(57)【要約】【課題】  油圧源のエネルギー効率を向上させ、消費電力を低減させ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、油圧ポンプ３３と、この油圧ポンプ３３を駆動するためのモータ３４と、このモータ３４の回転数を変更するためのインバータ３５とを備える。オイルタンク３６から油圧ポンプ３３の動作により作動油を吸引する管路５７は、油圧シリンダ２１へ作動油を供給する供給管路３７と、過剰な作動油をオイルタンク３６に逃がすための逃がし管路５８とに分岐する。逃がし管路５８には、圧力調整機構５１と、逃がし管路５８に流入した作動油の流量を計測する流量計５６が配設される。そして流量計５６の計測値に基づいてインバータ３５によりモータ３５の回転数が必要最小限となるよう変更する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧シリンダと、前記油圧シリンダに対して作動油を供給する油圧源と、前記油圧シリンダへ流入および前記油圧シリンダから流出する作動油の流量を制御する流量制御弁を備え、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、
前記油圧源は、
タンク内の作動油を前記油圧シリンダに送るポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
前記モータに接続され、当該モータの回転数を変更するインバータと、
油圧回路の圧力を調整する圧力調整機構が介挿され、タンクから前記ポンプを介して前記油圧シリンダに作動油を供給する管路から分岐し、前記ポンプから吐出された作動油のうち過剰流量となる作動油をタンクに逃がす逃がし管路と、
前記逃がし管路に介挿され、前記逃がし管路に流入する作動油の流量を計測する流量計と、
前記流量計の計測値に基づいて、前記インバータにより前記モータの回転数を制御する制御部と、
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前記油圧シリンダのシリンダロッドのストロークを検出する変位検出器と、
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前記油圧シリンダのシリンダロッドのストロークを予め設定する入力部と、
前記入力部により入力された前記油圧シリンダのシリンダロッドのストロークを記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、試験開始時に選択された試験制御モードが前記変位検出器の検出値に基づくストローク制御モードか、それ以外の制御モードかに応じて、前記モータの初期起動回転数を設定するとともに、試験開始時に選択された試験制御モードがストローク制御モードの場合には、前記モータを前記記憶部に記憶された前記油圧シリンダのシリンダロッドのストロークに基づいて演算された前記ポンプの吐出量に応じた回転数で起動する材料試験機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の材料試験機において、
前記制御部は、試験中に前記流量制御弁の制御信号と試験波形との偏差を監視し、当該偏差が予め設定したしきい値を超えたときに、前記インバータにより前記モータの回転数を変更する材料試験機。
【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して試験片に負荷を与え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、試験片を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、油圧ポンプを含む油圧源が使用される。この油圧源には、油圧ポンプを駆動するためのモータや、材料試験実行中に油圧シリンダに供給される作動油の供給圧を一定に維持するためのリリーフ弁等が配設されている。
【０００４】
近年、省電力化を図るために、油圧源の消費電力を低減した材料試験機が提案されている（特許文献１参照）。油圧源の消費電力は、主に油圧ポンプを駆動するためのモータの回転数と作動油の供給圧力に依存することから、特許文献１の材料試験機では、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制御によりモータの回転数を変更し、無駄な電力消費を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８５７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この特許文献１に記載された材料試験機は、試験実行中の吐出ポンプの必要吐出量、言い換えると、吐出ポンプから油圧シリンダまでの供給路を流れる作動油の必要流量を、油圧回路のいくつかの特性から導き出される係数を用いて、計算により求めている（特許文献１、段落［００４３］参照）。しかしながら、計算で求めた必要流量と、実際に必要な流量とが乖離していることがあり、このような場合には、必要以上に電力を消費してしまう。
【０００７】
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、油圧源のエネルギー効率を向上させ、消費電力を低減させ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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、油圧シリンダと、前記油圧シリンダに対して作動油を供給する油圧源と、前記油圧シリンダへ流入および前記油圧シリンダから流出する作動油の流量を制御する流量制御弁を備え、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、前記油圧源は、タンク内の作動油を前記油圧シリンダに送るポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記モータに接続され、当該モータの回転数を変更するインバータと、油圧回路の圧力を調整する圧力調整機構が介挿され、タンクから前記ポンプを介して前記油圧シリンダに作動油を供給する管路から分岐し、前記ポンプから吐出された作動油のうち過剰流量となる作動油をタンクに逃がす逃がし管路と、前記逃がし管路に介挿され、前記逃がし管路に流入する作動油の流量を計測する流量計と、前記流量計の計測値に基づいて、前記インバータにより前記モータの回転数を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
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前記油圧シリンダのシリンダロッドのストロークを検出する変位検出器と、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前記油圧シリンダのシリンダロッドのストロークを予め設定する入力部と、前記入力部により入力された前記油圧シリンダのシリンダロッドのストロークを記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、試験開始時に選択された試験制御モードが前記変位検出器の検出値に基づくストローク制御モードか、それ以外の制御モードかに応じて、前記モータの初期起動回転数を設定するとともに、試験開始時に選択された試験制御モードがストローク制御モードの場合には、前記モータを前記記憶部に記憶された前記油圧シリンダのシリンダロッドのストロークに基づいて演算された前記ポンプの吐出量に応じた回転数で起動する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記制御部は、試験中に前記流量制御弁の制御信号と試験波形との偏差を監視し、当該偏差が予め設定したしきい値を超えたときに、前記インバータにより前記モータの回転数を変更する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、逃がし管路に流量計を備え、油圧ポンプから吐出された作動油のうち材料試験の負荷に利用されない作動油の過剰流量を流量計により監視し、この過剰流量に基づいてモータの回転数を変更することから、過剰流量を最小化し、油圧源のエネルギー効率を向上させるとともに、消費電力を低減させることが可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、選択された試験制御モードに応じて、モータの初期起動回転数を設定し、選択された試験制御モードが変位検出器の検出値に基づくストローク制御モードである場合には、予め試験パラメータとして入力されて記憶部４４に記憶させた油圧シリンダのシリンダロッド２５のストロークに基づいて、モータの回転数を計算により求め、インバータを介してその計算された回転数によりモータを駆動することから、モータ起動時の消費電力をより低減することが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、流量制御弁の制御信号と試験波形との偏差を監視することで、インバータ制御により試験の状況に応じたモータの回転数の制御が可能となり、消費電力を低減しつつ、より安定した試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明に係る材料試験機の概要図である。
【図２】この発明に係る材料試験機の油圧回路図である。
【図３】この発明に係る材料試験機の主要な制御系を示すブロック図である。
【図４】この発明に係る材料試験機で材料試験を行うときの作動油の流量調整を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。図２は、この材料試験機の油圧回路図である。図３は、材料試験機の主要な制御系を示すブロック図である。
【００１６】
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の上端を把持するつかみ具２９が取り付けられている。
【００１７】
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の下端を把持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。
【００１８】
また、この材料試験機は、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ための記憶部４４とを備える。この制御部４０は、表示部４１および入力部４２を備え、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび論理演算を実行するＣＰＵが内装されたコンピュータ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。
【００１９】
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、供給管路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、戻し管路３８を介して油圧源３０に戻される。なお、供給管路３７にはＰ側アキュムレータ２３、戻し管路３８にはＴ側アキュムレータ２４がそれぞれ配設されている。Ｐ側アキュムレータ２３およびＴ側アキュムレータ２４は、それぞれシリンダロッド２５を往復動させるのに必要な圧力を蓄えている。
【００２０】
油圧源３０は、作動油を貯留するオイルタンク３６と、油圧ポンプ３３と、この油圧ポンプ３３を駆動するためのモータ３４と、このモータ３４の回転数を変更するためのインバータ３５とを備える。ここで、モータ３４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３５の制御によりその回転数が変更可能なモータが使用される。
【００２１】
オイルタンク３６から油圧ポンプ３３の動作により作動油を吸引する管路５７の吸入口にはサクションフィルタ３１が配設され、油圧ポンプ３３の吐出口側には、目詰まり表示器付のラインフィルタ３２が配設されている。また、管路５７には、油圧ポンプ３３により吐出された作動油が管路５７を逆流するのを防止するための逆止弁６３が配設されている。
【００２２】
管路５７は、油圧シリンダ２１へ作動油を供給する供給管路３７と、過剰な作動油をオイルタンク３６に逃がすための逃がし管路５８とに分岐する。逃がし管路５８には、圧力調整機構５１と、逃がし管路５８に流入した作動油の流量を計測する流量計５６が配設される。また、逃がし管路５８と逆側に分岐した配管には圧力計６２が配設され、この油圧回路内の圧力を外部から監視可能となっている。
【００２３】
圧力調整機構５１はオイルタンク３６から油圧シリンダ２１に到るこの油圧回路内の圧力を調整するためのものであり、リリーフ弁等からなる作動油の圧力調整部材を備えた構成を有する。この圧力調整機構５１は、外部へのベント（Ｖ）とオイルタンク３６への流路切り換えが可能な電磁切換弁付リリーフ弁５４と、バイパス管路に接続され油圧回路内の圧力を入力電圧に対して比例的に制御することが可能な圧力センサ付の比例電磁式リリーフ弁５３とからなる。電磁切換弁付リリーフ弁５４は、無負荷時にオイルタンク３６側に作動油の流路を切り換える。負荷がかかっている試験実行中には、比例電磁式リリーフ弁５３により、油圧回路内の圧力が制御される。なお、比例電磁式リリーフ弁５３は、管路の断面積を変化させる絞り弁とは異なり、管路の断面積は一定のまま流れる作動油の圧力を変化させている。
【００２４】
流量計５６は、検出流量を油圧源３０から外部出力可能なものであり、検出流量は、制御部４０に入力される。なお、この実施形態では、非接触で流量を検出することにより流量に変化を及ぼすことがない超音波式の流量計を採用している。また、流量計５６は、逃がし管路５８の圧力調整機構５１よりも油圧ポンプ３３に近い側に配設している。なお、圧力調整機構５１を構成するリリーフ弁が、管路の断面積は一定の状態で流れる作動油の圧力を変化させているものであることから、圧力調整機構５１による圧力調整作用によって、逃がし管路５８を流れる作動油の流量が影響を受けることはない。
【００２５】
オイルタンク３６に貯留された作動油は、油圧ポンプ３３の作用により、供給管路３７に圧送される。そして、作動油は、Ｐ側アキュムレータ２３に蓄圧されるとともに、一定圧力となった状態でサーボ弁２２を介して油圧シリンダ２１に送られる。また、油圧シリンダ２１から戻し管路３８に送られる作動油は、サーボ弁２２およびＴ側アキュムレータ２４を介して戻し管路３８を通りオイルタンク３６に回収される。
【００２６】
油圧ポンプ３３により吐出された作動油のうち、試験に必要な流量を超える過剰流量分の作動油は、逃がし管路５８を通ってオイルタンク３６に回収される。なお、この実施形態では、戻し管路３８からオイルタンク３６に到る管路と、逃がし管路５８からオイルタンク３６に到る管路を共通管路５９とすることで、配管を簡素化している。さらに、オイルタンク３６に戻される作動油が、１つのオイルクーラー６１を必ず通ることにしたことで、簡易でありながら作動油の劣化もより低減できる構成となっている。
【００２７】
制御部４０は、機能的構成として、サーボ弁２２の弁開度を制御するサーボ弁制御部４５と、モータ３４のＯＮ／ＯＦＦ信号をコンタクタ３９に与えるモータＯＮ／ＯＦＦ制御部４６と、モータ３４の回転周波数を設定するための制御信号をインバータ３５に与える周波数制御部４７と、比例電磁式リリーフ弁５３への入力電圧を出力するリリーフ弁アンプ５２に圧力調整信号を与える圧力制御部４８を備える。
【００２８】
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の両端を一対のつかみ具２９により把持した状態で、油圧シリンダ２１のシリンダロッド２５を往復移動させ、この試験片１０に対して振動負荷を付与する。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、制御部４０に取り込まれる。また、流量計５６の検出値も制御部４０に取り込まれる。
【００２９】
次に、上述した材料試験機により試験を行うときの作動油の流量調整動作について疲労試験を例に説明する。図４は、この発明に係る材料試験機で材料試験を行うときの作動油の流量調整を説明するフローチャートである。
【００３０】
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、最初に、油圧源３０において油圧ポンプ３３を駆動するモータ３４を制御するインバータ３５を起動する（ステップＳ１）。次に、試験を実行するときの試験制御モードとして、ストローク制御モードが選択されているか、それ以外の試験制御モードが選択されているか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００３１】
ここで、ストローク制御モードは、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し、サーボ弁２２の閉ループ制御を実行する試験制御モードである。また、ストローク制御モード以外の試験制御モードとしては、この実施形態では、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が選択できる。なお、この材料試験機で引張試験を行うときに、試験片１０の伸びを検出する接触式伸び計や試験片１０に貼設して歪みを検出する歪み計などを材料試験機の構成に追加した場合には、伸びや歪みによる変位量を制御量とする試験制御モードを選択することができる。
【００３２】
ストローク制御モードが選択されている場合には、油圧ポンプ３３に必要とされる作動油の吐出量Ｄ（Ｌ／ｍｉｎ）を、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）、仕様により予めわかっている油圧シリンダ２１の断面積をＡ（ｍｍ２）、この油圧源３０およびサーボ弁２２の特性から定まる係数をｃ１として、下記式（１）により演算する（ステップＳ４）。なお、ストローク制御モードにおいては、試験パラメータとして予めシリンダロッド２５の往復ストロークの振幅ａや周波数ｆの値が入力部４２により入力されて記憶部４４に記憶されている。
【００３３】
Ｄ＝ｃ１・ｆ・ａ・Ａ  ・・・  （１）
【００３４】
油圧ポンプ３３の吐出量Ｄは、油圧ポンプ３３を駆動するモータ３４の回転数と比例関係にある。したがって、式（１）により得られた吐出量Ｄからモータ３４の回転数を算出し、算出された必要流量を実現する回転数でモータ３４を起動する（ステップＳ５）。
【００３５】
一方、ストローク制御モード以外の試験制御モードが選択されている場合には（ステップＳ２）、油圧ポンプ３３の定格流量で作動油を吐出する回転数でモータ３４を起動する（ステップＳ３）。これは、ストローク制御モードの場合のように、油圧シリンダ２１の機械的な寸法や予め決められた試験条件から、作動油の初期の必要流量を計算により予測することが困難なためである。なお、モータ３４が起動された状態（ステップＳ３、Ｓ５）においては、材料試験機におけるサーボ弁２２は閉じられており、オイルタンク３６から油圧ポンプ３３により吸引された作動油は、逃がし管路５８、共通管路５９を通り、再度、オイルタンク３６に回収される。
【００３６】
次に、圧力調整機構５１を動作させて油圧回路の圧力を所定の圧力とするための圧力値を設定し（ステップＳ６）、試験片１０のつかみ具２９への取り付け等の試験準備を完了させる。なお、このときの圧力値は、入力部４２を介して試験に応じた任意の値が設定される。しかる後、サーボ弁制御部４５の作用によりサーボ弁２２を制御して作動油を、供給管路３７を介して油圧シリンダ２１に供給し、試験を開始する（ステップＳ７）。これにより、シリンダロッド２５を移動させ、つかみ具２９により支持された試験片１０に対して振動を付与する。
【００３７】
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、例えば、ストローク制御モードにおいては、シリンダロッド２５の往復ストロークが設定値となるようにサーボ弁２２の開閉状態が制御され、試験力制御モードにおいては、試験片１０に付与される試験力が所定値になるようにサーボ弁２２の開閉状態が制御される。
【００３８】
制御部４０が、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むと、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が演算される。この演算は、以下のようにして実行される。
【００３９】
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。
【００４０】
Ｐ＝ｃ２・Ｌ  ・・・  （２）
【００４１】
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。
【００４２】
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における圧力制御部４８の作用により、リリーフ弁アンプ５２を介して比例電磁式リリーフ弁５３を制御し（ステップＳ８）、この油圧回路内の圧力、すなわち、油圧シリンダ２１に対する作動油の供給圧力を調整する。
【００４３】
また、この材料試験が開始されてから、一定時間が経過すると試験片１０の形状変化が安定化し、変位検出器２６により検出されるシリンダロッド２５のストローク変位の検出信号と、ロードセル２７により検出される試験力の検出信号が安定してくる。この状態で、逃がし管路５８に流入する作動油の流量を流量計５６により計測し、制御部４０を介して計測した流量ｆ３をコンピュータ４３に送信する（ステップＳ９）。
【００４４】
オイルタンク３６から吸引されて油圧ポンプ３３から吐出された作動油の流量をｆ１、油圧シリンダ２１への供給管路３７に流入した作動油の流量をｆ２（図２参照）としたときに、流量ｆ１、ｆ２、ｆ３の関係は以下の式（３）で表される。
【００４５】
ｆ３＝ｆ１−ｆ２  ・・・  （３）
【００４６】
なお、流量ｆ１は、上記式（１）を用い、シリンダロッド２５の振幅ａ（ｍｍ）を変位検出器２６の検出値に基づいて変更することにより、試験実行中の流量として随時計算により得ることができる。
【００４７】
流量計５６により計測される流量ｆ３は、試験片１０に与える負荷としては消費されない過剰流量であり、熱エネルギーとして損失されることになる。したがって、流量ｆ３がゼロに近づくほど、エネルギー損失の少ない効率的な油圧源３０の運転ができることになる。また、試験制御モードとしてストローク制御モードが選択されている場合には、モータ３４の初期駆動回転数は、上述した式（１）により計算で求めた必要流量に基づいて算出されていることから、計算で求めた必要流量と実際に必要な流量との差が、流量ｆ３となる。このため、この発明においては、流量計５６で計測される流量ｆ３が、ゼロに近づくように、モータ３４の回転数を制御する制御信号を変更する（ステップＳ１０）。これにより、油圧源３０のエネルギー効率を向上させている。
【００４８】
ところで、モータ３４の回転数が不足し、油圧ポンプ３３から吐出された作動油が全て供給管路３７から油圧シリンダ２１に供給されても試験に必要な流量に満たない場合も、逃がし管路５８に配設された流量計５６で計測される流量ｆ３はゼロとなる。このため、流量ｆ３をゼロに近づけるモータ３４の回転数制御においては、流量ｆ３の目標値をゼロに設定するのではなく、設定した試験条件での試験が正常に行える範囲内で最小な値とすることが好ましい。この実施形態では、油圧ポンプ３３の仕様やシリンダロッド２５の振幅波形からサーボ弁２２への動作影響を考慮して、試験が正常に行える範囲内でエネルギー損失として許容できる最小の値を実験的に求め、流量ｆ３の目標値として設定している。そして、流量計５６の計測値がこの目標値に近づくように、コンピュータ４３のＣＰＵを利用して、モータ３４の回転数の指令信号を変更している。
【００４９】
この実施形態では、予め設定されたシリンダロッド２５のストロークの振幅や変位検出器２６の検出値から、流量ｆ１は式（１）を用いて試験に必要な油圧ポンプ３３の吐出量Ｄとして算出され、求められた吐出量から油圧ポンプ３３を駆動するモータ３４の回転数が演算される。そして、流量計５６が計測した流量ｆ３の目標値を超える流量分について、先に演算により求めたモータ３４の回転数を減じる演算を、コンピュータ４３のＣＰＵを利用して実行することで、制御部４０の周波数制御部４７からインバータ３５に与えられる周波数制御信号を変更する。
【００５０】
流量計５６による過剰流量の監視と、流量計５６が計測した流量に基づくモータ３４の回転数の変更は、試験が終了するまで、一定時間ごとに繰り返し実行される。必要な材料試験が終了すれば（ステップＳ１１）、処理を終了する。
【００５１】
なお、この実施形態では、流量計５６による過剰流量の監視だけでなく、変位検出器２６が検出したストロークを制御部４０からコンピュータ４３に送信し、油圧シリンダ２１へ流入および油圧シリンダ２１から流出する作動油の流量を制御しているサーボ弁２２の制御信号と試験波形との偏差も監視するようにしている。すなわち、制御信号と試験波形との偏差が予め設定したしきい値を超え、供給管路３７の流量ｆ２の値が大きく変動していると考えられる場合には、一定時間ごとに実行される流量計５６が計測した流量に基づくモータ３４の回転数の変更とは別に、偏差に基づいてインバータ３５を介したモータ３４の回転数の変更を実行してもよい。
【００５２】
以上のように、この実施形態に係る材料試験機によれば、逃がし管路５８に流量計５６を配設し、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定したモータ３４の回転数を、流量計５６が計測した流量に基づいて変更することから、油圧ポンプ３３から負荷に利用されない作動油が無駄に吐出されるのを防ぐことで作動油の劣化を低減するとともに、油圧源３０のエネルギー効率を向上させさせることができる。したがって、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。
【００５３】
また、上述した実施形態では、選択された試験制御モードに応じて、モータ３４の初期起動回転数を設定するようにしている（ステップＳ２〜ステップＳ５）。そして、選択された試験制御モードが変位検出器２６の検出値に基づくストローク制御モードである場合には、予め試験パラメータとして入力されて記憶部４４に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、試験に必要な作動油の流量を実現するモータ３４の回転数を計算により求め、インバータ３５を介してその計算された回転数によりモータ３４を駆動すればよいことから、モータ３４の回転数を定格容量まで上げる必要がなくなり、モータ３４起動時の無駄なエネルギー消費を低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
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
２３      Ｐ側アキュムレータ
２４      Ｔ側アキュムレータ
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
３１      サクションフィルタ
３２      ラインフィルタ
３３      油圧ポンプ
３４      モータ
３５      インバータ
３６      オイルタンク
３７      供給管路
３８      戻し管路
４０      制御部
４１      表示部
４２      入力部
４３      コンピュータ
４４      記憶部
４５      サーボ弁制御部
４６      モータＯＮ／ＯＦＦ制御部
４７      周波数制御部
４８      圧力制御部
５１      圧力調整機構
５２      リリーフ弁アンプ
５３      比例電磁式リリーフ弁
５４      電磁切換弁付リリーフ弁
５６      流量計
５７      管路
５８      逃がし管路
５９      共通管路
６１      オイルクーラー
６２      圧力計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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