KR100254556B1 - 차량 엔진 각 부위의 동특성 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 각부위의 동특성을 시물레이션에 의해 해석하기 위하여 각 단품의 등가질량을 구할 때 모든 단품에 적용하여 극 관성 모멘트를 용이하게 측정할 수 있도록 한 차량 엔진 각부위의 동특성 측정장치에 관한 것으로, 다수의 구멍(1)을 가진 상면부(2), 상면부(2)의 네모퉁이에 결합된 다수의 지지대(3), 상면부(2)와 연결되는 다수의 구멍(4)을 가지며, 단품의 무게중심을 일치할 수 있도록 정중앙에 작은 구멍(5)을 가지고, 측면에 슬롯(6)이 형성된 스틸 시편(7)이 부착된 하면부(8), 하면부(8)의 밑에 설치되어 하면부(8)의 왕복 운동시 슬롯(6)을 감지하여 회전주기를 측정하는 갭센서(9), 갭센서(9)에 의해 감지된 신호를 증폭시켜 플로터(11)로 출력하는 증폭기(10)로 이루어져 단품의 크기와 무게에 관계없이 극관성 모멘트를 구할 수 있다.

Description

차량 엔진 각부위의 동특성 측정장치

본 발명은 차량에 관한 것으로, 특히 엔진 각부위의 동특성을 시물레이션에 의해 해석하기 위하여 각 단품의 등가질량을 구할 때 모든 단품에 적용하여 극 관성 모멘트(MOMENT)를 용이하게 측정할 수 있도록 한 차량 엔진 각부위의 동특성 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진 각 부위(예를들어 밸브 트레인,파우어 트레인등)의 동특성을 시물레이션에 의해 해석하고자 할 때 각 단품의 등가질량을 구해야 하며,이를 위하여는 극 관성 모멘트를 측정하여야 한다.

종래에는 각 단품의 그 크기와 무게가 다르기 때문에 각각의 극관성 모멘트를 측정하기가 어려운 결점이 있었다.

본 발명 차량 엔진 각부위의 동특성 측정장치는 이와같은 종래의 결점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 모든 단품의 크기와 무게에 관계없이 극관성 모멘트를 측정할 수 있는 차량 엔진 각부위의 동특성 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명 차량 엔진 각부위의 동특성 측정장치의 전체적인 구성도.

도 2는 도 1의 상면부 확대도.

도 3은 본 발명에 따른 회전주기를 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 와이어와 상하면부를 고정해주는 고정대를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명 갭센서의 출력을 나타낸 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,4,5 : 구멍 2 : 상면부

3 : 지지대 6 : 슬롯

7 : 스틸시편 8 : 하면부

9 : 갭센서 10 : 증폭기

11 : 플로터 12 : 와이어

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 단품이 얹혀지는 하면부의 크기에 따라 셋팅 위치를 달리할 수 있는 다수의 구멍을 가진 상면부와, 상기 상면부의 네모퉁이에 결합된 다수의 지지대와, 크기와 무게가 다른 단품들을 위해 사이즈별로 제작되고, 상기 상면부와 연결되는 다수의 구멍을 가지며, 단품의 무게중심을 일치할 수 있도록 정중앙에 작은 구멍을 가지고, 측면에 슬롯이 형성된 스틸 시편이 부착된 하면부와, 상기 하면부의 밑에 설치되어 하면부의 왕복 운동시 슬롯을 감지하여 회전주기를 측정하는 갭센서와, 상기 갭센서에 의해 감지된 신호를 소정레벨로 증폭시키는 증폭기와,상기 증폭기를 통하여 증폭된 신호를 받아들여 출력하는 플로터(plotter)를 구비하여 구성된 차량 엔진 각부위의 동특성 측정장치를 제공함으로써 달성된다.

이하,본 발명 차량 엔진 각부위의 동특성 측정장치의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1내지 도 4는 본 발명의 개략적인 구성도로, 단품이 얹혀지는 하면부의 크기에 따라 셋팅 위치를 달리할 수 있는 다수의 구멍(1)을 가진 상면부(2)와, 상기 상면부(2)의 네모퉁이에 결합된 다수의 지지대(3)와, 크기와 무게가 다른 단품들을 위해 사이즈별로 제작되고, 상기 상면부(2)와 연결되는 다수의 구멍(4)을 가지며, 단품의 무게중심을 일치할 수 있도록 정중앙에 작은 구멍(5)을 가지고, 측면에 슬롯(6)이 형성된 스틸 시편(7)이 부착된 하면부(8)와, 상기 하면부(8)의 밑에 설치되어 하면부(8)의 왕복 운동시 슬롯(6)을 감지하여 회전주기를 측정하는 갭센서(9)와, 상기 갭센서(9)에 의해 감지된 신호를 소정레벨로 증폭시키는 증폭기(10)와, 상기 증폭기(10)를 통하여 증폭된 신호를 받아 출력하는 플로터(11)로 구성된다.

그리고, 도 2는 본 발명 상면부(2)의 상세도로, 다수의 구멍(1)들이 120。간격을 두고 일렬로 형성되어 있는 것을 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명 상면부(2)의 구멍(1)과 하면부(8)의 구멍(4)의 상세도로, 이들 구멍(1)과 구멍(4)사이에는 와이어(12)가 연결되어 있으며, 와이어(12)가 연결되는 부위에 와이어 고정대(13)가 형성되어 있다.

이와같이 구성된 본 발명은 상면부(2)와 하면부(8)에 각각 다수의 구멍(1)(4)이 형성되고 이들 구멍(1)(4)사이에 와이어(12)가 연결된 상태에서 하면부(8)위에 단품이 놓여지는데 이때 단품의 무게중심이 정중앙에 있는 구멍(5)에 의해 용이하게 일치된다.

이렇게 단품을 하면부(8)에 얹어놓은 상태에서 하면부(8)를 약간 회전시키면,자중에 의해 하면부(8)가 회전하게 된다.

따라서, 하면부(8)가 회전하면 하면부(8)의 스틸 시편(7)에 형성된 슬롯(6)이 함께 회전하게 되는데, 이때 하면부(8)의 하부에 설치된 갭센서(9)에서 상기 슬롯(6)을 감지하여 하면부(8)의 회전주기를 측정함으로써 모든 단품의 크기와 무게에 관계없이 극관성 모멘트를 측정할 수 있게 된다.

이때, 갭센서(9)에 의해 측정되는 측정값은 다음과 같은 식에 의해 극관성 모멘트를 구하는데 사용된다.

즉, J_p= M_pg R²T_p ²/ 4π²ℓ

J_p+R= M_p+Rg R²T_p+R ²/ 4π²ℓ

∴J_R= J_P+R- J_P= 단품의 극관성 모멘트가 되며,

여기서, M_p= 플레이트 무게, M_p+R= 플레이트+단품무게, T_p ²=플레이트의 주기, T_p+R ²= 플레이트+단품의 주기, ℓ= 와이어 길이, R = 중심에서 와이어까지 거리, g = 중력가속도를 나타낸다.

도 5는 상기 갭센서(9)의 출력상태를 나타낸 파형도로, 시간(t)동안에 n개의 펄스신호가 출력되는데, 여기서 주기가 된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 단품의 크기와 무게에 관계없이 극관성 모멘트를 구할 수 있으며, 측정된 극관성 모멘트를 이용하여 각 단품의 등가질량을 측정할 수 있어 단품의 설계 적합성 여부를 용이하게 판단할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 단품(100)이 놓여지는 하부 회전판(8)의 크기에 따라 셋팅위치를 달리할 수 있는 다수의 셋팅 홀(1a)을 갖는 상부 지지판(2)과,

   상기 상부 지지판(2)의 모퉁이 4곳을 지지하는 기둥(3)과,

   크기와 무게가 다른 단품(100)들을 위해 각 크기별로 제작되는 동시에 상부 지지판(2)에서부터 아래로 연장되는 와이어(12)에 의해 지지되고 상기 상부 지지판(2)의 셋팅 홀(1a) 중에서 선택된 셋팅 홀(1a)에 상응하는 셋팅 홀(1a)과 단품(100)의 무게중심을 일치시킬 수 있도록 중앙에 작은 홀(5)을 가지며 가장자리 일측에 슬롯(6)을 갖는 스틸 시편(7)이 부착되어 있는 하부 회전판(8)과,

   상기 스틸 시편(7)의 일측에 위치되며 하부 회전판(8)의 왕복 운동시 슬롯(6)을 감지하여 회전주기를 측정하는 갭 센서(9)와,

   상기 갭 센서(9)에 의해 감지된 신호를 소정의 레벨로 증폭시키는 증폭기(10)와,

   상기 증폭기(10)를 통하여 증폭된 신호를 받아 출력하는 플로터(11)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 엔진 각 부위의 동특성 측정장치.