Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7577609B2 - LOAD TESTING APPARATUS, LOAD DETECTION UNIT, AND LOAD TESTING METHOD - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7577609B2 - LOAD TESTING APPARATUS, LOAD DETECTION UNIT, AND LOAD TESTING METHOD - Google Patents

LOAD TESTING APPARATUS, LOAD DETECTION UNIT, AND LOAD TESTING METHOD Download PDF

Info

Publication number
JP7577609B2
JP7577609B2 JP2021098287A JP2021098287A JP7577609B2 JP 7577609 B2 JP7577609 B2 JP 7577609B2 JP 2021098287 A JP2021098287 A JP 2021098287A JP 2021098287 A JP2021098287 A JP 2021098287A JP 7577609 B2 JP7577609 B2 JP 7577609B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
pressure plate
horizontal
load cell
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021098287A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022189616A (en
Inventor
知貴 和氣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oiles Corp
Original Assignee
Oiles Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oiles Corp filed Critical Oiles Corp
Priority to JP2021098287A priority Critical patent/JP7577609B2/en
Publication of JP2022189616A publication Critical patent/JP2022189616A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7577609B2 publication Critical patent/JP7577609B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

本発明は、積層ゴム支承等の試験体の水平方向の負荷荷重を測定する負荷試験装置に関する。 The present invention relates to a load testing device that measures the horizontal load on a test specimen such as a laminated rubber bearing.

従来、積層ゴム支承等の試験体の上面に垂直荷重を加えながら試験体の下面を水平方向に変位させた際における試験体の水平方向の負荷荷重(水平抗力)を測定する負荷試験装置が知られている。 Conventionally, a load testing device is known that measures the horizontal load (horizontal resistance) applied to a test specimen, such as a laminated rubber bearing, when a vertical load is applied to the upper surface of the test specimen while the lower surface of the test specimen is displaced horizontally.

例えば、特許文献1に記載の負荷試験装置は、試験体が載置され、水平方向アクチュエータにより水平方向に移動可能な可動ベースと、試験体の上面と当接する第1加圧部材と、第1加圧部材上に載置された積層ゴムと、積層ゴム上に配置され、垂直方向アクチュエータにより垂直方向に移動可能な第2加圧部材と、第1加圧部材に加わる水平方向の負荷荷重を測定するロードセルと、を備えている。 For example, the load testing device described in Patent Document 1 includes a movable base on which a test object is placed and which can be moved horizontally by a horizontal actuator, a first pressure member that contacts the upper surface of the test object, a laminated rubber placed on the first pressure member, a second pressure member that is placed on the laminated rubber and which can be moved vertically by a vertical actuator, and a load cell that measures the horizontal load applied to the first pressure member.

特許文献1に記載の負荷試験装置において、ロードセルにより測定される、第1加圧部材に加わる水平方向の負荷荷重は、試験体および積層ゴムそれぞれの水平方向の負荷荷重の合計値であり、可動ベースの水平方向への移動手段(ローラ支承、リニアガイド等)の摩擦力は含まれない。また、積層ゴムは、垂直剛性が高くて水平剛性が低く、その水平方向の負荷荷重は水平方向の変位量に比例する。このため、可動ベースの水平方向の移動量が極めて小さい場合、ロードセルの測定値に含まれる積層ゴムの水平方向の負荷荷重を小さくすることができる。したがって、特許文献1に記載の負荷試験装置によれば、試験体の水平方向の負荷荷重を高精度に測定することができる。 In the load testing device described in Patent Document 1, the horizontal load applied to the first pressure member measured by the load cell is the sum of the horizontal loads of the test specimen and the laminated rubber, and does not include the frictional force of the horizontal movement means of the movable base (roller bearings, linear guides, etc.). Furthermore, the laminated rubber has high vertical stiffness and low horizontal stiffness, and its horizontal load is proportional to the horizontal displacement. For this reason, if the horizontal movement of the movable base is extremely small, the horizontal load of the laminated rubber included in the measurement value of the load cell can be reduced. Therefore, the load testing device described in Patent Document 1 can measure the horizontal load of the test specimen with high accuracy.

特開2016-45100号公報JP 2016-45100 A

上述したように、積層ゴムは、垂直剛性が高くて水平剛性が低く、その水平方向の負荷荷重は水平方向の変位量に比例する。このため、特許文献1に記載の負荷試験装置において、可動ベースの水平方向の移動量が大きくなると、それに比例して、ロードセルの測定値に含まれる積層ゴムの水平方向の負荷荷重も大きくなる。積層ゴムの水平剛性が低いほど、その負荷荷重を小さくするができるが、そのためには、積層ゴムの積層数を増やす必要があり、これにより負荷試験装置が大型化してしまう。 As mentioned above, laminated rubber has high vertical stiffness and low horizontal stiffness, and its horizontal load is proportional to the amount of horizontal displacement. For this reason, in the load testing device described in Patent Document 1, as the horizontal movement of the movable base increases, the horizontal load of the laminated rubber included in the measurement value of the load cell also increases proportionally. The lower the horizontal stiffness of the laminated rubber, the smaller the load can be made, but to do so, it is necessary to increase the number of laminated rubber layers, which results in an increase in the size of the load testing device.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、試験体の水平方向の負荷荷重をより高精度に測定可能とすることにある。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its object is to make it possible to measure the horizontal load on a test specimen with higher accuracy.

上記課題を解決するために、本発明では、垂直方向アクチュエータにより垂直方向に移動して、積層ゴム支承等の試験体を加圧する荷重検出ユニットを用いる。 To solve the above problem, the present invention uses a load detection unit that moves vertically using a vertical actuator to apply pressure to a test specimen such as a laminated rubber bearing.

ここで、荷重検出ユニットは、試験体の上面と当接する第1加圧板と、第1加圧板上に載置された第1支承と、第1支承上に配置され、第1加圧板に対して水平方向に移動可能な第2加圧板と、第2加圧板上に載置された第2支承と、第2支承上に配置され、第2加圧板に対して第1加圧板と同方向に同量だけ移動するように第1加圧板に連結された第3加圧板と、第3加圧板上に載置された第3支承と、第3支承上に配置され、垂直方向アクチュエータにより垂直方向に移動可能な荷重伝達フレームと、荷重伝達フレームと第1および第3加圧板との間に配置され、第1および第3加圧板に加わる水平方向の負荷荷重を測定する第1ロードセルと、荷重伝達フレームと第2加圧板との間に配置され、第2加圧板に加わる水平方向の負荷荷重を測定する第2ロードセルと、を有する。なお、第1~第3支承は、同じせん断ばね定数のゴム支承でもよいし、あるいは、同じ摩擦係数のローラ支承でもよい。 Here, the load detection unit has a first pressure plate that contacts the upper surface of the test specimen, a first support placed on the first pressure plate, a second pressure plate arranged on the first support and movable horizontally relative to the first pressure plate, a second support placed on the second pressure plate, a third pressure plate arranged on the second support and connected to the first pressure plate so as to move the same amount in the same direction as the first pressure plate relative to the second pressure plate, a third support placed on the third pressure plate, a load transmission frame arranged on the third support and movable vertically by a vertical actuator, a first load cell arranged between the load transmission frame and the first and third pressure plates to measure the horizontal load applied to the first and third pressure plates, and a second load cell arranged between the load transmission frame and the second pressure plate to measure the horizontal load applied to the second pressure plate. The first to third bearings may be rubber bearings with the same shear spring constant, or roller bearings with the same coefficient of friction.

例えば、本発明の負荷試験装置は、
試験体の上面に垂直荷重を加えながら前記試験体の下面を水平方向に変位させた際における前記試験体の水平方向の負荷荷重を測定する負荷試験装置であって、
前記試験体が載置され、水平方向アクチュエータにより水平方向に移動可能な載置テーブルと、
垂直方向アクチュエータにより垂直方向に移動して、前記試験体を加圧する荷重検出ユニットと、を備え、
前記荷重検出ユニットは、
前記試験体の上面と当接する第1加圧板と、
前記第1加圧板上に載置された第1支承と、
前記第1支承上に配置され、前記第1加圧板に対して水平方向に移動可能な第2加圧板と、
前記第2加圧板上に載置された第2支承と、
前記第2支承上に配置され、前記第2加圧板に対して前記第1加圧板と同方向に同量だけ移動するように前記第1加圧板に連結された第3加圧板と、
前記第3加圧板上に載置された第3支承と、
前記第3支承上に配置され、前記垂直方向アクチュエータにより垂直方向に移動可能な荷重伝達フレームと、
前記荷重伝達フレームと前記第1加圧板および前記第3加圧板との間に配置され、前記第1加圧板および前記第3加圧板に加わる水平方向の負荷荷重を測定する第1ロードセルと、
前記荷重伝達フレームと前記第2加圧板との間に配置され、前記第2加圧板に加わる水平方向の負荷荷重を測定する第2ロードセルと、を有する。
For example, the load testing device of the present invention
A load testing device for measuring a horizontal load on a test body when a vertical load is applied to an upper surface of the test body and a lower surface of the test body is displaced in a horizontal direction, comprising:
a mounting table on which the test specimen is placed and which is movable in a horizontal direction by a horizontal actuator;
A load detection unit that is moved vertically by a vertical actuator to apply pressure to the test body,
The load detection unit includes:
A first pressure plate that contacts the upper surface of the test specimen;
a first support placed on the first pressure plate;
a second pressure plate disposed on the first support and horizontally movable relative to the first pressure plate;
a second support placed on the second pressure plate;
a third pressure plate disposed on the second support and connected to the first pressure plate so as to move in the same direction and by the same amount relative to the second pressure plate as the first pressure plate;
a third support placed on the third pressure plate;
a load transfer frame disposed on the third support and vertically movable by the vertical actuator;
a first load cell disposed between the load transmission frame and the first and third pressure plates, the first load cell measuring a horizontal load applied to the first and third pressure plates;
and a second load cell arranged between the load transmission frame and the second pressure plate for measuring a horizontal load applied to the second pressure plate.

本発明において、垂直方向アクチュエータにより荷重伝達フレームに垂直荷重を加えながら水平方向アクチュエータにより載置テーブルを水平方向に移動させた場合、第1ロードセルの測定値である、第1加圧板および前記第3加圧板に加わる水平方向の負荷荷重は、試験体の水平方向の負荷荷重から第1~第3支承の水平方向の負荷荷重を差し引いた値となる。また、第2ロードセルの測定値である、第2加圧板に加わる水平方向の負荷荷重は、第1および第2支承の水平方向の負荷荷重の合計値となる。このように、第1および第2ロードセルの測定値は、載置テーブルの水平方向への移動手段の摩擦力を含んでいない。 In the present invention, when a vertical load is applied to the load transmission frame by the vertical actuator while the mounting table is moved horizontally by the horizontal actuator, the horizontal load applied to the first pressure plate and the third pressure plate, which is the measurement value of the first load cell, is the horizontal load of the test object minus the horizontal loads of the first to third supports. Furthermore, the horizontal load applied to the second pressure plate, which is the measurement value of the second load cell, is the sum of the horizontal loads of the first and second supports. In this way, the measurement values of the first and second load cells do not include the frictional force of the horizontal movement means of the mounting table.

ここで、第1~第3支承が同じせん断ばね定数のゴム支承である場合、これらの支承の水平方向の負荷荷重は、このせん断ばね定数とその水平方向の変位量との積となる。ここで、第2ロードセルの測定値である、第2加圧板に加わる水平方向の負荷荷重は、第1および第2支承それぞれの水平方向の負荷荷重の合計値であるので、せん断ばね定数は、第2ロードセルの測定値と第1および第2支承の水平方向の変位量で表すことができる。また、第1および第2支承の水平方向の変位量は、第1ロードセルの変位量から第2ロードセルの変位量を差し引いた値であり、第1および第2ロードセルそれぞれの変位量は、それぞれの測定値と剛性を用いて表現できる。このため、第1および第2ロードセルの測定値を用いて、第1~第3支承のせん断ばね定数に依存することなく、試験体の水平方向の負荷荷重を算出することができる。 Here, if the first to third bearings are rubber bearings with the same shear spring constant, the horizontal load of these bearings is the product of this shear spring constant and its horizontal displacement. Here, the horizontal load applied to the second pressure plate, which is the measurement value of the second load cell, is the sum of the horizontal loads of the first and second bearings, so the shear spring constant can be expressed by the measurement value of the second load cell and the horizontal displacement of the first and second bearings. In addition, the horizontal displacement of the first and second bearings is the value obtained by subtracting the displacement of the second load cell from the displacement of the first load cell, and the displacement of each of the first and second load cells can be expressed using the respective measurement values and rigidity. Therefore, the horizontal load of the test specimen can be calculated using the measurements of the first and second load cells without depending on the shear spring constants of the first to third bearings.

また、第1~第3支承が同じ摩擦係数のローラ支承である場合、これらの支承の水平方向の負荷荷重は、この摩擦係数と垂直方向アクチュエータによる垂直荷重との積となる。ここで、第2ロードセルの測定値である、第2加圧板に加わる水平方向の負荷荷重は、第1および第2支承それぞれの水平方向の負荷荷重の合計値であるので、摩擦係数は、第2ロードセルの測定値と垂直方向アクチュエータによる垂直荷重で表すことができる。このため、第1および第2ロードセルの測定値を用いて、第1~第3支承の摩擦係数に依存することなく、試験体の水平方向の負荷荷重を算出することができる。 Furthermore, if the first to third bearings are roller bearings with the same friction coefficient, the horizontal load on these bearings is the product of this friction coefficient and the vertical load from the vertical actuator. Here, the horizontal load applied to the second pressure plate, which is the measurement value of the second load cell, is the sum of the horizontal loads on the first and second bearings, so the friction coefficient can be expressed as the measurement value of the second load cell and the vertical load from the vertical actuator. Therefore, the horizontal load on the test specimen can be calculated using the measurements of the first and second load cells, without relying on the friction coefficients of the first to third bearings.

このように、本発明によれば、試験体の水平方向の負荷荷重をより高精度に測定することができる。 In this way, the present invention makes it possible to measure the horizontal load on the test specimen with greater precision.

図1は、本発明の実施の形態に係る負荷試験装置1の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a load testing device 1 according to an embodiment of the present invention. 図2は、負荷試験装置1の各部に加わる負荷荷重を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the loads applied to the various components of the load testing device 1. As shown in FIG. 図3は、負荷試験装置1を用いた負荷試験方法を説明するためのフロー図である。FIG. 3 is a flow diagram for explaining a load testing method using the load testing device 1. As shown in FIG. 図4は、負荷試験装置1の変形例1aの概略構成図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a modified example 1a of the load testing device 1. In FIG. 図5は、負荷試験装置1の変形例1bにおいて、各部に加わる負荷荷重を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the load applied to each part in the modified example 1b of the load testing device 1. In FIG.

以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。 Below, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係る負荷試験装置1の概略構成図である。 Figure 1 is a schematic diagram of a load testing device 1 according to this embodiment.

本実施の形態に係る負荷試験装置1は、積層ゴム支承等の試験体3の水平方向の負荷荷重(水平抗力)を測定するための装置であり、図示するように、断面コの字型の固定ベース10と、載置テーブル11と、荷重検出ユニット12と、垂直方向アクチュエータ13と、水平方向アクチュエータ14と、水平移動機構15と、垂直移動機構16と、を備えている。 The load testing device 1 according to this embodiment is a device for measuring the horizontal load (horizontal resistance) of a test specimen 3 such as a laminated rubber bearing, and as shown in the figure, is equipped with a fixed base 10 with a U-shaped cross section, a mounting table 11, a load detection unit 12, a vertical actuator 13, a horizontal actuator 14, a horizontal movement mechanism 15, and a vertical movement mechanism 16.

水平移動機構15は、ローラ支承、リニアガイド等で構成され、載置テーブル11を固定ベース10に対して水平方向に移動可能に支持する。 The horizontal movement mechanism 15 is composed of roller bearings, linear guides, etc., and supports the loading table 11 so that it can move horizontally relative to the fixed base 10.

垂直移動機構16は、ローラ支承、リニアガイド等で構成され、荷重検出ユニット12を固定ベース10に対して垂直方向に移動可能に支持する。 The vertical movement mechanism 16 is composed of roller bearings, linear guides, etc., and supports the load detection unit 12 so that it can move vertically relative to the fixed base 10.

垂直方向アクチュエータ13は、固定ベース10に取り付けられており、荷重検出ユニット12を垂直方向に加圧する。 The vertical actuator 13 is attached to the fixed base 10 and applies pressure to the load detection unit 12 in the vertical direction.

水平方向アクチュエータ14は、固定ベース10に取り付けられており、載置テーブル11を水平方向に加圧する。 The horizontal actuator 14 is attached to the fixed base 10 and applies pressure to the mounting table 11 in the horizontal direction.

載置テーブル11は、試験体3が載置され、水平方向アクチュエータ14および水平移動機構15によって水平方向に移動することにより、試験体3の下面を水平方向に変位させる。 The test specimen 3 is placed on the mounting table 11, which is moved horizontally by the horizontal actuator 14 and the horizontal movement mechanism 15, displacing the underside of the test specimen 3 in the horizontal direction.

荷重検出ユニット12は、試験体3の水平方向の負荷荷重を算出するために必要な測定値を計測するためのものであり、荷重伝達フレーム120と、第1加圧板121と、第1ゴム支承122と、第2加圧板123と、第2ゴム支承124と、第3加圧板125と、第3ゴム支承126と、第1ロードセル127と、第2ロードセル128と、を有する。 The load detection unit 12 is for measuring the measurements required to calculate the horizontal load of the test specimen 3, and includes a load transmission frame 120, a first pressure plate 121, a first rubber bearing 122, a second pressure plate 123, a second rubber bearing 124, a third pressure plate 125, a third rubber bearing 126, a first load cell 127, and a second load cell 128.

第1加圧板121は、試験体3の上面と当接している。また、第1加圧板121上には、第1ゴム支承122が載置されている。 The first pressure plate 121 is in contact with the upper surface of the test specimen 3. In addition, a first rubber bearing 122 is placed on the first pressure plate 121.

第2加圧板123は、第1ゴム支承122上に配置され、第1加圧板121に対して水平方向に移動可能である。第2加圧板123上には、第2ゴム支承124が載置されている。 The second pressure plate 123 is disposed on the first rubber bearing 122 and is movable horizontally relative to the first pressure plate 121. The second rubber bearing 124 is placed on the second pressure plate 123.

第3加圧板125は、第2ゴム支承124上に配置され、第2加圧板123に対して第1加圧板121と同方向に同量だけ移動するように、連結部1251によって第1加圧板121に連結されている。第3加圧板125上には、第3ゴム支承126が載置されている。 The third pressure plate 125 is disposed on the second rubber bearing 124 and is connected to the first pressure plate 121 by a connecting part 1251 so that it moves in the same direction and by the same amount as the first pressure plate 121 relative to the second pressure plate 123. The third rubber bearing 126 is placed on the third pressure plate 125.

荷重伝達フレーム120は、固定ベース10側の端部に側壁部1201が形成された断面L字型であり、第3ゴム支承126上に配置される。また、荷重伝達フレーム120は、垂直方向アクチュエータ13および垂直移動機構16によって垂直方向に移動する。これにより、それぞれ、第3ゴム支承126、第2ゴム支承124、および第1ゴム支承122を介して、第3加圧板125、第2加圧板123、および第1加圧板121が加圧され、最終的に、第1加圧板121が試験体3を加圧する。 The load transmission frame 120 has an L-shaped cross section with a side wall portion 1201 formed at the end on the fixed base 10 side, and is placed on the third rubber bearing 126. The load transmission frame 120 also moves vertically by the vertical actuator 13 and the vertical movement mechanism 16. As a result, the third pressure plate 125, the second pressure plate 123, and the first pressure plate 121 are pressurized via the third rubber bearing 126, the second rubber bearing 124, and the first rubber bearing 122, respectively, and finally the first pressure plate 121 presses the test specimen 3.

第1ゴム支承122、第2ゴム支承124、および第3ゴム支承126には、同じせん断ばね定数を有するものが用いられる。 The first rubber bearing 122, the second rubber bearing 124, and the third rubber bearing 126 have the same shear spring constant.

第1ロードセル127は、荷重伝達フレーム120の側壁部1201と第1加圧板121との間に配置され、第1加圧板121および連結部1251によって第1加圧板121に連結された第3加圧板125に加わる水平方向の負荷荷重(第1加圧板121および第3加圧板125と荷重伝達フレーム120との間の水平方向の負荷荷重)を測定する。 The first load cell 127 is disposed between the side wall portion 1201 of the load transmission frame 120 and the first pressure plate 121, and measures the horizontal load applied to the first pressure plate 121 and the third pressure plate 125 connected to the first pressure plate 121 by the connecting portion 1251 (the horizontal load between the first pressure plate 121 and the third pressure plate 125 and the load transmission frame 120).

第2ロードセル128は、荷重伝達フレーム120の側壁部1201と第2加圧板123との間に配置され、第2加圧板123に加わる水平方向の負荷荷重(第2加圧板123と荷重伝達フレーム120との間の水平方向の負荷荷重)を測定する。 The second load cell 128 is disposed between the side wall portion 1201 of the load transmission frame 120 and the second pressure plate 123, and measures the horizontal load applied to the second pressure plate 123 (the horizontal load between the second pressure plate 123 and the load transmission frame 120).

図2は、本実施の形態に係る負荷試験装置1の各部に加わる負荷荷重を説明するための図である。 Figure 2 is a diagram for explaining the load applied to each part of the load testing device 1 according to this embodiment.

図示するように、垂直方向アクチュエータ13により荷重伝達フレーム120に垂直荷重Nを加えながら水平方向アクチュエータ14により載置テーブル11を水平方向に移動させた場合、第1ロードセル127の測定値である、第1加圧板121および第3加圧板125に加わる水平方向の負荷荷重F1は、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhから第1ゴム支承122、第2ゴム支承124、および第3ゴム支承126の水平方向の負荷荷重を差し引いた値となる。また、第2ロードセル128の測定値である、第2加圧板123に加わる水平方向の負荷荷重F2は、第1ゴム支承122および第2ゴム支承124の水平方向の負荷荷重の合計値となる。このように、第1ロードセル127および第2ロードセル128の測定値F1、F2は、水平移動機構15の摩擦力(水平移動機構15の摩擦係数をμとした場合、μ・Nとなる)を含んでいない。 As shown in the figure, when a vertical load N is applied to the load transmission frame 120 by the vertical actuator 13 while the mounting table 11 is moved horizontally by the horizontal actuator 14, the horizontal load F1 applied to the first pressure plate 121 and the third pressure plate 125, which is the measurement value of the first load cell 127, is the horizontal load Fh of the test specimen 3 minus the horizontal loads of the first rubber bearing 122, the second rubber bearing 124, and the third rubber bearing 126. The horizontal load F2 applied to the second pressure plate 123, which is the measurement value of the second load cell 128, is the sum of the horizontal loads of the first rubber bearing 122 and the second rubber bearing 124. In this way, the measured values F1 and F2 of the first load cell 127 and the second load cell 128 do not include the frictional force of the horizontal movement mechanism 15 (which is μ·N when the friction coefficient of the horizontal movement mechanism 15 is μ).

ここで、第1加圧板121および第3加圧板125は、第2加圧板123に対して同方向に同量だけ移動するので、第1ゴム支承122および第2ゴム支承124の変位量は同じである。第1ゴム支承122、第2ゴム支承124、および第3ゴム支承126のせん断ばね定数をkr、第1ゴム支承122および第2ゴム支承124の変位量をdxr、第3ゴム支承126の変位量をdx1とした場合、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhは、第1ロードセル127の測定値F1を用いて数1で表すことができる。 Here, the first pressure plate 121 and the third pressure plate 125 move in the same direction by the same amount relative to the second pressure plate 123, so the displacement of the first rubber bearing 122 and the second rubber bearing 124 is the same. If the shear spring constant of the first rubber bearing 122, the second rubber bearing 124, and the third rubber bearing 126 is kr, the displacement of the first rubber bearing 122 and the second rubber bearing 124 is dxr, and the displacement of the third rubber bearing 126 is dx1, the horizontal load Fh of the test specimen 3 can be expressed by Equation 1 using the measured value F1 of the first load cell 127.

Figure 0007577609000001
Figure 0007577609000001

また、第1ゴム支承122、第2ゴム支承124、および第3ゴム支承126のせん断ばね定数krは、第2ロードセルの測定値F2を用いて数2で表すことができる。 Furthermore, the shear spring constant kr of the first rubber bearing 122, the second rubber bearing 124, and the third rubber bearing 126 can be expressed by Equation 2 using the measurement value F2 of the second load cell.

Figure 0007577609000002
Figure 0007577609000002

また、第1ゴム支承122および第2ゴム支承124の変位量dxrは、第1ロードセル127の変位量から第2ロードセル128の変位量を差し引いた値であり、第1ロードセル127の変位量は、第3ゴム支承126の水平方向の変位量dx1と同じである。第2ロードセル128の変位量をdx2とした場合、第1ゴム支承122および第2ゴム支承124の変位量dxrは、数3で表すことができる。 The displacement dxr of the first rubber bearing 122 and the second rubber bearing 124 is the value obtained by subtracting the displacement of the second load cell 128 from the displacement of the first load cell 127, and the displacement of the first load cell 127 is the same as the horizontal displacement dx1 of the third rubber bearing 126. If the displacement of the second load cell 128 is dx2, the displacement dxr of the first rubber bearing 122 and the second rubber bearing 124 can be expressed by Equation 3.

Figure 0007577609000003
Figure 0007577609000003

さらに、第1ロードセル127の測定値F1は、第1ロードセル127の剛性と変位量dx1との積であるので、第1ロードセル127の剛性をk1とした場合、第1ロードセル127の変位量dx1は、数4で表すことができる。 Furthermore, since the measurement value F1 of the first load cell 127 is the product of the stiffness of the first load cell 127 and the displacement amount dx1, if the stiffness of the first load cell 127 is k1, the displacement amount dx1 of the first load cell 127 can be expressed by the following equation 4.

Figure 0007577609000004
Figure 0007577609000004

同様に、第2ロードセル128の測定値F2は、第2ロードセル128の剛性と変位量dx2との積であるので、第2ロードセル128の剛性をk2とした場合、第2ロードセル128の変位量dx2は、数5で表すことができる。 Similarly, the measurement value F2 of the second load cell 128 is the product of the stiffness of the second load cell 128 and the displacement amount dx2, so if the stiffness of the second load cell 128 is k2, the displacement amount dx2 of the second load cell 128 can be expressed by equation 5.

Figure 0007577609000005
Figure 0007577609000005

数1~数5により、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhは、数6で表すことができる。したがって、第1ロードセル127および第2ロードセル128の測定値F1、F2を用いて、第1ゴム支承122、第2ゴム支承124、および第3ゴム支承126のせん断ばね定数krに依存することなく、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhを算出することができる。 From equations 1 to 5, the horizontal load Fh of test specimen 3 can be expressed by equation 6. Therefore, using the measured values F1 and F2 of the first load cell 127 and the second load cell 128, the horizontal load Fh of test specimen 3 can be calculated without depending on the shear spring constant kr of the first rubber bearing 122, the second rubber bearing 124, and the third rubber bearing 126.

Figure 0007577609000006
Figure 0007577609000006

図3は、本実施の形態に係る負荷試験装置1を用いた負荷試験方法を説明するためのフロー図である。 Figure 3 is a flow diagram for explaining a load testing method using the load testing device 1 according to this embodiment.

まず、垂直方向アクチュエータ13により荷重伝達フレーム120に垂直荷重Nを加えながら、水平方向アクチュエータ14により載置テーブル11を水平方向に移動させる(S10)。これにより、試験体3は、その上面を垂直荷重Nで加圧されながら、その下面が水平方向に変位して、水平方向の負荷荷重Fhを発生させる。 First, the vertical actuator 13 applies a vertical load N to the load transmission frame 120, while the horizontal actuator 14 moves the mounting table 11 in the horizontal direction (S10). As a result, the upper surface of the test specimen 3 is pressurized by the vertical load N, while the lower surface of the test specimen 3 is displaced in the horizontal direction, generating a horizontal load Fh.

つぎに、第1ロードセル127および第2ロードセル128の測定値F1、F2を取得する(S11)。それから、取得した測定値F1、F2をパーソナルコンピュータ等の情報処置装置に送信し、情報処置装置において、測定値F1、F2を上述の数6に代入して、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhを算出する(S12)。 Next, the measurement values F1 and F2 of the first load cell 127 and the second load cell 128 are obtained (S11). The obtained measurement values F1 and F2 are then transmitted to an information processing device such as a personal computer, and the information processing device substitutes the measurement values F1 and F2 into the above-mentioned equation 6 to calculate the horizontal load Fh of the test specimen 3 (S12).

本実施の形態では第1ロードセル127および第2ロードセル128の測定値F1、F2を上述の数6に代入して、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhを算出することにより、第1ゴム支承122、第2ゴム支承124、および第3ゴム支承126のせん断ばね定数krに依存することなく、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhを算出することができる。したがって、本実施の形態によれば、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhをより高精度に測定することができる。 In this embodiment, the horizontal load Fh of the test specimen 3 can be calculated by substituting the measured values F1 and F2 of the first load cell 127 and the second load cell 128 into the above-mentioned equation 6. This makes it possible to calculate the horizontal load Fh of the test specimen 3 without depending on the shear spring constant kr of the first rubber bearing 122, the second rubber bearing 124, and the third rubber bearing 126. Therefore, according to this embodiment, the horizontal load Fh of the test specimen 3 can be measured with higher accuracy.

以上、本発明の実施の形態について説明した。 The above describes an embodiment of the present invention.

本発明は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and many variations are possible within the scope of the invention.

例えば、本実施の形態において、水平方向アクチュエータ14により載置テーブル11を水平方向に移動して、図2に示すように、試験体3が変形する場合、その変形量が大きくなると、第1加圧板121に回転モーメントが作用して、第1加圧板121が時計回りに回転(傾斜)しようとする。ゴムは、引張剛性が小さく、変形しやすい。そこで、これに対抗するために、第1ゴム支承122、第2ゴム支承124、および第3ゴム支承126の回転防止機構を採用してもよい。 For example, in this embodiment, when the horizontal actuator 14 moves the mounting table 11 in the horizontal direction and the test specimen 3 deforms as shown in FIG. 2, if the amount of deformation becomes large, a rotational moment acts on the first pressure plate 121, causing the first pressure plate 121 to rotate (tilt) clockwise. Rubber has low tensile stiffness and is easily deformed. Therefore, to counter this, a rotation prevention mechanism may be adopted for the first rubber bearing 122, the second rubber bearing 124, and the third rubber bearing 126.

図4に示す負荷試験装置1の変形例1aでは、第1ゴム支承122、第2ゴム支承124、および第3ゴム支承126の回転防止機構として、ローラ軸受、すべり軸受等の水平移動機構170を有するボルト17を採用している。第1加圧板121、第2加圧板123、および第3加圧板125には、それぞれ、ボルト17の直径よりも大径の貫通穴1210、1230、1250が形成されており、荷重伝達フレーム120の下面(第3ゴム支承126との当接面)には、ボルト17の先端部に形成されたネジ部と螺合するネジ孔1200が形成されている。ボルト17を、第1加圧板1210の貫通穴1210、第2加圧板123の貫通穴1230、および第3加圧板125の貫通穴1250に通して、そのネジ頭と第1加圧板121の下面(試験体3との当接面)との間に水平移動機構170を介在させた状態で、その先端部を荷重伝達フレーム120のネジ孔1200に螺合させる。これにより、荷重伝達フレーム120に対して、第1加圧板121、第2加圧板123、および第3加圧板125の水平方向の移動を許容しつつ、これらの垂直方向の移動を拘束して、第1ゴム支承122、第2ゴム支承124、および第3ゴム支承126の回転を防止することができる。 In the modified example 1a of the load testing device 1 shown in Figure 4, a bolt 17 having a horizontal movement mechanism 170 such as a roller bearing or a sliding bearing is used as a rotation prevention mechanism for the first rubber bearing 122, the second rubber bearing 124, and the third rubber bearing 126. The first pressure plate 121, the second pressure plate 123, and the third pressure plate 125 are respectively formed with through holes 1210, 1230, and 1250 having a diameter larger than the diameter of the bolt 17, and the lower surface of the load transmission frame 120 (the surface that abuts against the third rubber bearing 126) is formed with a screw hole 1200 that screws into the screw portion formed at the tip of the bolt 17. The bolt 17 is passed through the through hole 1210 of the first pressure plate 1210, the through hole 1230 of the second pressure plate 123, and the through hole 1250 of the third pressure plate 125, and the tip of the bolt is screwed into the screw hole 1200 of the load transmission frame 120 with the horizontal movement mechanism 170 interposed between the screw head and the lower surface of the first pressure plate 121 (the surface that contacts the test specimen 3). This allows the first pressure plate 121, the second pressure plate 123, and the third pressure plate 125 to move horizontally relative to the load transmission frame 120, while restricting their vertical movement, thereby preventing the first rubber bearing 122, the second rubber bearing 124, and the third rubber bearing 126 from rotating.

また、本実施の形態では、第2加圧板123を第1加圧板121に対して水平方向に移動可能に支持する第1支承、第3加圧板125を第2加圧板123に対して水平方向に支持する第2支承、および、荷重伝達フレーム120を第3加圧板125に対して水平方向に移動可能に支持する第3支承として、同じばねせん断定数を有するゴム支承を用いている。しかし、本発明はこれに限定されない。第1~第3支承として、同じ摩擦係数を有するローラ支承、すべり支承等を用いてもよい。 In addition, in this embodiment, rubber bearings with the same spring shear constant are used as the first bearing that supports the second pressure plate 123 so that it can move horizontally relative to the first pressure plate 121, the second bearing that supports the third pressure plate 125 so that it can move horizontally relative to the second pressure plate 123, and the third bearing that supports the load transmission frame 120 so that it can move horizontally relative to the third pressure plate 125. However, the present invention is not limited to this. Roller bearings, sliding bearings, etc. with the same friction coefficient may be used as the first to third bearings.

図5に示す負荷試験装置1の変形例1bでは、同じせん断ばね定数を有する第1ゴム支承122、第2ゴム支承124、および第3ゴム支承126に代えて、同じ摩擦係数を有する第1ローラ支承130、第2ローラ支承131、および第3ローラ支承132を用いている。 In the modified example 1b of the load testing device 1 shown in FIG. 5, instead of the first rubber bearing 122, the second rubber bearing 124, and the third rubber bearing 126, which have the same shear spring constant, a first roller bearing 130, a second roller bearing 131, and a third roller bearing 132, which have the same friction coefficient, are used.

図示するように、垂直方向アクチュエータ13により荷重伝達フレーム120に垂直荷重Nを加えながら水平方向アクチュエータ14により載置テーブル11を水平方向に移動させた場合、第1ロードセル127の測定値である、第1加圧板121および第3加圧板125に加わる水平方向の負荷荷重F1は、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhから第1ローラ支承130、第2ローラ支承131、および第3ローラ支承132の水平方向の負荷荷重を差し引いた値となる。また、第2ロードセル128の測定値である、第2加圧板123に加わる水平方向の負荷荷重F2は、第1ローラ支承130および第2ローラ支承131の水平方向の負荷荷重の合計値となる。このように、第1ロードセル127および第2ロードセル128の測定値F1、F2は、水平移動機構15の摩擦力μ・N(水平移動機構15の摩擦係数をμとした場合)を含んでいない。 As shown in the figure, when a vertical load N is applied to the load transmission frame 120 by the vertical actuator 13 while the mounting table 11 is moved horizontally by the horizontal actuator 14, the horizontal load F1 applied to the first pressure plate 121 and the third pressure plate 125, which is the measurement value of the first load cell 127, is the horizontal load Fh of the test body 3 minus the horizontal loads of the first roller bearing 130, the second roller bearing 131, and the third roller bearing 132. The horizontal load F2 applied to the second pressure plate 123, which is the measurement value of the second load cell 128, is the sum of the horizontal loads of the first roller bearing 130 and the second roller bearing 131. In this way, the measured values F1 and F2 of the first load cell 127 and the second load cell 128 do not include the friction force μ·N of the horizontal movement mechanism 15 (when the friction coefficient of the horizontal movement mechanism 15 is μ).

第1ローラ支承130、第2ローラ支承131、および第3ローラ支承132の摩擦係数をμrとした場合、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhは、第1ロードセル127の測定値F1を用いて数7で表すことができる。 If the friction coefficient of the first roller bearing 130, the second roller bearing 131, and the third roller bearing 132 is μr, the horizontal load Fh of the test specimen 3 can be expressed by equation 7 using the measurement value F1 of the first load cell 127.

Figure 0007577609000007
Figure 0007577609000007

また、第1ローラ支承130、第2ローラ支承131、および第3ローラ支承132の摩擦係数μrは、第2ロードセル128の測定値F2を用いて数8で表すことができる。 Furthermore, the friction coefficient μr of the first roller bearing 130, the second roller bearing 131, and the third roller bearing 132 can be expressed by Equation 8 using the measurement value F2 of the second load cell 128.

Figure 0007577609000008
Figure 0007577609000008

数7および数8により、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhは、数9で表すことができる。したがって、第1ロードセル127および第2ロードセル128の測定値F1、F2を用いて、第1ローラ支承130、第2ローラ支承131、および第3ローラ支承132の摩擦係数μrに依存することなく、試験体3の水平方向の負荷荷重Fhを算出することができる。 Using equations 7 and 8, the horizontal load Fh of the test specimen 3 can be expressed by equation 9. Therefore, using the measured values F1 and F2 of the first load cell 127 and the second load cell 128, the horizontal load Fh of the test specimen 3 can be calculated without depending on the friction coefficient μr of the first roller bearing 130, the second roller bearing 131, and the third roller bearing 132.

Figure 0007577609000009
Figure 0007577609000009

また、上記の実施の形態では、試験体3の水平方向の一方向における負荷荷重を測定する負荷試験装置を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明は、試験体3の水平方向の直交する二方向における負荷荷重を測定する負荷試験装置にも適用できる。 In the above embodiment, a load test device that measures the applied load in one horizontal direction of the test specimen 3 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a load test device that measures the applied load in two orthogonal directions to the horizontal direction of the test specimen 3.

例えば、図1、図4に示す負荷試験装置1、1aにおいて、水平移動機構15として、載置テーブル11を固定ベース10に対して水平方向の直交する二方向に移動可能に支持するXYステージ等を採用する。そして、水平方向の直交する二方向の断面図のそれぞれにおいて、図1、図4に示す負荷試験装置1、1aの構成となるように、固定ベース10および荷重伝達フレーム120を形成するとともに、水平方向アクチュエータ14、垂直移動機構16、第1ロードセル127、および第2ロードセル128を、それぞれ2つ設ける。 For example, in the load testing device 1, 1a shown in Figures 1 and 4, an XY stage or the like is used as the horizontal movement mechanism 15, which supports the mounting table 11 so that it can move in two orthogonal directions relative to the fixed base 10. Then, in each of the cross-sectional views in the two orthogonal directions in the horizontal direction, the fixed base 10 and the load transmission frame 120 are formed so as to have the configuration of the load testing device 1, 1a shown in Figures 1 and 4, and two horizontal actuators 14, two vertical movement mechanisms 16, two first load cells 127, and two second load cells 128 are provided.

また、図5に示す負荷試験装置1bにおいて、水平移動機構15として、載置テーブル11を固定ベース10に対して水平方向の直交する二方向に移動可能に支持するXYステージ等を採用し、第1ローラ支承130の代わりに、第2加圧板123を第1加圧板121に対して水平方向の直交する二方向に移動可能に支持するXYステージ等を採用し、第2ローラ支承131の代わりに、第3加圧板125を第2加圧板123に対して水平方向の直交する二方向に移動可能に支持するXYステージ等を採用し、第3ローラ支承132の代わりに、荷重伝達フレーム120を第3加圧板132に対して水平方向の直交する二方向に移動可能に支持するXYステージ等を採用する。そして、水平方向の直交する二方向の断面図のそれぞれにおいて、図5に示す負荷試験装置1bの構成となるように、固定ベース10および荷重伝達フレーム120を形成するとともに、水平方向アクチュエータ14、垂直移動機構16、第1ロードセル127、および第2ロードセル128を、それぞれ2つ設ける。 In addition, in the load testing apparatus 1b shown in FIG. 5, an XY stage or the like is used as the horizontal movement mechanism 15, which supports the loading table 11 so as to be movable in two directions perpendicular to the horizontal direction relative to the fixed base 10; instead of the first roller support 130, an XY stage or the like is used that supports the second pressure plate 123 so as to be movable in two directions perpendicular to the horizontal direction relative to the first pressure plate 121; instead of the second roller support 131, an XY stage or the like is used that supports the third pressure plate 125 so as to be movable in two directions perpendicular to the horizontal direction relative to the second pressure plate 123; and instead of the third roller support 132, an XY stage or the like is used that supports the load transmission frame 120 so as to be movable in two directions perpendicular to the horizontal direction relative to the third pressure plate 132. Then, in each of the two cross-sectional views in two directions perpendicular to the horizontal direction, the fixed base 10 and the load transmission frame 120 are formed to have the configuration of the load testing device 1b shown in FIG. 5, and two horizontal actuators 14, two vertical movement mechanisms 16, two first load cells 127, and two second load cells 128 are provided.

1、1a、1b:負荷試験装置 3:試験体
10:固定ベース 11:載置テーブル
12:荷重検出ユニット 13:垂直方向アクチュエータ
14:水平方向アクチュエータ 15、170:水平移動機構
16:垂直移動機構 17:ボルト
120:荷重伝達フレーム 121:第1加圧板
122:第1ゴム支承 123:第2加圧板
124:第2ゴム支承 125:第3加圧板
126:第3ゴム支承 127:第1ロードセル
128:第2ロードセル 130:第1ローラ支承
131:第2ローラ支承 132:第3ローラ支承
1201:側壁部 1251:連結部
1210、1230、1250:貫通穴
Reference Signs List 1, 1a, 1b: Load testing device 3: Test piece 10: Fixed base 11: Mounting table 12: Load detection unit 13: Vertical actuator 14: Horizontal actuator 15, 170: Horizontal movement mechanism 16: Vertical movement mechanism 17: Bolt 120: Load transmission frame 121: First pressure plate 122: First rubber bearing 123: Second pressure plate 124: Second rubber bearing 125: Third pressure plate 126: Third rubber bearing 127: First load cell 128: Second load cell 130: First roller bearing 131: Second roller bearing 132: Third roller bearing 1201: Side wall 1251: Connection portion 1210, 1230, 1250: Through hole

Claims (7)

試験体の上面に垂直荷重を加えながら前記試験体の下面を水平方向に変位させた際における前記試験体の水平方向の負荷荷重を測定する負荷試験装置であって、
前記試験体が載置され、水平方向アクチュエータにより水平方向に移動可能な載置テーブルと、
垂直方向アクチュエータにより垂直方向に移動して、前記試験体を加圧する荷重検出ユニットと、を備え、
前記荷重検出ユニットは、
前記試験体の上面と当接する第1加圧板と、
前記第1加圧板上に載置された第1支承と、
前記第1支承上に配置され、前記第1加圧板に対して水平方向に移動可能な第2加圧板と、
前記第2加圧板上に載置された第2支承と、
前記第2支承上に配置され、前記第2加圧板に対して前記第1加圧板と同方向に同量だけ移動するように前記第1加圧板に連結された第3加圧板と、
前記第3加圧板上に載置された第3支承と、
前記第3支承上に配置され、前記垂直方向アクチュエータにより垂直方向に移動可能な荷重伝達フレームと、
前記荷重伝達フレームと前記第1加圧板および前記第3加圧板との間に配置され、前記第1加圧板および前記第3加圧板に加わる水平方向の負荷荷重を測定する第1ロードセルと、
前記荷重伝達フレームと前記第2加圧板との間に配置され、前記第2加圧板に加わる水平方向の負荷荷重を測定する第2ロードセルと、を有する
ことを特徴とする負荷試験装置。
A load testing device for measuring a horizontal load on a test body when a vertical load is applied to an upper surface of the test body and a lower surface of the test body is displaced in a horizontal direction, comprising:
a mounting table on which the test specimen is placed and which is movable in a horizontal direction by a horizontal actuator;
A load detection unit that is moved vertically by a vertical actuator to apply pressure to the test body,
The load detection unit includes:
A first pressure plate that contacts the upper surface of the test specimen;
a first support placed on the first pressure plate;
a second pressure plate disposed on the first support and horizontally movable relative to the first pressure plate;
a second support placed on the second pressure plate;
a third pressure plate disposed on the second support and connected to the first pressure plate so as to move in the same direction and by the same amount relative to the second pressure plate as the first pressure plate;
a third support placed on the third pressure plate;
a load transfer frame disposed on the third support and vertically movable by the vertical actuator;
a first load cell disposed between the load transmission frame and the first and third pressure plates, the first load cell measuring a horizontal load applied to the first and third pressure plates;
a second load cell disposed between the load transmission frame and the second pressure plate, the second load cell measuring a horizontal load applied to the second pressure plate.
請求項1に記載の負荷試験装置であって、
前記第1支承、前記第2支承、および前記第3支承は、同じせん断ばね定数を有するゴム支承である
ことを特徴とする負荷試験装置。
2. The load testing apparatus according to claim 1,
The load testing device according to claim 1, wherein the first bearing, the second bearing, and the third bearing are rubber bearings having the same shear spring constant.
請求項1に記載の負荷試験装置であって、
前記第1支承、前記第2支承、および前記第3支承は、同じ摩擦係数を有するローラ支承である
ことを特徴とする負荷試験装置。
2. The load testing apparatus according to claim 1,
The load testing apparatus according to claim 1, wherein the first bearing, the second bearing, and the third bearing are roller bearings having the same coefficient of friction.
試験体の水平方向の負荷荷重を測定するために用いられる荷重検出ユニットであって、
前記試験体の上面と当接する第1加圧板と、
前記第1加圧板上に載置された第1支承と、
前記第1支承上に配置され、前記第1加圧板に対して水平方向に移動可能な第2加圧板と、
前記第2加圧板上に載置された第2支承と、
前記第2支承上に配置され、前記第2加圧板に対して前記第1加圧板と同方向に同量だけ移動するように前記第1加圧板に連結された第3加圧板と、
前記第3加圧板上に載置された第3支承と、
前記第3支承上に配置され、垂直方向に移動可能な荷重伝達フレームと、
前記荷重伝達フレームと前記第1加圧板および前記第3加圧板との間に配置され、前記第1加圧板および前記第3加圧板に加わる水平方向の負荷荷重を測定する第1ロードセルと、
前記荷重伝達フレームと前記第2加圧板との間に配置され、前記第2加圧板に加わる水平方向の負荷荷重を測定する第2ロードセルと、を有する
ことを特徴とする荷重検出ユニット。
A load detection unit used to measure a horizontal load on a test specimen,
A first pressure plate that contacts the upper surface of the test specimen;
a first support placed on the first pressure plate;
a second pressure plate disposed on the first support and horizontally movable relative to the first pressure plate;
a second support placed on the second pressure plate;
a third pressure plate disposed on the second support and connected to the first pressure plate so as to move in the same direction and by the same amount relative to the second pressure plate as the first pressure plate;
a third support placed on the third pressure plate;
a load transfer frame disposed on the third support and vertically movable;
a first load cell disposed between the load transmission frame and the first and third pressure plates, the first load cell measuring a horizontal load applied to the first and third pressure plates;
a second load cell disposed between the load transmission frame and the second pressure plate, the second load cell measuring a horizontal load applied to the second pressure plate.
負荷試験装置を用いて試験体の水平方向の負荷荷重を測定する負荷試験方法であって、
前記負荷試験装置は、
前記試験体が載置され、水平方向アクチュエータにより水平方向に移動可能な載置テーブルと、
垂直方向アクチュエータにより垂直方向に移動して、前記試験体を加圧する荷重検出ユニットと、を備え、
前記荷重検出ユニットは、
前記試験体の上面と当接する第1加圧板と、
前記第1加圧板上に載置された第1支承と、
前記第1支承上に配置され、前記第1加圧板に対して水平方向に移動可能な第2加圧板と、
前記第2加圧板上に載置された第2支承と、
前記第2支承上に配置され、前記第2加圧板に対して前記第1加圧板と同方向に同量だけ移動するように前記第1加圧板に連結された第3加圧板と、
前記第3加圧板上に載置された第3支承と、
前記第3支承上に配置され、前記垂直方向アクチュエータにより垂直方向に移動可能な荷重伝達フレームと、
前記荷重伝達フレームと前記第1加圧板および前記第3加圧板との間に配置され、前記第1加圧板および前記第3加圧板に加わる水平方向の負荷荷重を測定する第1ロードセルと、
前記荷重伝達フレームと前記第2加圧板との間に配置され、前記第2加圧板に加わる水平方向の負荷荷重を測定する第2ロードセルと、を有し、
前記垂直方向アクチュエータによって前記荷重伝達フレームを垂直方向に移動させることにより、前記試験体の上面に垂直荷重を加えながら、前記水平方向アクチュエータによって前記載置テーブルを水平方向に移動させることにより、前記試験体の下面を水平方向に変位させて、前記第1ロードセルおよび前記第2ロードセルの測定値を取得し、
前記取得した前記第1ロードセルおよび前記第2ロードセルの測定値を用いて、前記試験体の水平方向の負荷荷重を算出する
ことを特徴とする負荷試験方法。
A load test method for measuring a horizontal load on a test specimen using a load test device, comprising:
The load testing device includes:
a mounting table on which the test specimen is placed and which is movable in a horizontal direction by a horizontal actuator;
A load detection unit that is moved vertically by a vertical actuator to apply pressure to the test body,
The load detection unit includes:
A first pressure plate that contacts the upper surface of the test specimen;
a first support placed on the first pressure plate;
a second pressure plate disposed on the first support and horizontally movable relative to the first pressure plate;
a second support placed on the second pressure plate;
a third pressure plate disposed on the second support and connected to the first pressure plate so as to move in the same direction and by the same amount relative to the second pressure plate as the first pressure plate;
a third support placed on the third pressure plate;
a load transfer frame disposed on the third support and vertically movable by the vertical actuator;
a first load cell disposed between the load transmission frame and the first and third pressure plates, the first load cell measuring a horizontal load applied to the first and third pressure plates;
a second load cell disposed between the load transmission frame and the second pressure plate and configured to measure a horizontal load applied to the second pressure plate;
a vertical actuator is used to move the load transmission frame in a vertical direction to apply a vertical load to an upper surface of the test body, while a horizontal actuator is used to move the mounting table in a horizontal direction to displace a lower surface of the test body in a horizontal direction, thereby obtaining measurement values of the first load cell and the second load cell;
a horizontal load applied to the test body is calculated using the acquired measured values of the first load cell and the second load cell.
請求項5に記載の負荷試験方法であって、
前記第1支承、前記第2支承、および前記第3支承は、同じせん断ばね定数を有するゴム支承であり、
前記第1ロードセルの測定値をF1、前記第2ロードセルの測定値をF2、前記第1ロードセルの剛性をk1、および、前記第2ロードセルの剛性をk2として、前記試験体の水平方向の負荷荷重Fhを、
Figure 0007577609000010
により算出する
ことを特徴とする負荷試験方法。
The load testing method according to claim 5,
the first bearing, the second bearing, and the third bearing are rubber bearings having the same shear spring constant;
The measurement value of the first load cell is F1, the measurement value of the second load cell is F2, the stiffness of the first load cell is k1, and the stiffness of the second load cell is k2, and the horizontal load Fh of the test body is expressed as follows:
Figure 0007577609000010
A load testing method comprising the steps of:
請求項5に記載の負荷試験方法であって、
前記第1支承、前記第2支承、および前記第3支承は、同じ摩擦係数を有するローラ支承であり、
前記第1ロードセルの測定値をF1、および前記第2ロードセルの測定値をF2として、前記試験体の水平方向の負荷荷重Fhを、
Figure 0007577609000011
により算出する
ことを特徴とする負荷試験方法。
The load testing method according to claim 5,
the first bearing, the second bearing, and the third bearing are roller bearings having the same coefficient of friction;
The measured value of the first load cell is F1 and the measured value of the second load cell is F2, and the horizontal load Fh of the test body is calculated as follows:
Figure 0007577609000011
A load testing method comprising the steps of:
JP2021098287A 2021-06-11 2021-06-11 LOAD TESTING APPARATUS, LOAD DETECTION UNIT, AND LOAD TESTING METHOD Active JP7577609B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021098287A JP7577609B2 (en) 2021-06-11 2021-06-11 LOAD TESTING APPARATUS, LOAD DETECTION UNIT, AND LOAD TESTING METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021098287A JP7577609B2 (en) 2021-06-11 2021-06-11 LOAD TESTING APPARATUS, LOAD DETECTION UNIT, AND LOAD TESTING METHOD

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022189616A JP2022189616A (en) 2022-12-22
JP7577609B2 true JP7577609B2 (en) 2024-11-05

Family

ID=84533215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021098287A Active JP7577609B2 (en) 2021-06-11 2021-06-11 LOAD TESTING APPARATUS, LOAD DETECTION UNIT, AND LOAD TESTING METHOD

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7577609B2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7675398B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675410B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675403B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675407B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675406B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675408B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675401B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675405B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675404B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675402B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675399B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675400B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
JP7675397B2 (en) * 2022-11-28 2025-05-13 株式会社大一商会 Gaming Machines
CN117122326B (en) * 2023-08-24 2024-02-20 上海市第四人民医院 Foot muscle strength intelligent testing device, method and system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016045100A (en) 2014-08-25 2016-04-04 オイレス工業株式会社 Load testing equipment
CN111272583A (en) 2020-03-31 2020-06-12 河南牛帕力学工程研究院 Compression-shear testing machine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0954027A (en) * 1995-08-10 1997-02-25 Bridgestone Corp Biaxial loading tester
JPH1073521A (en) * 1996-08-30 1998-03-17 Tokyo Koki Seizosho:Kk Two-axial load testing machine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016045100A (en) 2014-08-25 2016-04-04 オイレス工業株式会社 Load testing equipment
CN111272583A (en) 2020-03-31 2020-06-12 河南牛帕力学工程研究院 Compression-shear testing machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022189616A (en) 2022-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7577609B2 (en) LOAD TESTING APPARATUS, LOAD DETECTION UNIT, AND LOAD TESTING METHOD
JP7665431B2 (en) LOAD TESTING APPARATUS, LOAD DETECTION UNIT, AND LOAD TESTING METHOD
Cao et al. Experimental and numerical investigation of combined isotropic-kinematic hardening behavior of sheet metals
US5178017A (en) Test fixture for measuring stiffness in flexible materials
CN105067431B (en) Tensile shear preloads impression test device and method in situ
EP3440447B1 (en) Compensated mechanical testing system
US11073456B2 (en) Hardness tester
CN109752242B (en) Compression shear test device
US9989428B2 (en) Bi-directional force sensing device with reduced cross-talk between the sensitive elements
KR101649451B1 (en) Universal testing machine with muti-axis
JP4809594B2 (en) Inspection device
Briscoe et al. Measurements of friction-induced surface strains in a steel/polymer contact
CN101261206B (en) Two-degree-of-freedom loading device in material nanomechanical performance testing
US20120192655A1 (en) Device for performing component and material tests on samples
JP7745324B2 (en) LOAD TEST DEVICE, LOAD DETECTION UNIT, AND LOAD TEST METHOD
JP6925551B1 (en) Biaxial load test system for seismic isolation device
KR20120085770A (en) Tactile measuring device
CN201477009U (en) Micro-force measuring device
JP2006509188A (en) Sample table for measuring lateral force and lateral displacement
JP7387509B2 (en) Friction test device and friction test method
JP2020034411A (en) Device and method for testing friction
Grüber et al. Experimental Strain Measurement for Fibre-Reinforced Finite Mulitlayered Composites with Cut-out Under Bending for Validating an Analytical Calculation Model
JP7516131B2 (en) Press Equipment
RU2010151C1 (en) Strain-gage for measuring specimen lateral deformations
Okako et al. Elastomer-embedded MEMS Tactile Sensor for Detecting Normal Force, Bending, and Torsion in Grasping Motion

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240320

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241007

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241023

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7577609

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150