KR100336072B1 - 암석 절리면 프로파일 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 서보 제어가 가능한 암석 절리면 전단시험기에 본 발명의 장치를 장착하여 사용함으로서 비용절감 및 사용의 편의를 도모하는 암석 절리면 프로파일 측정장치를 제공하는 것으로, 베이스의 양측에 수직으로 세워 설치된 프레임의 일측에 설치되어 유압에 의해 구동되는 수평 액추에이터와; 상기 양 프레임 사이에 복수로 연결되어 상기 수평 액추에이터의 구동에 따른 하중을 지지하는 리액션 바(REACTION BAR)와; 상기 수평 액추에이터의 로드와 연결되어 전단시험시 수평력을 감지하는 수평 로드 셀을 매개로 연결되고 리니어 모션 가이드를 통해 X방향으로 전,후 이송 가능하게 설치되며 측정할 암석샘플을 위치 고정시키는 전단박스와; 상기 리액션 바에 착,탈 가능하게 설치된 고정블록을 매개로 설치되는 고정프레임과; 상기 고정프레임에 설치되고 AC 서보 드라이버와 연결되어 구동되는 서보 모터 및 이 서보 모터에 연결되어 회전속도를 감속시키는 감속기와; 상기 감속기에 연결되어 정역회전되는 볼 스크루 및 이 볼 스크루에 설치되어 Y방향으로 전,후 동작하는 리니어 모션 베어링과; 상기 리니어 모션 베어링의 상부에 고정된 플레이트를 통해 상,하 높이 조정 가능한 로드를 매개로 설치되어 암석샘플의 거칠기를 측정하는 레이저 센서로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

암석 절리면 프로파일 측정장치{ROCK JOINT SURFACE PROFILE MEASURING APPARATUS}
본 발명은 암석 절리면의 측정장치에 관한 것으로, 특히 암석절리면 전단시험기에 X축과 Y축으로 구동 제어하는 장치를 부착하여 레이저 센서로 암석표면의 거칠기를 측정하는 암석 절리면 프로파일 측정장치에 관한 것이다.
암석절리면의 거칠기는 암석절리면 전단강도에 영향을 미치는 중요한 변수로서 절리면이 거칠수록 절리면의 전단강도는 크게 된다. 따라서 절리면의 전단강도를 예측하는데는 절리면의 거칠기를 파악하는 것이 중요하다. 여기에서 측정된 값들은 통계적 분석 방법, 즉, 평균 높이, 산포, 평균기울기 등을 구할 수 있고, 스펙트럼 분석을 하는데 사용되기도 한다.
기존의 절리면 거칠기 측정기는 X,Y축으로 구동되는 플로터(PLOTTER)에 레이저 센서를 부착하여 레이저 센서를 X,Y방향으로 서보 제어하여 원하는 위치로 이동시키고 레이저 센서로 Z값을 읽는 일반적인 표면 거칠기 측정기를 사용하여 왔다.
상기와 같은 표면 거칠기 측정기는 장비 값이 고가이며, 전단시험기 이외에 거칠기 측정을 위한 장치가 따로 필요하였다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,기존의 서보 제어가 가능한 암석 절리면 전단시험기에 본 발명의 장치를 장착하여 사용함으로서 비용절감 및 사용의 편의를 도모하는 암석 절리면 프로파일 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
베이스의 양측에 수직으로 세워 설치된 프레임의 일측에 설치되어 유압에 의해 구동되는 수평 액추에이터와;
상기 양 프레임 사이에 복수로 연결되어 상기 수평 액추에이터의 구동에 따른 하중을 지지하는 리액션 바(REACTION BAR)와;
상기 수평 액추에이터의 로드와 연결되어 전단시험시 수평력을 감지하는 수평 로드 셀을 매개로 연결되고 리니어 모션 가이드를 통해 X방향으로 전, 후 이송 가능하게 설치되며 측정할 암석샘플을 위치 고정시키는 전단박스와;
상기 리액션 바에 착,탈 가능하게 설치된 고정블록을 매개로 설치되는 고정프레임과;
상기 고정프레임에 설치되고 AC 서보 드라이버와 연결되어 구동되는 서보 모터 및 이 서보 모터에 연결되어 회전속도를 감속시키는 감속기와;
상기 감속기에 연결되어 정역회전되는 볼 스크루 및 이 볼 스크루에 설치되어 Y방향으로 전,후 동작하는 리니어 모션 베어링과;
상기 리니어 모션 베어링의 상부에 고정된 플레이트를 통해 상,하 높이 조정 가능한 로드를 매개로 설치되어 암석샘플의 거칠기를 측정하는 레이저 센서로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 암석 절리면 프로파일 측정장치의 정면도.
도 2는 도 1의 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 베이스 12 : 프레임
14 : 수평 액추에이터 16 : 리액션 바
18 : 로드 20 : 수평 로드 셀
22 : 전단박스 24 : 암석샘플
26 : 리니어 모션 가이드 28 : 고정나사
30 : 고정블록 32, 52 : 조절나사
34 : 고정프레임 36 : AC 서보 드라이버
38 : 서보 모터 40 : 감속기
42 : 볼 스크루 44 : 리니어 모션 베어링
46 : 플레이트 48 : 로드
50 : 레이저 센서
이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 암석 절리면 프로파일 측정장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 평면도를 도시한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 도면부호 10은 베이스를 도시한 것이다.
상기 베이스(10)의 상면 양측에는 서로 대향하는 프레임(12)이 수직되게 설치되며, 이 일측의 프레임(12)을 통하여 유압에 의해 구동되는 수평 액추에이터 (14)가 설치된다.
상기 프레임(12) 사이에는 상기 수평 액추에이터(14)의 구동에 따른 수평 하중을 지지하는 복수의 리액션 바(16)가 설치된다.
상기 수평 액추에이터(14)를 구성하는 로드(18)에는 전단시험시 수평력을 감지하는 수평 로드 셀(20)이 설치되고, 이 수평 로드 셀(20)을 매개로 전단박스(22)가 연결된다.
상기 전단박스(22)의 상부에는 측정할 암석샘플(24)이 설치되고, 그 하부로 베이스(10)에 설치된 리니어 모션 가이드(26)에 의해 안내되어, 상기 전단박스(22)는 상기 수평 액추에이터(14)의 구동에 따라 리니어 모션 가이드(26)를 통해 X방향으로 전,후 이송 가능하게 된다.
상기 상부측 리액션 바(16)에는 고정나사(28)를 통해 고정블록(30)이 착,탈 가능하게 설치되고, 고정블록(30)의 하부에 설치된 조절나사(32)에 의해 고정블록(30)이 리액션 바(16)에서 슬라이딩 조정이 가능하게 설치된다.
상기 고정블록(30)을 통해 그 상부로 고정프레임(34)이 설치되어, 이 고정프레임(34)을 통해 AC 서보 드라이버(36)와 연결되어 구동되는 서보 모터(38) 및 이 서보 모터(38)에 연결되어 회전속도를 감속시키는 감속기(40)가 설치되며, 상기 감속기(40)를 통해 정역 회전되는 볼 스크루(42) 및 이 볼 스크루(42)에 설치되어 Y방향으로 전,후 동작하는 리니어 모션 베어링(44)이 설치된다.
그리고 상기 리니어 모션 베어링(44)의 상부에 고정된 플레이트(46)를 통해 상,하 높이 조정 가능한 로드(48)를 매개로 암석샘플(24)의 거칠기를 측정하는 레이저 센서(50)가 설치되어 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 먼저 고정블록(30)을 조절나사(32)를 이용하여 리액션 바(16)에서 원하는 위치로 이동시킨후 고정시킨다.
암석샘플(24)을 전단박스(22)에 장착하고, 레이저 센서(50)의 높이를 로드 (48)의 상부에 설치된 조절나사(52)를 이용하여 조절한다.
상기와 같은 상태에서 수평 액추에이터(14)와 서보 모터(38)의 구동에 따라 전단박스(22)에 장착된 암석샘플(24)의 절리면 거칠기를 레이저 센서(50)가 X방향 및 Y방향으로 이동하면서 측정하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 암석 절리면 프로파일 측정장치는, 암석 절리면 전단시험기를 이용하여 구성함으로서 구조가 간단하여 비용을 절감하는 효과를 갖는다.

Claims (1)

  1. 베이스의 양측에 수직으로 세워 설치된 프레임의 일측에 설치되어 유압에 의해 구동되는 수평 액추에이터와;
    상기 양 프레임 사이에 복수로 연결되어 상기 수평 액추에이터의 구동에 따른 하중을 지지하는 리액션 바(REACTION BAR)와;
    상기 수평 액추에이터의 로드와 연결되어 전단시험시 수평력을 감지하는 수평 로드 셀을 매개로 연결되고 리니어 모션 가이드를 통해 X방향으로 전, 후 이송 가능하게 설치되며 측정할 암석샘플을 위치 고정시키는 전단박스와;
    상기 리액션 바에 착,탈 가능하게 설치된 고정블록을 매개로 설치되는 고정프레임과;
    상기 고정프레임에 설치되고 AC 서보 드라이버와 연결되어 구동되는 서보 모터 및 이 서보 모터에 연결되어 회전속도를 감속시키는 감속기와;
    상기 감속기에 연결되어 정역회전되는 볼 스크루 및 이 볼 스크루에 설치되어 Y방향으로 전,후 동작하는 리니어 모션 베어링과;
    상기 리니어 모션 베어링의 상부에 고정된 플레이트를 통해 상,하 높이 조정 가능한 로드를 매개로 설치되어 암석샘플의 거칠기를 측정하는 레이저 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 암석 절리면 프로파일 측정장치.
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