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B 7738 : 2001

(1) 

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,日本試験機工業会

(JTM)

/財団法人日本規格協会 (JSA) から工業標準原案を具して日本工業規格を改正すべきと申出があ

り,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格である。これによって,JIS 

B 7738 : 1993

は改正され,この規格に置き換えられる。

JIS B 7738

には,次に示す附属書がある。

附属書(規定)  試験機一般検査


日本工業規格

JIS

 B

7738

: 2001

コイルばね−圧縮・引張試験機の検証

Verification of helical compression

and extension springs testing machines

1.

適用範囲  この規格は,コイルばね用の圧縮及び引張試験機(以下,試験機という。)力及び長さの高

さの検証方法について規定する。

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の一部を構成する。こ

れらの規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 7517

  ハイトゲージ

JIS B 7728

  一軸試験機の検証に使用する力計の校正方法

JIS B 8103

  計測用語

3.

用語,記号及び定義  この規格で用いる用語の定義は,JIS B 8103 によるほか,次による。

a)

高さ  圧縮ばねのコイル端部間の長さ(図 1)。

b)

長さ  引張ばねのフックの内側間の長さ(図 2)。

また,この規格で用いる記号及び定義は,

表 による。

図 1  圧縮ばね

図 2  引張ばね


2

B 7738 : 2001

表 1  記号及び定義

記号

単位

定義

F

N

 N

試験機の力指示計の測定範囲における最大容量。

F

i

 N

試験力を増加させながら測定したときの,各測定箇所における試験機の力指示
計の読み。

F

i

′ N

試験力を減少させながら測定したときの,各測定箇所における試験機の力指示
計の読み。

F N

試験力を増加させながら測定したときの,各測定箇所における力計の指示又

は,おもりによる真の力(

1

)

F

′ N

試験力を減少させながら測定したときの,各測定箇所における力計の指示又
は,おもりによる真の力(

1

)

F

c

 N

最小測定レンジにおいて,試験力を増加させながら測定したときの各測定箇所
における力計の指示又は,おもりによる真の力(

1

)

。この測定は補足的に行う。

F

ic

 N

最小測定レンジにおいて,試験力を増加させながら測定したときの各測定箇所

における試験機の力指示計の読み。この測定は補足的に行う。

i

F

,

F

 N

同一の力測定点に対する,F

i

及び 数個の測定値の算術平均。

F

imax

F

imin

F

max

F

min

 N

同一の力測定点に対する,F

i

及び の最大値又は最小値。

F

io

 N

検証を受ける試験機の,力を除いた後の力指示計の残留表示。

a %

試験機の力指示計の相対分解能

b %

試験機の力測定系の相対繰返し誤差

f

o

 %

試験機の力測定系の相対零点誤差

q %

試験機の力測定系の相対精度誤差

u %

試験機の力測定系の相対往復誤差

(

1

)

この規格では,

“真の力”は,力計の校正値又はおもりによって生じる力を指す。

4.

構成

a)

試験機は,圧縮装置又は引張装置を備え,圧縮又は引張コイルばねに力を加えたとき,最大容量に至

るまでの試験の使用に十分耐える構造とする。圧縮装置の一例を

図 に示す。引張装置の一例を図 4

に示す。

図 3  圧縮装置

図 4  引張装置

b)

試験機は,力及び高さ・長さをそれぞれ指示又は表示する装置を備えた構造とする。

c)

動力で駆動する試験機の力に対する安全装置は,最大容量の 1.1 倍以内で作動するものとする。可動

範囲に対する安全装置は,運動部分が可動範囲の限界に到達した状態で,直ちに運動を停止させるも

のとする。

5.

試験機の一般検査  試験機の検証は,試験機が良好な作動状態にある場合にだけ実施する。そのため,

試験機の一般検査を,試験機の力測定系の検証前に行う(

附属書参照)。


3

B 7738 : 2001

6.

試験機の力測定系の検証

6.1

概要  この検証は,使用する各測定レンジに対して,最も頻繁に使用する力指示計を用いて行う。

力測定系に影響を与える可能性がある付属装置(指針,記録計など)を使用する場合は,6.4.6 に従って検

証する。

試験機が,数個の力測定系を持つ場合は,各系は別個の試験機とみなす。同じ手法は,ダブルピストン

油圧試験機に対しても用いる。

この検証は,圧縮力計又は,既知の質量のおもりを使用して行う(

2

)

。おもりを使用する場合に,0.5 級以

上は,その場所の重力加速度の値を検証報告書に記録する。

検証は,一般に,一定の指示力 F

i

で行う。この方法が適用できない場合の検証は,一定の真の力 を使

って行ってもよい(

3

)

検証に使用する計器は,国際単位系 (SI) を使って認定されたトレーサビリティーが確保されていなけ

ればならない。

力計は,JIS B 7728 で規定した要件に適合するものとする。計器の等級は,試験機を検証した等級と同

等又はこれ以上のものとする。おもりを使用する場合,おもりによって生じる力の相対誤差は,±0.1%以

下とする(

4

)

検証は,周囲温度 10∼35℃で行う。

(

2

)

圧縮力計で検証できない場合,引張力計で行ってもよい。この場合,検証報告書に明記する。

(

3

)

試験機が許せば,すべての検証は,ゆっくり増加する力で行う。

“一定”とは,同じ値の力 F

i

(又は F)を,行われる 3 回の測定に使用することを意味する(6.4.5 参照)

(

4

)

質量 M (kg)  のおもりによって生じる力 F (N)  を与える正式な式は,

F

Mg

local

 (1-d/D)

である。

ここに,

g

local

その場所の重力加速度 (m/s

2

)

d

その場所の重力加速度 (m/s

2

)

D

おもりの密度 (kg/m

3

)

この力は,次の近似式を用いて計算する。

F

Mg

local

力の相対誤差は,この例では次の式を用いて計算する

F/F=∆M/M+∆g

local

/g

local

6.2

分解能の決定

6.2.1

アナログ表示  目盛上の目盛り線の太さは均一で,指針の幅は(記録計を使用している場合は記録

線の幅)

,目盛り線の幅とほぼ同じとする。

指示計の分解能

γは,指針(又は記録線)の幅と,二つの隣接する目盛り線の中心間の距離(日量)との

比によって得られる。推奨する比は,1/2,1/5,又は 1/10 であり,目幅の 1/10 を推定するためには,目幅

が 2.5mm 以上であることが必要である。

6.2.2

ディジタル表示  分解能は,指示計上の最下位の有効数字の 1 増分であると見なされる。ただし,

装置が無負荷時に,指示変動が 1 増分を超えないことを条件とする。

6.2.3

読みの変動  読みの変動が,分解能に対して先に計算した値より大きい場合(装置無負荷時),こ

の分解能

γは,変動範囲の半分であると見なされる。

6.2.4

単位  分解能は,力の単位で表す。


4

B 7738 : 2001

6.3

力指示計の相対分解能の事前検証決定  力指示計の相対分解能 は,次の式で定義する。

( )

%

100

×

=

F

a

γ

ここに,

γ

6.2

で規定した分解能

F

相対分解能を検討している力

この相対分解能

a

は,目盛り範囲の最初の

1/5

から上で,すべての個別の力について検証する。相対分

解能は,検証中の試験機の等級に対して,

表 に示した値を超えてはならない。

検証は,試験機の測定目盛りの

1/5

未満の限界値まで行ってもよく,試験機が

表 に示す要件に適合す

る場合は,該当する等級をその試験機に割り当てることができる。

6.4

試験手順

6.4.1

力計の調心  力計は,力が確実に軸方向に加わるように取り付ける。

6.4.2

温度補正  力計の温度が安定するよう,時間を十分にとる。計器の安定した温度は記録する。必要

な場合は,力計の読み値に温度補正を行う(JIS B 7728 参照)

6.4.3

試験機の予備試験  予備負荷は,力計を所定の位置に置いて,試験機に,零と測定する最大の力と

の間で,少なくとも

3

回行う。

6.4.4

試験方法  一般に使用する方法は,試験機の力指示計が指示する任意の力

F

i

を試験機に加えて,

力計が指示するか又はおもりによって作用する真の力

F

を記録する。

この方法が使用できない場合は,力計が指示する真の力

F

を試験機に加え,検証される試験機の力指示

計が指示する力

F

i

を記録する。

6.4.5

試験力の作用

3

回の測定は,力を増加させて行う。

各回とも,最大目盛の

20%

から等間隔で少なくとも

5

か所の測定点で行う。

20%

未満の範囲で検証を行

う場合は,補足的な

1

回の測定を,限界値を含む,

10-5-2-1-0.5-0.2-0.1%

の測定点で行う必要がある。

自動レンジ切替式指示計付きの試験機については,各測定レンジにおいて少なくとも

2

か所の測定点で

検証する。可能であれば,力計の位置を,

3

回目の測定の前に,

90

°又は

180

°回転,変更することを推奨

する。

個々の測定点については,各回の測定に対して得た値の算術平均を計算する。

これらの平均値から,

その試験機の力測定系の相対精度誤差及び相対繰返し誤差を計算する

6.5 参照)

零点を,各回の測定の前に調整し記録する。アナログ指示計の場合には,指針が零点近くで自由に平衡

し,ディジタル指示計を使用する場合には,零点以下への下降が,例えば符号表示(+又は−)で,直ち

に表示されることを確認する。零点の読みは,力を完全に除いてから約

30

秒後に取る。

次の式を使って相対零点誤差を記録する。

f

o

F

io

/F

N

×

100 (%)

6.4.6

附属品の検証  附属装置(置針,記録計など)の正しい作動状態及び摩擦による抵抗を,次のいず

れかの方法で,試験機が附属品付きで使用される場合と,附属品無しで使用される場合とに従って,検証

する。

a)

試験機が附属品付きで通常使用される場合  附属品を接続して使用される各測定レンジに対して,試

験力を増加させて

3

回測定を行い,かつ,補足的に附属品無しで,使用する最小の測定レンジに対し

1

回測定を行う(6.4.5 参照)

b)

試験機が附属品なしで通常使用される場合  附属品を接続しないで使用される各測定レンジに対して,

試験力を増加させて

3

回測定を行い,かつ,補足的に附属品を付けて,使用する最小の測定レンジに


5

B 7738 : 2001

対して

1

回測定を行う(6.4.5 参照)

両方の場合,

表 の相対精度誤差

q

は,

3

回の通常測定に対して計算し,相対繰返し誤差

b

4

回の測

定から計算する。

q

及び

b

に対して得られた値は,検討中の等級に対して

表 に適合するものとし,下の

追加条件も満足しなければならない。

一定の指示力による検証

q

F

F

F

c

c

i

5

.

1

−  一定の真の力による検証

q

F

F

F

ic

5

.

1

6.4.7

ピストンの位置の違いによる影響の検証

  油圧ジャッキ方式によって試験力を確保する油圧式試

験機に対しては,ピストンの位置の違いによる影響を,3 回の測定時に,試験機の使用する最小測定レン

ジに対して検証する。ピストンの位置は,各回の測定に対して異なるものとする(

6.4.5

参照)

備考

ダブルピストン式油圧式試験機の場合は,両方のピストンを考慮することが必要である(

6.1

参照)

6.4.8

相対往復誤差の決定

  これは,要求を受けた場合にだけ行う。相対往復誤差は,同一の測定点で検

証を行い,最初に力を増加させながら,次に減少させながら決定する。

力の増加及び減少で得られた値の差によって,相対往復誤差が,次の式によって求められる

(

5

)

図 5

照)

( )

%

100

×

=

F

F

F

u

一定の真の力による特別な場合の検証に対しては,は,次の式で求められる

(

6

)

( )

%

100

×

=

F

F

F

u

i

i

この検証は,試験機の最低レンジ及び最高レンジに対して行う。

(

5

)

校正式をもつ力計を使用する場合

(

6

)

校正式をもたない力計を使用する場合

図 5  力繰り返しカーブ

6.5

力指示計の評価


6

B 7738 : 2001

6.5.1

相対精度誤差

  真の力 の%で表される相対精度誤差は,次の式で求められる

(

5

)

( )

%

100

×

=

F

F

F

q

i

一定の真の力による特別な場合の検証に対しては,相対精度誤差は,次の式で求められる

(

6

)

( )

%

100

×

=

F

F

F

q

i

6.5.2

相対繰返し誤差

  相対繰返し誤差は,次の式で求められる

(

5

)

( )

%

100

min

max

×

=

F

F

F

b

一定の真の力による特別な場合の検証に対しては,相対繰返し誤差は,次の式で求められる

(

6

)

( )

%

100

min

max

×

=

F

F

F

b

i

i

7.

高さ・長さ測定装置の検証

7.1

概要

  この検証は,要求を受けた場合任意の測定点において検証する。

7.2

高さ・長さを本尺及びバーニヤ目盛で読みとる装置

JIS B 7517

の性能の測定方法に規定する方法

で行う。

7.3

高さ・長さをディジタルで表示する装置又は記録紙上で指示する装置

  圧縮装置は圧縮板を密着さ

せ,引張装置はフックを引っかけて,高さ・長さ表示又は,指示を零にして零位置を定め,任意の圧縮板

間又はフック間の距離を測定する。

7.4

高さ・長さをディジタルで表示する装置又は記録紙上で指示する装置の表示又は指示の誤差の許容

  高さ及び長さをディジタルで表示する装置又は記録紙上で指示する装置の表示又は指示の誤差の最大

許容差は,

表 2

による。ただし,測定長

600mm

を超える場合は,次の式による±(

0.05

0.000 1

λ

mm

λ (mm)

は測定する任意の圧縮板又はフック間の距離]とする。

表 2  誤差の最大許容値

単位 mm

測定長

誤差

50

以下

±0.05

50

を超え  100 以下

±0.06

100

を超え  200 以下

±0.07

200

を超え  300 以下

±0.08

300

を超え  400 以下

±0.09

400

を超え  500 以下

±0.10

500

を超え  600 以下

±0.11


7

B 7738 : 2001

8.

試験機の等級

表 3

に,試験機の各級別の相対誤差及び相対分解能の最大許容値を示す。

表 3  最大許容値

最大許容値 (%)

試験機の等級

相対精度誤差

q

相対繰返し誤差

b

相対往復誤差

u

相対零点誤差

f

o

相対分解能

a

0.5

±0.5 0.5  0.75 ±0.05 0.25

1

±1.0 1.0  1.5  ±0.1 0.5

2

±2.0 2.0  3.0  ±0.2 1.0

3

±3.0 3.0  4.5  ±0.3 1.5

9.

検証報告書

  検証報告書は,少なくとも次の内容を記載しなければならない。

a)

適用規格

b)

試験機の識別(型式,製造業者,製造年月,製造番号)

c)

設置場所

d)

力計又はおもりの型式,番号及び校正成績書の番号,並びに校正年月日

e)

高さ・長さの測定装置を検証した場合は,測定器の型式,番号及び校正成績書の番号,並びに校正年

月日

f)

検証年月日

g)

検証機関名称又は表示

h)

一般検査中に発見されたすべての異状

i)

評価が適用される各測定レンジの下限値

j)

使用される各測定系に対して,検証を行った測定レンジの等級及び要求に応じて,相対精度誤差,繰

返し誤零点誤差,分解能及び任意長さの誤差。

k)

試験温度

10.

検証の間隔

  検証の期間は試験機の型式,保全水準,使用量及び試験するばねに依存する。特に指定

されない限り,検証期間は

12

か月を超えてはならない。また,試験機を据付け替えした場合や,要部の補

修をした場合には改めて検証する。

関連規格

ISO 7500/1 

: 1986 Metallic materials

Verification of static uniaxial testing machines

Part 1 : Tensile

testing machines

JIS B 7721

  引張試験機−力の検証方法

JIS B 7733

  圧縮試験機−力の検証方法


8

B 7738 : 2001

附属書(規定)  試験機一般検査

試験機の検証の実施前に行うべき一般検査(本体

5.

)は,次による。

1.

目視検査

  目視検査では,次の項目を確認する。

a)

対象試験機が正常な作動状態にあり,次のような一般的な条件のうち,ある特定なものによって悪影

響を受けない。

移動クロスヘッドのガイド又は,グリップの著しい磨耗又は欠陥

コラム及び固定クロスヘッドの緩み

b)

対象試験機が環境条件(振動,腐食,局部的な温度変動など)によって影響を受けない。

c)

取外し可能なおもり振り子装置を使用している場合は,その質量が正しく確認できる。

2.

試験機の構造検査

  試験機構造とグリップ系が,力を軸方向に加えるようになっていることを確認す

る。

3.

クロスヘッドドライブ機構の検査

  クロスヘッドドライブ機構が,力の均一,かつ,円滑な変化と,

種々の別個の力が十分な精度で得られることを確認する。さらに,ドライブ機構が種々の機械的な特性を

決定するために規定されているばねの変形速度に適合できる。

4.

圧縮装置の検査

  圧縮板間が試験を行ううえで平行を保っているか確認する。

5.

引張装置の検査

  フック間が力を軸方向に加えるようになっているかを確認する。


9

B 7738 : 2001

JIS B 7738

(コイルばね−圧縮・引張試験機の検証)ばね整合化推進委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

布  村  成  具

新潟工科大学

小比鬼  正  規

通商産業省

八  田      薫

工業技術院標準部

舟  山  義  弘

東京都立産業技術研究所

橋  本      進

財団法人日本規格協会

栗  原  義  昭

社団法人自動車技術会

小  川  正  治

鈴木金属工業株式会社(線材製品協会)

東      史  彦

財団法人日本海事協会

金  子  健  一

社団法人日本電機工業会

是  津  昌  広

コンサール株式会社(日本ばね工業会)

小曽根  敏  夫

中央発條株式会社(日本ばね工業会)

木  村  昭  憲

中央発條株式会社(日本ばね工業会)

高  村  典  利

日本発條株式会社(日本ばね工業会)

藤  原  正  利

株式会社パイオラックス(日本ばね工業会)

原          良

三菱製鋼株式会社(日本ばね工業会)

中  尾  高  康

 JT

トーシ株式会社

山  本  靖  則

株式会社島津製作所

小  林  茂  夫

株式会社昭和試験機製作所

境  田  正  信

株式会社冨士試験機製作所

前  川      巌

株式会社前川試験機製作所

大  宗  幹一郎

豊光エンジニアリング株式会社

多  山  禎  一

日本計測システム株式会社

(事務局)

菅  野  久  勝

日本試験機工業会