KR100551798B1 - 트럭 프레임 밴딩 및 토션 내구성 시험방법 - Google Patents

트럭 프레임 밴딩 및 토션 내구성 시험방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대형 트럭 프레임의 내구성을 시험하기 위한 시험방법에 관한 것으로, 특히 적재중량이 수십 톤에 달하는 대형 트럭 프레임의 밴든(Bending, 굽힘) 및 토션(Torsion, 비틀림) 내구성 시험방법에 관한 것이다.
본 발명은 대형 트럭의 뼈대를 이루는 프레임의 밴딩 모드 및 토션 내구성 시험을 위한 시험방법에 있어서,
프레임의 후륜축들이 부착되는 트루니온 베이스를 지면에 고정하는 제 1단계;
상기 프레임의 전륜들을 지지하는 스프링들이 최대적재상태의 형상과 동일해 지도록 프레임 전방부를 지면에 고정하여 프레임에 기본적인 수직하중을 가하는 제 2 단계; 및
상기 트럭 프레임의 전방에 횡방향으로 설치된 가진바를 이용하여 프레임에 좌우 비틀림 토션을 가하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트럭 프레임의 밴딩 및 토션 내구성 시험방법을 제공한다. 상기 제 3단계에서 사용되는 가진바는 프레임의 중심을 축으로 하여 프레임에 수직한 평면상에서 회전할 수 있는 구조를 가지며, 상기 가진바의 일측에 액츄에이터가 구비되어 상기 엑츄에이터의 작동으로 가진바가 프레임에 토션을 가하도록 하는 것이 바람직하다.

Description

트럭 프레임 밴딩 및 토션 내구성 시험방법{Bending and torsion of Truck frame test method}
도 1은 종래의 전문시험기관에서의 행해지는 트럭 프레임 밴딩 및 토션 내구성 시험방법을 위한 시험장치를 나타낸 사시도,
도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 트럭 프레임 밴딩 및 토션 내구성 시험방법을 위한 시험장치를 나타낸 측면도,
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 트럭 프레임 밴딩 및 토션 내구성 시험방법을 위한 시험장치를 나타낸 정면도임.
< 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 >
A : 액츄에이터(Actuator) B : 가진바
C : 회전중심 F : 프레임
FR1 : 전 1축 스프링 FR2 : 전 2축 스프링
TB : 트루니온 베이스(Trunion Base)
본 발명은 대형 트럭 프레임의 내구성을 시험하기 위한 시험방법에 관한 것 으로, 특히 적재중량이 수십 톤에 달하는 대형 트럭 프레임의 밴딩(Bending, 굽힘) 및 토션(Torsion, 비틀림) 내구성 시험방법에 관한 것이다.
차량의 뼈대를 이루는 프레임은 내구성이나 안전성의 측면에서 매우 중요한 역할을 하게 되며, 특히 화물을 적재해야 하는 트럭의 경우 최대 적재 용량이 적재된 상태에서 프레임이 밴딩과 토션에 관하여 어느 정도 내구성을 가지느냐를 시험하는 것은 차량의 개발이나 평가 단계에서 필수적이고 중요한 요소이다.
그런데, 완성차 상태에서 실험하는 것이 실제와 가장 가까운 결과를 가져올 수는 있겠지만 여러 가지 여건(개발중인 경우에는 완성차로 실험하는 것이 불가능함)으로 인하여 완성차 상태의 실험이 불가능하 경우도 있고, 다른 한편으로는 프레임 멤버들의 거동상황을 육안으로 체크할 수 있도록 하기 위하여 프레임 자체만으로 에 실차와 유사한 조건을 부여하여 내구성 시험을 하게 된다.
종래의 트럭 프레임 밴딩 및 토션 내구성 시험 방법을 도 1에 도시하였다.
도시된 바와 같이, 프레임(F)의 소정부위에 복수의 액츄에이터(11, 12, 13, 14, 15)를 수직방향으로 설치하여 차량의 자중에 의한 하중, 적재된 화물에 의한 하중 등의 수직방향으로 작용하는 하중을 재현하고, 또 차량의 전 1축 스프링(FR1)과 전 2축 스프링(FR2)에 수평방향 액츄에이터(21)를 설치하여 전륜측에 가해지는 수평방향의 하중을 재현하며, 후륜측은 트루니온 베이스(TB)를 좌우로 비틀 수 있는 액츄에이터(22)를 설치하여 후륜측에 가해지는 토션을 재현하여, 트럭 프레임이 최대 적재상태에서 받는 하중으로 인해 발생하는 밴딩과 전륜측과 후륜측에 가해지는 토션을 재현함으로써 내구성 시험을 하는 구성을 가지고 있다.
그런데 이러한 종래의 시험방법은 도시된 바와 같이 하중을 가하기 위한 수직방향의 액츄에이터(11, 12, 13, 14, 15) 5개, 토션을 가하기 위한 액츄에이터(21, 22) 2개, 즉 합이 7개의 액츄에이터가 필요하게 된다. 이러한 액츄에이터들은 용량이 10톤∼25톤 사이인 것을 사용해야 하기 때문에 상기 장비들을 모두 갖추고 시험하는 것은 비용부담이 크기 때문에 완성차 업체에서 직접 시험하기보다는 전문적인 시험실에 의뢰하는 것이 비용과 효율성의 측면에서 유리한 점이 있다.
본 발명의 목적은 트럭 프레임의 밴딩과 토션의 내구력을 확인하기 위하여 시험장치에 있어서 비교적 간단한 장비를 이용하도록 함으로써 완성차 업체에서 직접 수행하는 것이 가능한 시험방법을 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 대형 트럭의 뼈대를 이루는 프레임의 밴딩 모드 및 토션 내구성 시험을 위한 시험방법에 있어서,
프레임의 후륜축들이 부착되는 트루니온 베이스를 지면에 고정하는 제 1단계;
상기 프레임의 전륜들을 지지하는 스프링들이 최대적재상태의 형상과 동일해 지도록 프레임 전방부를 지면에 고정하여 프레임에 기본적인 수직하중을 가하는 제 2 단계; 및
상기 트럭 프레임의 전방에 횡방향으로 설치된 가진바를 이용하여 프레임에 좌우 비틀림 토션을 가하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트럭 프레임의 밴딩 및 토션 내구성 시험방법을 제공한다. 상기 제 3단계에서 사용되는 가진바는 프레임의 중심을 축으로 하여 프레임에 수직한 평면상에서 회전할 수 있는 구조를 가지며, 상기 가진바의 일측에 액츄에이터가 구비되어 상기 엑츄에이터의 작동으로 가진바가 프레임에 토션을 가하도록 하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
대형 트럭의 프레임은 트럭 자체의 하중과 적재된 화물로 인한 하중을 받게 되며, 내구성 평가는 최대적재중량을 적재한 상태에 관심을 가지고 이루어 지게된다. 따라서, 최대 적재상태에서 트럭의 프레임이 하중으로 인하여 밴딩을 받은 상태에서, 코너 주행시나 경사진 노면을 주행할 때 추가적인 토션이 가해졌을 때의 거동을 살펴보는 것이 시험의 주 목적이 된다.
앞서 도 1에서 살펴본 종래의 시험방법은 주요부위마다 10톤 내지 25톤에 달하는 용량을 가진 액츄에이터를 수평방향과 수직방향에 복수개 배치하여 토션과 밴딩을 가하면서 시험하는 방법이다. 이러한 방법은 실제로 트럭 프레임이 겪는 상태와 유사한 조건을 제공한다는 장점을 가지고 있기는 하지만 그 시험설비에 드는 비용이 만만치가 않아서 전문적으로 시험을 수행하는 기관이 아니라면 완성차 업체에서 자체적으로 설비하기에는 경제적인 측면에서 오히려 불리한 면을 가지고 있었다.
본 발명은 트럭 프레임에 밴딩과 토션을 가하여 내구성 시험을 하되 비교적 간단한 방법으로 실차상태와 유사한 조건을 만들어 시험하기 위한 방법이다.
트럭의 프레임이 하중에 의해서 변형될 때 지면에 대한 지지점 역할을 하는 부분은 최종적으로는 전륜의 타이어들과 후륜의 타이어들이 된다. 이들에 대응하는 부분이 프레임에는 트루니온 베이스(TB)와, 전 1축 스프링(FR1) 및 전 2축 스프링(FR2)이다.
본 발명의 시험방법은 트루니온 베이스(TB)와 상기 전륜축 스프링들(FR1, FR2)을 지지점으로 하여 1차적으로 트럭 프레임에 밴딩을 가한 후, 이 상태에서 다시 횡방향의 토션을 가하는 방법으로 비교적 간편하면서 실제와 유사한 조건을 제공하여 이루어진다.
도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 트럭 프레임 밴딩 및 토션 시험을 나타낸 측면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이 우선 트루니온 베이스(TB)를 지면에 대하여 견고하게 고정한 다음, 전 1축 스프링(FR1)과 전 2축 스프링(FR2)이 최대 적재중량에서 받게되는 변위와 동일한 변위를 가지게 된 상태, 즉 GVW(Gross Vehicle Weight) geometry 가 되도록 프레임의 전단부를 고정한다. 이 때의 상태를 나타낸 것이 도 2b이다.
이러한 상태는 물론 트럭 프레임이 실질적인 최대 적대 중량 상태와 동일한 형태의 하중을 받지는 않지만 대략 유사한 정도의 밴딩을 받았다고 가정되므로, 이러한 도 2b와 같은 상태에서 추가적으로 토션을 가하면서 시험이 이루어지게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 트럭 프레임 밴딩 및 토션 내구성 시험방법의 장치구 성을 트럭 프레임 전면에서 바라본 상태를 나타낸 것이다.
토션은 차체가 좌우로 비틀리면서 가해지는 것인데, 본 발명에 따른 방법은 앞서 도 2a에 도시된 바와 같은 트루니온 베이스(TB) 고정 단계에서 트루니온 베이스(TB)의 양측이 지면에 대하여 평행을 유지하도록 고정한 후 프레임의 전단부를 가진바(B)를 이용해서 프레임 중심에 대하여 좌우로 비틀어서 토션을 가하는 방식을 취한다.
상기 가진바(B)는 트럭 프레임(F)에 견고하게 고정되어 있고, 상기 트럭 프레임(F)의 중심에 해당하는 부분에 회전중심(C)을 가지고 있어서 양측으로 트럭 프레임(F)을 비틀 수 있도록 되어 있으며, 그 일측에 액츄에이터(A)를 구비함으로써 상기 액츄에이터(A)의 변위를 조절함으로써 가해지는 토션의 양을 조절할 수 있는 구조를 제공한다.
따라서 본 발명에 따른 트럭 프레임(F)의 밴딩 및 토션 내구성 시험방법은 프레임(F)의 후륜축들이 부착되는 트루니온 베이스(TB)를 지면에 고정하는 제 1단계;
상기 프레임의 전륜들을 지지하는 스프링들이 최대 적재상태의 형상과 동일해 지도록 프레임 전방부를 지면에 고정하여 프레임에 기본적인 수직하중을 가하는 제 2 단계; 및
상기 프레임의 전방에 횡방향으로 설치된 가진바(B)를 이용하여 트럭 프레임(F)에 토션을 가하는 제 3단계를 거쳐 트럭 프레임(F)의 거동을 살펴볼 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 트럭 프레임 밴딩 및 토션 내구성 시험방법은 사용되는 액츄에이터의 개수를 1개로 줄이면서 비교적 간편하게 프레임의 밴딩과 토션 내구성을 시험할 수 있는 효과를 가져온다.

Claims (2)

  1. 대형 트럭의 뼈대를 이루는 프레임의 밴딩 모드 및 토션 내구성 시험을 위한 시험방법에 있어서,
    프레임의 후륜축들이 부착되는 트루니온 베이스를 지면에 고정하는 제 1단계;
    상기 프레임의 전륜들을 지지하는 스프링들이 최대적재상태의 형상과 동일해 지도록 프레임 전방부를 지면에 고정하여 프레임에 기본적인 수직하중을 가하는 제 2 단계; 및
    상기 프레임의 전방에 횡방향으로 설치된 가진바를 이용하여 트럭 프레임에 토션을 가하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트럭 프레임의 밴딩 및 토션 내구성 시험방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가진바는 프레임의 중심을 축으로 하여 프레임에 수직한 평면상에서 회전할 수 있는 구조를 가지며, 상기 가진바의 일측에 액츄에이터가 구비되어 상기 엑츄에이터의 작동으로 가진바가 프레임에 토션을 가하게 되는 것을 특징으로 하는 트럭 프레임의 밴딩 및 토션 내구성 시험방법.
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