JPS62184331A - 移動荷重を利用した三点曲げ弾性係数測定機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は１　金１ト　プラスチック、セラミック、横
合材ね−（どの弾性係数の測定に用いろ材１１試験機に
関する。

（ロ）従来の技術 三Ｊ１（曲げ一式験による各種材料の弾性係数の測定で
は、従来は、汎用の材料試験機を利用して梁の支点間の
中央に増加する荷＋ｎを加え、同時に荷重Ｉ飄の梁の変
位を測定して得られる　荷車の大きさ一部の変位　曲線
を解析して材料の弾性係数を算出していた。

（ハ）発明が解決しようとする問題へ しかし、このような試９機では、変位計のほかに、変化
するＱ　ｆｆｌを連続的に測定するためのＱ　＋ｌｒ計
が必要であり、また梁の変位の構成部分をなすせん断応
力による部分の分離が不可能であったり、試験機の構造
上のがたや、サポートとの接触部にもける梁のへこみな
ど解析が困難な誤厚が梁の変位測定幀に混入するため、
正確へ弾性係数を求めることは困難であった。

この発明は、材料および試験片１法に応して従来は必要
とされていた各種の容量のＱ　１（＋計を必要としない
で、かわりに各１１１９の分銅Ｃ正確な弾性係数が測定
できる弾性係数列’Ｍ　ｉｌｍを肖ることを１−１的と
している。

（ニ）問題へを解決するためのｒ８段 この発明の￥施利を図面にもとづいて説明すると、第一
図、第二図において１弾性係数を測定しようとする材ネ
１よりｔにる梁状の試験片ｌを自由支持するため、二つ
のサポート２がサドｌし３の」；に取り付けられるよう
になっており、サドｌし３はｌｌ１ｔ線運動ＩＩＱ横４
のキャリジ５の上に固定しである、ｉ−ヤリジ５はモー
タードライバー６に駆動されるモーター７による不ノ８
の回転運動により、矢印の１ノ向にｉ！ｌ　ＩＩＩする
。ｔｉＩｍＭ動機構４とモーター７はベッド９の上に固
定しである。

分銅ｌＯの市さを曖ｔ１に加えるため、ｐＩＩ本のガイ
ド１１がベッド９に固定したｆｉＲ装置の枠１２に取り
付けてあり１分銅１０を乗せる棒付分銅台１３は、ガイ
ド１１に案内されて自由に１＝　”Ｆ　Ｍ動できろよう
になっている。移動する梁に分銅ＩＯの車さを都合よ＜
ｎ荷するため、負荷ローラー１４が棒付分銅台１３のド
に取り付けである。

また梁ｌの変位を測定するため５痕位渕定ｔｉｌ１５の
センサー１６がサドル３に取り付けてあにり、サドル３
の運動を自動詞併したり、荷重点の位置と読み取ったる
変位の関係から弾性係数を算出するために、小型計１１
８１７を備えている。

（Ｆ、）作用 本発明による渕ｚ１１１を利用すれば、Ｑ１ｊ計を使用
しないで次のように各種材料の弾性係数を８鴇に求める
ことができる。測定しようとする材料で断面が矩形や円
形の試験片ｌを作成し、その寸法を測定する。望ましい
間隔になるようにサポート２をサドル３に取付け、その
上に試１片ｌを乗せて梁とする。ａ線運動機構４をモー
タードライバー６で手動運転して、Ａ重点が丁度サポー
ト２の一つの上に来るようにサドル３の位置を調節する
、適当な瑣さの分銅ＩＯを棒付分銅台１３に乗せる。

プログラムをロードした計算機１７を始動すれば、計算
機１７の要求によって荷ＩＩＩマ、サポートｌｌ１１陽
、試験片寸法など必要なデータを人力した後は、計算機
１７が自動的に′＃Ａ御して、荷重点が一つのサポート
２の上から他のサポート２の上に来るまでサドル３を移
動させる。その間、計算機は荷重点の位置とそれに対応
する試験片の変位を読み取り１両者の関係が弾性係数を
含む理論曲線に鰻も近付くように１弾性係数を算出し出
力する。

（へ）実施例 本発明の測定機を使用して鋼、ｍ、　アルミニウム、ポ
リ塩化ビニルなどについて曲げ弾性係数を測定した結果
、従来の方法によって求めた曲げ弾性係数よりは、むし
ろ抵抗線型ひずみ針を使用して求めた引張弾性係数に近
い値が得られた。これは、従来の方法による曲げ試験の
場合は、粱のたわみψの構成部分であるせん断応力に起
因する部分と曲げ応力に起因する部分を分離できないの
に５本発明では間部分の割合がＱ重位置によって違うこ
とを利用してｒ４ｆｔ位置と梁の変位の関係を解析し２
曲げ応力に起因する部分のみを分離して弾性係数を算出
していることによる。

サポート２は堂１と接触する面が円ｆＪｉＩＩＮのもの
が従来一般に使用されているが、下面が平面の梁を使用
する場合、梁として使用する試験片の形状の不正確さな
どのため、ｔ４喧ｒｈが一つのサポート２に近い時に、
近い方のサポート２はｆｆ１ｌとほぼ線接触で他のサポ
ート２が点接触することがよく起る。一般に二のような
場合にはＭｌが遠のくにしたがって、各サポート２と梁
１との接触伏況が逆転し、正確なＲＩｆ１位置と梁の変
位の関係は得られない、このようなｌ１ｌｌＢを解決す
るためには、たとえば半球のように、堂との接触面が球
面になる二つのサポートを使用し、変位測定機のセンサ
ー１６の先端が梁とサポートとの二つの接触点を結ぶｔ
ｉ綿線上来るようにすれば、正確なｑＩ重位置と粱の変
位の関係が得られる。

（ト）発明の詳細 な説明したように、この発明では従来の方法に比較して
各種の容量のｒ４市計を使用せず、そのかわりに向マ１
１Ｊ１．を移動装置と小型計算機を必要とするだけで、
藺雫に精度よく弾性係数を測定できる、計算機が必要に
はなるが、それには弾性係数の測定を必要とする企業や
大学などが普通持っているＭｌｌな汎用小ヤ計Ｗ機で１
分である。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の弾性係数測定機の実施例を示すもので、
第一図は正面図、ｉ７に図はＡ−六方向から見た断面図
である。 特許出曝人　黒ＩＩＩ　ｎ紀 ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　荷重位置を梁に沿って移動にさせる荷重点移動部と
   、荷重に起因する梁上の定点の垂直変位を計測するため
   の自動変位測定部と、測定して得られた荷重位置−梁の
   垂直変位曲線を解析して材料の弾性係数を算出するため
   の、計算部を備えた事を特長とする三点曲げ弾性係数測
   定機。 ２　梁を支える二つのサポートとして、球面の一部を使
   用した特許請求の範囲第一項記載の三点曲げ弾性係数測
   定機。