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JP4206966B2 - Material testing machine - Google Patents

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JP4206966B2
JP4206966B2 JP2004152916A JP2004152916A JP4206966B2 JP 4206966 B2 JP4206966 B2 JP 4206966B2 JP 2004152916 A JP2004152916 A JP 2004152916A JP 2004152916 A JP2004152916 A JP 2004152916A JP 4206966 B2 JP4206966 B2 JP 4206966B2
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徳晃 小峰
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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

本発明は材料試験機に関し、例えば材料の疲労試験などを行うのに適した材料試験機に関する。   The present invention relates to a material testing machine, for example, a material testing machine suitable for conducting a material fatigue test.

材料試験機においては、一般に、負荷機構を駆動して試験片に引張や圧縮負荷、あるいはこれらの繰り返し負荷を加え、そのときに試験片に作用する試験力とともに試験片の伸びなどの歪み等を計測する。   In a material testing machine, in general, a load mechanism is driven to apply a tensile or compressive load, or a repeated load on the test piece, and the test force acting on the test piece at that time, along with strain such as elongation of the test piece, etc. measure.

負荷機構としては、油圧シリンダを用いるもの(例えば特許文献1参照)や、ねじ棹をモータで回転させてクロスヘッドを移動させるもの(例えば特許文献2参照)が一般に用いられている。
特開2003−28770号公報 特開2002−5801号公報
As the load mechanism, a mechanism using a hydraulic cylinder (for example, see Patent Document 1) and a mechanism for moving a crosshead by rotating a screw rod with a motor (for example, see Patent Document 2) are generally used.
JP 2003-28770 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-5801

ところで、上記したように、従来の材料試験機の負荷機構は、油圧駆動式もしくはねじ棹式のものが殆どであり、空気を駆動源とするものは実用化されていない。その理由は、空気の粘性が小さいために、シリンダのストロークエンドにおいてクッションが効きにくく、かつ、圧縮性の流体であるために応答の減衰が大きく、更には固有振動数が低いことに起因している。   By the way, as described above, most of the load mechanism of the conventional material testing machine is a hydraulic drive type or a screw rod type, and those using air as a drive source have not been put into practical use. The reason is that because the air viscosity is small, the cushion is not effective at the stroke end of the cylinder, and because it is a compressible fluid, the response is greatly attenuated and the natural frequency is low. Yes.

すなわち、油圧シリンダにおいては、図4(A),(B)に模式的に示すように、シリンダ41のシリンダエンド部411と作動油の流入・流出口412の間に、ピストン42の外径寸法よりも僅かに大きな内径寸法を有するクッション部413を形成し、ピストン42が他方のシリンダエンド部414から移動してクッション部413に入ると、シリンダエンド部411とピストン42の間の作動油が当該ピストン42の外周面とクッション部413の間の僅かな隙間を通って流入・流出口412に流れ、そのときの流動抵抗によりシリンダエンド部411とピストン42の間の流体圧力が高くなってクッション効果が得られる。   That is, in the hydraulic cylinder, as schematically shown in FIGS. 4A and 4B, the outer diameter of the piston 42 is provided between the cylinder end portion 411 of the cylinder 41 and the inflow / outlet port 412 of the hydraulic oil. When the cushion portion 413 having a slightly larger inner diameter is formed and the piston 42 moves from the other cylinder end portion 414 and enters the cushion portion 413, the hydraulic oil between the cylinder end portion 411 and the piston 42 It flows into the inflow / outflow port 412 through a slight gap between the outer peripheral surface of the piston 42 and the cushion portion 413, and the fluid pressure between the cylinder end portion 411 and the piston 42 increases due to the flow resistance at that time, and the cushioning effect. Is obtained.

これに対し空気圧シリンダにおいては、作動流体である空気の粘性が低いため、このようなクッション効果を得にくい。有効なクッション効果を得るためには、ピストンとクッション部との隙間を狭くする必要があるが、加工コストが上昇するばかりでなく、故障の原因ともなる。   On the other hand, in a pneumatic cylinder, since the viscosity of air as a working fluid is low, it is difficult to obtain such a cushion effect. In order to obtain an effective cushioning effect, it is necessary to narrow the gap between the piston and the cushion part, but this not only increases the processing cost but also causes a failure.

また、空気圧シリンダにおいては、作動流体である空気が圧縮性の気体であるため、以下に示すように応答の減衰が生じる。すなわち、図5に模式的に示すように、シリンダ51内でピストン52が中立位置にあるとき、上下の空隙の長手方向の長さをL、その体積をVC 、ピストン52の受圧面積をAP としたとき、ピストン52により試験片にFの力を加えるには、シリンダ51内の上下の空隙の圧力差PD が必要となる。シリンダ51に対して空気をサーボバルブを介して流入・流出させる場合には、サーボバルブ内での圧力低下は無視できるので、実際は片側の空隙の圧力は大気圧PA 、もう片側の空隙はPD となる。圧力がPA からPD に上昇する際、空気は圧縮されるため、空隙にPD の圧力を得るためには、空隙の体積VC よりも
C {(PD /PA )−1} ・・(1)
だけ余分な体積(大気圧下での体積)の空気を空隙に流入させる必要があり、その分、応答が減衰してしまう。
Further, in the pneumatic cylinder, since the working fluid air is a compressible gas, the response is attenuated as shown below. That is, as schematically shown in FIG. 5, when the piston 52 is in the neutral position in the cylinder 51, the length in the longitudinal direction of the upper and lower gaps is L, the volume is V C , and the pressure receiving area of the piston 52 is A when is P, the apply force of F to the test piece by the piston 52, the pressure difference P D of the upper and lower gaps in the cylinder 51 is required. When air flows into and out of the cylinder 51 via the servo valve, the pressure drop in the servo valve is negligible, so the pressure on the one side is actually atmospheric pressure P A and the other side is P. D. Since the air is compressed when the pressure increases from P A to P D , in order to obtain the pressure of P D in the gap, V C {(P D / P A ) −1 rather than the volume V C of the gap. } (1)
Only an extra volume (volume under atmospheric pressure) of air needs to flow into the gap, and the response is attenuated accordingly.

更に、シリンダ内の流体の等価ばね定数Kは
K=(AP k)/L ・・(2)
で表され、この式(2)においてAP は前記した通りピストンの受圧面積、Lはピストンが中立位置にあるときの片側のストロークであって、kは空気の体積弾性係数である。図6に示すようなモデルを考え、ピストンの質量をmとすると、空気シリンダにおける共振周波数fは、
Furthermore, the equivalent spring constant K of the fluid in the cylinder is K = (A P k) / L (2)
In this formula (2), AP is the pressure receiving area of the piston, L is the stroke on one side when the piston is in the neutral position, and k is the bulk modulus of air. Considering a model as shown in FIG. 6 and assuming that the mass of the piston is m, the resonance frequency f in the air cylinder is

Figure 0004206966
Figure 0004206966

となる。空気の体積弾性係数kは、油のそれに比して小さいため、共振周波数は油圧シリンダの場合に比して低くなる。 It becomes. Since the bulk elastic modulus k of air is smaller than that of oil, the resonance frequency is lower than that of a hydraulic cylinder.

以上のことから、空気圧シリンダはクッションを効かせにくいこと、応答の減衰が大きいこと、および共振周波数が低いことから、材料試験機の負荷機構のアクチュエータとして空気圧シリンダを用いた場合、特に疲労試験のように試験片に繰り返し負荷を加える試験を行うことが困難であり、これらのことが空気圧シリンダを負荷機構のアクチュエータとして用いた材料試験機は実用化されていなかった。   From the above, the pneumatic cylinder is difficult to cushion, the response is greatly attenuated, and the resonance frequency is low. As described above, it is difficult to perform a test in which a load is repeatedly applied to a test piece, and a material testing machine using a pneumatic cylinder as an actuator for a load mechanism has not been put to practical use.

本発明の課題は、上記した空気圧シリンダを材料試験機の負荷機構のアクチュエータとして用いた場合の諸問題点を克服して、空気圧シリンダを負荷機構のアクチュエータとして備えた材料試験機を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a material testing machine equipped with a pneumatic cylinder as an actuator for a load mechanism, overcoming various problems when the pneumatic cylinder is used as an actuator for a load mechanism of a material testing machine. is there.

上記の課題を解決するため、本発明の材料試験機は、試験片に負荷を加える負荷機構を備え、その負荷機構は、サーボバルブを通じて供給される作動流体によって動作するシリンダをアクチュエータとし、そのシリンダのピストンの変位に応じた負荷が試験片に加えられるように構成された材料試験機において、上記シリンダが空気圧シリンダであり、かつ、その空気圧シリンダの両側のストロークエンド部もしくはピストンの両側の受圧面に、それぞれクッション材が装着され、そのクッション材の厚みの合計が、上記シリンダ内に、試験に必要とされるストロークを上記ピストンに与える空隙を残すだけの寸法となるように、当該クッション材が上記シリンダのストロークエンド部もしくはピストンの受圧面に交換可能に取り付けられていることによって特徴づけられる(請求項1)。 In order to solve the above-described problems, a material testing machine according to the present invention includes a load mechanism that applies a load to a test piece, and the load mechanism uses a cylinder operated by a working fluid supplied through a servo valve as an actuator. In the material testing machine configured such that a load corresponding to the displacement of the piston is applied to the test piece, the cylinder is a pneumatic cylinder and the stroke end portions on both sides of the pneumatic cylinder or the pressure receiving surfaces on both sides of the piston In addition, the cushion material is attached so that the total thickness of the cushion material is a size that leaves a gap that gives the piston a stroke required for the test in the cylinder. and replaceably attached to the pressure receiving surface of the stroke end portion or the piston of the cylinder Characterized by Rukoto (claim 1).

ここで、本発明においては、上記クッション材のシリンダストロークエンド部もしくはピストン受圧面への取り付け面と反対側の表面に、突起もしくは切欠きを形成した構成(請求項)を採用することが好ましい。 Here, in the present invention, it is preferable to employ a configuration in which a protrusion or a notch is formed on the surface of the cushion material opposite to the cylinder stroke end portion or the mounting surface to the piston pressure receiving surface (Claim 2 ). .

また、本発明におけるクッション材の材質としては、ゴム、樹脂、または、上記シリンダおよびピストンを形成する材料よりも軟質の金属を採用することができる(請求項)。 The material for the cushioning material in the present invention can be employed rubber, a resin, or a soft metal than the material forming the cylinder and the piston (claim 3).

本発明は、空気圧シリンダのストロークエンドもしくはピストンの受圧面にクッション材を挿入することにより、簡単な構成のもとにクッション機能を持たせると同時に、そのクッション材の配置により応答の減衰を少なくし、かつ、共振周波数を高めることで、所期の目的を達成しようとするものである。   In the present invention, a cushioning material is inserted into the stroke end of the pneumatic cylinder or the pressure receiving surface of the piston to provide a cushioning function with a simple structure, and at the same time, the damping of the response is reduced by the arrangement of the cushioning material. And, it is intended to achieve the intended purpose by increasing the resonance frequency.

すなわち、請求項1に係る発明によると、ピストンとシリンダエンドとの間にクッション材が設けられているため、従来の油圧シリンダのような作動流体の粘性を利用したクッション部を設けることなく、空気圧シリンダにクッションを効かせることができる。   That is, according to the first aspect of the present invention, since the cushion material is provided between the piston and the cylinder end, the air pressure can be increased without providing a cushion portion utilizing the viscosity of the working fluid as in a conventional hydraulic cylinder. Cushion can be applied to the cylinder.

材料試験機による疲労試験では、軟質の材料を試験する場合のようにストロークの長い試験と、金属材料を試験する場合のようにストロークの短い試験の双方に対応できるように、シリンダ内でのピストンのストロークはある程度以上が必要となる。クッション材はその余分なストロークを少なくする役割を担い、応答の減衰を少なくし、かつ、共振周波数をも高くする。   In a fatigue test using a material testing machine, a piston in a cylinder is used so that both a test with a long stroke, such as when testing a soft material, and a test with a short stroke, such as when testing a metal material. A certain stroke is required. The cushion material plays a role of reducing the extra stroke, reduces the attenuation of the response, and increases the resonance frequency.

すなわち、シリンダ内にクッション材を配置することにより、シリンダ内の空隙が少なくなる結果、(1)式に示したVC が小さくなり、応答の減衰が少なくなる。また、クッション材の配置によりシリンダ内の余分なストロークが短くなる結果、(2)式に示した空気の等価ばね定数Kが大きくなり、(3)式に示した共振周波数fが高くなる。 That is, by disposing the cushion material in the cylinder, as a result of voids in the cylinder is reduced, V C decreases as shown in equation (1), the attenuation of the response decreases. In addition, as a result of the cushion material being disposed, the extra stroke in the cylinder is shortened, and as a result, the equivalent spring constant K of air shown in equation (2) is increased, and the resonance frequency f shown in equation (3) is increased.

そして、請求項1に係る発明では、シリンダ内でのピストンのストロークを、試験に必要とされるストロークのみを残して余分な部分は全てクッション材で埋めてしまうように、クッション材を交換可能にシリンダのストロークエンドもしくピストンの受圧面に取り付けているため、上記した応答の減衰を少なくすることと共振周波数を高くする効果最も大きくすることができる In the invention according to claim 1 , the cushioning material can be replaced so that the stroke of the piston in the cylinder is filled with the cushioning material, leaving only the stroke required for the test. since the mounting to the pressure receiving surface of the piston laying even stroke end of the cylinder, it can be maximized effect of increasing the resonance frequency to reduce the attenuation of the response described above.

また、クッション材をシリンダのストロークエンドもしくはピストンの受圧面に取り付けると、ピストンがストロークエンドに位置している状態では、クッション材が相手部材に密着した状態となってこれらの間に作動用の空気が侵入しにくくなる。そこで、請求項に係る発明のように、クッション材のシリンダストロークエンドもしくはピストン受圧面への取り付け面と反対側の面に、突起もしくは切欠きを設けることによって、作動用の空気の侵入を容易にし、ピストンをスムーズに動作させることができる。 When the cushion material is attached to the stroke end of the cylinder or the pressure receiving surface of the piston, when the piston is located at the stroke end, the cushion material is in close contact with the mating member, and the air for operation is between them. Becomes difficult to invade. Therefore, as in the invention according to claim 2 , by providing a protrusion or a notch on the surface opposite to the cylinder stroke end or the piston pressure receiving surface of the cushion material, it is easy for air for operation to enter. The piston can be operated smoothly.

そして、本発明におけるクッション材の材質としては、ゴム、樹脂を用いることができ、更にはシリンダおよびピストンを形成する材料よりも軟質の金属も使用することもできる。   And as a material of the cushion material in this invention, rubber | gum and resin can be used, Furthermore, a softer metal than the material which forms a cylinder and a piston can also be used.

本発明によれば、材料試験機の負荷機構のアクチュエータとして空気圧シリンダを用いながら、低コストのもとにクッション機能を持たせることができるとともに、応答の減衰を少なくし、共振周波数を高くすることが可能となり、各種疲労試験にも用いることができる。   According to the present invention, while using a pneumatic cylinder as an actuator of a load mechanism of a material testing machine, it is possible to provide a cushion function at a low cost, reduce response attenuation, and increase a resonance frequency. Can be used for various fatigue tests.

しかも、試験に必要とされるストロークのみを残して残余部分をクッション材で埋めるべく当該クッション材をシリンダのストロークエンドもしくはピストンの受圧面に交換可能に設けた構成を採用しているため、応答の減衰の低減効果および共振周波数の増大効果を最も大きくすることができる。 Moreover, because it uses interchangeably provided a configuration the cushioning material to fill in the cushion material the remainder leaving only strokes required for the pressure receiving surface of the stroke end or the piston of the cylinder test, the response The attenuation reduction effect and the resonance frequency increase effect can be maximized.

また、請求項に係る発明のようにクッション材の表面に突起もしくは切欠きを形成することによって、ストロークエンドにおいて相手部材と密着した状態でも空気の侵入が容易となって、ピストンのスムーズな動きが得られる。 Further, by forming protrusions or notches on the surface of the cushioning material as in the invention according to claim 2 , air can easily enter even in a state of close contact with the mating member at the stroke end, and the piston moves smoothly. Is obtained.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施の要部構成を示す部分断面図である。   FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a main configuration of the embodiment of the present invention.

ベース1上にテーブル2が設けられており、このテーブル2の上に複数のコラム3を介してクロスヘッド4が固定されている。テーブル2の下側には、空気圧シリンダ5のシリンダ本体5aが固定されている。この空気圧シリンダ5のピストン5bには軸方向両側にピストンロッド5c,5dが一体に設けられており、上側のピストンロッド5cの先端と、クロスヘッド4の下面にそれぞれ一対の掴み具6a,6bが装着されている。試験片Wはこれら上下一対の掴み具6a,6bに両端部が把持された状態で試験に供される。   A table 2 is provided on the base 1, and a crosshead 4 is fixed on the table 2 via a plurality of columns 3. A cylinder body 5 a of the pneumatic cylinder 5 is fixed to the lower side of the table 2. The piston 5b of the pneumatic cylinder 5 is integrally provided with piston rods 5c and 5d on both sides in the axial direction. It is installed. The test piece W is used for the test in a state where both ends are held by the pair of upper and lower gripping tools 6a and 6b.

上側の掴み具6bとクロスヘッド4の間にはロードセル7が設けられており、試験により試験片Wに作用する荷重はこのロードセル7によって刻々と検出される。また、空気圧シリンダ5の下側のピストンロッド5dにはストロークセンサ8が装着されており、このストロークセンサ8によってピストン5bの刻々の変位が検出される。   A load cell 7 is provided between the upper gripping tool 6 b and the crosshead 4, and a load acting on the test piece W by the test is detected by the load cell 7 every moment. A stroke sensor 8 is attached to the lower piston rod 5d of the pneumatic cylinder 5, and the stroke sensor 8 detects the momentary displacement of the piston 5b.

空気圧シリンダ5には、配管9aもしくは9bを通じて供給される作動用の空気が、サーボバルブ10でコントロールされたうえで供給される。サーボバルブ10を経た空気は、シリンダ本体5aに形成されている通路を経て、シリンダ本体5a内の上側もしくは下側の空隙に供給される。   The pneumatic cylinder 5 is supplied with operating air supplied through the pipe 9 a or 9 b after being controlled by the servo valve 10. The air passing through the servo valve 10 is supplied to the upper or lower gap in the cylinder body 5a through a passage formed in the cylinder body 5a.

ピストン5bの両側の受圧面には、それぞれ例えばゴムなどの弾性材料からなるクッション材11が取り付けられている。各クッション材11は、図2(A)に正面図を、同図(B)にそのB−B断面図を示すように、ピストン5bの受圧面に対して複数のねじSによって固定されているとともに、受圧面に対する取り付け面と反対側の面には、複数の突起Cが形成されている。シリンダ本体5aの両側のエンドは、蓋5e,5fによって閉鎖されており、この蓋5eまたは5fを取り外してピストン5bを取り出すことによって、各クッション材11を随意に交換することができるようになっている。   Cushioning materials 11 made of an elastic material such as rubber are attached to the pressure receiving surfaces on both sides of the piston 5b. Each cushion material 11 is fixed to the pressure receiving surface of the piston 5b by a plurality of screws S, as shown in FIG. 2 (A) and a front view in FIG. 2 (B). In addition, a plurality of protrusions C are formed on the surface opposite to the mounting surface with respect to the pressure receiving surface. Ends on both sides of the cylinder body 5a are closed by lids 5e and 5f. By removing the lid 5e or 5f and taking out the piston 5b, the cushion members 11 can be arbitrarily replaced. Yes.

試験片Wに繰り返し負荷を加える疲労試験においては、各クッション材11の厚みの合計を、シリンダ本体5a内に試験に必要とされるストローク分だけの空隙が残る寸法に設定される。 In the fatigue test to apply a repetitive load to the test piece is W, the total thickness of the cushion member 11, the gap only stroke required for the test in the cylinder body 5a is set to the remaining Ru dimensions.

さて、以上の実施の形態によれば、ピストン5bを往復動させたとき、ピストン5bが上下のストロークエンドに達したときに、当該ピストン5bとシリンダ本体5aのエンド部の蓋蓋5e,5fの間に弾性材料からなるクッション材11が介在しているため、良好なクッション機能が発揮される。また、各クッション材11の表面に突起Cが形成されているため、各クッション材11は上下のストロークエンドにおいてシリンダ本体5aのストロークエンド部の蓋5e,5fに対して突起Cのみが当接した状態となり、一方のストロークエンドから他方側に移動させるべくこれらの間に空気を供給したとき、空気は容易にこれら両者間に侵入し、ピストン5bをスムーズに移動させることができる。   Now, according to the above embodiment, when the piston 5b is reciprocated, when the piston 5b reaches the upper and lower stroke ends, the lids 5e and 5f of the end portions of the piston 5b and the cylinder body 5a are connected. Since the cushion material 11 made of an elastic material is interposed therebetween, a good cushion function is exhibited. Further, since the projections C are formed on the surface of each cushion material 11, each cushion material 11 is in contact with the lids 5e and 5f of the stroke end portion of the cylinder body 5a only at the upper and lower stroke ends. When air is supplied between the two in order to move from one stroke end to the other, the air easily enters between the two, and the piston 5b can be moved smoothly.

また、図3に模式的に示すように、ピストン5bがシリンダ本体5a内の中立位置にあるとき、クッション材を11を設けない場合における上下の空隙の長手方向寸法をLとし、試験に必要なストロークを片側でΔとしたとき、上記した厚さの設定方法では各クッション材11の厚さはL−Δとなるが、このクッション材11の装着により、ピストン5bが中立位置にあるとき、シリンダ本体5a内の上下の空隙の体積VC ′は、ピストン5bの受圧面積をAP とすると、
C ′={L−(L−Δ)}AP =ΔAP ・・(4)
となる。これは、同じ空気圧シリンダを用いてクッション材11を用いない場合における空隙の体積VC に比して、(L−Δ)AP だけ小さくなることを意味し、前記した(1)式で表される、空気の圧縮に起因するシリンダ内への空気の所要流入量を減らすことが可能となり、その分、応答の減衰を減らすことができる。
Further, as schematically shown in FIG. 3, when the piston 5b is in a neutral position in the cylinder body 5a, the longitudinal dimension of the upper and lower gaps when the cushion material 11 is not provided is L, which is necessary for the test. When the stroke is set to Δ on one side, the thickness of each cushion member 11 is L−Δ in the above-described thickness setting method, but when the piston 5b is in the neutral position due to the attachment of the cushion member 11, the cylinder upper and lower gap volume V C of the main body 5a ', when the pressure receiving area of the piston 5b and a P,
V C ′ = {L− (L−Δ)} A P = ΔA P (4)
It becomes. Table In this, as compared with the volume V C of the voids in the case of not using the cushion member 11 by using the same pneumatic cylinder, (L-delta) means to become smaller by A P, wherein the (1) The required amount of air flowing into the cylinder due to the compression of air can be reduced, and the attenuation of the response can be reduced accordingly.

更に、ピストン5bの両側に厚さ(L−Δ)のクッション材11を取り付けることにより、共振周波数f′は   Further, by attaching a cushion material 11 having a thickness (L−Δ) to both sides of the piston 5b, the resonance frequency f ′ is

Figure 0004206966
Figure 0004206966

となり、クッション材11を設けない場合の(3)式で表される共振周波数fに比して高くすることができる。 Therefore, it can be made higher than the resonance frequency f expressed by the expression (3) when the cushion material 11 is not provided.

上の実施の形態においては、各クッション材11をピストン5bの受圧面に取り付けた例を示したが、シリンダ本体5aおよび蓋5e側に取り付けても、上記と全く同等の効果を奏することができる。この場合、各クッション材11に空気の通路を設けて、シリンダ本体5aに形成させれている空気の通路と連通させ、シリンダ本体5a内の空隙に空気を流入させるように構成することができる。 In the embodiment of the following, although the example in which each cushion member 11 to the pressure receiving surface of the piston 5b, be attached to the cylinder body 5a and the lid 5e side is possible to obtain exactly the same effect as above it can. In this case, an air passage can be provided in each cushion member 11 so as to communicate with the air passage formed in the cylinder body 5a so that air can flow into the gap in the cylinder body 5a.

本発明の実施の形態の要部構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the principal part structure of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるクッション材11の正面図(A)およびそのB−B断面図(B)である。It is the front view (A) of the cushioning material 11 in embodiment of this invention, and its BB sectional drawing (B). 本発明の実施の形態の空気圧シリンダ5の模式図で示す作用説明図である。It is action explanatory drawing shown with the schematic diagram of the pneumatic cylinder 5 of embodiment of this invention. 油圧シリンダ等において用いられているクッション機構の説明図である。It is explanatory drawing of the cushion mechanism currently used in a hydraulic cylinder etc. 従来の空気圧シリンダの模式図で示す応答の減衰と共振周波数の説明図である。It is explanatory drawing of the response attenuation | damping and resonance frequency which are shown with the schematic diagram of the conventional pneumatic cylinder. 図5の空気圧シリンダの振動モデルである。6 is a vibration model of the pneumatic cylinder of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ベース
2 テーブル
3 コラム
4 クロスヘッド
5 空気圧シリンダ
5a シリンダ本体
5b ピストン
5c,5d ピストンロッド
5e,5f 蓋
6a,6b 掴み具
7 ロードセル
8 ストロークセンサ
9a,9b 空気配管
10 サーボバルブ
11 クッション材
C 突起
S ねじ
W 試験片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Table 3 Column 4 Cross head 5 Pneumatic cylinder 5a Cylinder body 5b Piston 5c, 5d Piston rod 5e, 5f Lid 6a, 6b Grasp 7 Load cell 8 Stroke sensor 9a, 9b Air piping 10 Servo valve 11 Cushion material C Protrusion S Screw W Specimen

Claims (3)

試験片に負荷を加える負荷機構を備え、その負荷機構は、サーボバルブを通じて供給される作動流体によって動作するシリンダをアクチュエータとし、そのシリンダのピストンの変位に応じた負荷が試験片に加えられるように構成された材料試験機において、
上記シリンダが空気圧シリンダであり、かつ、その空気圧シリンダの両側のストロークエンド部もしくはピストンの両側の受圧面に、それぞれクッション材が装着され、そのクッション材の厚みの合計が、上記シリンダ内に、試験に必要とされるストロークを上記ピストンに与える空隙を残すだけの寸法となるように、当該クッション材が上記シリンダのストロークエンド部もしくはピストンの受圧面に交換可能に取り付けられていることを特徴とする材料試験機。
A load mechanism for applying a load to the test piece is provided. The load mechanism is configured such that a cylinder operated by a working fluid supplied through a servo valve is an actuator, and a load corresponding to the displacement of the piston of the cylinder is applied to the test piece. In the configured material testing machine,
The cylinder is a pneumatic cylinder, and a cushion material is attached to the stroke end part on both sides of the pneumatic cylinder or the pressure receiving surface on both sides of the piston, and the total thickness of the cushion material is tested in the cylinder. The cushion material is replaceably attached to the stroke end portion of the cylinder or the pressure receiving surface of the piston so as to have a size that leaves a gap for giving the stroke required for the piston to the piston. Material testing machine.
上記クッション材のシリンダストロークエンド部もしくはピストン受圧面への取り付け面と反対側の表面に、突起もしくは切欠きが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の材料試験機。 The mounting surface and opposite surface to the cylinder stroke end portion or the piston pressure-receiving surface of the cushioning material, the material testing machine according to claim 1, characterized in that it is projecting or notches formed. 上記クッション材が、ゴム、樹脂、または、上記シリンダおよびピストンを形成する材料よりも軟質の金属によって形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の材料試験機。 The material testing machine according to claim 1 or 2 , wherein the cushion material is made of rubber, resin, or a metal softer than the material forming the cylinder and the piston.
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