KR101019056B1 - 고충격 낙하시험 장치 - Google Patents

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KR101019056B1 KR1020100089192A KR20100089192A KR101019056B1 KR 101019056 B1 KR101019056 B1 KR 101019056B1 KR 1020100089192 A KR1020100089192 A KR 1020100089192A KR 20100089192 A KR20100089192 A KR 20100089192A KR 101019056 B1 KR101019056 B1 KR 101019056B1
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주충근
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    • G01N2203/0032—Generation of the force using mechanical means

Abstract

본 발명은 고 가속도에 의해 발생하는 고 충격을 통한 시료의 충격시험을 하기 위한 고충격 낙하시험 장치에 관한 것으로, 내측에 가이드 부재를 포함하는 본체와; 상기 본체의 상측에 형성되는 구동수단과; 상기 본체의 양 측면에 형성되어 있으며, 다수의 홈으로 구성되어 있는 번지코드와; 상기 본체와 번지코드에 연결되어 고속으로 낙하할 수 있도록 구성된 낙하수단과; 상기 본체와 낙하수단에 형성되어 낙하수단에 고 고 가속도를 부여하도록 구성된 작동수단과; 상기 구동수단, 낙하수단을 제어하면서 상기 번지코드의 다수의 홈의 위치에 따른 속도 및 충격값이 기 입력되어 있는 제어부;로 이루어져 있어, 번지코드에 결합하는 작동수단을 통해 중력가속도보다 휠씬 빠른 가속도를 형성하여 시료를 낙하시켜 고충격의 시험을 할 수 있으며, 본체와 낙하수단에 형성된 다수의 도르래를 시료 결합부재그 형태로 형성한 후 로프를 연결하여 가속도를 형성하기 때문에 협소한 공간 내에서도 설치가 가능하여 공간활용성이 우수해지고,작동수단에 형성된 다수의 도르래에 결합되어 작동하는 로프의 탄성력을 이용하여 가속력을 형성하여 별도의 전원 없이도 고 가속도를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 작동수단에 의해 낙하하는 낙하수단과 반대방향으로 작용하는 보조 충격수단을 형성하여 가속도 향상 및 그에 따른 고충격을 형성하여 충격시험을 하여 이 또한 협소한 공간 내에서 고충격을 시험할 수 있는 고충격 낙하시험 장치를 제공한다.

Description

고충격 낙하시험 장치{Device for drop-impact test}
본 발명은 고 가속도에 의해 발생하는 고 충격을 통한 시료의 충격시험을 하기 위한 고충격 낙하시험 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 번지코드에 결합하는 작동수단을 통해 중력가속도보다 휠씬 빠른 가속도를 형성하여 시료를 낙하시켜 고충격의 시험을 할 수 있으며, 본체와 낙하수단에 형성된 다수의 도르래를 시료 결합부에 지그재그 형태로 형성한 후 로프를 연결하여 가속도를 형성하기 때문에 협소한 공간 내에서도 설치가 가능하여 공간활용성이 우수해지고,작동수단에 형성된 다수의 도르래에 결합되어 작동하는 로프의 탄성력을 이용하여 가속력을 형성하여 별도의 전원 없이도 고 가속도를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 작동수단에 의해 낙하하는 낙하수단과 반대방향으로 작용하는 보조 충격수단을 형성하여 가속도 향상 및 그에 따른 고충격을 형성하여 충격시험을 하여 이 또한 협소한 공간 내에서 고충격을 시험할 수 있는 고충격 낙하시험 장치에 관한 것이다.
일반적으로 낙하 충격 시험기는 높은 곳에서 낮은 곳으로 물체가 이동할 때에 발생하는 가속도 및 상기 가속도에 의한 충격값에 시료가 견디는 충격시험을 하기 위해 이용된다.
도 1은 종래의 낙하 충격 시험기(500)에 관한 것으로, 시편이 안착되는 베이스(110)와, 상기 베이스(110)의 상측에 이격되도록 복수개의 기둥(130)으로 지지되는 상부 몸체(120)와, 상기 상부 몸체(120)의 하부에 배치되며 상,하 승강 가능하게 설치되는 체인블록(200)과, 상기 체인블록(200)의 하부에 배치된 상태에서 낙하하여 시편에 낙하 충격을 부여하는 해머기구(300)를 구비하여 구성된다.
하지만, 상기와 같은 일반적인 낙하 충격 시험기(500)는 자유 낙하에 따른 충격시험이 이루어지기 때문에 고충격에 대한 충격시험을 위해서는 해머기구(300)가 낙하하는 높이를 올려주어야 함으로써 고충격 시험이 실질적으로 불가능한 문제점이 있었다.
특히, 중력가속도 이상의 가속도로 낙하하는 시료들, 예컨대, 비행기나 미사일 등에 장착하는 회로기판들의 충격 시험의 경우 중력가속도 이상의 가속도로 낙하하게 되는데, 종래의 경우에는 이러한 고가속에 의해 발생하는 고충격에 대한 충격시험이 불가능한 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 내측에 가이드 부재를 포함하는 본체와; 상기 본체의 상측에 형성되는 구동수단과; 상기 본체의 양 측면에 형성되어 있으며, 다수의 홈으로 구성되어 있는 번지코드와; 상기 본체와 번지코드에 연결되어 고속으로 낙하할 수 있도록 구성된 낙하수단과; 상기 본체와 낙하수단에 형성되어 낙하수단에 고 가속도를 부여하도록 구성된 작동수단과; 상기 구동수단, 낙하수단을 제어하면서 상기 번지코드의 다수의 홈의 위치에 따른 속도 및 충격값이 기 입력되어 있는 제어부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 구동수단은 모터와 상기 모터에 연결되어 회전하는 드럼과 상기 드럼에 연결되는 와이어로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 낙하수단은 본체의 가이드 부재에 결합되는 제1 가이드홈과 구동수단과 연결되는 연결고리를 형성하고 있으며, 양 측면으로는 스토퍼가 구비되어 있는 이동장치와, 내측은 상기 본체의 가이드 부재와 연결되는 제2 가이드홈을 형성하고, 내측 중앙에는 시료를 안착할 수 있는 장착홈이 형성된 지그와, 상기 지그의 양 측면에 형성되며, 상기 이동장치의 스토퍼에 의해 이동장치와 결합/해제가 이루어지도록 제1 스토퍼 결합홈이 형성된 측면부재로 구성된 시료 결합부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 낙하수단의 이동장치에 형성된 스토퍼는 실린더인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 낙하수단의 이동장치에는 스토퍼가 형성되어 있는 일측으로 시료 결합부의 측면부재가 삽입하는 측면부재 결합홈을 형성하고, 시료 결합부의 측면부재에 형성된 제1 스토퍼 결함홈과 동일한 제2 스토퍼 결합부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 작동수단은 고정 도르래와, 상기 번지코드의 다수의 홈 중 어느 하나의 홈에 결합하는 이동 도르래와, 낙하수단에 결합하는 작동 도르래로 구성되어 있으며, 낙하수단에 고 가속도를 부여하기 위해 상기 도르래에 연결되어 있는 로프로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 작동수단의 로프는 고탄성 재질로 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 낙하수단의 하측에 배치되며, 가속력을 증가시켜 고충격이 발생할 수 있도록 내부에 제어부에 의해 제어되는 실린더가 형성되고, 상기 실린더의 상측으로는 낙하수단과 맞닿는 접촉부로 이루어진 보조 충격수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고충격 낙하시험 장치는 번지코드에 결합하는 작동수단을 통해 중력가속도 보다 휠씬 빠른 가속도를 형성하여 시료를 낙하시켜 고충격의 시험을 할 수 있다.
또한, 본체와 낙하수단에 형성된 다수의 도르래를 시료 결합부에 지그재그 형태로 형성한 후 로프를 연결하여 가속도를 형성하기 때문에 협소한 공간 내에서도 설치가 가능하여 공간활용성이 우수해진다.
그리고 작동수단에 형성된 다수의 도르래에 결합되어 작동하는 로프의 탄성력을 이용하여 가속력을 형성하여 별도의 전원 없이도 고가속도를 형성할 수 있다.
아울러, 작동수단에 의해 낙하하는 낙하수단과 반대방향으로 작용하는 보조 충격수단을 형성하여 가속도 향상 및 그에 따른 고 충격을 형성하여 충격시험을 하여 이 또한 협소한 공간 내에서 고충격을 시험할 수 있는 유용한 발명이다.
도 1은 종래의 낙하시험장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 고충격 낙하시험 장치를 도시한 사시도.
도 3은 낙하수단을 분해하여 도시한 분해 사시도.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.
우선, 도 2에서 도시된 바와 같이 다수의 프레임과 플레이트판으로 구성되고, 내측으로는 가이드 부재(11)가 구비된 본체(10)가 구성된다.
다음으로, 구동수단(20)은 상기 본체의 상단부에 형성되어 있으며, 특히, 본체(10) 상단부의 일측에는 모터(21)가 구비되고, 상기 모터(21)의 구동에 의해 작동하는 드럼(22)과, 상기 드럼(22)에 권취되어 있는 와이어(23)로 구성된다.
다음으로, 번지코드(30)는 상기 본체(10) 중 양 측면에 대칭되게 구성되되, 본체(10)의 높이 방향으로 다수의 홈(31)이 형성되어 있다.
상기와 같은 다수의 홈(31)은 각 높이에 따라 발생시킬 수 있는 가속도 및 그에 따른 충격값을 별도로 표시할 수 있도록 구성할 수도 있다.
다음으로, 낙하수단(60)은 도 2에서와 같이 상기 본체(10)의 상단부에 결합되어 있는 구동수단(20)에 연결되어 구동수단(20)의 작동에 의해 상, 하로 움직일 수 있도록 구성된다.
상기 낙하수단(60)은 도 3에서와 같이 이동장치(40)와 시료 결합부(50)로 구성된다.
우선, 이동장치(40)는 본체(10)에 형성되어 있는 가이드 부재(11)에 결합하기 위한 제1 가이드홈(41)을 형성하고 있으며, 구동수단(20)의 와이어(23)에 연결되는 연결고리(42)를 구성하고, 양 측면으로는 실린더 형태로 이루어진 스토퍼(43)가 구성되어 있다.
그리고 시료 결합부(50)는 내측에 본체(10)의 가이드 부재(11)에 결합하는 제2 가이드홈(51a)이 구성되고, 내측 중앙에는 시료(1)를 안착할 수 있는 장착홈(51b)이 다수 형성되어 있는 지그(51)와, 상기 지그(51)의 양 측면에 형성되며 이동장치(40)의 스토퍼(43)에 의해 결합 및 해제가 될 수 있도록 제1 스토퍼 결합홈(52a)이 구성된 측면부재(52)로 구성되어 있다.
특히, 상기 이동장치(50)와 시료 결합부(50)는 스토퍼(43)를 통해 결합할 때에 결합력을 향상시키기 위해 상기 이동장치(40)의 스토퍼(43)가 형성된 위치에 시료 결합부(50)의 측면부재(52)가 결합할 수 있는 홈부(44)를 더 형성하고, 상기 측면부재(52)와 동일한 형태의 제2 스토퍼 결합부(45)를 더 형성할 수도 있다.
다음으로, 작동수단(70)은 상기 본체(10)와 낙하수단(60)에 결합되어 낙하수단(60)에 중력가속도 이상의 가속도를 부여하도록 구성된다.
상기 작동수단(70)은 본체(10)의 측면에 고정 도르래(71)가 고정되어 설치되어 있고, 본체(10)에 형성되어 있는 다수의 홈(31)으로 이루어진 번지코드(30) 중 어느 하나의 홈(31)에 결합하는 이동 도르래(72)가 설치되며, 상기 낙하수단(60)의 시료 결합부(50)의 측면부재(52)에 설치되는 작동 도르래(73)로 구성되어 있다.
또한, 상기 각각의 도르래(71, 72, 73)를 연결할 수 있는 로프(74)가 구성된다.
상기 로프(74)는 탄성재질로 형성하여, 탄성력에 의해 낙하수단(60)을 중력가속도보다 더 빠른 가속도로 낙하할 수 있도록 함으로서 고충격 시험을 할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
다음으로, 제어부(C)는 상기 구동수단(20), 낙하수단(60)과 연결되어 제어할 수 있도록 구성된다.
상기와 같은 제어부(C)는 사용자가 설정값을 셋팅하게 되면, 설정조건에 맞게 고충격 시험을 할 수 있게 작동하도록 제어를 한다.
예컨대, 번지코드(30)의 홈(31)에 결합하는 작동수단(70)의 이동 도르래(72)의 위치에 따른 낙하수단(60)이 상승하는 높이를 제어하는 등의 작용을 할 수 있게 된다.
특히, 상기 제어부(C)는 낙하수단(60)의 중량, 사용자가 입력한 높이 등을 연산하여 시료(1)가 받는 충격값을 디스플레이 시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.
다음으로, 상기 낙하수단(60)의 하측에는 보조 충격수단(80)이 더 구비될 수 있다.
상기 보조 충격수단(80)은 실린더(81)와 낙하수단(60)에 형성되어 있는 지그(51)의 하측면과 충돌하는 접촉면(82)으로 구성된다.
특히, 상기 충격수단(80)은 제어부(C)에 의해 제어되어 상기 구동수단(20), 번지코드(30)에 결합하는 작동수단(70) 및 낙하수단(60)과 연동하여 사용자가 설정한 가속도에 의해 발생하는 충격값을 형성할 수 있도록 구성된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 고충격 낙하시험 장치의 바람직한 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.
우선, 본 발명의 고충격 낙하시험 장치(100)의 낙하수단(60)에 형성되어 있는 시료 결합부(50)에 시료(1)를 장착한다.
상기 시료(1)의 장착은 통상적인 방법이기에 상세한 설명은 생략하도록 한다.
그런 후, 설정하고자 하는 가속도에 의해 발생하는 충격값을 얻기 위해 작동수단(70)의 이동 도르래(72)를 번지코드(30)의 홈(31) 중 어느 하나의 홈에 결합하여 셋팅하도록 한다.
상기와 같이 이동 도르래(72)를 장착한 이후에는 설정하고자 하는 가속도에 의해 발생하는 충격값을 얻기 위해 구동수단(20)의 모터(21)와 드럼(22)에 감겨있는 와이어(23)를 구동시켜 낙하수단(60)을 일정한 높이까지 위치시켜 셋팅하도록 한다.
상기와 같은 과정에서 고 가속도 및 고 충격을 요구할 경우에는 작동수단(70)의 이동 도르래(72)를 번지코드(30)에 형성된 다수의 홈(31) 중 상측에 형성된 홈(31)에 결합시킨 상태에서 상기 낙하수단(60)을 상승높이를 조정하여 작동수단(70)의 와이어(74)가 늘어나는 량의 조절을 통해 고 가속 및 고충격을 실현할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기 낙하수단(60)의 상승높이와 번지코드(30)의 홈(31)에 결합하는 작동수단(70)의 이동 도르래(72)를 통해 발생하는 가속도 및 충격값보다 더 큰 가속도 및 충격값을 설정하고자 할 때에는 낙하수단(60)이 낙하는 방향과 반대방향으로 작동하는 보조 충격수단(80)에 형성되어 있는 실린더(81)를 제어부(C)에 의해 제어하여 작동시킴으로써 사용자가 원하는 가속도 및 충격값을 형성할 수 있게 셋팅한다.
한편, 상기와 같이 모든 셋팅이 완료되면, 제어부(C)를 통해 낙하수단(60)의 이동장치(40)에 형성되어 있는 실린더 형태의 스토퍼(43)를 작동시킨다.
그러면, 시료 결합부(50)의 측면부재(52)에 형성된 제1 스토퍼 결합홈(52a)에서 스토퍼(43)가 빠져 나가게 되면서 이동장치(40)와의 결합이 해제되고, 이와 동시에 상기 시료 결합부(50)는 작동수단(70)의 와이어(74) 탄성력에 의해 중력가속도 보다 훨씬 빠른 가속도를 형성한 상태에서 낙하하게 되어 보조 충격수단(80)에 부딪히면서 고 가속도에 의해 발생하는 고 충격값에 따른 시료(1)의 충격시험을 완료할 수 있게 된다.
이때에, 상술한 바와 같이 보조 충격수단(80)을 더 가동하게 되었을 경우에는 상기 낙하하는 낙하수단(60)의 시료 결합부(50)와 반대방향으로 작동하는 실린더(81)에 의해 가속도에 의해 발생하는 충격값이 상승함은 당연한 것이다.
물론, 상기와 같이 보조 충격수단(80)을 작동할 때에는 낙하수단(60)이 낙하하여 도달하는 위치와 보조 충격수단(80)의 실린더(81)가 상승하여 맞닿는 위치에 따른 데이터가 제어부(C)에 입력되어 있어야 함은 당연한 것이다.
한편, 상기와 같이 일정한 가속도에 의해 발생하는 충격값 시험이 완료되면, 구동수단(20)의 모터(21)가 작동하여 낙하수단(60)의 이동장치(40)를 하측으로 이동시키도록 작동하고, 상기 이동장치(40)가 시료 결합부(50)가 낙하된 위치까지 도달하게 되면, 이동장치(40)의 스토퍼(43)가 시료 결합부(50)의 제1 스토퍼 결합홈(52a)에 삽입되어 결합상태를 이룸으로써 재차 충격시험을 할 수 있도록 작용하게 된다.
상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 특허청구범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음을 명시한다.
10 : 본체 11 : 가이드 부재
20 : 구동수단 21 : 모터 22 : 드럼 23 : 와이어
30 : 번지코드 31 : 홈
60 : 낙하수단
40 : 이동장치 41 : 제1 가이드홈 42 : 연결고리 43 : 스토퍼
44 : 측면부재 결합홈 45 : 제2 스토퍼 결합홈
50 : 시료 결합부 51 : 지그 51a : 제2 가이드홈 51b : 장착홈
52 : 측면부재 52a : 제1 스토퍼 결합홈
70 : 작동수단
71 : 고정 도르래 72 : 이동 도르래 43 : 작동 도르래 74 : 와이어
80 : 보조 충격수단 81 : 실린더 82 : 접촉부
100 : 고충격 낙하시험 장치

Claims (8)

  1. 내측에 가이드 부재(11)를 포함하는 본체(10);
    상기 본체(10)의 상측에 형성되는 구동수단(20);
    상기 본체(10)의 양 측면에 형성되어 있으며, 다수의 홈(31)으로 구성되어 있는 번지코드(30);
    상기 본체(10)와 번지코드(30)에 연결되어 고속으로 낙하할 수 있도록 구성된 낙하수단(60);
    상기 본체(10)와 낙하수단(60)에 형성되어 낙하수단(60)에 고 가속도를 부여하도록 구성된 작동수단(70);
    상기 구동수단(20), 낙하수단(60)을 제어하면서 상기 번지코드(30)의 다수의 홈(31) 위치에 따른 속도 및 충격값이 기 입력되어 있는 제어부(C);로 이루어진 것에 특징이 있는 고충격 낙하시험 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 구동수단(20)은 모터(21)와 상기 모터(21)에 연결되어 회전하는 드럼(22)과 상기 드럼(22)에 연결되는 와이어(23)로 구성된 것에 특징이 있는 고충격 낙하시험 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 낙하수단(60)은 본체(10)의 가이드 부재(11)에 결합되는 제1 가이드홈(41)과 구동수단(20)과 연결되는 연결고리(42)를 형성하고 있으며, 양 측면으로는 스토퍼(43)가 구비되어 있는 이동장치(40)와,
    내측은 상기 본체(10)의 가이드 부재(11)와 연결되는 제2 가이드홈(51a)을 형성하고, 내측 중앙에는 시료(1)를 안착할 수 있는 장착홈(51b)이 형성된 지그(51)와, 상기 지그(51)의 양 측면에 형성되며, 상기 이동장치(40)의 스토퍼(43)에 의해 이동장치(40)와 결합/해제가 이루어지도록 제1 스토퍼 결합홈(52a)이 형성된 측면부재(52)로 구성된 시료 결합부(50)로 이루어진 것에 특징이 있는 고충격 낙하시험 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 낙하수단(60)의 이동장치(40)에 형성된 스토퍼(43)는 실린더인 것에 특징이 있는 고충격 낙하시험 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 낙하수단(60)의 이동장치(40)에는 스토퍼(43)가 형성되어 있는 일측으로 시료 결합부(50)의 측면부재(52)가 삽입하는 측면부재 결합홈(44)을 형성하고, 시료 결합부(50)의 측면부재(52)에 형성된 제1 스토퍼 결함홈(52a)과 동일한 제2 스토퍼 결합부(45)가 더 형성되어 있는 것에 특징이 있는 고충격 낙하시험 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 작동수단(70)은 고정 도르래(71)와, 상기 번지코드(30)의 다수의 홈(31) 중 어느 하나의 홈(31)에 결합하는 이동 도르래(72)와, 낙하수단(60)에 결합하는 작동 도르래(73)로 구성되어 있으며, 낙하수단(60)에 고 가속도를 부여하기 위해 상기 도르래(71, 72, 73)에 연결되어 있는 로프(74)로 이루어진 것에 특징이 있는 고충격 낙하시험 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 작동수단(70)의 로프(74)는 고탄성 재질로 형성하는 것에 특징이 있는 고충격 낙하시험 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 낙하수단(60)의 하측에 배치되며, 가속력을 증가시켜 고충격이 발생할 수 있도록 내부에 제어부(C)에 의해 제어되는 실린더(81)가 형성되고, 상기 실린더(81)의 상측으로는 낙하수단(60)과 맞닿는 접촉부(82)로 이루어진 보조 충격수단이 더 구비되어 있는 것에 특징이 있는 고충격 낙하시험 장치.
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