JPS588740B2 - Wedge type impact load test device with displacement control mechanism - Google Patents
Wedge type impact load test device with displacement control mechanismInfo
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- JPS588740B2 JPS588740B2 JP3699179A JP3699179A JPS588740B2 JP S588740 B2 JPS588740 B2 JP S588740B2 JP 3699179 A JP3699179 A JP 3699179A JP 3699179 A JP3699179 A JP 3699179A JP S588740 B2 JPS588740 B2 JP S588740B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、工業材料の動的材料特性を測定するための変
位制御機構を有するくさび式衝撃負荷試験装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a wedge-type impact load testing device with a displacement control mechanism for measuring dynamic material properties of industrial materials.
種々の工業材料は使用中において衝撃的な負荷を受ける
機会が多く、従って、このような環境下で使用される機
器の設計に先立って、このような冫ひすみ速度の大きい
場合の動的材料特性を把握することは、実用上きわめて
重要なことである。Various industrial materials are often subjected to impact loads during use, and therefore, prior to designing equipment to be used in such environments, it is necessary to carefully consider dynamic materials that have a high rate of decay. Understanding the characteristics is extremely important in practical terms.
例えば、近年、原子炉圧力容器などの設計や安全性評価
において、ASME Boiler andPress
ure Vessel Coades,Section
IやSectionXでは、動的破壊靭性値の把握が義
務付けられている。For example, in recent years, ASME Boiler and Press
ure Vessel Coades, Section
In Section I and Section X, it is mandatory to understand the dynamic fracture toughness value.
この動的破壊靭性値を求めるための一つの方法として、
Jid試験と称される試験方法があり、これは後述の第
7図Aに示すようなRカープと呼ばれる線図を描くこと
によって、安定き裂発生開始点でのJid値を求める方
法であるが、このRカーブを描くためには、数個の試験
片に、例えば添付図面第1図に示すように、それぞれ異
なった変位A,B,C,Dを与える必要がある。One method for determining this dynamic fracture toughness value is
There is a test method called the Jid test, in which the Jid value at the starting point of a stable crack is determined by drawing a diagram called an R-curp as shown in Figure 7A, which will be described later. In order to draw this R curve, it is necessary to apply different displacements A, B, C, and D to several test pieces, as shown in FIG. 1 of the attached drawings, for example.
従って、Jid試験に供する装置は、試験片に与える変
位の制御が可能な衝撃負荷装置であることが要求される
。Therefore, the device used for the JID test is required to be an impact loading device that can control the displacement given to the test piece.
しかるに、従来の落錘式、振子式、あるいは、回転円板
式などの衝撃負荷装置はこの変位制御の点で難があり、
従ってJid試験への応用は難かしい。However, conventional impact loading devices such as drop weight type, pendulum type, or rotating disk type have difficulty in controlling this displacement.
Therefore, it is difficult to apply it to the JID test.
一方、変位制御可能な衝撃負荷装置としては、現在、油
圧による大型の装置の使用例があるが、試験片に衝撃負
荷を与えるためには、単位時間当たりの吐出量が非常に
大きな高圧の油圧装置を必要とすると共に、更に、高度
な変位匍獅機構も必要とするために、装置が大規模且つ
高価なものになる欠点があった。On the other hand, as shock loading devices that can control displacement, there are currently examples of large-scale hydraulic devices being used. In addition to requiring a device, it also requires a sophisticated displacement mechanism, which has the drawback of making the device large-scale and expensive.
本発明は、このような機械式における変位制御の難点及
び、油圧式における大規模及び高価という欠点を除去し
た、構造簡単であって、且つ、変位制御可能な低価格の
衝撃負荷試験装置の提供を、その目的とするものである
。The present invention is to provide a low-cost impact load testing device that has a simple structure and is capable of displacement control, which eliminates the drawbacks of displacement control in a mechanical type and the disadvantages of large scale and high cost in a hydraulic type. Its purpose is to
本発明はこの目的を達成するために、落錘と落錘受けと
よりなる衝撃力発生装置と、前記落錘受けと一体に上下
するくさびを含む衝撃力伝達装置と、前記くさびと係合
して左右に前記くさびによって生じた変位を与えられる
テンションロンドを含む変位装置と、位置調節可能な設
定ナットや口−ドセルを含む変位設定装置と、前記変位
装置と前記変位設定装置とにより両端を支持され前記変
位に応じたひずみや応力を負荷する試験片と、前記変位
に応じ生じた試験片の負荷を検出測定する検出測定装置
とを備えることを特徴とするものである。In order to achieve this object, the present invention includes an impact force generating device including a falling weight and a falling weight receiver, an impact force transmitting device including a wedge that moves up and down integrally with the falling weight receiver, and an impact force transmitting device that engages with the wedge. a displacement device including a tension rond that applies the displacement caused by the wedge to the left and right, a displacement setting device including a position-adjustable setting nut and a mouth-dossel, and both ends supported by the displacement device and the displacement setting device. The present invention is characterized by comprising a test piece to which a strain or stress is applied according to the displacement, and a detection and measurement device that detects and measures the load on the test piece generated in response to the displacement.
以下、本発明をその一実施例を示す添付図面に基づいて
説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings showing one embodiment thereof.
本発明による衝撃負荷試験装置は、第2〜4図に示すよ
うに、主として、衝撃力発生装置、衝撃力伝達装置、変
位装置、変位設定装置、試験片、検出測定装置の5装置
及び試験片から構成されている。As shown in FIGS. 2 to 4, the impact load test device according to the present invention mainly consists of five devices: an impact force generation device, an impact force transmission device, a displacement device, a displacement setting device, a test piece, a detection and measurement device, and a test piece. It consists of
以下に、これら各装置の特徴とその構成について説明す
る。The features and configuration of each of these devices will be explained below.
本発明による衝撃負荷試験装置の第一の特徴は、衝撃力
発生装置において、その衝撃力発生源を、構造的に非常
に簡単な落錘式にしたことにある。The first feature of the impact load test device according to the present invention is that the impact force generation source in the impact force generating device is a dropping weight type which is extremely simple in structure.
この装置の構成は、第2図に示すように、自然落下させ
ることにより衝撃力を発生させるための落錘1、落下し
てきた落錘1を受け止めて衝撃力を発生させるための落
錘受け2、及び、落下中の落錘1をガイドすると共に発
生した衝撃力を伝達するための落錘受け2を下端に固着
した落錘ガイド棒3より構成されており、落錘ガイド棒
3が中央を貫通してしゆう動可能である穴と、上端にお
いてストッパー4により所定の高さに支承するための結
合部とを有し、且つ、長さを任意に変えることによって
、落錘1の落下距離を、固定ベッド5の高さの範囲内で
、自由に選択することが可能であるようにされたパイプ
状の落錘止め6が、落錘1に貫通固定して設けられてい
る。As shown in Fig. 2, this device consists of a falling weight 1 for generating an impact force by falling naturally, and a falling weight receiver 2 for catching the falling weight 1 and generating an impact force. , and a falling weight guide rod 3 having a falling weight receiver 2 fixed to the lower end for guiding the falling weight 1 and transmitting the generated impact force. It has a hole through which it can move and a connecting part for supporting it at a predetermined height with a stopper 4 at the upper end, and by arbitrarily changing the length, the falling distance of the falling weight 1 can be adjusted. A pipe-shaped falling weight stopper 6 is provided so as to penetrate and be fixed to the falling weight 1 so that it can be freely selected within the height range of the fixed bed 5.
次に、本発明による衝撃負荷試験装置の第二の特徴は、
衝撃力伝達装置及び変位装置において、落錘1により発
生した衝撃力を直接、試験片7に伝達することなく、中
間に、くさび8を設けることによって、発生した衝撃力
の増幅を期待する構造にしたことにある。Next, the second feature of the impact load test device according to the present invention is:
In the impact force transmission device and displacement device, the impact force generated by the falling weight 1 is not directly transmitted to the test piece 7, but by providing a wedge 8 in the middle, the structure is expected to amplify the generated impact force. It's what I did.
この装置の構成は、第2図及び第3図に示すように、主
として、落錘ガイド棒3に連結されて上下方向にしゆう
動ずるくさび8と、このくさび8に接触していることに
より、くさび8の上下動に伴ってその移動方向に対して
直角方向にスライドし、くさび8によって増幅された衝
撃力を試験片1に伝達するためのテンションロツド9と
、これらくさび8及びテンションロツド9を組み込むた
めの第1のブロック10とから構成されている。As shown in FIGS. 2 and 3, the structure of this device is mainly a wedge 8 connected to a falling weight guide rod 3 and movable in the vertical direction, and contact with this wedge 8. A tension rod 9 slides in a direction perpendicular to the direction of movement of the wedge 8 as it moves up and down, and transmits the impact force amplified by the wedge 8 to the test specimen 1; 9 and a first block 10 for incorporating the block 9.
このくさび8とテンションロツド9との組合わせは、第
3図に示すように、テンションロツド9に形成されたみ
ぞ状の貫通穴11の一側面12に接触ピン13を介して
くさび8が接触しており、且つ、くさび8とテンション
ロツド9とは、くさび8の軸心X−Xとテンションロツ
ド9の軸心Y−Yとが互いに直交するように、第1のフ
宅ツク10に組み込まれている。This combination of the wedge 8 and the tension rod 9 is as shown in FIG. The wedge 8 and the tension rod 9 are in contact with each other, and the wedge 8 and the tension rod 9 are connected to the first base so that the axis X-X of the wedge 8 and the axis Y-Y of the tension rod 9 are orthogonal to each other. It is incorporated in 10.
また、くさび8の角度θは、衝撃力の所望増幅度に応じ
て適当に選択することができるが、本発明装置において
は、約7.5〜1 0’の範囲が好ましい。Further, the angle θ of the wedge 8 can be appropriately selected depending on the desired degree of amplification of the impact force, but in the device of the present invention, it is preferably in the range of about 7.5 to 10'.
また、テンションロツド9のみぞ状の貫通孔の一側面に
設けた接触ピン13とくさび8との接触点14における
へたりによる摩擦抵抗の増加を避けるために、くさび8
と接触ピン13とには、高硬度の材料が使用されている
。In addition, in order to avoid an increase in frictional resistance due to fatigue at the contact point 14 between the contact pin 13 provided on one side of the groove-shaped through hole of the tension rod 9 and the wedge 8, the wedge 8 is
and the contact pin 13 are made of high hardness material.
更に、くさび8と第1のブ田ンク10とのしゆう動面に
には高硬度のころ状くさび受け15を設けると共に、テ
ンションロツド9と第1のブロック10とのしゆう動面
にも、直動専用型玉軸受け16を設けて摩擦損失の減少
を図っている。Furthermore, a high-hardness roller-shaped wedge receiver 15 is provided on the sliding surface between the wedge 8 and the first block 10, and a sliding sliding surface between the tension rod 9 and the first block 10 is provided. Also, a ball bearing 16 exclusively for linear motion is provided to reduce friction loss.
次に、本発明による衝撃負荷試験装置の第三の特徴は、
変位設定装置において、変位の設定ナット17とくさび
8との組合わせによって試験片7に負荷する変位の設定
を行なうようにしたことにある。Next, the third feature of the impact load test device according to the present invention is:
In the displacement setting device, the displacement to be applied to the test piece 7 is set by a combination of the displacement setting nut 17 and the wedge 8.
この装置の構成は、第2図に示すように、主として変位
の設定ナット17と、ひずみゲージ18をはりつけた荷
重測定用ロードセル19と、それら変位の設定ナット1
7及びロードセル19を組み込み支持するための第2の
ブロック20と、前記のくさび8、テンションロンド9
などとから構成されている。As shown in FIG. 2, this device mainly consists of a displacement setting nut 17, a load measuring load cell 19 to which a strain gauge 18 is attached, and a displacement setting nut 17.
7 and a second block 20 for incorporating and supporting the load cell 19, the wedge 8, and the tension iron 9.
It is composed of etc.
この変位の設定ナット17は、第2のブロック20を貫
通するロードセル19の後方、すなわち、第2のブロッ
ク20に対して試験片装着冶具21とは反対側端部から
、ロードセル19にねじ込まれており、従って、試験片
7をテンションロツド9とロードセル19との間に装着
した後においては、この変位の設定ナット17を回転さ
せることによって、これらは一体的にその軸方向にスラ
イドし、その結果、くさび8のテンションロツド9に設
けられた接触ピン13への接触点14の負荷前の位置を
左右に移動変化させることができ、また、これに基づい
て、くさび8も上下する。This displacement setting nut 17 is screwed into the load cell 19 from behind the load cell 19 passing through the second block 20, that is, from the end opposite to the test piece mounting jig 21 with respect to the second block 20. Therefore, after the test piece 7 is installed between the tension rod 9 and the load cell 19, by rotating the displacement setting nut 17, they slide together in their axial direction, and their As a result, the position of the contact point 14 of the wedge 8 on the contact pin 13 provided on the tension rod 9 before being loaded can be moved and changed from side to side, and based on this, the wedge 8 also moves up and down.
従って、変位の設定ナット17を回転させて、テンショ
ンロツドの接触点14をくさび8に接触させた後、くさ
び8を、落錘1の落下により落下方向に完全に引き抜い
た場合においては、接触点14からくさび8の最頂点2
2までの水平距離が試験片7に与えられる変位となり、
くさび8の高さhの範囲内で、任意に変位を設定するこ
とが可能となる。Therefore, when the displacement setting nut 17 is rotated to bring the contact point 14 of the tension rod into contact with the wedge 8, and the wedge 8 is completely pulled out in the direction of fall due to the falling weight 1, the contact point 14 is brought into contact with the wedge 8. From point 14 to the highest point 2 of wedge 8
The horizontal distance up to 2 is the displacement given to the specimen 7,
It becomes possible to arbitrarily set the displacement within the range of the height h of the wedge 8.
次に、本発明による衝撃負荷試験装置における検出測定
装置は、第4図に示すように、試験片7の変位を検出す
るためのクリップゲージ23と、上記変位を生じさせた
荷重を測定するためのロードセル19に貼布されたひず
みゲージ18と、クリップゲージ23及びひずみゲージ
18によって生じた出力を夫々増幅するための第1と第
2の増幅装置24.25と夫々の出力信号を記憶するた
めの2チャンネルデジタル型メモライザ26と、前述の
出力信号を可視化及び記録するためのシンクロスコープ
27と、これら両出力信号を図表化するX−Yレコーダ
28とから構成されており、これらの構成機器は、衝撃
的現象に対応するために、応答周波数の十分に高いもの
を使用することが必要である。Next, as shown in FIG. 4, the detection and measurement device in the impact load test apparatus according to the present invention includes a clip gauge 23 for detecting the displacement of the test piece 7, and a clip gauge 23 for measuring the load that caused the displacement. strain gauge 18 affixed to the load cell 19, first and second amplification devices 24 and 25 for amplifying the outputs generated by the clip gauge 23 and the strain gauge 18, respectively, and for storing the respective output signals. It consists of a two-channel digital memorizer 26, a synchroscope 27 for visualizing and recording the aforementioned output signals, and an X-Y recorder 28 for graphing both of these output signals. , it is necessary to use one with a sufficiently high response frequency in order to cope with shocking phenomena.
なお、これらの構成機器の内、ある種のものは、条件に
よっては、他のものをもって代替してもよく、また、一
部を省略することもできる。Note that some of these components may be replaced with others depending on conditions, or some may be omitted.
本発明装置は上記のように構成されるが、その作用を、
一実施例である前記Jid試験に使用される衝撃負荷試
験装置について、次に説明する。The device of the present invention is constructed as described above, and its operation is as follows.
An impact load test device used in the Jid test, which is an example, will be described next.
まず、試験片7は、テンションロツド9とロードセル1
9との間に装着されるが、この試験片7の装着は、第5
図に示すように、試験片7の両端の所定位置を、テンシ
ョンロツド9及びロードセル19にそれぞれ固定された
各試験片装置治具21の所定位置に、ピン29によって
固定される。First, the test piece 7 has a tension rod 9 and a load cell 1.
9, but this test piece 7 is attached between the fifth
As shown in the figure, predetermined positions at both ends of the test piece 7 are fixed by pins 29 to predetermined positions of each test piece device jig 21 fixed to the tension rod 9 and the load cell 19, respectively.
次に、変位の設定ナット17を回転してテンションロツ
ド9を左右に動かすことにより、所定の変り位置が得ら
れるように、くさび8を上下させて変位設定を行う。Next, by rotating the displacement setting nut 17 and moving the tension rod 9 left and right, the wedge 8 is moved up and down to set the displacement so that a predetermined displacement position is obtained.
次いで、試験片7の変位検出部にクリップゲージ23を
取り付け、落錘1が所定の高さになるように設定された
落錘止め6の上端の結合部とストッパー4に結合して固
定する。Next, a clip gauge 23 is attached to the displacement detection part of the test piece 7, and the falling weight 1 is fixed by being connected to the upper end of the falling weight stopper 6 and the stopper 4, which is set at a predetermined height.
このように、試験準備が完了した後、ストッパー4を両
端に引っ張って結合を解除し落錘1を自然落下させて落
錘受け2に落錘し、すなわち落錘止め6を衝突させるこ
とによって、衝撃負荷を生じさせる。In this way, after the test preparation is completed, the stopper 4 is pulled to both ends to release the connection, and the falling weight 1 is allowed to fall naturally and falls into the falling weight receiver 2, that is, by colliding with the falling weight stopper 6, Creates a shock load.
この落錘受け2で発生した衝撃力は、[落錘ガイド棒3
を通してくさび8に伝達され、くさび8は落下方向に衝
撃的に引っ張られて、くさび8の最頂点22がテンショ
ンロツド9に設P宴れた接触ピン13から引き抜かれる
。The impact force generated by this falling weight receiver 2 is
The force is transmitted to the wedge 8 through the tension rod 9, and the wedge 8 is impulsively pulled in the direction of fall, causing the highest point 22 of the wedge 8 to be pulled out of the contact pin 13 set on the tension rod 9.
このくさび8の移動によって、テンション田ンド9はそ
のY−Y軸方向にスライドし、試験片7はくさび8によ
って増幅された衝撃力を負荷される。Due to this movement of the wedge 8, the tension pad 9 slides in the Y-Y axis direction, and the test piece 7 is subjected to an impact force amplified by the wedge 8.
このとき、第3図に示すように、落錘1により発生した
衝撃力Sは、くさび効果によって大幅に増幅されるが、
この増幅されたテンションロツド9の引張衝撃力Fは、
くさび8の角度θとの関係から
F=S/tanθ
となる。At this time, as shown in Fig. 3, the impact force S generated by the falling weight 1 is greatly amplified by the wedge effect;
This amplified tensile impact force F of the tension rod 9 is:
From the relationship with the angle θ of the wedge 8, F=S/tanθ.
また、くさび8が引き抜かれる方向の速度をVKとし、
損失がないと仮定した場合の試験片7における衝撃負荷
速度VTは
VT=VKtanθ
となる。Also, the speed in the direction in which the wedge 8 is pulled out is VK,
Assuming that there is no loss, the impact loading speed VT on the test piece 7 is VT=VKtanθ.
この衝撃負荷速度は、落錘1の高さを変えることによっ
て任意に設定可能である。This impact loading speed can be arbitrarily set by changing the height of the falling weight 1.
このようにして試験片7に加えられたひずみ及び応力は
、クリップゲージ23及びロードセル19に貼布された
ひずみゲージ18によって検出されるが、このロードセ
ル19のひずみゲージ18、及び、クリップゲージ23
の出力信号は、増幅装置25及び24によって増幅され
、これがデジタル型メモライザ26に記憶されると共に
、記憶された信号は、後に読出しを行ない、シンクロス
コープ27によって可視化すると共に、X−Yレコーダ
28により記録させて、この試験のサイクルを終了する
。The strain and stress applied to the test piece 7 in this way are detected by the clip gauge 23 and the strain gauge 18 attached to the load cell 19.
The output signals of are amplified by amplifiers 25 and 24 and stored in a digital memorizer 26, and the stored signals are later read out and visualized by a synchroscope 27, and are also recorded by an X-Y recorder 28. Record to end this test cycle.
一般に、このような衝撃負荷試験では、初期荷重時に荷
重一変位曲線に表われる慣性力の問題があるが、本発明
による衝撃負荷試験装置においては、試験材料及び試験
温度によって最適な落錘1の重量と落下高さとを選択す
ることにより、その影響を無視できる程度に小さくする
ことができる。Generally, in such an impact load test, there is a problem of inertia force appearing in the load-displacement curve at the time of initial loading, but in the impact load test device according to the present invention, the optimal falling weight 1 is determined depending on the test material and test temperature. By selecting the weight and fall height, the effect can be reduced to a negligible level.
なお、第6図は、本発明装置によって、Jid試験を行
なって得られた荷重一変位曲線の一例を示したものであ
る。Note that FIG. 6 shows an example of a load-displacement curve obtained by conducting a Jid test using the apparatus of the present invention.
本発明装置は、上記のように構成され、作用するので、
構造的に非常に簡単な落錘1による負荷方法であるにも
かかわらず、くさび8を介して衝撃力を伝達するために
、大幅に増輻された衝撃力を得ることができ、従って、
小型の試験機においても、試験片断面積の比較的大きな
工業材料の試験にも適用が可能であるし、また、前記の
ように、くさび8と変位設定ナット17との組合わせに
より、非常に簡単に試験片7に与える変位量を制御する
ことが可能であって、これにより、変位制御の必要な、
例えば、動的破壊靭性Jid試験を行なうことが可能と
なった。Since the device of the present invention is constructed and operates as described above,
Despite the loading method using the falling weight 1, which is structurally very simple, it is possible to obtain a significantly increased impact force due to the transmission of the impact force via the wedge 8, and therefore,
Even small-sized testing machines can be used to test industrial materials with relatively large test specimen cross-sectional areas, and as mentioned above, the combination of wedge 8 and displacement setting nut 17 makes it very easy to test. It is possible to control the amount of displacement applied to the test piece 7, and thereby, the amount of displacement applied to the test piece 7 can be controlled.
For example, it has become possible to perform a dynamic fracture toughness Jid test.
なお、第7図Aは、その試験結果を示すRカーブの一例
である。Note that FIG. 7A is an example of an R curve showing the test results.
又この図は前述したように、材料の破壊靭性値Jidを
求めるための線図で通常Rカーブといわれるものであり
試験片(代表例として第7図B1に側面図を、第7図B
2に正面図を示す)の疲労き裂先端Bllの表わす鈍化
直線P。As mentioned above, this figure is a diagram for determining the fracture toughness value Jid of a material, and is usually called an R curve.
The blunted straight line P represents the fatigue crack tip Bll of 2) whose front view is shown in Figure 2.
(第7図F)と、その先端に形成される安定き裂の進展
を示すRラインP1(第7図F)から成っており、安定
き裂の発生点におけるJ値として定義されるJid値を
その2本の直線の交点P2として求めるための図である
。(Fig. 7F) and the R line P1 (Fig. 7F) indicating the growth of a stable crack formed at the tip, and the Jid value defined as the J value at the point of stable crack initiation. is a diagram for determining the intersection point P2 of the two straight lines.
この線図を求める手法は以下に示すとうりである。The method for obtaining this diagram is shown below.
まず第7図Cの荷重−(荷重点)変位曲線に示すように
、数個の試験片をそれぞれ異った変位まで高速で荷重し
、そのそれぞれについて荷重一変位曲線下の面積Kを計
算する。First, as shown in the load-(load point) displacement curve in Figure 7C, several test pieces are loaded at high speed to different displacements, and the area K under the load-displacement curve is calculated for each of them. .
次に第7図Dで示すが、試験片を加熱着色後破断し、破
面から疲労予き裂長さa。Next, as shown in FIG. 7D, the test piece was heated and colored, then fractured, and the fatigue pre-crack length a was measured from the fracture surface.
、試験片幅W、試験片厚さH、き裂の進展量△aを夫々
測定する。, test piece width W, test piece thickness H, and crack growth amount Δa, respectively.
ついで
の関係からJ値を計算し、これを第7図Eのようにこれ
を縦軸とし、横軸にとった測定されたき裂進展量△aと
の関係でプロットする。The J value is then calculated from the relationship, and is plotted as shown in FIG. 7E in relation to the measured crack growth amount Δa with the vertical axis as the vertical axis and the horizontal axis as the J value.
そしてRラインP1と鈍化直線P。And the R line P1 and the blunted straight line P.
を実験点を参照して決め、第7図Fのようにその交点P
2としてJidを求める。is determined by referring to the experimental points, and the intersection point P is determined as shown in Figure 7F.
Jid is determined as 2.
以上の手順をふむが、動的破壊靭性値Jidを求めるた
めには第1図Cの過程で高速で所定変位を負荷すること
が必要であり、本変位制御機構を有するくさび式試験装
置が有効である。Based on the above procedure, in order to obtain the dynamic fracture toughness value Jid, it is necessary to apply a predetermined displacement at high speed in the process shown in Figure 1C, and the wedge-type test device with this displacement control mechanism is effective. It is.
更に、上記実施例は特殊形状の試験片について説明した
が、これに限るものではなく、第8図に示すような通常
の引張試験片に適用することも可能である。Further, although the above embodiments have been described with respect to a specially shaped test piece, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a normal tensile test piece as shown in FIG.
また、一般に、金属材料試験においては、その材料の種
々の特性と温度との関係を求められることが多いが、本
発明による衝撃負荷試験装置は、第9図に示すような簡
単な恒温槽30や、図示しない電気炉を設けることによ
り、−196℃〜400℃の範囲で低温又は熱間試験を
行なうこともでき、本発明装置の有用度はきわめて高く
、更にはまた、本発明による衝撃負荷試験装置は、全体
的に小型であり、且つ、構造が簡単であることから、変
位制御機構を有する衝撃負荷装置としては非常に経済的
であって、従来装置における変位制御困難、大形及び高
価という欠点を完全に除去し、その上、各種の試験及び
工業材料に広く対応し得る効果を有するものであり、更
に、本発明装置を用いて得られる動的な材料特性は、学
問的に非常に興味深い結果と、その指針を与えるもので
ある効果も見逃せない。Generally, in metal material testing, relationships between various properties of the material and temperature are often determined, but the impact load testing device according to the present invention uses a simple thermostatic chamber 30 as shown in FIG. Furthermore, by providing an electric furnace (not shown), low-temperature or hot tests can be conducted in the range of -196°C to 400°C, making the apparatus of the present invention extremely useful. The test device is compact overall and has a simple structure, so it is very economical as an impact loading device with a displacement control mechanism, and it does not have the difficulty of displacement control, large size, and high cost of conventional devices. In addition, it has the effect of being widely applicable to various tests and industrial materials, and furthermore, the dynamic material properties obtained using the device of the present invention are academically extremely important. The interesting results and the effects that provide guidance cannot be overlooked.
第1図はJd試験における荷重一変位線図、第2図は本
発明による衝撃負荷試験装置の一実施例の縦断面図、第
3図はそのくさびとテンションロンドとの接触点付近の
拡大断面図、第4図は上記一実施例の荷重一変位測定装
置の系統概念図、第5図は第2図の■一■線による断面
図、第6図は本発明による衝撃負荷試験装置を用いて行
ったJid試験の一例における荷重一変位線図、第7図
Aは本発明による衝撃負荷試験装置を用いて行なったJ
id試験の一例で求められたRカーブを示す線図、第7
図B1,B2は試験片の側面図、正面図、第7図C,D
,E,Fは第I図Aの手順を説明するための簡略図であ
る。
又第8図は本発明による衝撃負荷試験装置を引張試験に
適用する場合の要部縦断面図、第9図は本発明による衝
撃負荷試験装置に恒温槽を設けた場合の要部縦断面図で
ある。
1・・・・・・落錘、2・・・・・・落錘受け、3・・
・・・・落錘ガイド棒、4・・・・・・ストッパー、5
・・・・・・固定ベッド、6・・・・・・落錘止め、7
・・・・・・試験片、8・・・・・・くさび、9・・・
・・・テンションロツド、10・・・・・・第1のブロ
ック、11・・・・・・溝状の貫通穴、12・・・・・
・側面、13・・・・・・接触ピン、14・・・・・・
接触点、15・・・・・・ころ状くさび受け、16・・
・・・・直動専用型玉軸受、17・・・・・・変位の設
定ナット、18・・・・・・ひずみゲージ、19・・・
・・・ロードセル、20・・・・・・第2のブロック、
21・・・・・・試験片装置冶具、22・・・・・・く
さび8の最頂点、23・・・・・・クリップゲージ、2
4・・・・・・第1増幅装置、25・・・・・・第2の
増幅装置、26・・・・・・2チャンネルデジタル型メ
モライザ、27・・・・・・シンクロスコープ,28・
・・・・・X−Yレコーダ、29・・・・・・ピン、3
0・・・・・・恒温槽。Fig. 1 is a load-displacement diagram in the Jd test, Fig. 2 is a longitudinal cross-sectional view of an embodiment of the impact load test device according to the present invention, and Fig. 3 is an enlarged cross-section near the contact point between the wedge and the tension rond. Fig. 4 is a system conceptual diagram of the load-displacement measuring device of the above-mentioned embodiment, Fig. 5 is a sectional view taken along line 1 - 2 of Fig. 2, and Fig. 6 is a system diagram of the load-displacement measuring device according to the above embodiment. Figure 7A is a load-displacement diagram for an example of the JID test conducted using the impact load test device according to the present invention.
Diagram showing the R curve obtained in an example of the id test, 7th
Figures B1 and B2 are side and front views of the test piece, Figures 7C and D
, E, and F are simplified diagrams for explaining the procedure of FIG. Fig. 8 is a longitudinal cross-sectional view of the main part when the impact load test apparatus according to the present invention is applied to a tensile test, and Fig. 9 is a longitudinal cross-sectional view of the main part when the shock load test apparatus according to the present invention is equipped with a constant temperature bath. It is. 1... Falling weight, 2... Falling weight receiving, 3...
... Falling weight guide rod, 4 ... Stopper, 5
...Fixed bed, 6... Falling weight prevention, 7
...Test piece, 8...Wedge, 9...
...Tension rod, 10...First block, 11...Groove-shaped through hole, 12...
・Side surface, 13...Contact pin, 14...
Contact point, 15... Roller wedge receiver, 16...
...Linear motion ball bearing, 17... Displacement setting nut, 18... Strain gauge, 19...
...Load cell, 20...Second block,
21...Test piece device jig, 22...Top top of wedge 8, 23...Clip gauge, 2
4...First amplifier device, 25...Second amplifier device, 26...2 channel digital memorizer, 27...Synchroscope, 28...
...X-Y recorder, 29...Pin, 3
0... Constant temperature bath.
Claims (1)
落錘受けと一体に上下するくさびを含む衝撃力伝達装置
と、前記くさびと係合して左右に前記くさびによって生
じた変位を与えられるテンションロンドを含む変位装置
と、位置調節可能な設定ナットやコードセルを含む変位
設定装置と、前記変位装置と前記変位設定装置とにより
両端を支持され前記変位に応じたひずみや応力を負荷す
る試験片と、前記変位に応じ生じた試験片の負荷を検出
測定する検出測定装置とを備えることを特徴とする衝撃
負荷試験装置。 2 くさびとテンションロツドの係合としては前記テン
ションロツドに形成されたみぞ状の貫通穴の一側面に接
触ピンを介して前記くさびを接触せしめるようにした特
許請求の範囲第1項記載の衝撃負荷試験装置。[Scope of Claims] 1. An impact force generating device including a falling weight and a falling weight receiver; an impact force transmitting device including a wedge that moves up and down integrally with the falling weight receiver; a displacement device including a tension rond that applies the displacement generated by a wedge; a displacement setting device including a position-adjustable setting nut and a cord cell; An impact load testing device comprising: a test piece to which a strain or stress is applied; and a detection and measurement device that detects and measures the load on the test piece generated in response to the displacement. 2. The engagement between the wedge and the tension rod is such that the wedge is brought into contact with one side of a groove-shaped through hole formed in the tension rod via a contact pin. Shock load test equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3699179A JPS588740B2 (en) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | Wedge type impact load test device with displacement control mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3699179A JPS588740B2 (en) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | Wedge type impact load test device with displacement control mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55129724A JPS55129724A (en) | 1980-10-07 |
| JPS588740B2 true JPS588740B2 (en) | 1983-02-17 |
Family
ID=12485202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3699179A Expired JPS588740B2 (en) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | Wedge type impact load test device with displacement control mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588740B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6210421A (en) * | 1985-07-05 | 1987-01-19 | Mazda Motor Corp | Air-intake device for multiple cylinder engine |
| DE102016119815A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | sliding system |
-
1979
- 1979-03-30 JP JP3699179A patent/JPS588740B2/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6210421A (en) * | 1985-07-05 | 1987-01-19 | Mazda Motor Corp | Air-intake device for multiple cylinder engine |
| DE102016119815A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | sliding system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55129724A (en) | 1980-10-07 |
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