(57)【要約】【課題】  消費電力および作動油の劣化を低減させることができ、所望の試験速度を実現することが可能な材料試験機を提供する。【解決手段】  油圧源３０は、作動油を貯留するオイルタンク３６と、可変流量供給ユニット５０と、１〜ｎ個の複数の定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｎと、この油圧源３０から油圧シリンダへ供給される作動油の供給圧力を調整するためのリリーフ弁３２とを備える。可変流量供給ユニット５０および定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｎは、油圧源３０から油圧シリンダ２１に向けて作動油を供給する管路３７から延設された管路３５に並列に接続されている。試験条件に応じて必要な分だけの定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｎをオンにする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供試体に対して試験力を付与することにより材料試験を行う材料試験機において、
油圧シリンダと、
インバータ制御により回転数が変更される可変速モータと、この可変速モータにより駆動される油圧ポンプとを有する可変流量供給ユニットと、一定回転数で回転する定速モータにより駆動される油圧ポンプを有する複数の定流量供給ユニットと、を備え、前記油圧シリンダに対して作動油を供給する油圧源と、
前記複数の定流量供給ユニットにおける定速モータを選択的に駆動させるとともに、前記可変流量供給ユニットにおけるインバータを制御することにより、前記可変速モータの回転数を変更する制御部、
を備えたことを特徴とする材料試験機。
【請求項２】
請求項１に記載の材料試験機において、
前記供試体に対して試験力を付与して材料試験を行うときの試験条件を入力する入力部と、
前記入力部により入力された試験条件を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、予め設定され前記記憶部に記憶された試験条件に応じて、前記複数の定流量供給ユニットにおける各定速モータを選択的に駆動させるとともに、前記可変流量供給ユニットにおける前記可変速モータの回転数を変更する材料試験機。
【請求項３】
請求項２に記載の材料試験機において、
前記試験条件には、前記供試体に付与する試験力、または、前記油圧シリンダのシリンダロッドのストロークを含む材料試験機。
【請求項４】
請求項１に記載の材料試験機において、
前記油圧源は、一端が前記油圧源から前記油圧シリンダに向けて作動油を供給する管路に接続され、他端が前記可変流量供給ユニットおよび前記複数の定流量供給ユニットの各油圧ポンプの作動油吐出側に接続された管路に、各々チェック弁を備える材料試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は材料試験機に関し、特に、油圧シリンダを駆動源とする材料試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料試験機においては、一般に、負荷機構の駆動により試験片等の供試体に対して、各種の負荷を加えている。例えば、試験片に対して疲労試験を行う場合には、試験片に連続して振動を付与している。そして、試験片に振動を付与するための負荷機構の駆動源としては、油圧シリンダが使用されている。
【０００３】
このような油圧シリンダを駆動源とする材料試験機においては、油圧シリンダに対して作動油を供給するために、油圧ポンプとモータを搭載した油圧源が使用される。そして、この油圧ポンプを駆動するためのモータは、例えば、ＡＣ電源で動作する誘導モータ等が使用され、材料試験の実行中においては、その回転数が一定に維持されている。また、油圧源から油圧シリンダに供給される作動油の供給圧は、例えば、リリーフ弁等を使用することによって一定圧に設定され、材料試験の実行中においては、その設定供給圧が維持される構成となっている。
【０００４】
このような材料試験機における油圧源は、材料試験機に要求される最大パフォーマンスに応じた容量のものが選定される。したがって、作動油の最大吐出量や最大吐出圧等は、材料試験機に要求される油圧シリンダの最大移動速度や最大の試験力等の最大パフォーマンスと関連付けられている。しかしながら、実際の材料試験時には、その最大パフォーマンスが要求される時間が短い場合も多い。このため、最大パフォーマンスに応じた容量の油圧源が搭載された材料試験機は、必要以上に電力を消費しているという問題がある。また、最大パフォーマンスが要求されていないにもかかわらず、油圧ポンプを駆動するモータの回転数や作動油の供給圧力が高い状態のまま材料試験機の運転を続けた場合には、作動油の劣化が必要以上にすすむという問題も生ずる。
【０００５】
このような問題を鑑み、特許文献１においては、油圧式アクチュエータに対して作動油を供給する油圧源の油圧ポンプを駆動するモータを回転数可変のものとし、材料試験を行うときの油圧シリンダのシリンダロッドのストロークに応じてインバータを制御することによりモータの回転数を変更する材料試験機が開示されている。
【０００６】
また、このような材料試験機において、最大パフォーマンスに応じた容量の油圧源には、複数の油圧ポンプとモータが搭載されたものがある（特許文献２参照）。特許文献２に記載されたような、複数の油圧ポンプを備える油圧源では、吐出量の異なる油圧ポンプを選択的に駆動させることで、油圧シリンダへ供給する作動油の流量を多段的に変更し、試験速度を実現するための作動油の吐出量を調整するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１８５７５５号公報
【特許文献２】特開平２−２６８２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された材料試験機のように、インバータにより油圧ポンプを駆動するモータの回転数を制御する構成を、そのまま複数の油圧ポンプを備える油圧源に採用すると、それぞれの油圧ポンプを駆動する各モータに対してインバータを配設することになり、装置が高額化する。
【０００９】
また、特許文献２のように、吐出量の異なる油圧ポンプを選択的に駆動させる方式では、多段的にしか作動油の流量を変更することができない。従来は、所望の試験速度を実現するために、リリーフ弁を使用して油圧シリンダに供給する圧力を調整しているが、さらに、リリーフ弁を介してオイルタンクに戻される作動油の量を低減して、消費電力および作動油の劣化を低減することが求められている。
【００１０】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、消費電力および作動油の劣化を低減させることができ、所望の試験速度を実現することが可能な材料試験機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、供試体に対して試験力を付与することにより材料試験を行う材料試験機において、油圧シリンダと、インバータ制御により回転数が変更される可変速モータと、この可変速モータにより駆動される油圧ポンプとを有する可変流量供給ユニットと、一定回転数で回転する定速モータにより駆動される油圧ポンプを有する複数の定流量供給ユニットと、を備え、前記油圧シリンダに対して作動油を供給する油圧源と、前記複数の定流量供給ユニットにおける定速モータを選択的に駆動させるとともに、前記可変流量供給ユニットにおけるインバータを制御することにより、前記可変速モータの回転数を変更する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記供試体に対して試験力を付与して材料試験を行うときの試験条件を入力する入力部と、前記入力部により入力された試験条件を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、予め設定され前記記憶部に記憶された試験条件に応じて、前記複数の定流量供給ユニットにおける各定速モータを選択的に駆動させるとともに、前記可変流量供給ユニットにおける前記可変速モータの回転数を変更する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記試験条件には、前記供試体に付与する試験力、または、前記油圧シリンダのシリンダロッドのストロークを含む。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記油圧源は、一端が前記油圧源から前記油圧シリンダに向けて作動油を供給する管路に接続され、他端が前記可変流量供給ユニットおよび前記複数の定流量供給ユニットの各油圧ポンプの作動油吐出側に接続された管路に、各々チェック弁を備える。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、油圧源に可変流量供給ユニットと、複数の定流量供給ユニットとが備えられ、可変流量供給ユニットの可変速モータの回転数を変更し、複数の定流量供給ユニットの各定速モータを選択的に駆動させる制御部を備えることから、駆動させる必要のない定速モータを停止させて、消費電力および作動油の劣化を低減することができる。また、可変速モータの回転数と、定速モータの駆動台数との組み合わせにより、広範囲での作動油の吐出量を実現することができ、所望の試験速度を実現することが可能となる。
【００１６】
請求項２および請求項３に記載の発明によれば、制御部は、予め記憶部に記憶された試験条件に応じて、複数の定流量供給ユニットにおける各定速モータを選択的に駆動させるとともに、可変流量供給ユニットにおける可変速モータの回転数を変更することから、より効率的に消費電力を低減することが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、油圧源に、一端が油圧源から前記油圧シリンダに向けて作動油を供給する管路に接続され、他端が可変流量供給ユニットおよび複数の定流量供給ユニットの各油圧ポンプの作動油吐出側に接続された管路に、各々チェック弁を備えることから、可変速モータの急激な回転数の変動による圧力変動、および、定速モータのオン／オフ時における圧力変動の影響が、試験波形に及ぶことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明に係る材料試験機の概要図である。
【図２】油圧源３０を示す概要図である。
【図３】この発明に係る材料試験機の制御系の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図４】この発明における油圧ポンプ５３、６３ａ〜６３ｎによる作動油の吐出量とモータ５４、６４ａ〜６４ｎの回転数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る材料試験機の概要図である。
【００２０】
この材料試験機は、テーブル１１により支持された一対のコラム１２と、これらのコラム１２により支持された架台１３とを備える。この架台１３には、供試体としての試験片１０に試験力を負荷するための油圧シリンダ２１が配設されている。この油圧シリンダ２１は、作動油の供給量を弁開度により決定するサーボ弁２２と、油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５の変位を検出する変位検出器２６とに接続されている。油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５には、試験片１０を掴むつかみ具２９が取り付けられている。
【００２１】
テーブル１１の上には、試験力を検出するための試験力検出器としてのロードセル２７と試験片１０を固定するためのつかみ具２９が搭載されている。また、テーブル１１の下方には、油圧シリンダ２１を動作させるための作動油を供給する油圧源３０が配置されている。
【００２２】
また、この材料試験機は、ＣＰＵ等の演算装置を備え装置全体を制御するための制御部４０と、各種のデータを記憶する記憶部４４を備える。この制御部４０は、表示部４１および入力部４２を備えたパーソナルコンピュータ４３と接続されている。上述したサーボ弁２２は、制御部４０から供給される制御信号によってその弁開度が制御される。また、変位検出器２６の出力信号と、ロードセル２７の出力信号とは、材料試験の実行中に、所定時間ごとに制御部４０に取り込まれる。
【００２３】
油圧シリンダ２１は、油圧源３０から供給される作動油によって動作する。この油圧源３０からの作動油は、管路３７からサーボ弁２２を介して油圧シリンダ２１に供給される。また、油圧シリンダ２１から排出された作動油は、サーボ弁２２を通過した後、管路３８を介して油圧源３０に戻される。
【００２４】
図２は、上述した油圧源３０を示す概要図である。図３は、この発明に係る材料試験機の制御系の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００２５】
この油圧源３０は、作動油を貯留するオイルタンク３６と、可変流量供給ユニット５０と、１〜ｎ個の複数の定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｎと、この油圧源３０から油圧シリンダ２１へ供給される作動油の供給圧力を調整するためのリリーフ弁３２とを備える。可変流量供給ユニット５０および定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｎは、油圧源３０から油圧シリンダ２１に向けて作動油を供給する管路３７から延設された管路３５に並列に接続されている。
【００２６】
可変流量供給ユニット５０は、油圧ポンプ５３と、この油圧ポンプ５３を駆動するためのモータ５４と、このモータ５４の回転数を変更するためのインバータ５５と、を備える。ここで、モータ５４としては、誘導モータや同期モータなどの、交流電源を供給されることにより回転するとともに、インバータ５５の制御によりその回転数が変更可能な可変速モータが使用される。モータ５４は、制御部４０からの制御信号により、オン／オフが制御される。そして、制御部４０からインバータ５５に供給される周波数制御信号により、モータ５４の回転数が変更される。
【００２７】
可変流量供給ユニット５０は、油圧ポンプ５３から管路３５に供給する作動油の圧力を調整するためのリリーフ弁５２を備える。リリーフ弁５２は、油圧ポンプ５３から管路３５に至る管路５７から分岐し、その終端がオイルタンク３６に作動油を戻す管路３９に接続された管路５８に介挿されている。このリリーフ弁５２としては、比例電磁式リリーフ弁が使用される。そして、制御部４０から供給される圧力制御信号によって弁開度が制御されるリリーフ弁５２の作用により、所定圧力以上の作動油が、オイルタンク３６に戻される。このようにリリーフ弁５２を制御することにより、モータ５４の急激な回転数の変動等による圧力変動の影響を、試験波形に与えないようにしている。
【００２８】
定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｎは、それぞれ油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎと、この油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎを各々駆動するためのモータ６４ａ〜６４ｎと、を備える。ここで、モータ６４ａ〜６４ｎとしては、誘導モータや同期モータなどの、交流電源を供給されることにより回転するとともに、電源周波数に応じた一定速度で回転する定速度モータが使用される。モータ６４ａ〜６４ｎは、制御部４０からの制御信号により、オン／オフが制御される。
【００２９】
定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｎは、各油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎから管路３５に供給する作動油の圧力を調整するためのリリーフ弁６２ａ〜６２ｎを備える。このリリーフ弁６２ａ〜６２ｎは、各油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎから管路３５に至る管路６７ａ〜６７ｎから分岐し、その終端がオイルタンク３６に作動油を戻す管路３９に接続された管路６８ａ〜６８ｎに介挿されている。このリリーフ弁６２ａ〜６２ｎとしては、比例電磁式リリーフ弁が使用される。そして、制御部４０から供給される圧力制御信号によって、弁開度が制御されるリリーフ弁６２ａ〜６２ｎの作用により所定圧力以上の作動油が、オイルタンク３６に戻される。これらリリーフ弁６２ａ〜６２ｎの作用により、モータ６４ａ〜６４ｎのオン／オフ時における圧力変動の影響を、試験波形に与えないようにしている。
【００３０】
さらに、可変流量供給ユニット５０における油圧ポンプ５３から管路３５に至る流路と、各定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｎにおける油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎから管路３５に至る流路には、チェック弁３３が介挿されている。なお、各チャック弁３３は、上述したリリーフ弁５２およびリリーフ弁６２ａ〜６２ｎが介挿されている管路５８、６８ａ〜６８ｎの分岐点よりも、管路３５側に配設される。これらのチェック弁３３の作用により、さらに、モータ５４の急激な回転数の変動による圧力変動、および、モータ６４ａ〜６４ｎのオン／オフ時における圧力変動の影響を、試験波形に与えないようにしている。
【００３１】
リリーフ弁３２は、管路３７を介して油圧源３０から油圧シリンダ２１に供給する作動油の供給圧力を調整するためのものである。リリーフ弁３２としては、制御部４０から供給される圧力制御信号によって、弁開度が制御される比例電磁式リリーフ弁が使用される。オイルタンク３６に貯留された作動油は、油圧ポンプ５３と選択的に駆動される油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎの作用により、管路３７に接続される管路３５に圧送される。そして、この管路３５に圧送された作動油の圧力は圧力計３４を利用してモニターされ、リリーフ弁３２の作用により一定圧力となった状態で、管路３７を介して油圧シリンダ２１に送られる。なお、所定圧力以上となった作動油は、リリーフ弁３２および管路３９を介してオイルタンク３６に回収される。
【００３２】
また、油圧シリンダ２１から戻される作動油は、管路３８および管路３９を介してオイルタンク３６に回収される。
【００３３】
以上のような構成を有する材料試験機においては、試験片１０をつかみ具２９により支持した状態で、油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５によりつかみ具２９を往復移動させ、この試験片１０に対して振動を付与する。このときの油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークは、変位検出器２６により検出される。また、このときに試験片１０に付与される試験力は、ロードセル２７により検出される。そして、上述したように、このときの変位検出器２６の出力信号と、ロードセル２７の出力信号とは、所定時間ごとに制御部４０に取り込まれる。
【００３４】
次に、この発明の特徴である、油圧ポンプ５３および油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎの制御の基本的な考え方について説明する。図４は、この発明における油圧ポンプ５３、６３ａ〜６３ｎによる作動油の吐出量とモータ５４、６４ａ〜６４ｎの回転数（ｒｐｍ）との関係を示すグラフである。グラフの縦軸は、油圧ポンプ５３、６３ａ〜６３ｎによる作動油の吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）を示し、横軸は、モータ５４、６４ａ〜６４ｎの回転数を示す。また、図４における丸枠内のグラフは、油圧ポンプ５３による作動油の吐出量とモータ５４の回転数との関係を、油圧ポンプ５３、６３ａ〜６３ｎによる作動油の吐出量とモータ５４、６４ａ〜６４ｎの回転数との関係を示すグラフと同じスケールで示すものである。なお、この明細書における回転数とは単位時間当たりにモータが回転する数を表しており、単位はｒｐｍである。
【００３５】
この発明に係る材料試験機で供試体としての試験片１０の材料試験を実行するときには、材料試験機の運転モードと試験条件を設定する。材料試験機の運転モードとしては、変位検出器２６により検出した油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５のストロークを制御量とするストローク制御モードや、ロードセル２７により検出した試験片１０に対する試験力を制御量とする試験力制御モード、あるいは、試験片１０のひずみによる変位量を制御量とするひずみ制御モード、さらには、これらのモードを組み合わせたその他の制御モードを選択することができる。そして、試験条件としては、例えば、シリンダロッド２５のストローク、試験片１０に付与すべき試験力の大きさを設定する。これらの設定値は、図１に示す入出力用コンピュータ４３の入力部４２により入力され、記憶部４４に記憶される。以下、試験条件としてシリンダロッド２５のストロークが設定されている場合を例に説明する。
【００３６】
次に、制御部４０において、予め記憶されたシリンダロッド２５の往復移動のストロークに基づいて、定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｎにおける油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎを駆動するモータ６４ａ〜６４ｎのうち、いずれを試験中に運転するかを選択するとともに、可変流量供給ユニット５０における油圧ポンプ５３を駆動するためのモータ５４の回転数が演算される。この運転するモータの選択とモータ５４の回転数の演算は、以下のようにして実行される。
【００３７】
すなわち、材料試験を実行する際に、油圧ポンプ５３および選択的に駆動される油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎからの作動油の単位時間あたりの吐出量の合計である総吐出量Ｄ（Ｌ／ｍｉｎ）は、油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５の往復ストロークの振幅をａ（ｍｍ）、周波数をｆ（Ｈｚ）、油圧シリンダ２１の断面積をＡ（ｍｍ２  ）とし、ｃ１を係数とした場合に、下記の式（１）で表される。
【００３８】
Ｄ＝ｃ１・ｆ・ａ・Ａ  ・・・  （１）
【００３９】
そして、油圧ポンプ５３の吐出量とモータ５４の回転数とは比例関係にあり、油圧ポンプ５３および選択的に駆動される油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎからの作動油の総吐出量Ｄは、それらを駆動するモータ５４、６４ａ〜６４ｎの回転数の合計である総回転数と比例関係にある。このため、上記式（１）より求められた供給速度（総吐出量Ｄ）から、油圧ポンプ６３ａ〜６３ｎから作動油を吐出させるために一定の回転数により駆動するモータ６４ａ〜６４ｎのうち、どれだけの数のモータを駆動させ、さらに、油圧ポンプ５３から作動油を吐出させるために必要とされるモータ５４の回転数を演算することが可能となる。例えば、総回転数をモータ６４ａ〜６４ｎの１台当たりの回転数で除して、モータ６４ａ〜６４ｎのうち何台のモータを駆動させるかを求め（定速度モータの駆動台数を求め）、総回転数をモータ６４ａ〜６４ｎの１台当たりの回転数で除した余りの回転数を、モータ５４の回転数とすることができる。
【００４０】
駆動させる定速度モータの数が決まり、モータ６４ａ〜６４ｎのうちのどのモータを駆動させるかが選択され、さらに、モータ５４の回転数が演算されると、試験開始時に、制御部４０から、モータ５４およびモータ６４ａ〜６４ｎのうち選択されたモータを起動するオン信号が送信される。そして、制御部４０からインバータ５５へ周波数制御信号が送信され、調整された回転数でモータ５４が駆動する。
【００４１】
すなわち、図４に示すように、定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｅにおけるモータ６４ａ〜６４ｅのうち、６４ａのみを駆動したとき、６４ａ＋ｂの２台を駆動させたとき、６４ａ＋ｂ＋ｃの３台を駆動させたとき等、モータ６４ａ〜６４ｅのうち駆動させる台数が変わると、油圧ポンプ６３ａ〜６３ｅからの作動油の吐出量は、黒丸で示すように、等間隔の点で変化することになる。そこで、可変流量供給ユニット５０におけるモータ５４を駆動し、モータ５４の回転数を上げていくと、モータ６４ａ〜６４ｅだけでは実現できない点と点との間の吐出量を実現することができる。図４のグラフに実線で示すように、この材料試験機では、定速モータと可変速モータの制御の組み合わせにより、あらゆる供給速度での試験が実現可能となる。したがって、所望の試験速度を実現することが可能となる。
【００４２】
また、制御部４０は、試験中にロードセル２７により検出された試験片１０に対する試験力の大きさを読み込み、その読み込まれた試験力の大きさに基づいて、油圧シリンダ２１に供給する作動油の圧力を演算する。この演算は、以下のようにして実行される。
【００４３】
すなわち、油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力Ｐ（ＭＰａ）は、試験片１０に対する試験力をＬ（ｋＮ）とし、ｃ２を係数とした場合、下記の式（２）で表される。
【００４４】
Ｐ＝ｃ２・Ｌ  ・・・  （２）
【００４５】
このため、この式（２）により、油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力を演算することが可能となる。
【００４６】
油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力が演算されれば、制御部４０からの指令により、リリーフ弁３２を制御して油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力を調整する。また、この材料試験機においては、試験中に必要に応じて、可変流量供給ユニット５０におけるリリーフ弁５２と、定流量供給ユニット６０ａ〜６０ｎにおけるリリーフ弁６２ａ〜６２ｎを調整し、管路３５における圧力変動を低減するようにしている。
【００４７】
以上のように、この発明に係る材料試験機によれば、予め記憶させた油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５のストロークに基づいて、モータ６４ａ〜６４ｎを選択的に駆動するとともに、モータ５４の回転数を変更することから、モータ６４ａ〜６４ｎのうち、駆動させる必要のないモータによる電力消費をゼロにすることが可能となる。このため、材料試験を行う場合の消費電力を大幅に低減させることが可能となる。さらに、油圧源３０において駆動させる必要のないモータを停止させていることから、オイルタンク３６から吸引されて再度オイルタンク３６に戻される、いわゆる油圧源３０内を循環する作動油の量も減少させることができる。したがって、作動油の劣化を低減することが可能となる。
【００４８】
また、この発明に係る材料試験機では、試験片１０に対して付与する試験力の大きさに基づいて油圧シリンダ２１に供給する作動油の供給圧力を変更することから、低い試験力での材料試験では、油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力を低減させることにより、消費電力をさらに低減させることが可能となる。
【００４９】
さらに、この発明に係る材料試験機は、油圧源３０に搭載される複数のモータのうち、インバータ制御される可変速モータはモータ５４の１台ですむことから、装置が高額化することがない。
【００５０】
上述した例では、試験開始前に試験条件としてシリンダロッド２５のストロークを記憶部４４に記憶させているが、試験条件として、試験力を設定した場合には、予め記憶された試験力から作動油の供給圧力を演算し、モータ６４ａ〜６４ｎのうち駆動させるモータの選択と、モータ５４の回転数については、試験中に変位検出器２６で検出した油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５のストロークに基づいて決めるようにしてもよい。
【００５１】
このように試験条件として試験力を設定して試験を開始したときには、例えば、変位検出器２６の検出値が安定するまで、モータ５４およびモータ６４ａ〜６４ｎの全てを起動し、その後、油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５のストロークから、モータ６４ａ〜６４ｎのうち駆動させるモータの選択と、モータ５４の回転数の演算が完了したら、制御部４０からの制御信号によりモータ６４ａ〜６４ｎのうち駆動させる必要のないモータをオフにして駆動を停止させるとともに、インバータ５５によりモータ５４の回転数を調整するようにすればよい。この場合においても、消費電力と作動油の劣化とを低減させることが可能となる。なお、試験中にモータ６４ａ〜６４ｎを停止させるときは、モータ６４ａ〜６４ｎをオフにした時の影響が試験波形に及ばないように、リリーフ弁６２ａ〜６２ｎを制御する。
【００５２】
また、本試験に先だって予備試験を実行し、この予備試験の実行中に、制御部４０が読み込んだ、変位検出器２６により検出された油圧シリンダ２１におけるシリンダロッド２５の往復移動のストロークを記憶部４４に記憶させ、この記憶部４４に記憶されたストロークに基づいて、モータ６４ａ〜６４ｎのうち本試験実行時に駆動させるモータを選択するとともに、モータ５４の回転数を演算するようにしてもよい。予備試験に対して、例えば、５０倍の時間をかけて行われる本試験において、駆動させる必要のないモータを停止させておけば、本試験実行中の無駄な電力消費を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１０      試験片
１１      テーブル
１２      コラム
１３      架台
２１      油圧シリンダ
２２      サーボ弁
２５      シリンダロッド
２６      変位検出器
２７      ロードセル
２９      つかみ具
３０      油圧源
３２      リリーフ弁
３３      チェック弁
３４      圧力計
３５      管路
３６      オイルタンク
３７      管路
３８      管路
３９      管路
４０      制御部
４１      表示部
４２      入力部
４３      パーソナルコンピュータ
４４      記憶部
５３      油圧ポンプ
５４      モータ
５５      インバータ
５７      管路
５８      管路
６２ａ〜６２ｎ      リリーフ弁
６３ａ〜６３ｎ      油圧ポンプ
６４ａ〜６４ｎ      モータ
６７ａ〜６７ｎ      管路
６８ａ〜６８ｎ      管路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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