KR101102524B1 - 고탄력폴리머 밴드를 이용한 충격완충재질 특성평가장치 - Google Patents

고탄력폴리머 밴드를 이용한 충격완충재질 특성평가장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충격하중체의 질량을 변화가능하고, 충돌속도를 조절할 수 있는 고탄력폴리머 밴드를 이용한 충격완충재질 특성평가장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명은 기반에 수직으로 설치된 4개의 지지대; 4개의 상기 지지대의 상부를 서로 연결시키는 4개의 보강프레임; 마주보는 2개의 상기 보강프레임과 연결된 복수개의 상부 프레임; 복수개의 상기 상부 프레임의 가운데 설치된 인양장치; 시편이 설치되는 상기 기반의 중앙부에 설치된 시편치구; 상기 지지대의 일정 높이에 설치되어, 서로 마주보며 평행한 2개의 가로봉; 상기 기반의 상부에 수직으로 설치된 2개의 LM 가이드; 2개의 상기 가로봉에 연결된 밴드; 상기 밴드보다 아래쪽에 설치되고, 상기 LM 가이드 상에서 상하이동 가능하게 설치된 충격하중체 및 상기 충격하중체의 상부면에 연결된 와이어를 포함하고, 상기 와이어의 상부는 상기 인양장치에 의해 인양가능하도록 연결되며, 상기 충격하중체는 상기 가로봉과 평행을 이루고, 상기 LM가이드의 상부는 상기 상부 프레임에 고정되고, 상기 시편치구는 중앙부에 로드셀이 매립된 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치를 제공한다.

Description

고탄력폴리머 밴드를 이용한 충격완충재질 특성평가장치{Shock absorbing performance test equipment using elastic polymer band}
본 발명은 충격완충기에 사용되는 완충재질의 충격흡수 특성을 평가하는 충격완충재질 특성평가장치에 관한 것이다.
B형 방사성물질 운반용기와 관련된 국내외 법규는 운반용기를 단단한 바닥면에 9m 자유낙하 시켰을 때 용기의 구조적 건전성이 유지되어야 한다고 명시하고 있다. 이러한 강한 충격에 용기를 보호하기 위하여 충격완충기를 용기에 부착하는 경우가 많으며 완충재질로 나무, 폴리우레탄 폼(foam), 허니콤(honeycomb) 등이 주로 사용되고 있다.
충격완충기에 사용되는 완충재질의 충격흡수 특성을 정확히 파악하는 것은 충격완충기 및 방사성물질 운반용기의 설계에 있어서 매우 중요한 작업이며 이를 위하여 INSTRON사의 Dynatub 시리즈 등과 같은 다양한 충격시험장치들이 제작되어 사용되고 있다. 이러한 충격시험장비들은 크게 시편에 충격을 가하는 충격하중체 및 충격하중체를 원하는 속도로 발사해주는 발사장비, 그리고 시편에 가해지는 하중 및 시편의 변형을 측정, 기록하기 위한 측정장비로 구성된다. 현재 상용으로 이용 가능한 충격시험장비들은 일반적으로 그 적용가능 충격량에 제한이 있어 방사성물질 운반용기에 사용되는 충격완충재질 혹은 충격완충기의 충격흡수 특성 파악에 적용하는데 어려움이 있었다. 충격흡수 특성을 정확히 파악하기 위해서는 가속도센서, 하중센서, 거리센서 등을 이용한 정밀한 데이터 계측이 필수적이며, 정확한 계측을 위해서는 시편과 충돌질량과의 충격 외에 다른 기계적 진동이 계측장비로 전달되지 않도록 하는 것이 매우 중요하나, 종래에는 충격시험장비가 설치된 기반에 측정신호 이외의 불필요하게 유입되는 외부 신호로 인해 정밀한 측정이 불가능하였다.
또한, 방사성물질 운반용기의 구조평가용 낙하시험에는 9m 자유낙하가 포함되는데, 이를 충돌속도로 환산하면 13.3 m/s가 되며 제한된 공간 내에서 매우 큰 무게의 질량체를 13.3 m/s로 발사하는 것은 많은 에너지가 필요한 작업인데, 종래의 충격장비에서는 스프링을 이용하여 에너지를 축적, 질량체의 발사에 이용하였으나, 스프링은 일반적으로 재질 및 형상의 특성상 질량체의 발사 이후에 고주파의 잔류 진동이 생성되고 높은 발사속도를 얻기 위하여 길이를 늘이는 경우 좌굴이 발생한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 충격하중체의 질량을 변화가능하고, 충돌속도를 조절할 수 있는 고탄력폴리머 밴드를 이용한 충격완충재질 특성평가장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 불필요하게 유입되는 외부 신호로 방지하기 위해 충격완충재질 특성평가장치의 구조물이 설치되는 기반이 지지대가 설치되는 발사구조 기반과 시편이 놓이는 시편치구가 설치된 측정구조 기반이 진동 절연체에 의해 완전 분리되어 정밀한 측정이 가능한 충격완충재질 특성평가장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 충격완충재질 특성평가장치는 기반에 수직으로 설치된 4개의 지지대; 4개의 상기 지지대의 상부를 서로 연결시키는 4개의 보강프레임; 마주보는 2개의 상기 보강프레임과 연결된 복수개의 상부 프레임; 복수개의 상기 상부 프레임의 가운데 설치된 인양장치; 시편이 설치되는 상기 기반의 중앙부에 설치된 시편치구; 상기 지지대의 일정 높이에 설치되어, 서로 마주보며 평행한 2개의 가로봉; 상기 기반의 상부에 수직으로 설치된 2개의 LM 가이드; 2개의 상기 가로봉에 연결된 밴드; 상기 밴드보다 아래쪽에 설치되고, 상기 LM 가이드 상에서 상하이동 가능하게 설치된 충격하중체; 및 상기 충격하중체의 상부면에 연결된 와이어를 포함하고, 상기 와이어의 상부는 상기 인양장치에 의해 인양가능하도록 연결되며, 상기 충격하중체은 상기 가로봉과 평행을 이루고, 상기 LM가이드의 상부는 상기 상부 프레임에 고정되고, 상기 시편치구는 중앙부에 로드셀이 매립된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기반은 상기 지지대의 하부에 위치한 발사구조 기반과 상기 시편치구의 하부에 위치한 측정구조 기반을 포함하고, 상기 발사구조 기반과 상기 측정구조 기반은 진동절연체에 의해 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 발사구조 기반은 콘크리트 구조물인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 측정구조 기반은 하부는 콘크리트 구조물로, 상부는 철재 구조물로 구성되며, 상기 하부와 상기 상부는 체결부재 또는 용접에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 철재 구조물에는 복수개의 레이저 변위센서가 설치되고, 복수개의 레이저 변위센서의 설치 높이가 서로 차이가 있어, 상기 시편의 변형량 및 변형속도의 측정이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가로봉은 상기 지지대에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 밴드는 복수개의 고탄력 폴리머밴드인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 고탄력 폴리머밴드의 양 끝단은 매듭이 형성되어 상기 가로봉에 삽입가능하고, 상기 가로봉에 삽입되는 고탄력 폴리머밴드의 개수를 조절하여 충돌에너지를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 충격하중체에는 빈 공간이 형성되어 상기 빈 공간에 복수개의 질량추가 탈착가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 빈 공간에 설치된 로드에 상기 질량추가 삽입되고, 체결부재에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 충격하중체의 상부에는 가속도계가 설치되어 충격하중체에 가해지는 충격력을 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다른 실시예로서, 충격완충재질 특성평가장치는 기반에 수직으로 설치된 4개의 지지대; 4개의 상기 지지대의 상부를 서로 연결시키는 4개의 보강프레임; 마주보는 2개의 상기 보강프레임과 연결된 복수개의 상부 프레임; 복수개의 상기 상부 프레임의 가운데 설치된 인양장치; 상기 상부 프레임의 아래에 위치하고 4개의 상기 지지대에 고정된 보강 플레이트; 시편이 설치되는 상기 기반의 중앙부에 설치된 시편치구; 상기 지지대의 일정 높이에 설치되어, 서로 마주보며 평행한 2개의 가로봉; 상기 기반의 상부에 수직으로 설치된 2개의 LM가이드; 2개의 상기 가로봉에 연결된 밴드; 상기 밴드보다 아래쪽에 설치되고, 상기 LM 가이드상에서 상하이동 가능하게 설치된 충격하중체; 및 상기 충격하중체의 상부면에 연결된 와이어를 포함하고, 상기 와이어의 상부는 상기 인양장치에 의해 인양가능하도록 연결되며, 상기 충격하중체는 상기 가로봉과 평행을 이루고, 상기 LM가이드의 상부는 상기 상부 프레임에 고정되고, 상기 시편치구는 중앙부에 로드셀이 매립되며, 상기 보강플레이트에는 상기 와이어가 관통가능한 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 가로봉은 상기 지지대에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다른 실시예로서, 충격완충재질 특성평가장치는 기반에 수직으로 설치된 복수개의 지지대; 복수개의 상기 지지대의 상부를 서로 연결시키는 복수개의 보강프레임; 상기 보강프레임들 중 마주보는 상기 보강프레임간에 연결된 복수개의 상부 프레임; 복수개의 상기 상부 프레임의 가운데 설치된 인양장치; 시편이 설치되는 상기 기반의 중앙부에 설치된 시편치구; 상기 지지대의 일정 높이에 설치되어, 서로 마주보며 평행한 복수개의 가로봉; 상기 기반의 상부에 수직으로 설치된 복수개의 LM가이드; 복수개의 상기 가로봉에 연결된 밴드; 상기 밴드보다 아래쪽에 설치되고, 상기 LM 가이드상에서 상하이동 가능하게 설치된 충격하중체; 및 상기 충격하중체의 상부면에 연결된 와이어를 포함하고, 상기 와이어의 상부는 상기 인양장치에 의해 인양가능하도록 연결되며, 상기 충격하중체는 상기 가로봉과 평행을 이루고, 상기 LM가이드의 상부는 상기 상부 프레임에 고정되고, 상기 시편치구는 중앙부에 로드셀이 매립된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가로봉은 상기 지지대에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다른 실시예로서, 충격완충재질 특성평가장치는 기반에 수직으로 설치된 복수개의 지지대; 복수개의 상기 지지대의 상부를 서로 연결시키는 복수개의 보강프레임; 상기 보강프레임들 중 마주보는 상기 보강프레임간에 연결된 복수개의 상부 프레임; 복수개의 상기 상부 프레임의 가운데 설치된 인양장치; 시편이 설치되는 상기 기반의 중앙부에 설치된 시편치구; 상기 지지대의 일정 높이에 설치되어, 서로 마주보며 평행한 복수개의 가로봉; 복수개의 상기 가로봉에 연결된 밴드; 상기 밴드보다 아래쪽에 설치된 충격하중체; 및 상기 충격하중체의 상부면에 연결된 와이어를 포함하고, 상기 와이어의 상부는 상기 인양장치에 의해 인양가능하도록 연결되며, 상기 시편치구는 중앙부에 로드셀이 매립된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 가로봉은 상기 지지대에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 충격하중체의 질량을 복수개의 질량추를 탈착가능하게 설치하여 질량을 변화시키고, 고탄력폴리머 밴드를 사용하여 충격하중체를 잡아당겼다 놓는 위치를 조절함으로써 충돌속도를 조절할 수 있다.
또한, 충격완충재질 특성평가장치의 구조물이 설치되는 기반이 지지대가 설치되는 발사구조 기반과 시편이 놓이는 시편치구가 설치된 측정구조 기반이 진동 절연체에 의해 완전 분리되어 외부에서 유입되는 진동등의 외부 신호가 차단되어 보다 정밀한 측정이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 충격완충재질 특성평가장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른, 다른 실시예를 나타내는 충격완충재질 특성평가장치의 개략도이다.
도 3은 충격하중체의 측면도이다.
도 4는 충격하중체(130)의 발사전 형상을 나타낸다.
도 5는 충격하중체(130)의 발사후 형상을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 충격완충재질 특성평가장치의 개략도를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 충격완충재질 특성평가장치(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이 기반(70)에 수직으로 4개의 지지대(20)가 사각형 형태로 배치되어 있고, 지지대(20)들의 상부는 보강프레임(30)에 의해 인접한 지지대(20)들 간에 서로 연결되어 지지대(20)간의 위치를 견고하게 유지시켜준다.
마주보는 2개의 보강프레임(30)을 연결하는 하나 이상의 상부 프레임(40)이 설치되고, 상부 프레임(40)은 바(bar) 형상이거나 플레이트이거나 적용가능하다.
상부 프레임(40)에는 인양장치(50)가 설치되고, 인양장치(50)에는 와이어(140)에 의해 충격하중체(130)가 매달려 있다.
또한, 평면도를 기준으로 볼 때, 인양장치(50)는 4개의 지지대(20)가 이루는 사각형 형태의 무게중심에 위치함으로써, 무거운 충격하중체(130)를 끌어올릴 때 충격완충재질 특성평가장치(10)의 균형을 유지시킨다.
4개의 지지대(20)가 설치된 기반(70)의 상부에는, 시편(60)이 설치되는 시편치구(80)가 배치되는데, 시편치구(80)는 4개의 지지대(20)의 중앙부에 위치함으로써, 충격하중체(130)가 시편(60)에 충격을 가할 때 정확한 타격이 가능하다.
2개의 가로봉(100)이 인접 지지대(20)간에 일정 높이로 설치되고, 2개의 가로봉(100)은 서로 마주보며 평행한 상태가 되어, 이들 가로봉(100)에 탄력이 있는 밴드(120)가 연결되어 밴드를 충격하중체(130)로 상방으로 인양했다 놓음으로써 충격하중체(130)를 하방으로 가속시킬 수 있다.
충격하중체(130)가 밴드(120)를 상방으로 당기기 위해 충격하중체는 밴드(120)보다 아래쪽에 배치되게 된다.
충격하중체(130)는 와이어(140)에 연결된 인장장치(50)만으로도 상부로 인양할 수 있으나, 시편(60)에 균등한 충격량을 주기위해 기반(70)에 충격하중체(130)가 수평 상태에서 타격가능하도록 안내해주는 LM가이드(110)가 설치될 수 있고, LM가이드(110)는 기반(70)의 상부에 수직으로 설치되되 2개가 설치되며, 2개의 LM가이드(110) 상에서 상하 이동되도록 설치된 충격하중체(30)는 가로봉(100)과 평행을 이루도록 2개의 LM가이드(110)가 배치된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 충격완충재질 특성평가장치(10)의 4개의 지지대(20)의 구조적 안정성을 위해, 지지대(20)의 중간부에 지지대(20)를 서로 연결시키는 보강 플레이트(160)를 추가로 구비할 수 있고, 이는 선택적으로 설치되는 부재로서 도 2에 도시된 바와 같이 보강 플레이트(160)가 없어도 무방하다.
도 1의 보강 플레이트(160)에는 와이어(140)가 관통할 수 있는 홀(170)을 포함한다.
LM가이드(110)의 상부는 도 1에 도시된 바와 같이, 보강 플레이트(160)에 고정될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 상부 프레임(40)에 고정될 수도 있다.
충격완충재질 특성평가장치(10)의 충격하중체(130)가 시편(60)에 전달되는 충격량을 측정하기 위한 로드셀(90)은 시편치구(80)의 중앙부에 매립된다.
도 2는 본 발명에 따른, 다른 실시예를 나타내는 충격완충재질 특성평가장치의 개략도로서, 보강 플레이트(160)가 없이, LM가이드(110)가 직접 상부 프레임(40)에 연결되어 고정된 형태이다.
본 발명에 따른 기반(70)은 도 2에 도시된 바와 같이, 지지대(20)가 설치되는 발사구조 기반(72)과 시편이 놓이는 시편치구(80)가 설치되는 측정구조 기반(71)을 포함하고, 발사구조 기반(72)과 측정구조 기반(71)의 사이에는 진동절연체(73)가 설치됨으로써, 발사구조 기반(72)과 측정구조 기반(71)을 완전히 분리하여, 측정신호에 불필요하게 유입되는 외부 신호를 줄일 수 있다. 따라서 본 발명에서는 시편을 측정하는 측정구조 기반(71)과 발사구조 기반(72)을 완전히 분리하고 두 기반 사이를 진동 절연하여 고품질의 측정데이터를 얻고자 한다.
발사구조 기반(72)은 콘크리트 구조물로 구성되고, 측정구조 기반(71)은 하부는 콘크리트 구조물로, 상부는 철재 구조물(74)로 구성되며, 측정구조 기반(71)의 상, 하부는 볼트, 너트등의 체결부재로 연결되거나 용접에 의해 고정된다.
측정구조 기반(71)의 철재 구조물(74)에는 적어도 두 개의 변위센서(180)가 단차를 지워, 즉 높이가 달리 설치되어, 높은 쪽에 설치된 변위센서(180)에서의 충격하중체(130)에 의해 타격되어 관측된 시편(60)과 낮은 쪽에 설치된 변위센서(180)에서 관측된 시편(60)의 변위를 측정하여 시편의 변형량을 측정가능하고, 시간에 따른 변형량을 측정하여 변형속도를 측정가능하다.
밴드(120)는 복수개의 고탄력 폴리머밴드이며, 점탄성의 폴리머밴드를 활용하여 외부적 진동을 최대한 줄일 수 있다.
고탄력 폴리머밴드를 활용한 충격하중체(130)의 가속 메카니즘이다. 즉, 본 발명에 따른 고탄력 폴리머밴드는 종래의 스프링의 단점을 극복할 수 있게 해주는데, 본 발명에서 사용가능한 폴리머밴드는 번지점프줄(bungee chord)로 알려진 제품으로서 점탄성(viscoelastic) 특성을 가지고 있기 때문에 충격하중체(130)의 발사 후 잔여진동이 종래의 스프링보다 훨씬 적고 압축이 아닌 인장으로 에너지를 축적하기 때문에 보다 안정적이다. 또한 가로봉(100)은 지지대(20)에 탈착가능하게 설치되고, 고탄력 폴리머밴드의 양끝단에 형성된 매듭이 가로봉(100)에 삽입되어 설치되며 이로인해 폴리머밴드의 개수를 조절하기 손쉬게 되어 충격완충재질 특성평가장치(10)의 용량을 조절이 용이하다.
본 발명에 따르면, 복수개의 폴리머밴드가 연이어 나열된 경우, 하부에 위치한 충격하중체(130)와 밴드(120)의 상부에 위치한 인양장치(50)를 연결시키는 와이어(140)는 복수개의 폴리머밴드들 사이의 공간을 통해 연결된다.
도 3은 충격하중체의 측면도를 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 충격하중체(130)는 빈 공간이 관통형성되어 상기 빈 공간에 복수개의 질량추(132)가 탈착가능 설치되어, 충격 하중(130)의 중량을 용이하게 조절하여, 무게의 변화를 통해 시편에 가해지는 충격량을 조절할 수 있다.
충격하중체(130)의 빈 공간에 로드(rod; 131)가 설치되어 있고, 질량추(132)는 로드(131)에 삽입될 수 있도록 로드(131)에 대응되는 홈을 가진다.
즉, 상기 빈 공간의 로드(131)에 질량추(132)의 홈 부분을 삽입하고, 너트등의 체결부재로 고정시켜 질량추(132)의 개수를 조절한다.
본 발명에 따르면, 복수개의 질량추(132)를 이용하여 충격하중체(130)의 조절을 통한 충격량 조절 및 이를 이용한 정규화된 데이터가 취득가능하고, 충격하중체(130)의 질량을 변경하여 충돌질량을 조절하고, 시편(60)의 크기, 충돌속도를 모두 조절가능하게 하여 최대한 정규화(normalize)된 데이터를 취득함으로써 충격완충재질 특성평가장치(10)를 활용하여 얻어진 데이터의 활용성을 최대화할 수 있다.
또한, 충격하중체(130)의 상부에는 가속도계(미도시)가 설치되어 충격하중체(130)에 가해지는 충격력을 측정할 있다.
본 발명에서 도면상에는 도시되지 않았으나, 지지대(20), LM가이드(110), 가로봉(100), 보강프레임(30)의 개수는 복수개여도 본 발명의 기술사상 범위에서 당업자에 의해 변형이 가능한 범위이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 충격완충재질 특성평가장치(10)의 작동원리는 도시한다.
도 4는 충격하중체(130)의 발사전 형상을 도시하고, 도 5는 충격하중체(130)의 발사후 형상을 도시하는 것으로서, 시편치구(80)에 충격완충특성을 평가할 시편(60)을 장착한 후 인양장치(50)를 작동하여 충격하중체(130)를 인양한다. 충격하중체(130)는 철제로 제조된 와이어(140)로 인양장치(50)와 연결되어 있고 충격하중체(130)의 상부가 고탄력 폴리머밴드에 걸리며 고탄력 폴리머밴드를 인장하게 된다.
또한, 인양장치(50)로 충격하중체(130)를 들어올리는 높이를 조절하여 고탄력폴리머밴드의 인장길이를 조절하고, 이로써 충격하중체(130)의 충돌속도를 조절하게 된다. 원하는 높이까지 인양한 후 충격하중체(130)와 연결된 와이어를 풀어주면 충격하중체(130)가 고속으로 발사되어 시편(60)에 충돌하게 된다. 시편치구(80) 아래에는 로드셀(90)이 장착되어 충돌로 전달되는 충격량을 측정하고 충격하중체(130)의 위치를 2개의 변위센서(180), 특히 레이저 변위센서로 측정하여 시편(60)의 변형량 및 변형속도를 측정하게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 충격완충재질 특성평가장치를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
10: 충격완충재질 특성평가장치 20: 지지대
30: 보강프레임 40: 상부프레임
50: 인양장치 60: 시편
70: 기반 71: 측정구조 기반
72: 발사구조 기반 73: 진동 절연체
74: 철재 구조물 80: 시편치구
90: 로드셀 100: 가로봉
110: LM 가이드 120: 밴드
130: 충격하중체 140: 와이어
160: 보강 플레이트 170: 홀
180: 변위센서

Claims (17)

  1. 기반에 수직으로 설치된 4개의 지지대;
    4개의 상기 지지대의 상부를 서로 연결시키는 4개의 보강프레임;
    마주보는 2개의 상기 보강프레임과 연결된 복수개의 상부 프레임;
    복수개의 상기 상부 프레임의 가운데 설치된 인양장치;
    시편이 설치되는 상기 기반의 중앙부에 설치된 시편치구;
    상기 지지대의 일정 높이에 설치되어, 서로 마주보며 평행한 2개의 가로봉;
    상기 기반의 상부에 수직으로 설치된 2개의 LM 가이드;
    2개의 상기 가로봉에 연결된 밴드;
    상기 밴드보다 아래쪽에 설치되고, 상기 LM 가이드 상에서 상하이동 가능하게 설치된 충격하중체; 및
    상기 충격하중체의 상부면에 연결된 와이어를 포함하고,
    상기 와이어의 상부는 상기 인양장치에 의해 인양가능하도록 연결되며,
    상기 충격하중체는 상기 가로봉과 평행을 이루고,
    상기 LM가이드의 상부는 상기 상부 프레임에 고정되고,
    상기 시편치구는 중앙부에 로드셀이 매립된 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기반은 상기 지지대의 하부에 위치한 발사구조 기반과 상기 시편치구의 하부에 위치한 측정구조 기반을 포함하고,
    상기 발사구조 기반과 상기 측정구조 기반은 진동절연체에 의해 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 발사구조 기반은 콘크리트 구조물인 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측정구조 기반은 하부는 콘크리트 구조물로, 상부는 철재 구조물로 구성되며,
    상기 하부와 상기 상부는 체결부재 또는 용접에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 철재 구조물에는 복수개의 레이저 변위센서가 설치되고,
    복수개의 레이저 변위센서의 설치 높이가 서로 차이가 있어, 상기 시편의 변형량 및 변형속도의 측정이 가능한 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가로봉은 상기 지지대에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 밴드는 복수개의 고탄력 폴리머밴드인 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고탄력 폴리머밴드의 양 끝단은 매듭이 형성되어 상기 가로봉에 삽입가능하고, 상기 가로봉에 삽입되는 고탄력 폴리머밴드의 개수를 조절하여 충돌에너지를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 충격하중체에는 빈 공간이 형성되어 상기 빈 공간에 복수개의 질량추가 탈착가능한 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 빈 공간에 설치된 로드에 상기 질량추가 삽입되고,
    체결부재에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 충격하중체의 상부에는 가속도계가 설치되어 충격하중체에 가해지는 충격력을 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  12. 기반에 수직으로 설치된 4개의 지지대;
    4개의 상기 지지대의 상부를 서로 연결시키는 4개의 보강프레임;
    마주보는 2개의 상기 보강프레임과 연결된 복수개의 상부 프레임;
    복수개의 상기 상부 프레임의 가운데 설치된 인양장치;
    상기 상부 프레임의 아래에 위치하고 4개의 상기 지지대에 고정된 보강 플레이트;
    시편이 설치되는 상기 기반의 중앙부에 설치된 시편치구;
    상기 지지대의 일정 높이에 설치되어, 서로 마주보며 평행한 2개의 가로봉;
    상기 기반의 상부에 수직으로 설치된 2개의 LM가이드;
    2개의 상기 가로봉에 연결된 밴드;
    상기 밴드보다 아래쪽에 설치되고, 상기 LM 가이드상에서 상하이동 가능하게 설치된 충격하중체; 및
    상기 충격하중체의 상부면에 연결된 와이어를 포함하고,
    상기 와이어의 상부는 상기 인양장치에 의해 인양가능하도록 연결되며,
    상기 충격하중체는 상기 가로봉과 평행을 이루고, 상기 LM가이드의 상부는 상기 상부 프레임에 고정되고,
    상기 시편치구는 중앙부에 로드셀이 매립되며,
    상기 보강플레이트에는 상기 와이어가 관통가능한 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가로봉은 상기 지지대에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  14. 기반에 수직으로 설치된 복수개의 지지대;
    복수개의 상기 지지대의 상부를 서로 연결시키는 복수개의 보강프레임;
    상기 보강프레임들 중 마주보는 상기 보강프레임간에 연결된 복수개의 상부 프레임;
    복수개의 상기 상부 프레임의 가운데 설치된 인양장치;
    시편이 설치되는 상기 기반의 중앙부에 설치된 시편치구;
    상기 지지대의 일정 높이에 설치되어, 서로 마주보며 평행한 복수개의 가로봉;
    상기 기반의 상부에 수직으로 설치된 복수개의 LM가이드;
    복수개의 상기 가로봉에 연결된 밴드;
    상기 밴드보다 아래쪽에 설치되고, 상기 LM 가이드상에서 상하이동 가능하게 설치된 충격하중체; 및
    상기 충격하중체의 상부면에 연결된 와이어를 포함하고,
    상기 와이어의 상부는 상기 인양장치에 의해 인양가능하도록 연결되며,
    상기 충격하중체는 상기 가로봉과 평행을 이루고, 상기 LM가이드의 상부는 상기 상부 프레임에 고정되고,
    상기 시편치구는 중앙부에 로드셀이 매립된 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가로봉은 상기 지지대에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  16. 기반에 수직으로 설치된 복수개의 지지대;
    복수개의 상기 지지대의 상부를 서로 연결시키는 복수개의 보강프레임;
    상기 보강프레임들 중 마주보는 상기 보강프레임간에 연결된 복수개의 상부 프레임;
    복수개의 상기 상부 프레임의 가운데 설치된 인양장치;
    시편이 설치되는 상기 기반의 중앙부에 설치된 시편치구;
    상기 지지대의 일정 높이에 설치되어, 서로 마주보며 평행한 복수개의 가로봉;
    복수개의 상기 가로봉에 연결된 밴드;
    상기 밴드보다 아래쪽에 설치된 충격하중체; 및
    상기 충격하중체의 상부면에 연결된 와이어를 포함하고,
    상기 와이어의 상부는 상기 인양장치에 의해 인양가능하도록 연결되며,
    상기 시편치구는 중앙부에 로드셀이 매립된 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 가로봉은 상기 지지대에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 충격완충재질 특성평가장치.





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