JPS5916210B2 - 圧縮試験装置 - Google Patents
圧縮試験装置Info
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- JPS5916210B2 JPS5916210B2 JP14329680A JP14329680A JPS5916210B2 JP S5916210 B2 JPS5916210 B2 JP S5916210B2 JP 14329680 A JP14329680 A JP 14329680A JP 14329680 A JP14329680 A JP 14329680A JP S5916210 B2 JPS5916210 B2 JP S5916210B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、主として非金属材料の圧縮試、験に用いる装
置に関するものである。
置に関するものである。
一般に、非金属材料は金属材料と異なり引張り特性と圧
縮特性を異にする場合が多く、そのため非金属材料では
圧縮試、験が不可欠な試験方法となつている。
縮特性を異にする場合が多く、そのため非金属材料では
圧縮試、験が不可欠な試験方法となつている。
従来、この種の非金属材料の圧縮試験は、円柱状または
角柱状の試料を一対の銅製圧子の平坦な端面間において
一定速度で圧縮することにより行つているが、試料を均
一に圧縮することが非常に困難であるという問題があつ
た。即ち、試料の両端面の平行度を極めて良好に保たな
いと、試料端面と圧子との間の当り面に隙間を生じた状
態で荷重が加えられ、このため試料の両端部における一
部分のみに大きな応力が発生し、この部分が最初に破壊
してしまう。而して、この場合に試料がどのような応力
状態にあるかを知り得る手段５ がないので、材料本来
の強度を知ることができない。さらに、上記のように試
料の両端面の平行度が不十分な状態のもとでは、試料に
極端な偏心荷重が加わつて、試料のひずみも測定点によ
つて大きく異なつてしまう。また試料の両端面における
１０平面度が良くない場合、例えば端面が鋸歯状の凹凸
を持つている場合には、圧子による圧縮荷重の増大に伴
つて試料端面の外縁部分が外側にめくれる（ブルーミン
グ現象という。）ため、上記の場合と同様に試料本来の
強度を求めることはできな１５い。このように、圧縮試
験を行う場合には試料端面における平面度と平行度を共
に十分良好に保持しなければならないが、それらの条件
を満足させた場合であつても、上記圧子による圧縮を行
うと、２０試料の材料定数と圧子の材料定数との違いに
起因して接触部分に剪断応力を発生し、やはりブルーミ
ング現象をおこすので、材料本来の強度を求めることが
できない。
角柱状の試料を一対の銅製圧子の平坦な端面間において
一定速度で圧縮することにより行つているが、試料を均
一に圧縮することが非常に困難であるという問題があつ
た。即ち、試料の両端面の平行度を極めて良好に保たな
いと、試料端面と圧子との間の当り面に隙間を生じた状
態で荷重が加えられ、このため試料の両端部における一
部分のみに大きな応力が発生し、この部分が最初に破壊
してしまう。而して、この場合に試料がどのような応力
状態にあるかを知り得る手段５ がないので、材料本来
の強度を知ることができない。さらに、上記のように試
料の両端面の平行度が不十分な状態のもとでは、試料に
極端な偏心荷重が加わつて、試料のひずみも測定点によ
つて大きく異なつてしまう。また試料の両端面における
１０平面度が良くない場合、例えば端面が鋸歯状の凹凸
を持つている場合には、圧子による圧縮荷重の増大に伴
つて試料端面の外縁部分が外側にめくれる（ブルーミン
グ現象という。）ため、上記の場合と同様に試料本来の
強度を求めることはできな１５い。このように、圧縮試
験を行う場合には試料端面における平面度と平行度を共
に十分良好に保持しなければならないが、それらの条件
を満足させた場合であつても、上記圧子による圧縮を行
うと、２０試料の材料定数と圧子の材料定数との違いに
起因して接触部分に剪断応力を発生し、やはりブルーミ
ング現象をおこすので、材料本来の強度を求めることが
できない。
本発明は、上記従来の圧縮試験装置の弊害に鑑２５みて
なされたもので、試料の両端面間に圧縮力を加えるに際
し、従来の装置のように圧子を用いて固体同士を接触さ
せることなく、試料の両端を作動流体を満した圧力室中
に挿入して、試料端面を液体と接触させ、その状態で作
動流体に圧力を加３０えて、試料端面の平面度及び平行
度、さらに試料と圧子の材料定数の相違にかかわりなく
試料端面へー様分布荷重を負荷可能とし、さらに軸方向
への圧縮に伴う試料端面の面積増加に際して前記接触摩
擦が作用するのを防止したことを特徴とする３５もので
ある。
なされたもので、試料の両端面間に圧縮力を加えるに際
し、従来の装置のように圧子を用いて固体同士を接触さ
せることなく、試料の両端を作動流体を満した圧力室中
に挿入して、試料端面を液体と接触させ、その状態で作
動流体に圧力を加３０えて、試料端面の平面度及び平行
度、さらに試料と圧子の材料定数の相違にかかわりなく
試料端面へー様分布荷重を負荷可能とし、さらに軸方向
への圧縮に伴う試料端面の面積増加に際して前記接触摩
擦が作用するのを防止したことを特徴とする３５もので
ある。
従つて、本発明の試験装置によれば、試料端面に凹凸が
あつても局部的な集中応力が発生せず、さらに上記材料
定数の相違による剪断応力の発生もないので、それらに
よつて試料の端部が破壊することはなく、試料の破壊は
すべて試料の長さの中央で起ることになり、材料本来の
強度を求めることができる。
あつても局部的な集中応力が発生せず、さらに上記材料
定数の相違による剪断応力の発生もないので、それらに
よつて試料の端部が破壊することはなく、試料の破壊は
すべて試料の長さの中央で起ることになり、材料本来の
強度を求めることができる。
また、偏心荷重が完全に除去されるために、試料に発生
するひずみまたは応力が測定点によつて異なることはな
い。以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
するに、第１図において、１は棒状の試料Ｔの両端に圧
縮力を加える試料圧縮部、２は上記試料圧縮部１に試料
Ｔを圧縮するための作動液体を圧送する駆動部である。
するひずみまたは応力が測定点によつて異なることはな
い。以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
するに、第１図において、１は棒状の試料Ｔの両端に圧
縮力を加える試料圧縮部、２は上記試料圧縮部１に試料
Ｔを圧縮するための作動液体を圧送する駆動部である。
上記試料圧縮部１は、第２図に詳細に示すように、接離
可能な一対の挟持部３ａ，３ｂに対設したバイヌ３を備
え、それらの挟持部３ａ，３ｂ間に、試料Ｔの両端面に
対して液圧を作用させるための一対圧力室４，４を形成
する圧力室形成体５，５を配設している。
可能な一対の挟持部３ａ，３ｂに対設したバイヌ３を備
え、それらの挟持部３ａ，３ｂ間に、試料Ｔの両端面に
対して液圧を作用させるための一対圧力室４，４を形成
する圧力室形成体５，５を配設している。
上記圧力室形成体５，５は、それぞれ容器本体６と蓋体
７によつて構成し、両圧力室形成体５，５間に装着した
透明耐圧カバー８を介して所定間隔でバイヌ３の挟持部
３ａ，３ｂにより締付け、これにより圧力室形成体５，
５及び耐圧カバー８を一体化し、圧力室形成体５，５間
における耐圧カバー８内に受液室９を形成している。
７によつて構成し、両圧力室形成体５，５間に装着した
透明耐圧カバー８を介して所定間隔でバイヌ３の挟持部
３ａ，３ｂにより締付け、これにより圧力室形成体５，
５及び耐圧カバー８を一体化し、圧力室形成体５，５間
における耐圧カバー８内に受液室９を形成している。
而して、上記圧力室形成体５，５には、受液室９に面す
る容器本体６の対向壁面に試料Ｔを挿通する通孔１０を
穿設し、また圧力室４，４には圧液流入孔１１及び空気
抜き孔１２を穿設している。上記圧力室４，４内には、
通孔１０から挿入される試料Ｔとの協働によりセルフロ
ツキング機能を発揮して圧力室４を密閉する多層耐圧パ
ツキン１４が配設されている。
る容器本体６の対向壁面に試料Ｔを挿通する通孔１０を
穿設し、また圧力室４，４には圧液流入孔１１及び空気
抜き孔１２を穿設している。上記圧力室４，４内には、
通孔１０から挿入される試料Ｔとの協働によりセルフロ
ツキング機能を発揮して圧力室４を密閉する多層耐圧パ
ツキン１４が配設されている。
該多層耐圧パツキン１４は、その外周縁を容器本体の内
周に密嵌させると共に、その中央に穿設した密嵌孔１５
にシール材を兼ねたグリーヌその他の減摩材１６を介し
て試料Ｔの端部を挿嵌可能とし、且つその周辺をばね１
７等の弾性体によつて通孔１０のある容器本体の内壁に
圧接させ、これにより圧力室４の初期密閉性を確保して
いる。なお、減摩材１６としてのグリースは、作動液体
に不溶性のものを用いる必要があり、例えばタービン油
系の油圧作動油を作動液体として用いる場合には、フロ
ロシリコン系のグリースが好適である。
周に密嵌させると共に、その中央に穿設した密嵌孔１５
にシール材を兼ねたグリーヌその他の減摩材１６を介し
て試料Ｔの端部を挿嵌可能とし、且つその周辺をばね１
７等の弾性体によつて通孔１０のある容器本体の内壁に
圧接させ、これにより圧力室４の初期密閉性を確保して
いる。なお、減摩材１６としてのグリースは、作動液体
に不溶性のものを用いる必要があり、例えばタービン油
系の油圧作動油を作動液体として用いる場合には、フロ
ロシリコン系のグリースが好適である。
また、上記受液室９は耐圧カバー８に穿設した排液孔１
８及びリード線導出孔１９によつて外部と連通させ、該
排液孔１８を液溜め２０に連通させると共に、リード線
導出孔１９から試料Ｔに貼付したヌトレインゲージ２１
のリード線２２を導出して、ひずみ量を遠隔表示する記
録計２３に接続している。
８及びリード線導出孔１９によつて外部と連通させ、該
排液孔１８を液溜め２０に連通させると共に、リード線
導出孔１９から試料Ｔに貼付したヌトレインゲージ２１
のリード線２２を導出して、ひずみ量を遠隔表示する記
録計２３に接続している。
なお、図中２４はシール用のパツキンを示す。
上記試料圧縮部１に接続した駆動部２は、第１図に示す
ように、モータ２６もしくは手動で駆動されるポンプ２
５を備えている。該ポンプ２５は、フイルタ２７を通し
て吸入したタンク２８中の作動液体を、例えば２０００
ｋ９／Ｍｄまで圧縮して送り出すもので、該ポンプ２５
と上記試料圧縮部１の圧液流入孔１１，１１とを接続す
る流路には、希望する圧力を設定するリリーフバルブ２
９、試料Ｔが圧縮される速度を調整するために流量を微
調整可能とした流量制御弁３０、作動流体の逆流を防ぐ
逆止弁３１、及び試料Ｔの破壊時に生じる急激な圧力低
下からプルトン管形圧力計３２及び圧力を電気信号に変
換して遠隔表示する記録計３３の王力センサを保護する
ためのヌナバ一弁３４を接続している。なお、図中３５
及び３６は液溜めを示しているが、これらはタンク２８
と共通のものである。
ように、モータ２６もしくは手動で駆動されるポンプ２
５を備えている。該ポンプ２５は、フイルタ２７を通し
て吸入したタンク２８中の作動液体を、例えば２０００
ｋ９／Ｍｄまで圧縮して送り出すもので、該ポンプ２５
と上記試料圧縮部１の圧液流入孔１１，１１とを接続す
る流路には、希望する圧力を設定するリリーフバルブ２
９、試料Ｔが圧縮される速度を調整するために流量を微
調整可能とした流量制御弁３０、作動流体の逆流を防ぐ
逆止弁３１、及び試料Ｔの破壊時に生じる急激な圧力低
下からプルトン管形圧力計３２及び圧力を電気信号に変
換して遠隔表示する記録計３３の王力センサを保護する
ためのヌナバ一弁３４を接続している。なお、図中３５
及び３６は液溜めを示しているが、これらはタンク２８
と共通のものである。
上記構成を有する圧縮試験装置を用いるには、予め試料
Ｔを第２図に示すように装着し、即ち試料Ｔをその流部
が通孔１０を通して耐圧パツキン１４の密嵌孔１５を貫
通するように田力室４内に挿入し、その端部を多層耐圧
パツキン１４の密嵌孔１５にグリーヌ等の減摩材１６を
介して隙間なく嵌合させ、これにより試料Ｔの端面が作
動液体と接触した状態とする。なお、試料Ｔの端部を多
層耐圧パツキン１４の密嵌孔１５へ挿入する操作は、両
者間に減摩材１６が存在し、且つ耐圧パツキン１４をば
ね１７等の弾性体によつて付勢しているので、極めて容
易に行うことができる。
Ｔを第２図に示すように装着し、即ち試料Ｔをその流部
が通孔１０を通して耐圧パツキン１４の密嵌孔１５を貫
通するように田力室４内に挿入し、その端部を多層耐圧
パツキン１４の密嵌孔１５にグリーヌ等の減摩材１６を
介して隙間なく嵌合させ、これにより試料Ｔの端面が作
動液体と接触した状態とする。なお、試料Ｔの端部を多
層耐圧パツキン１４の密嵌孔１５へ挿入する操作は、両
者間に減摩材１６が存在し、且つ耐圧パツキン１４をば
ね１７等の弾性体によつて付勢しているので、極めて容
易に行うことができる。
而して、リリーフバルブ２９及び流量制御弁３０を調整
した後、ポンプ２５を稼動すれば、初期密閉性が確保さ
れた距力室４中に作動流体が流入して、力室４の内圧が
徐々に上昇し、この圧力が試料Ｔの端面と多層耐王パツ
キン１４に作用する。
した後、ポンプ２５を稼動すれば、初期密閉性が確保さ
れた距力室４中に作動流体が流入して、力室４の内圧が
徐々に上昇し、この圧力が試料Ｔの端面と多層耐王パツ
キン１４に作用する。
初期段階においては、試料Ｔが耐圧パツキン１４の密嵌
孔１５に比較的ゆるく挿入されているが、圧力室４の内
圧の上昇に伴つて試料Ｔ及び耐圧パツキン１４が軸力向
に圧縮されると、それらが圧力とポアソン比で決まる量
だけ軸力向と直角の力向に押拡げられ、従つて液圧の増
大に比例して耐圧パツキン１４と試料Ｔの密着度が高め
られ、即ちセルフロツキング機能を発揮して作動流体の
漏出が確実に防止される。この状態においては、試料Ｔ
と耐圧パツキン１４の密着度と共に摩擦力も増大するが
、両者間にはグリース等を介在させているので、試料Ｔ
の変形を拘束することはない。さらに圧力室４の内圧が
上昇すれば、試料Ｔがその圧力に応じて軸力向に強く田
縮され、やがてその軸力向の中央部分において破壊する
に至る。この破壊に至るまでの圧縮速度は、流量制御弁
３０によつて調整することができる。また、試料Ｔの圧
縮中に圧力室４から作動流体の多少の漏れが生じるが、
吐出量に十分にゆとりのあるポンプ２５を用いて漏出量
より流入量を大きくすればよく、さらに試料Ｔと作動流
体との直接的接触を防ぐには、試料を高分子フイルム、
塗料、グリーヌなどで被覆して保護すればよい。上記圧
縮試験中において、負荷した圧力とそれによる試料Ｔの
ひずみは、それぞれ圧力センサを備えた記録計３３及び
ヌトレインゲージ２１と接続した記録計２３によつて記
録されるが、それらを単一の記録計に入力して「応力一
ひずみ線図」を直接描かせることもできる。
孔１５に比較的ゆるく挿入されているが、圧力室４の内
圧の上昇に伴つて試料Ｔ及び耐圧パツキン１４が軸力向
に圧縮されると、それらが圧力とポアソン比で決まる量
だけ軸力向と直角の力向に押拡げられ、従つて液圧の増
大に比例して耐圧パツキン１４と試料Ｔの密着度が高め
られ、即ちセルフロツキング機能を発揮して作動流体の
漏出が確実に防止される。この状態においては、試料Ｔ
と耐圧パツキン１４の密着度と共に摩擦力も増大するが
、両者間にはグリース等を介在させているので、試料Ｔ
の変形を拘束することはない。さらに圧力室４の内圧が
上昇すれば、試料Ｔがその圧力に応じて軸力向に強く田
縮され、やがてその軸力向の中央部分において破壊する
に至る。この破壊に至るまでの圧縮速度は、流量制御弁
３０によつて調整することができる。また、試料Ｔの圧
縮中に圧力室４から作動流体の多少の漏れが生じるが、
吐出量に十分にゆとりのあるポンプ２５を用いて漏出量
より流入量を大きくすればよく、さらに試料Ｔと作動流
体との直接的接触を防ぐには、試料を高分子フイルム、
塗料、グリーヌなどで被覆して保護すればよい。上記圧
縮試験中において、負荷した圧力とそれによる試料Ｔの
ひずみは、それぞれ圧力センサを備えた記録計３３及び
ヌトレインゲージ２１と接続した記録計２３によつて記
録されるが、それらを単一の記録計に入力して「応力一
ひずみ線図」を直接描かせることもできる。
而して、上記圧縮試１験においては、試料端面を作動液
体と接触させ、その液体を加田することにより試料Ｔを
軸力向に圧縮するようにしたので、試料端面の凹凸にか
かわらずその端面に一様分布荷重を作用させることがで
き、従つて従来の圧子による圧縮試験のように局部集中
応力が発生してその部分が破壊するようなことはなく、
さらに試料端面の接触摩擦により剪断応力が発生して破
壊するようなこともなく、圧縮による試料Ｔの破壊は一
般に軸力向の中央部分で発生し、材料本来の強度を求め
ることが可能となる。
体と接触させ、その液体を加田することにより試料Ｔを
軸力向に圧縮するようにしたので、試料端面の凹凸にか
かわらずその端面に一様分布荷重を作用させることがで
き、従つて従来の圧子による圧縮試験のように局部集中
応力が発生してその部分が破壊するようなことはなく、
さらに試料端面の接触摩擦により剪断応力が発生して破
壊するようなこともなく、圧縮による試料Ｔの破壊は一
般に軸力向の中央部分で発生し、材料本来の強度を求め
ることが可能となる。
また、試料の両端面相互の平行度にかかわりなく、従来
のような極端な偏心荷重が負荷されることもなくなり、
試料Ｔに発生するひずみ及び応力が測定点によつて異な
ることもない。このように本発明によれば、極めて簡単
な構成により容易に圧縮試験を行い得る圧縮試験装置を
提供することができる。
のような極端な偏心荷重が負荷されることもなくなり、
試料Ｔに発生するひずみ及び応力が測定点によつて異な
ることもない。このように本発明によれば、極めて簡単
な構成により容易に圧縮試験を行い得る圧縮試験装置を
提供することができる。
第１図は本発明の実施例の回路構成図、第２図はその試
料圧縮部の断面図である。 ４・・・・・・圧力室、１０・・・・・・通孔、１４・
・・・・・耐圧パツキン、１５・・・・・・密嵌孔、１
６・・・・・・減摩材、Ｔ・・・・・・試料。
料圧縮部の断面図である。 ４・・・・・・圧力室、１０・・・・・・通孔、１４・
・・・・・耐圧パツキン、１５・・・・・・密嵌孔、１
６・・・・・・減摩材、Ｔ・・・・・・試料。
Claims (1)
- １ 作動液体を圧入可能とした一対の圧力室を備え、そ
れらの圧力室の対向壁面に試料の各端部を挿通する通孔
を穿設すると共に、それらの圧力室内に上記試料の端部
がグリースその他の減摩材を介して挿嵌される密嵌孔を
備えた多層耐圧パッキンを配設し、これらの耐圧パッキ
ンを弾性体により上記通孔のある壁面に圧接させたこと
を特徴とする圧縮試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14329680A JPS5916210B2 (ja) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | 圧縮試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14329680A JPS5916210B2 (ja) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | 圧縮試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5767837A JPS5767837A (en) | 1982-04-24 |
| JPS5916210B2 true JPS5916210B2 (ja) | 1984-04-13 |
Family
ID=15335433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14329680A Expired JPS5916210B2 (ja) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | 圧縮試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916210B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4923721B2 (ja) * | 2006-05-15 | 2012-04-25 | 日産自動車株式会社 | シートヒンジフック |
-
1980
- 1980-10-14 JP JP14329680A patent/JPS5916210B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5767837A (en) | 1982-04-24 |
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