KR100492147B1 - Protective part protection device of resistance dynamometer for towing tank test - Google Patents
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Abstract
본 발명은 예인수조 시험용 저항동력계의 검력부를 보호하는 신규의 장치를 개시한다.The present invention discloses a novel apparatus for protecting the inspection portion of a resistance dynamometer for towing tank testing.
비측정시 불평형력의 인가에 따른 검력부의 손상과 정밀도 저하를 방지하기 위해, 본 발명에서는 검력부를 탄성지지수단과 처킹수단상에 설치하여, 비측정시에는 탄성지지수단상에 지지시킴으로써 불평형력의 인가를 차단하고 측정시에는 처킹수단에 의해 검력부를 고정하여 측정가능한 상태로 함으로써 정확한 시험을 보장한다.In order to prevent damage to the force portion due to the application of an unbalance force at the time of non-measurement and to reduce the accuracy, in the present invention, the force portion is installed on the elastic support means and the chucking means, and when the non-measurement is supported on the elastic support means, When the application is cut off and the measurement is performed, the inspection part is fixed by the chucking means to make it measurable.
Description
본 발명은 모형선의 예인수조 시험에 관한 것으로, 특히 그 저항동력계의 검력부(檢力部) 보호장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
선박에 있어서 선주의 주된 관심사는 충분한 안전성과 안정성을 전제할 때 그 재화(載貨)능력과 속도 및 연료소비율에 집중되는 바, 이들은 주로 선박의 수선(水線) 하부의 선형(船形)에 좌우된다. 이에 따라 선박설계시에는 해당 선형의 모형선을 예인수조(towing tank)내에서 소정 속도로 예인하며 그 저항을 측정하여 실선(實船)의 소요 엔진 마력을 추정하게 된다.The ship's main concern for ships is to focus on its capacity, speed and fuel consumption, given sufficient safety and stability, which depends primarily on the linearity below the ship's waterline. . Accordingly, when designing a ship, the linear model ship is towed at a predetermined speed in a towing tank and the resistance is measured to estimate the required engine horsepower of a solid ship.
도 1에는 이러한 예인수조의 저항동력계를 도시하고 있는 바, 수조상을 주행하는 예인전차의 프레임(F)에는 클램프 포스트(P2)와 동력계 포스트(P1)가 전후로 배열되어 이로부터 각각 지지빔(B2, B1)이 하방으로 연장되어 그 하단에 클램프(K)와 검력부(S)가 구비된다. 각 포스트(P1, P2)의 상방에는 기어붙이 모터(M1, M2)가 각각 설치되어 전자빔(B1, B2)의 상하위치를 조정하게 된다.FIG. 1 illustrates a resistance dynamometer of a towing tank, in which a clamp post P2 and a dynamometer post P1 are arranged back and forth on a frame F of a towing tank that travels on a tank, respectively, from which a support beam B2 is arranged. , B1 extends downward and is provided with a clamp K and an inspection part S at a lower end thereof. Above the posts P1 and P2, geared motors M1 and M2 are respectively provided to adjust the vertical position of the electron beams B1 and B2.
동력계 포스트(P1)의 지지빔(B1) 하부의 검력부(S)는 지지요크(yoke)(Y)에 지지되는 주검력계(S1)가 토우바(tow bar;R) 전방의 유니버셜 조인트(universal joint;J1)에 결합되고, 모형선(L)의 예인점(T)은 이 토우바(R) 중간의 유니버셜 조인트(J2)에 결합되며, 토우바(R)의 후단에는 밸런스 웨이트(balance weight; W)가 구비된다.The power section S under the support beam B1 of the dynamometer post P1 has a universal joint in front of the tow bar R by the main test system S1 supported by the support yoke Y. joint to J1), the towing point T of the model line L is coupled to the universal joint J2 in the middle of the tow bar R, and at the rear end of the tow bar R at a balance weight. W) is provided.
한편 모형선(L)에는 클램프바(clamp bar;B)가 고정되어 클램프(K)에 의해 선택적으로 파지 및 해제된다.On the other hand, the clamp bar (B) is fixed to the model line (L) is selectively gripped and released by the clamp (K).
이러한 클램프(K)의 역할은 예인 전차의 가감속시의 검력부(S)의 보호인 바, 즉 수조의 크기에 따라 다르지만 모형선(L)은 상당한 대형(예를들어 400m 수조의 경우 약 8m 길이로 중량이 1t에 근접)으로 매우 큰 관성력을 가지게 되는 바, 클램프(K)는 예인전차의 가감속시 클램프바(B)를 파지하여 모형선(L)의 모든 하중을 지지하고 예인전차가 일정한 속도에 달하면 클램프바(B)를 해제하여 검력부(S)가 저항을 측정할 수 있게 한다.The role of the clamp (K) is the protection of the power unit (S) during acceleration and deceleration of the towing tank, that is, depending on the size of the tank, but the model ship (L) is quite large (for example, about 8 m in the 400m tank The weight (near 1t in length) has a very large inertial force.The clamp (K) grips the clamp bar (B) during acceleration and deceleration of the towing tank to support all the loads of the model ship (L), and the towing tank is When a certain speed is reached, the clamp bar (B) is released to allow the force part (S) to measure the resistance.
여기서 주검력계(S1)등 검력계는 일반적으로 로드셀(load cell)로 구성되는데, 주지하다시피 로드셀은 원통형바(bar)등 측정에 적절한 형태의 측정물상의 하나 이상의 스트레인 게이지(strain guage)를 부착하여 구성되고, 이 측정물의 탄성 범위내에서 하중과 변형률이 선형적(線形的)으로 변화하는 원리를 이용하여 그 변형을 스트레인게이지를 통해 전기적 신호로 변환함으로써 하중을 측정하는 것이다.Here, the main force gauge (S1), etc. The pressure gauge is generally composed of a load cell (load cell), as is known, the load cell is attached to one or more strain gauges (strain guage) on the workpiece of a type suitable for measuring the cylindrical bar (bar) It is designed to measure the load by converting the deformation into an electrical signal through strain gauge using the principle that the load and strain change linearly within the elastic range of the workpiece.
그런데 이 측정물의 단면이 과대하면 로드셀의 용량은 커지나 감도가 저하되고, 역으로 단면이 감소되면 감도, 즉 정밀도는 향상되나 내(耐) 하중의 저하로 용량, 즉 측정가능한 범위가 작아질 수밖에 없게 된다.However, if the cross section of the measurement object is excessive, the capacity of the load cell increases but the sensitivity decreases. On the contrary, if the cross section decreases, the sensitivity, that is, the accuracy is improved, but the capacity, i.e., the measurable range, becomes smaller due to the decrease in the load. do.
여기서 모형선(L)의 예인시험은 실선(實線)에 대한 상사(相似)시험이므로 그 정밀도가 매우 높아야 하는 바, 이에 따라 주검력계(S1)를 구성하는 로드셀도 예측하중의 범위내에서 가장 정밀도가 높은 것을 사용하지 않으면 안된다.Since the towing test of the model ship L is a similarity test to the solid ship, the precision of the model ship L should be very high. Accordingly, the load cell constituting the main hysterometer S1 is also within the range of the predicted load. You must use a high precision one.
그런데 종래의 저항동력계의 문제점은 클램프(K)와 검력부(S), 특히 주검력계(S1) 및 예인점(T)의 상대적 위치가 고정되어 클램프(K)를 정확히 초기설정하기 곤란하며, 이에 따라 클램프(K)의 파지시에도 검력부(S)에 불평형력이 인가될수 있다는 점이다. 이러한 불평형력은 모형선(L)이 고속으로 예인될수록 커지게 된다.However, the problem of the conventional resistance dynamometer is that the relative position of the clamp (K) and the inspection unit (S), in particular the main inspection system (S1) and the towing point (T) is fixed, it is difficult to accurately set the clamp (K), Accordingly, an unbalanced force may be applied to the inspection part S even when the clamp K is gripped. This unbalance force increases as the model line L is towed at high speed.
검력부(S)는 상사(相似) 시험의 수행을 위해 상당한 정밀도를 가지는 바, 이와 같이 무리한 불평형력의 발생은 검력부(S)의 주검력계(S1)등을 정밀도를 저하시키거나 손상시킬 우려가 있다.The inspection part S has a considerable precision for performing the similarity test. Thus, the excessive unbalance may cause the main inspection system S1 of the inspection part S to deteriorate or damage the accuracy. There is.
이에 따라 본 발명의 목적은 특히 고속예인시험에 있어서 검력부의 비측정시, 즉 클램프의 파지시 검력부에 무리한 힘이 인가되지 않도록 하는 보호장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a protective device that prevents excessive force from being applied to the inspection section during non-measurement of the inspection section, ie, when holding the clamp, in a high speed towing test.
상술한 목적의 달성을 위해 본 발명 보호장치는The protection device of the present invention to achieve the above object
검력부의 비측정시 이를 탄성지지하는 탄성지지수단과,Elastic support means for elastically supporting the non-measurement of the arm,
검력부의 측정시 이를 고정하는 처킹(chucking)수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it comprises a chucking means for fixing it when measuring the force portion.
이러한 구성에 의하면 클램프의 파지등 비측정시에는 검력부가 탄성지지되므로 검력부에 무리한 힘이 인가되지 않으면, 측정시에만 처킹수단에 의해 고정되어 측정이 이루어질 수 있게 된다.According to this configuration, the clamping portion is elastically supported at the time of non-measurement of the clamp, so that if the force is not applied to the clamping portion, it is fixed by the chucking means only at the time of measurement and the measurement can be made.
[실시예]EXAMPLE
이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.Such specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 도 3에서, 지지빔(도 1의 B1)의 하단에 결합되는 검력부(S)의 지지판(2)상에는 주검력부(S1)가 가이드블록(guide block;1)을 통해 지지되는데, 지지판(2)의 양측에는 처킹수단을 구성하는 두 액튜에이터(actuator;3)가 설치된다.2 to 3, the main force unit S1 is supported by a
바람직하기로 주검력부(S1)는 전후 방향, 즉 예인장치의 주행방향으로 그 운동을 안내하는 안내수단상에 설치되는 바, 이를 위해 두 액튜에이터(3)간에는 적어도 하나, 바람직하기로는 두 안내로드(4)가 연장되고, 가이드블록(1)의 양측에 형성된 안내구멍(5)에 이 안내로드(4)가 관통하여 주검력부(S1)가 전후방향으로 안내된다.Preferably the main force unit (S1) is installed on the guide means for guiding the movement in the front and rear direction, that is, the traveling direction of the towing device, for this purpose at least one between the two
바람직하기로는 두 액튜에이터(3)는 각각 공압(空壓)실린더로 구성되는데, 그 작동간(3a)의 선단이 고정부(6)가 되어 가이드블록(1)에 형성된 고정홈(7)에 접촉함으로써 가이드블록(1)을 처킹하게 된다.Preferably, the two
검력부(S1)의 탄성지지수단은 이 작동간(3a)에 설치된 코일스프링(coil spring;8)으로 구성되는 바, 그러면 도 3(A)와 같은 양 액튜에이터(3)의 작동간(3a)의 축퇴(縮退)상태에서 주검력부(S1)가 지지되는 가이드블록(1)은 양 코일스프링(8)에 의해 탄성지지되므로 외력의 인가가 차단되고, 도 3(B)와 같이 작동간(3a)이 연신(延伸)되면 그 선단의 고정부(6)가 가이드블록(1)의 고정홈(7)에 접촉하여 가이드블록(1)을 처킹함으로써 주검력부(S1)가 고정되어 측정가능한 상태가 된다.The elastic support means of the detecting part S1 is composed of a coil spring 8 provided in this operation period 3a, and then the operation period 3a of both
이러한 구성에 있어서, 처킹은 가이드블록(1)의 중앙에서만 이루어지므로 큰 저항이 인가되는 경우 주검력부(S1)는 좌우방향으로 다소 뒤틀릴 염려가 있다.In this configuration, since the chucking is made only at the center of the
이에 따라 더욱 바람직하기로는 양 안내수단에 보조적인 처킹수단을 구비하는 바, 양 안내구멍(5)의 단부에 테이퍼(taper)홈(9)을 형성하고, 각 엑튜에이터(3)의 작동간(3a)에는 작동판(11)을 연장하여, 이에 각 테이퍼홈(9)에 대응하는 분할 콜렛(split collet;10)을 각각 설치한다.Accordingly, more preferably, both guide means are provided with auxiliary chucking means, and taper grooves 9 are formed at the ends of both guide holes 5, and the operation of each actuator 3 ( In 3a), the
그러면 작동간(3a)의 연신상태에서 각 분할콜렛(10)은 테이퍼홈(9)에 진입하면서 분할부위가 폐쇄되어 안내로드(4)를 죄어주게 되므로 더욱 안정되고 좌우 평형상태의 처킹이 이루어지게 된다.Then, the
이와 같은 본 발명의 처킹수단은 클램프(K)와 교호적으로 작동되는 바, 즉 예인전차의 가감속시는 그 예인저항은 클램프(K)가 모형선(L)의 클램프바(B)를 파지하여 담당하게 되고, 이때 검력부(S1)는 탄성지지수단인 코일스프링(8)에 의해 지지되는 상태이므로 과도한 불평형력이 인가되지 않게 된다. 한편 예인전차가 일정속도에 도달하면 클램프(K)가 해제되는 바, 그러면 처킹수단이 검력부(S)를 고정하여 측정가능상태로 설정하게 된다.The chucking means of the present invention is operated alternately with the clamp (K), that is, when the towing and deceleration of the towing vehicle, the towing resistance of the clamp (K) grips the clamp bar (B) of the model ship (L) In this case, the force unit S1 is supported by the coil spring 8, which is an elastic support means, so that an excessive unbalance force is not applied. On the other hand, when the towing vehicle reaches a constant speed, the clamp K is released, and the chucking means fixes the inspection unit S to set it to a measurable state.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 검력부가 정확한 예인저항을 측정할 수 있게 하는 동시에, 비측정시의 과도한 불평형력의 인가를 차단하여 검력부의 불필요한 변형이나 손상을 방지함으로써 저항동력계의 정밀도를 유지하고 그 사용수명을 연장하게 된다.According to the present invention having the above-described configuration, the inspection unit can measure the accurate towing resistance, and at the same time block the application of excessive unbalance force at the time of non-measurement to prevent unnecessary deformation or damage of the inspection unit to improve the precision of the resistance dynamometer Maintenance and prolong its service life.
도 1은 예인수조에 있어서 모형선에 대한 저항동력계의 설치를 보이는 측면도,1 is a side view showing the installation of a resistance dynamometer for a model ship in a towing tank;
도 2는 본 발명 검력부 보호장치의 측면도,2 is a side view of the protection unit of the present invention,
도 3(A) 및 (B)는 그 동작을 보이는 순차적 평단면도들이다.3 (A) and (B) are sequential plan cross-sectional views showing the operation.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
S : 검력부(檢力部) S1 : 주(主)검력계S: Test part S1: Main tester
1 : 가이드 블록(guide block) 5 : 안내구멍1: guide block 5: guide hole
7 : 고정홈 9 : 테이퍼(taper) 홈7: fixing groove 9: taper groove
3 : 액튜에이터(actuator) 3a : 작동간(作動杆)3: actuator 3a: between operations
6 : 고정부 4 : 안내로드(guide rod)6: fixing part 4: guide rod
8 : 코일 스프링(coil spring) 10 : 분할콜렛(split collet)8: coil spring 10: split collet
11 : 작동판11: operating plate
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