロツトチエツク弁、
１１……開放回路、１２……試験機、１３，１
３′……引張機構、１４……油圧シリンダ、１５
……ピストン、１６……フレーム、１７，１７′
……把持具、１８……試験片、１９……固定柱、
２０……規制用フランジ、２２，２２′……バイ
パス路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 油圧源からの油圧を油圧回路を介して油圧シリ
   ンダの両室に交互に導びき油圧シリンダのピスト
   ンの作動によつて試験片を把持する把持具を開閉
   させ試験片を把持または開放するとともに、この
   試験片把持機構を試験片の引張機構に連結し前記
   試験片把持機構に把持された試験片の引張試験が
   できるようにした装置おいて、前記油圧回路に
   は、把持具を閉にして試験片を把持させるため油
   圧シリンダの一方の室に油圧源からの油圧を導入
   する油圧回路と、把持具を開にして試験片を開放
   するため油圧シリンダの他方の室に油を導入する
   油圧回路と、前記油圧シリンダの両室に接続され
   るそれぞれの油圧回路を油圧源と断絶させたとき
   油圧シリンダの他方の室に接続された油圧回路の
   みを油圧タンクに開放させる手段と、前記油圧シ
   リンダのいずれかの室への油圧導入の切換および
   油圧源との断続を行なう切換弁を設けるととも
   に、前記断絶されたとき油圧シリンダの一方の室
   に接続された油圧回路の油圧を油タンクへ流出さ
   せ開放する開放回路と、この開放回路に介在され
   試験片把持のための油圧導入時はその油圧の油圧
   タンクへの流出を阻止する弁を備え、前記引張機
   構の作動を停止させた状態で前記開放回路の弁を
   開成させて油圧シリンダの両室を油圧タンクに開
   放し試験片を把持させたままの状態で引張負荷を
   除荷できるようにしたことを特徴とする試験機の
   ための試験片把持装置。