JPS638532A - 破壊靭性試験片への疲労予亀裂形成装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は破壊靭性試験片に疲労予亀裂を形成する作業を
行うための装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、破壊靭性試験片に疲労予亀裂を形成する方法とし
て、１個の破壊靭性試験片を繰り返し荷重を付与し得る
試験装置にセットし、該試験装置によって破壊靭性試験
片に対し繰り返し荷重を与え、目視または試験片に直接
貼付したクランクゲージで亀裂長さを計測しながら行う
ものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記した方法にあっては、１個の破壊靭性試
験片を試験装置にセットすると共に疲労予亀裂を検出す
るための検出センサをセントする度に装着および取り外
しを行わなければならず、また、破壊靭性試験片も試験
装置に対してその都度装着および取り外しを行わなけれ
ばならないため、作業能率が悪く疲労予亀裂の形成に時
間が掛かるという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記した問題点を解決した破壊靭性試験片を自
動的に試験装置に送り込むと共に、疲労予亀裂を形成す
る疲労予亀裂形成装置を提供するもので、その手段は、
破壊靭性試験片に疲労予亀裂を形成するために予亀裂の
長さを、前記破壊靭性試験片の曲げ変位によって計測し
、その長さが所定の値になるまで破壊靭性試験片に所定
の繰り返し荷重を付与する疲労試験装置と、破壊靭性試
験片の多数個が着脱自在に保持されたカートリッジと、
該カートリッジから破壊靭性試験片の１個を選択して取
り出し前記疲労試験装置に固定する手段とを具備してな
る破壊靭性試験片への疲労予亀裂形成装置によってなさ
れる。

〔作　用〕

前記した破壊靭性試験片への疲労予亀裂形成装置は、破
壊靭性試験片に疲労予亀裂を形成するために予亀裂の長
さを、前記破壊靭性試験片の曲げ変位によって計測し、
その長さが所定の値になるまで破壊靭性試験片に所定の
繰り返し荷重を付与し、該疲労予亀裂が形成されると多
数個の破壊靭性試験片を保持しているカートリッジから
次の破壊靭性試験片を取り出し疲労試験機に固定し、引
き続き該破壊靭性試験片に疲労予亀裂を形成するもので
あるから、均一な試験片を得ることができると共に省力
化が可能となるものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の装置の斜視図、第２図は同上の正面図
を示し、ｌは基台、２は該基台１に形成された蟻溝１ａ
にガイドされる搬送レール、３は該搬送レール２の間隔
を調整するハンドルにして、搬送レール２に螺合される
逆ねじが形成された２本の螺軸３ａを同時に同一方向に
回転するものである。そして、前記ハンドル３を回転す
ることにより、搬送レール２が求心的に移動する。４は
前記した搬送レール２にガイドされる枠体にして、前記
基台ｌに固定されたモータ５によって回転する回転軸６
によって、搬送レール２を左右動する。

また、この枠体４は搬送レール２が前記ハンドル３によ
って求心的に移動すると、中央の連結部分４ａにおいて
伸び縮みするものである。７は前記枠体４に植設された
ピン４ｂに対し上下動自在にガイドされたカートリッジ
７にして、前記枠体４に取付けられたピストン８によっ
て一定の範囲内で上下動する。また、このカートリッジ
７には所望間隔毎に破壊靭性試験片９を支持固定するた
めの支持片７ａが形成され、ここに破壊靭性試験片９が
挿入され固定される。１０は前記基台１に固定された支
持台にして、破壊靭性試験片９の長さより狭い間隔で取
付けられると共に、この支持台１０上に破壊靭性試験片
９が載置される。

１１は後述する疲労試験装置１２における作動子１２ａ
と対応する位置の前記基台１に固定されたリミットスイ
ッチにして、前記枠体４の側面に突出して形成された突
起４ｃによってオン・オフするものである。なお、突起
４ｃは前記カートリッジ７の支持片７ａと対応して設け
られている。

次に、疲労試験装置１２について説明するに、この疲労
試験装置１２は破壊靭性試験片９に繰り返し荷重を付与
するための加振機１３と、該加振機１３によって加えら
れた荷重によって破壊靭性試験片９に生じるたわみを検
出するたわみ検出器１４を備えている。また、加振機１
３には破壊靭性試験片９に直接繰り返し荷重を与える作
動子１３ａが取付けられている。

なお、前記における破壊靭性試験片９には、予め機械加
工によって切欠９ａが形成されている。

次に、前記した構成に基づいて動作を説明するに、先ず
、破壊靭性試験片９をカートリッジ７の各支持片７ａに
、切欠９ａを下側にして載置固定する。この状態におい
て、枠体４のピストン８を作動させ、カートリッジ７を
ピン４ｂをガイドとして上昇させる。

次いで、モータ５を駆動して回転軸６を回転させると、
枠体４が搬送レール２上を第１図において左方に移動す
る。そして、枠体４の突起４ｃがリミットスイッチ１１
に当接し、該スイッチ１１を操作すると、モータ５への
通電が遮断されて、該モータ５の回転は停止し枠体４の
移動は停止する。この時、破壊靭性試験片９は加振ａ１
３における作動子１３ａの真下に位置する。この状態に
おいて、前記ピストン８を不動作状態となし、カ−トリ
ッジ４を下降させると、破壊靭性試験片９は基台１に形
成された支持台１０上に載置された状態となる。

次いで、疲労試験装置１１を駆動して、破壊靭性試験片
９の切欠９ａに、さらに疲労予亀裂を形成する。すなわ
ち、加振機１３を振動させて、作動子１３ａによって破
壊靭性試験片９の上面から繰り返し荷重を与える。とこ
ろで、たわみ振幅Δは、亀裂長さく切欠９ａと疲労予亀
裂の長さとの合計）がａｌからａ２に増加するに従って
増加する。そこで、破壊靭性試験片９のたわみ振幅と亀
裂長さの関係を、予め図式、関数式等の形式で図示しな
い制御回路に定めておく。また、疲労試験装置１２に、
加振機１３における作動子１３ａの変位を測定可能とす
るたわみ検出器１４を設け、加振機１３の変位と疲労試
験装置１２のたわみとが比例関係にあることからして、
たわみ検出器１４の検出結果を制御回路に伝達すること
により、このたわみ検出器１４の検出結果から破壊靭性
試験片９に生じるたわみ振幅を求める。これにより制御
回路は、予め定められているたわみ振幅と亀裂長さの関
係と、たわみ検出器１４の検出結果から求めた破壊靭性
試験片９の現実のたわみ振幅とに基づき、破壊靭性試験
片９に生じている切欠９ａ及び疲労予亀裂との亀裂長さ
ａを検出する。

そして、前記した如く破壊靭性試験片９に所定の疲労予
亀裂が形成され、制御回路から出力が送出されると、ピ
ストン８が再び動作してカートリッジ７を上昇させ、次
いで、モータが駆動されてリミットスイッチ１１が次の
突起４Ｃを検出するまで枠体４を左方に移動させる。リ
ミットスイッチ１１が突起４Ｃを検出すると、ピストン
８がカートリッジ７を下降させ、次の破壊靭性試験片９
を支持台１０上にｆ２置し、再び前記したと同様な動作
を行い疲労予亀裂を形成するものである。

〔発明の効果〕

本発明は前記したように、操り返し荷重を破壊靭性試験
片に付与する疲労試験装置に対して、多数個の破壊靭性
試験片が設けられたカートリッジを順次移動させ、破壊
靭性試験片に対して疲労予亀裂を形成するようにしたの
で、均一な破壊靭性試験片を製作でき、かつ、自動化が
可能なことより製作時間の短縮が図れると共に作業の省
力化が図れるという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る装置の一実施例を示し、第１図は斜視
図、第２図は同上の正面図、第３図は時間に対するたわ
み、亀裂長さおよび応力を示す特性図である。 ４・・・枠体、７・・・カートリッジ、９・・・破壊靭
性試験片、１２・・・疲労試験装置。 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 同　　　　株式会社鷺宮製作所 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 破壊靭性試験片に疲労予亀裂を形成するために予亀裂の
   長さを計測し、その長さが所定の値になるまで破壊靭性
   試験片に所定の繰り返し荷重を付与する疲労予亀裂形成
   装置において、 予亀裂の長さを測定するためのたわみ検出器と、破壊靭
   性試験片の多数個が着脱自在に保持されたカートリッジ
   と、 前記カートリッジから破壊靭性試験片の１個を取り出し
   固定する手段と、 を具備したことを特徴とする破壊靭性試験片への疲労予
   亀裂形成装置。