KR101238584B1

KR101238584B1 - 스프링 지지대의 성능 시험 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101238584B1
Application number: KR1020120004638A
Authority: KR
Inventors: 백훈현
Original assignee: 주식회사백상
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: KR20120012842A; WO2013109047A1

Abstract

화력 원자력 발전소와 같은 건축물의 골조에 일단이 연결되고, 타단은 피지지체를 받치면서 사용중인 스프링 지지대의 지지봉(支持奉) 돌기에 골조 부착형 지지대를 연결하여 상기 스프링 지지대의 성능을 설치되어 있는 곳에서 시험함에 있어서, 일단이 골조 부착형 지지대에 연결되는 다수의 가압기와 위 다수의 가압기를 다수의 가압판 기초용 수직, 수평, 경사 부재와 일체화 구조로 조립한 가압판 기초와 상기 다수의 가압기의 자유단에 다수의 가압판용 수직, 수평, 경사 부재를 일체화 구조로 조립하면서 스프링 지지대의 스프링의 스프링 캡을 하우징 바닥 방향으로 상기 하우징 최상단에서부터 상기 하우징 바닥까지 가압할 수 있는 스프링 가압판을 포함하여 상기 건축골조로부터 하우징 방향으로 상기 스프링 지지대의 상기 스프링을 압축하는 것을 특징으로 하는 스프링 지지대의 성능 시험 장치와 방법에 관한 것이다.

Description

스프링 지지대의 성능 시험 방법 및 장치{On-Line Evaluation Technique of the Spring Support}

본 발명은 발전소나 중화학 플랜트, 제철등 대형 기계와 화학장치를 운용하는 곳에 있는 파이프 라인이나 기계 설비를 지지하고 있는 스프링 지지대(스프링 행거와 스프링 써포트를 포함한다)에 작용하는 하중과 성능, 즉 스프링 상수와 설계 당시의 운전조건을 보유하고 있는지를 현장에 설치된 상태에서 평가하는 방법과 장치에 관한 기술이다.

본 분야 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 10-0290553(2001년 3월 3일)(배관에 설치된 상태에서의 행거 하중측정 및 건전성 평가 장치 및 방법)(이하 “배경1 문헌”이라 한다)와 대한민국 공개특허공보 10-2010-0117213(2009년04월24일)(리지드 행거 하중 평가 및 하중 조정 방법)(이하 “배경2 문헌”이라 한다)에 개시되어 있다.

전술한 배경기술에 설명한 배경1 문헌과 배경2 문헌은 스프링 지지대의 성능을 시험하기 위하여 스프링 지지대의 지지봉(13)을 가압하는 방법이다. 스프링 지지대는 도 3의 (1)과 (2)에 예시된 바와 같이 피지지체(70)의 하중이 스프링 캡(16)에 인가되면 이는 화살표 UA방향의 반력으로 나타나며, 이는 하우징 바닥(11B) 방향의 힘인 화살표 DA 방향으로 인가되어 스프링 하우징의 바닥이 피지지체의 자중을 지지하게 된다. 이러한 하중전이 구조를 갖고 있는 스프링 지지대에 전술한 배경1 문헌과 배경2 문헌의 시험장치를 도 3의 (2)와 같이 설치하고, 하중 시험을 시작하면 스프링 지지대의 지지봉의 지지봉 돌기(SM)와 스프링 캡(16)사이에 도 3의 (3)에 도시된 UA와 DA 화살표와 같이 힘이 작용하여 시험중 스프링에 인가하는 시험 하중이 지지봉(13)으로 전달되고, 이는 지지봉이 연결되어 있는 피지지체(70)인 파이프 라인을 들어 올리게 된다. 이 경우 스프링의 특성을 시험하고자 스프링에 인가되는 하중과 당시의 스프링의 축방향 길이 변환관계를 분석하는 이 시험의 목적상 스프링에 인가되는 하중을 정확히 파악할 수 없게 된다. 다시 말하면, 스프링에 하중을 인가시키고 이 하중과 그때 발생된 스프링의 축방향 길이간의 상관관계를 규명하려 하는데 인가되는 하중이 스프링으로만 가지 않고 지지봉으로 넘어가 얼마나 스프링에 인가되었으며, 얼마나 지지봉으로 분산되었는지를 알 수 없게 되어 전술한 배경1 문헌과 배경2 문헌의 시험방법은 피지지장치가 완전한 강성을 이루었을 때만 적용할 수 있고, 그렇지 않은 경우는 지지봉으로 전달되는 하중만큼 측정하는 하중값이 정확도를 떨어지게 된다. 배경1 문헌에서는 지지봉(13)을 절단하고 시험을 하기도 해서 작업 효율성이 매우 낮고 하중 측정 및 평가후 조정시 어려움이 있다. 이에 본 발명에서는 현장에 설치된 스프링 지지대의 성능을 현장에서 시험하고자 할 때 스프링에 인가하는 하중이 전부 스프링으로만 전달되게 하고, 단 하나도 지지봉이나 다른 곳으로 전달이 되지 못하도록하여 현장에 설치된 스프링 지지대의 성능평가의 정확도를 획기적으로 높이고자 한다. 결론적으로 본 발명은 종래의 행거 로드를 절단하여 스프링에 힘을 가하거나, 행거로드를 기준점으로 스프링에 힘을 가하게 되어 이 힘이 결국 피지지체에 전해지게 됨으로서 스프링에 인가되는 하중을 정확히 알기 어렵고 작업이 복잡한 것을 개선하여 건축골조(20)를 기준으로 하여 스프링에 시험하중을 인가할 때 대응하는 반력이 피지지체(70)에 작용하지 않고, 스프링 지지대의 하우징(11)에 작용하도록 스프링(12)을 압축하는 것을 특징으로 한다.

스프링에 작용하는 하중을 정확히 파악하기 위해서는 스프링 지지대의 현장 성능 시험방법에 있어서 종전의 스프링 지지대의 지지봉의 지지봉 돌기(SM)와 스프링 캡(16)사이 하중 전이관계를 없애버리면 된다. 이를 위해서 도 9에 나타난 종래의 작업 사진에 본 발명에 의한 변화부분의 핵심 기술부분을 표시한 바와 같이 본 발명에서는 스프링에 인가되는 하중이 지지봉에 전달되지 못하도록 하기 위하여 성능시험 중에는 지지봉(13)이 당기는 힘이 스프링 캡(16)에 직결되는 것을 불가능하게 하고, 스프링은 지지봉(13)과는 관련이 없이 혼자서 동작하도록 하였다. 이를 위하여 피지지체(70)에서 스프링 지지대에 걸려오는 하중은 골조 부착형 지지대(30)로 넘어가 건물골조(20)에서 힘을 받도록 하고, 스프링 캡(16)은 아무런 힘을 받지 않는 상태가 되도록 한 후 스프링 캡을 눌러가면서 스프링의 변위를 파악하여 인가되는 하중과 스프링의 변위관계를 분석하도록 하였다. 도 9에는 종래의 작업방식에 있는 R로 표기된 선속의 종래의 가압기(OH)를 제거하고, 종래의 가압기와 힘의 방향이 바뀐 본 발명에 의한 가압기가 표기되어 있다. 이에 본 발명에서는 종전의 가압기가 지지봉과 스프링 캡 사이에서 밀어 시험하던 방식과는 달리 가압기가 건축골조와 스프링 캡 사이에서 밀어 시험하도록 하였다.

이렇게 함으로서 현장에 설치되어 있는 스프링 지지대의 성능 평가 시험시 인가되는 하중이 전부 스프링의 변위에만 사용되고, 지지봉 즉 피지지체에 전달되어 피지지체의 변형과 스프링의 변형을 동시에 유발하고, 그로 인하여 측정의 정밀도가 떨어지는 문제점에서 벗어나 인가되는 하중이 정확히 스프링에만 전부 전해서 하중-변위의 관계 평가시 어떤 오류도 발생하지 않도록 함으로서 대형 플랜트의 배관 신뢰성 평가 및 수명 연장업무에 획기적인 발전과 경제성의 향상을 기할 수 있게 되었다.

도 1 은 배경1 문헌에 따른 본 분야 종래의 기술의 일 실시도
도 2 는 배경2 문헌에 따른 본 분야 종래의 기술의 일 실시도
도 3 은 종래의 기술에 따른 문제점의 개념도
도 4 는 본 발명에 의한 스프링 지지대의 성능 시험 장치의 일 실시도
도 5 는 본 발명의 적용 대상인 스프링 지지대(10)의 개념도
도 6 은 본 발명에 의한 골조 부착형 지지대의 일 실시도
도 7 은 본 발명에 의한 스프링 가압판의 일 실시도
도 8 은 본 발명에 의한 가압판 기초의 일 실시도
도 9 는 본 발명에 의한 가압기와 길이 조절자와 종래의 기술에 의한 가압기의 일 실시도

용어의 정의

스프링 지지대(10) : 본 발명의 적용 대상인 스프링 지지대는 스프링을 주 구성재로 하여 지지하는 지지장치로서 공중에 메달려 있는 형태의 스프링 행거(Spring Hanger), 지상에 지지되는 스프링 써포트(Spring Support), 콘스탄트 행거(Constant Hanger)등을 말한다.

스프링 지지대는 하우징(Housing,11)안에 스프링(Spring,12)이 있고, 상기 스프링의 자유단에 스프링 캡(Spring Cap,16)이 있으며, 상기 스프링 캡은 지지봉(支持奉,Support Rod,13)의 일단에 연결되어 있는 볼트(13B)와 너트(14)로 일체화되어 있는 구조이다. 스프링 캡은 스프링 써포트의 경우 스프링의 위에 지지봉이 있고, 스프링 행거와 콘스탄트 행거의 경우에는 스프링의 아래에 지지봉이 있으며, 지지봉의 일단은 피지지체가 체결되고, 지지봉의 타단은 스프링 캡이 연결된다.

건축 골조(20) : 본 발명의 적용대상인 스프링 지지대가 고정되어 있는 곳으로서 배관이나 기계가 아닌 곳을 말한다. 통상적으로 스프링 지지대는 일단이 배관이나 기계에, 타단이 에이치 빔(H-Beam)과 같은 건축물의 골조에 체결되어 있으므로 배관에 지지되지 않은 타단이 연결되어 있는 곳으로서 건축물의 벽이나 바닥, 또는 이러한 건축물의 주요 뼈대를 이루는 구성재로서 본 발명의 적용대상인 스프링 지지대가 부착되어 있는 곳의 골조부를 말한다.

피지지체(70) : 본 발명에서는 주로 화력발전소나 원자력 발전소, 제철, 석유화학 공장과 같은 곳의 배관을 의미하지만 반드시 배관만을 의미하지는 않으며, 전술한 스프링 지지대가 받치고 있는 모든 것을 의미한다. 본 발명의 상세한 설명에서는 배관을 주로 대상으로 하였다.

돌기 : 기계의 부재로서 일정한 단면이 축방향으로 동일하게 구성된 환봉 형태의 부재에 갑자기 단면적이 커져 있는 일부 구간을 의미한다. 본 발명에서 지지봉 돌기(SM)는 지지봉에 부착된 너트(Nut)나 턴 버클(Turn Buckle) 부위를 말한다.

하우징(Housing) 공간부(11E) : 스프링 지지대의 하우징은 통상적으로 원통형이나 스프링의 위치를 알게하기 위하여 하우징의 축방향으로 일부 구간에 사각형 단면의 홈을 만들어 놓아 공간을 형성한 곳을 말한다.

가압기(60) : 스프링에 압력을 가할 수 있는 장치로 스프링에 외력을 줄 수 있는 모든 기기를 말하는 것으로 흔히 유압 실린더, 잭 스크류(Jack Screw), 전동 직선이동장치, 체인블록등을 말한다.

골조 부착형 지지대(30) : 전술한 건축 골조(20)에 일단이 부착되는 지지대로서 본 발명에 의한 스프링 지지대의 성능을 시험하기 위한 장치의 한 부분이 건축 골조의 어느 부분하고라도 연결되어 있는 구조로서 성능시험동안 스프링 지지대와 연결되는 임시 장치를 말한다. 여기서 지지대라 함은 일단이 건물 골조에 부착되고, 타단은 스프링 지지대를 시험하기 위한 장비의 일 부품을 잡고 있는, 다시말해 지지하고 있는 것이라는 의미이다.

다올 핀(Dowel Pin) : 두 개 이상의 부재를 핀과 홀(Hole)로서 체결하고자 할 때 핀의 외경과 거의 동일한 홀의 내경이 되도록 하여 체결부에 핀 외경과 홀 내경 사이에 유격이 없도록 하는 체결 기구를 말한다.

이상 설명한 용어의 정의를 바탕으로 본 발명을 상세히 실시할 수 있도록 설명한다.

본 발명의 요지를 기술하면 도 4에 도시된 바와 같이 건축골조(建築骨組, 20)에 일단이 연결되고, 타단은 피지지체(彼支持體, 70)를 받치면서 사용중인 스프링 지지대(Spring 支持垈, 10)의 지지봉(支持奉) 돌기(SM)에 골조 부착형 지지대(骨組附着形支持垈, 30)를 연결하여 상기 스프링 지지대(10)의 성능을 설치되어 있는 곳에서 시험함에 있어서, 일단이 상기 골조 부착형 지지대(30)에 연결되는 다수의 가압기(60)와 상기 다수의 가압기를 다수의 가압판 기초용 수직, 수평, 경사 부재로서 일체화 구조로 조립한 가압판 기초(50)와 상기 다수의 가압기의 자유단에 다수의 가압판용 수직, 수평, 경사 부재를 일체화 구조로 조립하고, 상기 스프링 지지대(10)의 스프링(12)의 일단에 있는 스프링 캡(16)을 하우징 바닥(11B) 방향으로 상기 하우징 최상단에서부터 상기 하우징 바닥까지 가압할 수 있는 스프링 가압판(加壓板, 40)을 조립하여 상기 건축골조(20)로부터 하우징 방향으로 상기 스프링 지지대의 상기 스프링(12)을 압축하는 것을 특징으로 하는 스프링 지지대의 성능 시험 장치와 방법에 관한 것이다.

전술한 다수의 가압판 기초용 수직, 수평, 경사 부재와 일체화 구조로 조립하는 것과 다수의 가압판용 수직, 수평, 경사 부재를 일체화 구조로 조립하는 것은 다수의 가압판 기초용 수직, 수평, 경사 부재를 하나의 부재로 통합하는 것과 다수의 가압판용 수직, 수평, 경사 부재를 하나의 부재로 통합하는 것으로 실시할 수도 있다.

또한, 다수의 가압기는 두 개의 가압기로 특별히 제작하여 다음과 같이 실시할 수 있다. 일단이 상기 골조 부착형 지지대(30)에 연결되는 두개의 가압기(60)와 상기 두개의 가압기를 다수의 가압판 기초용 수직, 수평, 경사 부재와 일체화 구조로 조립한 가압판 기초(50)와 상기 두개의 가압기의 자유단에 다수의 가압판용 수직, 수평, 경사 부재를 일체화 구조로 조립하면서 상기 스프링 지지대(10)의 스프링(12)의 스프링 캡(16)을 하우징 바닥(11B) 방향으로 상기 하우징 최상단에서부터 상기 하우징 바닥까지 가압할 수 있는 스프링 가압판(加壓板, 40)을 포함하여 상기 건축골조(20)로부터 하우징 방향으로 상기 스프링 지지대의 상기 스프링(12)을 압축하는 것을 특징으로 하는 스프링 지지대의 성능 시험 장치의 제작과 사용을 실시할 수 있다.

지금부터 전술한 본 발명의 요지를 보다 상세히 항목별로 설명하고자 한다.

1. 스프링 지지대(10)

본 발명의 적용 대상이 되는 것으로 현장에 설치되어 사용 중인 스프링 행거, 스프링 써포트, 콘스탄트 행거등을 지칭한다. 통상의 현장에 설치되어 사용중인 스프링 지지대는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 건축골조(20)에 취부되어 있다. 이러한 스프링 지지대는 도 5의 (1)과 도 5의 (2)에 도시된 바와 같이 건축 골조에 하우징 힌지(Hinge)로서 원통의 하우징(Housing,11)과 연결되어 있으며, 이 하우징(Housing,11)안에 스프링(Spring,12)이 있고, 상기 스프링의 자유단에 스프링 캡(Spring Cap,16)이 있으며, 상기 스프링 캡은 지지봉(支持奉,Support Rod,13)의 일단에 연결되어 있는 볼트(13B)와 너트(14)로 일체화되어 있는 구조이다. 본 발명에 의한 성능시험은 도 5에 도시된 바와 같은 스프링 캡(16)을 스프링 압입자(42)가 눌러 스프링의 변형과 작용되는 하중의 관계를 분석하여 실시하게 되는데, 전술한 바와 같이 스프링 지지대의 제작자와 규격등에 따라 다양한 형태와 크기의 스프링 지지대가 존재하게 된다. 본 발명에서는 스프링 캡의 모양에 따라 스프링 압입자를 대응하도록 제작하여 실시하면 된다. 스프링 캡은 반드시 도 5와 같은 모양이지만은 아니하며, 다양한 형태이지만 스프링의 자유단을 누르고 있는 판이 본 발명에서 스프링 캡이라 할 수 있다. 콘스탄트 행거의 경우 스프링 캡은 피지지체를 잡고 있는 행거로드의 최상단에 있는 것을 말한다.

2. 건축 골조(20)

전술한 1항의 스프링 지지대의 일단 중 하우징 힌지(15)가 고정되어 있는 것으로, 에이치 빔(H-Beam), 건물의 벽, 건물의 바닥 등이 된다.

3. 피지지체(70)

전술한 1항의 스프링 지지대(10)의 일단이 건축 골조(20)에 체결되고 남은 타단이 지지하는 것으로 일반적으로 발전소나 중화학 공장의 배관이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 가장 많이 적용되고 있다. 본 발명에서는 피지지체로서 배관만으로 한정하지는 않으며 스프링 지지대가 받치고 있는 모든 것을 총괄적으로 표현한다.

4. 골조 부착형 지지대(30)

행거의 성능시험을 위하여 행거가 받치고 있는 하중을 임시로 설치한 지지대에 옮기기 위한 것으로 도1에 도시된 바와 같이 1단이 건축 골조(20)에 체결되고, 타단은 배관이나 배관을 지지하고 있는 지지봉(13)에 연결되어 있는 구조의 지지대로서 “(건축) 골조에 부착되어 있는 형태의 지지대”라는 의미이고, 본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이 건축 골조인 에이치 빔에 하우징 힌지(15)가 일체화되어 있고, 상기 하우징 힌지에 골조 지지대용 기초(35)가 핀으로 접합되어 있으며, 본 골조 부착형 지지대(30)는 이 골조 지지대용 기초(35)를 기반으로 하여 골조 지지대용 수직재(31), 길이 조절자(33), 지지봉이 관통할 수 있는 관통홀(32H)가 부설된 골조 지지대용 수평재(32), 골조 지지대용 사재(34)로 구성된다. 도 6은 골조 부착형 지지대로서 사각형의 일 실시예를 보여주고 있으나, 도 1과 같이 삼각형 형상으로 만들 후 있다. 길이 조절자(33)는 5항에서 설명할 가압기와 동일한 기능을 하는 것으로 5항을 참조하거나 체인블록등을 사용하여 실시한다. 골조 지지대용 수평재는 도 6에 도시된 바와 같이 긴 막대형을 채택하지 않고, 도 1에 예시된 바와 같이 점 형상으로 하여 지지봉 돌기를 감싸는 링(Ring) 형상으로 하여도 된다.

5. 가압기(60)

종래의 기술이 도 1에 도시된 피지지체-배관과 18(지지봉 돌기) 사이가 분리된 바와같이 지지봉을 절단하고 지지봉(13)을 가압하거나, 도 2에 도시된 지지봉 돌기에 수평부재가 있고 이 수평부재에 두 개의 유압 실린더(가압기)의 일단이 연결되어 있으며, 이 유압실린더의 자유단은 스프링 지지대의 스프링 위에 있는 스프링 캡을 누르는 구조로 되어 가압기의 일단이 지지봉 돌기에 연결되고, 이 가압기의 일단은 스프링 캡을 누르고 있는 바와 같이 지지봉 돌기(SM)를 기초로 하여 종래의 가압기(OH)가 지지봉을 기초로 스프링 캡(16)을 당기던 방식인 반면, 본 발명에 의한 가압기는 도 6에 도시된 골조지지대용 기초(35)에 가압기(60)의 일단이 고정되고 이 가압기(60)의 타단은 스프링 가압판(40)에 연결되어 있으면서 도 4에 도시된 바와 같이 이 스프링 가압판(40)은 스프링 캡(16)을 누르도록 접촉해 있으므로 가압기의 일단이 지지봉을 기초로 설치되지 않고 골조 지지대용 기초(35) 기초로 설치되어 스프링 캡을 누르게 된다. 골조 지지대용 기초(35)는 도 4에 도시된 바와 같이 건축 골조(20)에 고정되어 있는 구조이므로 결국은 골조지지대용 기초(35)에 가압기(60)의 일단이 고정되고 이 가압기(60)의 타단은 스프링 가압판(40)에 연결되어 있음은 가압기의 일단이 건축골조에 연결되고 타단이 스프링 가압판에 연결되어 있음과 같다. 그러므로 본 발명에 의한 가압기는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 건축골조(20)를 기초로 하여 종전에는 는 지지봉(13)을 기초로 하여 스프링에 인가되는 하중이 지지봉에 전달되던 것과는 다르게 방향이 반대가 되도록 건축골조를 기초로 한 상태에서 스프링 캡(16)을 누르는 방식이므로, 스프링 지지대(10)의 성능시험 중에는 스프링에 인가되는 하중이 지지봉에 전달되지 않고 지지봉(13)이 당기는 힘이 스프링 캡(16)에 직결되는 것을 불가능하게 하고, 스프링은 지지봉(13)과는 관련이 없이 혼자서 동작하게 된다

6. 가압판 기초(50)

가압판 기초(50)는 도 8의 (1)과 도 8의 (2)에 도시된 바와 같이 서로 일정거리가 떨어진 상기 다수의 가압기(60)의 축방향으로 가압기 하나하나의 몸체에 붙게 가압기용 수직재(51)를 접합하고, 다수의 가압기용 수평재(52)로써 상기 이웃하는 가압기용 수직재를 상호 연결하고, 상기 가압기용 수평재와 상기 가압기용 수직재가 만나는 최 외곽의 모서리들을 가압기용 사재(53)로서 체결하되, 모든 체결부위는 다올 핀(Dowel Pin)을 사용하여 체결부의 간극을 최소화시킨 기계가공을 통하여 이웃하는 가압기가 서로 비틀리거나 흔들림이 없도록 하는 것을 특징으로 한다. 도 8의 (2)는 종래의 기술로 실시된 스프링 지지대 성능시험 장치 중 가압판 기초(50)로 응용할 수 있는 부분만을 도 8의 (1)에 보이는 것과는 보는 시각을 뒤집어 놓은 상태에서 본 발명의 부재로 변환 적용하였으므로 실시에 참고할 수 있을 것이다. 다올 핀을 사용하는 부위는 본 발명에 의한 수평재와 수직재, 수평재와 수직재와 사재가 만나는 점에 홀(Hole)을 내고, 이 홀에 딱 맞는 핀을 가공하여 끼우고 핀의 끝을 볼트 가공한다든지 또는 다른 체결수단을 사용하는 등 적절한 방법의 체결기구를 사용하면 된다. 본 가압판 기초는 도 7의 (2)에 도시된 스프링 가압판과 동일한 정면도로 예시될 수 있다.

7. 스프링 가압판(50)

스프링 가압판(40)은 도 7에 일 실시예가 도시되어 있다. 다수의 가압기(60)의 자유단에 체결되는 가압기용 기초(43), 상기 가압기용 기초(43)에 일단이 체결되고 타단은 상기 스프링 캡(16)을 누르는 스프링 압입자(42)가 일체화된 가압판용 수직재(41), 이웃하는 상기 가압판용 수직재(41)들을 수평으로 연결하는 다수의 가압판용 수평재(44), 상기 가압판용 수평재와 상기 가압판용 수직재가 만나는 최 외곽의 모서리들을 가압판용 사재(45)로서 체결하되, 모든 체결부위는 다올 핀(Dowel Pin)을 사용하여 체결부의 간극을 없앤 일체화 구조로 하여 이웃하는 가압기가 서로 비틀리거나 흔들림이 없도록 하여 측정 오차 범위를 줄인다.

상기 건물 골조(20)에 일단이 지지되어 있는 상기 가압기(60)의 자유단이 상기 건물 골조(20)에 일단이 지지되어 있는 상기 스프링 지지대(10)의 상기 스프링(12)의 일단을 가압하게 함으로서, 건물 골조에 양단이 고정된 공간에 상기 스프링(12)을 넣고 상기 스프링을 상기 가압기(60)로서 가압하여 스프링에 가해지는 외력이 조금도 외부에 분산되지 않고 100% 전달되게 하면서도, 최대 스프링 용량의 100%를 현장에서 시험할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 스프링 가압판의 스프링 압입자(42)는 스프링 캡을 눌러 스프링 지지대의 성능 시험을 수행하게 되는데 스프링 가압판과 스프링 압입자가 반드시 도 7과 같은 구조만을 의미하지는 않으며 스프링의 자유단에 접촉되어 있는 구조용 판이 스프링 캡이고, 이 스프링 캡을 누를 수 있는 구조이면 스프링 압입자가 된다. 특히, 콘스탄트 행거의 경우에는 본 스프링 가압판을 콘스탄트 행거의 구조에 맞게 조정하여 실시하여야 한다.

8. 측정과 제어

본 발명의 실시를 위해서는 앞서 설명한 장치 외에도 가압기와 길이 조절자를 구동할 전기나 유압 공급장치와 그 제어장치, 스프링의 길이 변환을 측정할 길이 측정도구가 필요하고 연속적으로 기록관리 하기 위해서는 연속 측정 기록 장치가 필요하지만 본 발명은 이미 본 분야 인용 기술이 상업화 되어 사용되고 있느니만큼 이미 알려진 기술은 통상의 상업화 단계에 있는 기술자료를 참고할 수 있으므로 본 발명에서는 언급하지 않는다.

9. 스프링 지지대의 성능시험 방법

본 발명에 의한 성능시험 방법은 현장에 설치되어 사용 중인 스프링 지지대의 성능을 시험하는 것으로, 시험할 스프링 지지대(10)의 하우징(11)의 일단이 지지된 건축 골조(20)에 골조 부착형 지지대(30)의 일단이 연결되고, 피지지체(70)에 연결된 지지봉 돌기(SM)에 상기 골조 부착형 지지대(30)의 타단이 연결되며, 상기 스프링 지지대(10)의 하우징(11) 원통 밖으로 배치된 다수의 가압기(60)의 고정단이 상기 건축 골조(20)에 고정되고, 상기 다수의 가압기(60)의 고정단 간의 거리에 맞도록 가압판 기초(50)가 조립되는 것과, 상기 다수의 가압기(60)의 자유단간의 거리에 맞도록 연결된 스프링 가압판(40)의 스프링 압입자(42)가 스프링 캡(16)의 일단과 접촉되도록 하여 상기 가압기(60)의 자유단과 가압기용 기초(43)가 연결되는 것과, 길이 측정용 자가 스프링(12)의 자유단에 연결되게 하는 것과, 상기 길이 조절자(33)의 거리를 조정시켜 상기 스프링 지지대(10)의 하중이 상기 골조 부착형 지지대(30)로 옮겨 오도록 하는 것과, 상기 스프링 지지대(10)의 스프링 캡(16)에 상기 가압기(60)의 자유단 거리를 조절시켜 스프링(12)의 변위와 하중관계가 나타나도록 하는 것에 관한 것이다. 현장에 설치되어 사용중인 스프링 지지대의 성능을 본 발명을 적용하여 시험하는 방법은 다음과 같은 순서로 실시하면 된다.

(1) 시험할 스프링 지지대(10)의 수직부 일단이 지지된 건축 골조(20)에 골조 지지대용 기초(35)의 일면을 체결

(2) 상기 스프링 지지대(10) 지지봉 돌기(SM)에 골조 지지대용 수평재(32)를 체결

(3) 골조 지지대용 기초(35)와 상기 골조 지지대용 수평재(32)를 길이 조절자(33)가 부설된 골조 지지대용 수직재(31)로 체결하여 골조 부착형 지지대(30)를 설치

(4) 스프링 지지대(10)의 하우징(11) 원통 밖으로 다수의 가압기(60)가 배치되고, 상기 가압기의 일단인 기초부가 상기 건축 골조(20)에 고정되도록 서로 체결

(5) 상기 다수의 가압기(60) 간의 거리에 맞게 가압판 기초(50)를 일체화 구조로 조립

(6) 다수의 가압기(60)의 자유단간의 거리에 맞게 스프링 가압판(40)을 일체화 구조로 하면서 스프링 캡(16)의 일단을 스프링 압입자(42)가 누르도록 조립하고, 상기 가압기(60)의 자유단과 가압기용 기초(43)를 체결

(7) 길이 측정용 자를 스프링(12)의 자유단에 설치

(8) 길이 조절자(33)의 거리를 조정하여 상기 스프링 지지대(10)의 하중이 상기 골조 부착형 지지대(30)로 옮겨 오도록 제어

(9) 작용하고 있던 하중이 제거된 상기 스프링 지지대(10)의 스프링 캡(16)에 상기 가압기(60)의 자유단 거리를 조절하여 스프링(12)의 변위와 하중관계를 시험

(10) 시험이 완료되면 상기 단계의 역순으로 해체

위 (8)항과 (9)항은 다음과 같이 변경하여 실시할 수도 있다.

(8) 길이 조절자(33)의 거리를 조정하여 상기 스프링 지지대(10)의 하중이 상기 골조 부착형 지지대(30)로 옮겨 오기 직전이 되도록 하는 단계;

(9) 스프링 지지대(10)의 스프링 캡(16)에 상기 가압기(60)의 자유단 거리를 조절하여 스프링(12)의 변위와 하중관계를 시험하는 단계;

이상과 같은 시험방법을 발전소의 배관을 지지하는 스프링 지지대인 스프링 행거에 대하여 적용하면 다음과 같다. 여기서 실시자의 이해를 돕기위하여 발전소에서만 자주 사용하는 표현을 사용하기 위하여 본 발명에서 사용한 스프링 지지대(10)는 스프링 행거로, 지지봉(13)은 행거 로드로, 건축 골조(20)는 에이치 빔으로, 하우징 힌지(15)는 연결핀으로, 골조 지지대용 기초(35)는 상부 바로, 지지봉 돌기(SM)는 턴버클로, 골조 지지대용 수평재(32)는 하부 바로, 길이 조절자(33)는 체인블록으로, 하우징(11)은 케이싱으로, 가압기(60)는 유압실린더로, 가압판 기초(50)는 스프링 가압판으로, 가압판 기초(50)는 유압실린더 연결판으로 표기한다.

(1) 시험할 스프링 행거가 에이치 빔(H-Beam)에 취부되어 있는 연결핀에 상부 바(Bar)를 연결하고, 행거로드(Hanger Rod) 임시 하중 지지용 체인블록을 체결

(2) 행거 로드에 체결된 턴버클에 링(Ring) 향상의 하부 바(Bar)를 체결

(3) 체인블록과 하부 바를 체결

(4) 스프링 행거의 케이싱 원통 밖으로 두 개의 유압 실린더를 배치하고 바닥을 상부바에 체결

(5) 두 개의 유압실린더를 유압실린더 연결판으로 체결

(6) 유압 실린더간의 거리에 맞게 스프링 가압판의 폭을 조절하여 스프링 캡에 올려 놓고, 스프링 가압판과 유압 실린더의 자유단을 연결

(7) 스프링 끝에 측정용 줄자를 연결

(8) 스프링 행거의 하중이 체인블록으로 옮겨지기 직전의 상태가 되도록 체인블록의 거리를 조정하면서 행거 로드의 길이 변화를 관찰하여 로드의 길이가 움직이기 시작하려 할 때 체인블록의 거리 조정을 중단

(9) 스프링 행거의 스프링 캡에 에이치 빔에 메달린 유압 실린더를 체인블록 방향으로 가압하면서 스프링의 변위와 하중관계를 시험

(10) 시험이 완료되면 위 조립의 역순으로 해체

10 : 스프링 지지대
20 : 건축 골조
30 : 골조 부착형 지지대
40 : 스프링 가압판
50 : 가압판 기초
60 : 가압기
70 : 피지지체

Claims

건축골조(建築骨組, 20)에 일단이 연결되고, 타단은 피지지체(彼支持體, 70)를 받치면서 사용중인 스프링 지지대(Spring 支持垈, 10)의 지지봉(支持奉) 돌기(SM)에 골조 부착형 지지대(骨組附着形支持垈, 30)를 연결하여 상기 스프링 지지대(10)의 성능을 설치되어 있는 곳에서 시험함에 있어서,

일단이 상기 골조 부착형 지지대(30)에 연결되는 다수의 가압기(60);
상기 다수의 가압기를 서로 연결한 가압판 기초(50);
상기 다수의 가압기의 자유단을 서로 연결하여 상기 스프링 지지대(10)의 스프링(12)의 스프링 캡(16)을 하우징 바닥(11B) 방향으로 가압할 수 있는 스프링 가압판(加壓板, 40);을

포함하여 상기 건축골조(20)에 연결되어 스프링에 시험하중을 인가할 때 대응하는 반력이 상기 피지지체(70)에 작용하지 않고, 상기 스프링 지지대의 하우징(11)에 작용하도록 상기 스프링(12)을 압축하는 것을 특징으로 하는 스프링 지지대의 성능 시험 장치
제 1 항에 있어서,
상기 가압판 기초(50)는 서로 일정거리가 떨어진 상기 다수의 가압기(60)의 축방향으로 상기 가압기 하나하나의 몸체에 가압기용 수직재(51)가 각각 연결되게 하고, 다수의 가압기용 수평재(52)로써 상기 이웃하는 가압기용 수직재를 상호 연결하고, 상기 가압기용 수평재와 상기 가압기용 수직재가 만나는 최 외곽의 모서리들을 가압기용 사재(53)로서 체결하되, 모든 체결부위는 체결부의 간극을 최소화시킨 기계 부재 연결 구조로 하여 이웃하는 가압기가 서로 비틀리거나 흔들림이 없도록 하는 것을 특징으로 하는 스프링 지지대의 성능 시험 장치
제 1 항에 있어서,
상기 스프링 가압판(40)은 상기 다수의 가압기(60)의 자유단에 체결되는 가압기용 기초(43), 상기 가압기용 기초(43)에 일단이 체결되고 타단은 상기 스프링 캡(16)을 누르는 스프링 압입자(42)가 일체화된 가압판용 수직재(41), 이웃하는 상기 가압판용 수직재(41)들을 수평으로 연결하는 다수의 가압판용 수평재(44), 상기 가압판용 수평재와 상기 가압판용 수직재가 만나는 최 외곽의 모서리들을 가압판용 사재(45)로서 체결하되, 모든 체결부위는 체결부의 간극을 최소화시킨 기계 부재 연결 구조로 하는 것을 특징으로 하는 스프링 지지대의 성능 시험 장치
제 1 항에 있어서,

상기 다수의 가압기는 두 개의 가압기인 것;

을 특징으로 하는 스프링 지지대의 성능 시험 장치
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현장에 설치되어 사용 중인 스프링 지지대의 성능을 시험함에 있어서,

시험할 스프링 지지대(10)의 하우징(11)의 일단이 지지된 건축 골조(20)에 골조 부착형 지지대(30)의 일단이 연결되고, 피지지체(70)에 연결된 지지봉 돌기(SM)에 상기 골조 부착형 지지대(30)의 타단이 연결되며,

상기 스프링 지지대(10)의 하우징(11) 원통 밖으로 배치된 다수의 가압기(60)의 고정단이 상기 건축 골조(20)에 고정되고, 상기 다수의 가압기(60)의 고정단 간의 거리에 맞도록 가압판 기초(50)가 조립되는 것과,

상기 다수의 가압기(60)의 자유단간의 거리에 맞도록 연결된 스프링 가압판(40)의 스프링 압입자(42)가 스프링 캡(16)의 일단과 접촉되도록 하여 상기 가압기(60)의 자유단과 가압기용 기초(43)가 연결되는 것과, 길이 측정용 자가 스프링(12)의 자유단에 연결되게 하는 것과,

상기 길이 조절자(33)의 거리를 조정시켜 상기 스프링 지지대(10)의 하중이 상기 골조 부착형 지지대(30)로 옮겨 오도록 하는 것과,

상기 스프링 지지대(10)의 스프링 캡(16)에 상기 가압기(60)의 자유단 거리를 조절시켜 스프링(12)의 변위와 하중관계가 나타나도록 하는 것;

을 특징으로 하는 스프링 지지대의 성능시험 방법
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