KR101176470B1

KR101176470B1 - 인장 및 압축 시험기

Info

Publication number: KR101176470B1
Application number: KR1020120018435A
Authority: KR
Inventors: 최남선; 김래겸
Original assignee: 주식회사 인팩
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2012-08-30

Abstract

중량 부재를 이용한 하중 부여 방식을 통해 간단한 구조로 구성되면서도 인장 시험 및 압축 시험을 모두 수행할 수 있게 됨으로써, 설비 비용을 절감할 수 있고, 공간 활용도를 높일 수 있으며, 하중 오차 문제를 해결할 수 있고, 차량용 부품에 대한 성능시험 평가 일정을 단축할 수 있는 인장 및 압축 시험기가 소개된다. 이러한 인장 및 압축 시험기는 시편(T)을 고정하는 고정 지그(110)가 구비된 메인 프레임(100)과, 상기 메인 프레임(100)의 상면에 설치되는 지지 프레임(200)과, 상기 지지 프레임(200)에 회동 가능하게 설치되어, 어느 일 방향으로 회동시 상기 고정 지그(110)에 고정된 시편(T)에 대해 인장 하중을 가하고, 타 방향으로 회동시 상기 고정 지그(110)에 고정된 시편에 대해 압축 하중을 가하는 하중 가압 기구(300)와, 상기 메인 프레임에 설치되어 상기 시편의 변위를 측정하는 변위 측정기(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인장 및 압축 시험기{TENSILE AND COMPRESSION TESTER}

본 발명은 인장 및 압축 시험기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 부품에 대한 인장 시험 및 압축 시험을 모두 수행할 수 있는 인장 및 압축 시험기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 부품에 대한 제조 공정에는 제조된 차량용 부품에 대한 인장 시험을 실시하기 위한 인장 시험기와 압축 시험을 실시하기 위한 압축 시험기가 별도로 마련되는 경우가 많으며, 이 경우 설비 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 인장 시험 및 압축 시험을 동시에 수행할 수 있는 인장 및 압축 시험기도 사용되는 경우도 있으나, 종래의 인장 및 압축 시험기의 경우 구조가 복잡하여 비용 및 공간 활용도 면에서 불리함이 있었다.

또한, 종래의 인장 시험기나 압축 시험기 또는 인장 및 압축 시험기의 경우 하중을 가하기 위한 기구로서 유압 등에 의해 작동하는 액추에이터가 사용되었기에, 인장 시험 또는 압축 시험시 하중 오차가 발생하는 문제점이 있었고, 인장 하중이나 압축 하중을 가하는 과정이 복잡하여 차량용 부품에 대한 성능시험 평가 일정에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 중량 부재를 이용한 하중 부여 방식을 통해 간단한 구조로 구성되면서도 인장 시험 및 압축 시험을 모두 수행할 수 있게 됨으로써, 설비 비용을 절감할 수 있고, 공간 활용도를 높일 수 있으며, 하중 오차 문제를 해결할 수 있고, 차량용 부품에 대한 성능시험 평가 일정을 단축할 수 있는 인장 및 압축 시험기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인장 및 압축 시험기는 시편을 고정하는 고정 지그가 구비된 메인 프레임과, 상기 메인 프레임의 상면에 설치되는 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 회동 가능하게 설치되어, 어느 일 방향으로 회동시 상기 고정 지그에 고정된 시편에 대해 인장 하중을 가하고, 타 방향으로 회동시 상기 고정 지그에 고정된 시편에 대해 압축 하중을 가하는 하중 가압 기구와, 상기 메인 프레임에 설치되어 상기 시편의 변위를 측정하는 변위 측정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하중 가압 기구는 상기 지지 프레임에 회동 가능하게 설치되는 중앙 회동부와, 이 중앙 회동부의 일 단에 회동 가능하게 설치되어 상기 시편에 직접 하중을 가하는 직접 하중 가압부와, 상기 중앙 회동부의 타 단에 회동 가능하게 설치되어 상기 중앙 회동부를 매개로 상기 직접 하중 가압부로 하중을 전달하는 간접 하중 가압부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 중앙 회동부는 상기 지지 프레임에 대해 두 개의 회동축을 매개로 회동 가능하게 설치되고, 상기 직접 하중 가압부와 간접 하중 가압부는 각각 상기 중앙 회동부에 대해 두 개의 회동축을 매개로 회동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

상기 직접 하중 가압부 및 간접 하중 가압부 중 적어도 어는 한 곳에는 일정의 중량을 갖도록 이루어져 그 중량을 상기 시편에 대해 압축 하중 또는 인장 하중으로 전달하는 적어도 하나 이상의 중량 부재가 설치되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 인장 및 압축 시험기에 따르면, 중량 부재를 이용한 하중 부여 방식을 통해 간단한 구조로 구성되면서도 인장 시험 및 압축 시험을 모두 수행할 수 있게 됨으로써, 설비 비용이 절감될 수 있고, 공간 활용도가 높아질 수 있게 되며, 하중 오차 문제가 해결될 수 있고, 차량용 부품에 대한 성능시험 평가 일정이 단축될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기를 통한 압축 시험의 실시 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기를 통한 인장 시험의 실시 상태를 나타낸 도면.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기를 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기를 통한 압축 시험의 실시 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기를 통한 인장 시험의 실시 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기는 메인 프레임(100)과, 지지 프레임(200)과, 하중 가압 기구(300)와, 변위 측정기(400)를 포함한다.

상기 메인 프레임(100) 판상의 직방체 형상으로 이루어지고, 이러한 메인 프레임(100)의 상면 일측에는 차량용 부품 등의 시편(T)을 고정하는 고정 지그(110)가 설치된다. 여기서, 상기 고정 지그(110)는 시험하고자 하는 시편(T)의 종류에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있고, 상기 고정 지그(110)에 의해 시편(T)을 고정하는 방식 또한 상황에 따라 다양한 방식이 적용될 수 있다.

상기 메인 프레임(100)의 상면 중앙부에는 한 쌍의 지지 프레임(200)이 일정 거리 이격되어 설치되며, 상기 지지 프레임(200)은 상기 메인 프레임(100)에 설치되는 고정 블럭(210)과, 이 고정 블럭(210)에 상 방향으로 연장 설치되는 힌지 블럭(220)을 포함한다.

상기 하중 가압 기구(300)는 상기 한 쌍의 지지 프레임(200)에 회동 가능하게 설치되어 상기 고정 지그(110)에 고정되는 시편(T)에 대해 어느 일 방향으로 회동할 경우에는 인장 하중을 가하고 타 방향으로 회동할 경우에는 압축 하중을 가할 수 있도록 대략의 시소(SEESAW) 형상의 구조로 이루어지며, 상기 지지 프레임(200)에 회동 가능하게 설치되는 중앙 회동부(310)와, 이 중앙 회동부(310)의 일 단에 회동 가능하게 설치되어 상기 시편에 직접 하중을 가하는 직접 하중 가압부(320)와, 상기 중앙 회동부(310)의 타 단에 회동 가능하게 설치되어 상기 중앙 회동부(310)를 매개로 상기 직접 하중 가압부(320)로 하중을 전달하는 간접 하중 가압부(330)를 포함한다.

상기 중앙 회동부(310)는 상기 한 쌍의 지지 프레임(200)의 힌지 블럭(220)의 상단에 각각 회동 가능하게 설치되는 한 쌍의 상부 회동 부재(311)와, 상기 상부 회동 부재(311)로부터 하방으로 일정 거리 이격되어 상기 상부 회동 부재(311)와 동일한 설치 구조로 상기 한 쌍의 힌지 블럭(220)에 회동 가능하게 설치되는 한 쌍의 하부 회동 부재(312)를 포함하며, 상기 중앙 회동부(310)는 위와 같이 상부 회동 부재(311)와 하부 회동 부재(312)로 분리 구성되기에 상기 지지 프레임(200)에 대해 두 개의 회동축(X1,X2)을 매개로 회동 가능하게 설치된다.

상기 직접 하중 가압부(320)는 상기 한 쌍의 상부 회동 부재(311) 및 한 쌍의 하부 회동 부재(312)의 일 단에 두 개의 회동축(Y1,Y2)을 매개로 회동 가능하게 설치되는 베이스 블록(321)과, 이 베이스 블록(321)의 상측에 설치되는 베이스 플레이트(322)와, 상기 베이스 플레이트(322)의 상면에 상 방향으로 연장 설치되는 가이드 로드(323)와, 상기 베이스 플레이트(322)의 하면에 하 방향으로 연장 설치되는 하중 전달 로드(324)를 포함한다.

상기 간접 하중 가압부(330)는 상기 한 쌍의 상부 회동 부재(311) 및 한 쌍의 하부 회동 부재(312)의 타 단에 두 개의 회동축(Z1,Z2)을 매개로 회동 가능하게 설치되는 베이스 블록(331)과, 이 베이스 블록(331)의 상측에 설치되는 베이스 플레이트(332)와, 상기 베이스 플레이트(332)의 상면에 상 방향으로 연장 설치되는 가이드 로드(333)를 포함한다.

한편, 상기 직접 하중 가압부(320) 및 간접 하중 가압부(330) 중 적어도 어는 한 곳에는 일정의 중량을 갖도록 이루어져 그 중량을 상기 시편에 대해 압축 하중 또는 인장 하중으로 전달하는 적어도 하나 이상의 중량 부재(340)가 설치되며, 상기 중량 부재(340)는 상기 직접 하중 가압부(320) 및 간접 하중 가압부(330)에 각각 형성된 상기 가이드 로드(323, 333)를 따라 설치되거나 탈착된다. 이때, 상기 중량 부재(340)에는 상기 가이드 로드(323, 333)가 삽입될 수 있는 가이드 홀(미도시)이 형성되어 설치된 후 흔들림 없이 고정된 상태로 있을 수 있게 된다. 또한, 상기 중량 부재(340)는 단위 중량별로 다양하게 구성될 수 있으며, 이 경우 인장 시험 및 압축 시험에 대한 하중 오차가 발생하지 않게 된다.

한편, 상기 중앙 회동부(310)가 두 개의 회동축(X1,X2)을 매개로 회동 가능하게 설치되고, 상기 직접 하중 가압부(320) 및 간접 하중 가압부(330)가 각각 상기 중앙 회동부(310)에 대해 두 개의 회동축(Y1,Y2, Z1,Z2)을 매개로 회동 가능하게 설치됨으로써, 상기 직접 하중 가압부(320) 및 간접 하중 가압부(330)는 상기 중앙 회동부(310)가 상기 지지 프레임(200)에 대해 회동할 경우 상기 중앙 회동부(310)에 대해 상대 회동을 하며, 실질적으로는 회동에 따른 자세 변화 없이 상승 및 하강을 하게 된다.

상기 변위 측정기(400)는 상기 메인 프레임(100)에 설치되어 상기 시편의 변위를 측정하기 위한 구성이며, 상기 변위 측정기(400)는 다양한 변위 측정 방식과 구조로 이루어질 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기를 이용하여 차량용 부품 등의 시편(T)에 대한 인장 시험을 수행하고자 할 경우 도 3에 도시된 것처럼 직접 하중 가압부(320)에 중량 부재(340)를 설치하며, 이때, 상기 중량 부재(340)의 중량이 하중 전달 로드(324)를 통해 화살표(A) 방향으로 시편(T)까지 전달되어 상기 시편(T)에는 압축 하중이 가해지게 된다.

반대로 압축 시험을 수행하고자 할 경우 도 4에 도시된 것처럼 간접 하중 가압부(330)에 중량 부재(340)를 설치하며, 이때, 상기 중량 부재(340)의 중량은 화살표(B) 방향으로 작용하고, 중앙 회동부(310)와 직접 하중 가압부(320) 및 간접 하중 가압부(330) 간의 상대적 회동을 통해 상기 중량 부재(340)의 중량은 직접 하중 가압부(320)에서 화살표(C) 방향으로 작용하게 되며, 직접 하중 가압부(320)의 하중 전달 로드(324)를 통해 시편(T)까지 전달되어 상기 시편(T)에는 인장 하중이 가해지게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 인장 및 압축 시험기에 따르면, 중량 부재를 이용한 하중 부여 방식을 통해 간단한 구조로 구성되면서도 인장 시험 및 압축 시험을 모두 수행할 수 있게 됨으로써, 설비 비용이 절감될 수 있고, 공간 활용도가 높아질 수 있게 되며, 하중 오차 문제가 해결될 수 있고, 차량용 부품에 대한 성능시험 평가 일정이 단축될 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

100 : 메인 프레임 110 : 고정 지그
200 : 지지 프레임 300 : 하중 가압 기구
310 : 중앙 회동부 320 : 직접 하중 가압부
330 : 간접 하중 가압부 340 : 중량 부재
400 : 변위 측정기

Claims

시편(T)을 고정하는 고정 지그(110)가 구비된 메인 프레임(100);
상기 메인 프레임의 상면에 설치되는 지지 프레임(200);
상기 지지 프레임(200)에 회동 가능하게 설치되어, 어느 일 방향으로 회동시 상기 고정 지그(110)에 고정된 시편(T)에 대해 인장 하중을 가하고, 타 방향으로 회동시 상기 고정 지그(110)에 고정된 시편에 대해 압축 하중을 가하는 하중 가압 기구(300); 및
상기 메인 프레임(100)에 설치되어 상기 시편의 변위를 측정하는 변위 측정기(400);를 포함하며,
상기 하중 가압 기구(300)는 상기 지지 프레임(200)에 회동 가능하게 설치되는 중앙 회동부(310)와, 이 중앙 회동부(310)의 일 단에 회동 가능하게 설치되어 상기 시편에 직접 하중을 가하는 직접 하중 가압부(320)와, 상기 중앙 회동부(310)의 타 단에 회동 가능하게 설치되어 상기 중앙 회동부(310)를 매개로 상기 직접 하중 가압부(320)로 하중을 전달하는 간접 하중 가압부(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인장 및 압축 시험기.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 중앙 회동부(310)는 상기 지지 프레임(200)에 대해 두 개의 회동축(X1,X2)을 매개로 회동 가능하게 설치되고, 상기 직접 하중 가압부(320)와 간접 하중 가압부(330)는 각각 상기 중앙 회동부(310)에 대해 두 개의 회동축(Y1,Y2, Z1,Z2)을 매개로 회동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 인장 및 압축 시험기.
청구항 3에 있어서,
상기 직접 하중 가압부(320) 및 간접 하중 가압부(330) 중 적어도 어는 한 곳에는 일정의 중량을 갖도록 이루어져 그 중량을 상기 시편에 대해 압축 하중 또는 인장 하중으로 전달하는 적어도 하나 이상의 중량 부재(340)가 설치되는 것을 특징으로 하는 인장 및 압축 시험기.