KR101288628B1 - Road-arm type dynamic characteristic tester, test method thereof dynamic characteristic testing system - Google Patents

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KR101288628B1 KR1020120027931A KR20120027931A KR101288628B1 KR 101288628 B1 KR101288628 B1 KR 101288628B1 KR 1020120027931 A KR1020120027931 A KR 1020120027931A KR 20120027931 A KR20120027931 A KR 20120027931A KR 101288628 B1 KR101288628 B1 KR 101288628B1
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한인식
김재용
최교준
이윤복
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국방과학연구소
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Abstract

PURPOSE: A rod-arm type dynamic characteristic testing device for a suspension, a testing method, and a dynamic characteristic testing system are provided to accurately perform a dynamic characteristic test of a suspension for high-weight material with a structure minimizing friction under an environment similar to an actual vehicle condition. CONSTITUTION: A rod-arm type dynamic characteristic testing device for a suspension includes a body, a rod arm, an excitation plate (120), a connection bar, an actuator (130), a displacement sensor, a joining unit, and a plurality of rods. The body is joined to a fixed structure and includes an acceleration sensor. An end portion of the rod arm is joined to the body, and a rod wheel (102) is formed on the other end portion thereof. The excitation plate is arranged to be in contact with the rod wheel. The connection bar is connected to the excitation plate so that the excitation plate is freely vibrated as a free end. The excitation plate forms a 4-joint link structure connecting the fixed structure and the excitation plate each other, thereby controlling the excitation plate to be moved vertically. The actuator excites the excitation plate. The displacement sensor measures the relative displacement of the body with respect to the fixed structure.

Description

로드암형 현수장치 동특성 시험기, 그 시험 방법 및 동특성 시험 시스템{ROAD-ARM TYPE DYNAMIC CHARACTERISTIC TESTER, TEST METHOD THEREOF DYNAMIC CHARACTERISTIC TESTING SYSTEM}Rod arm suspension dynamic tester, test method and dynamic test system {ROAD-ARM TYPE DYNAMIC CHARACTERISTIC TESTER, TEST METHOD THEREOF DYNAMIC CHARACTERISTIC TESTING SYSTEM}

본 발명의 일실시예들은 궤도형/차륜형 차량 및 이동 로봇의 로드휠(road wheel)과 연동되는 현수장치의 동특성을 시험할 수 있는 시험기에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a tester capable of testing the dynamic characteristics of a suspension device in conjunction with a road wheel of a tracked / wheeled vehicle and a mobile robot.

궤도형/차륜형 차량 또는 이동 로봇에 있어서 현수장치는 차량의 양 측면에 복수로 장착되어 지면의 굴곡에 의해 발생하는 진동을 차량에 전달되는 것을 절연하는 기능을 수행한다. In a tracked / wheeled vehicle or mobile robot, a suspension device is mounted on a plurality of sides of the vehicle to insulate the transmission of vibration generated by the curvature of the ground to the vehicle.

로드암형 현수장치는 스프링, 감쇠장치, 휠(wheel)과 이들을 연결하는 구조물-로드암(road arm)을 포함하여 구성된다. The rod arm suspension device comprises a spring, a damping device, a wheel and a structure-road arm connecting them.

내장된 스프링과 감쇠장치의 설계에 따라 차량의 승차감, 차량의 진동의 크기가 결정된다. The design of the built-in spring and damping device determines the ride quality and vibration of the vehicle.

승차감을 중요시하는 차량의 경우에는 스프링과 감쇠장치를 연한(soft) 특성을 가지도록 설계하며, 험지 주행시에 지상고를 유지하고 차량의 자세 변화가 적은 것을 필요로 하는 경우에는 스프링과 감쇠장치가 경한(hard) 특성을 가지도록 설계한다.In the case of a vehicle that emphasizes riding comfort, the spring and the damping device are designed to have a soft characteristic, and when it is necessary to maintain the ground height during the rough terrain and to change the attitude of the vehicle less, the spring and the damping device may be light ( It is designed to have hard characteristics.

현수장치의 개발을 위해서는 시제의 설계 및 제작 후 시험평가가 필요하다. For the development of suspension system, test evaluation after design and manufacture of prototype is required.

실차에 탑재해서 시험하는 방법도 한 가지 방법이기는 하나, 실차로 시험하기 위해서는 시험차량, 시험장 및 부대시설과 경비가 소요된다. One method is to mount the test on a vehicle, but it requires a test vehicle, a test site, additional facilities, and expenses.

또한 현수장치의 개발을 위해서는 시험 및 개선으로 이루어진 피드백 과정이 필요하여 시간이 많이 소요되는 작업이다. 이러한 어려움을 극복하고자 실차로 현수장치를 시험하기 보다는 1축 차량모델에 대한 시험기의 필요성이 대두되었다. In addition, the development of the suspension device is a time-consuming task because a feedback process consisting of testing and improvement is required. In order to overcome these difficulties, the necessity of a tester for a one-axis vehicle model has emerged, rather than a real suspension vehicle test.

1축 차량 모델은 다축인 전체 차량에서 1축에 해당하는 차체 질량과 현수장치 및 차륜을 구성하여 현수장치의 성능을 평가할 수 있으므로, 노면에 대한 정보를 모사하여 현수장치의 성능을 평가할 수 있는 장치가 고려될 수 있다.
In the single-axis vehicle model, the performance of the suspension system can be evaluated by configuring the body mass, the suspension device, and the wheels corresponding to one axis in the entire multi-axis vehicle, and thus, the performance of the suspension device can be evaluated by simulating the information on the road surface. Can be considered.

본 발명의 일 목적은 차량에 장착되는 로드암형 현수 장치를 보다 효율적으로 시험할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.
One object of the present invention is to provide a device that can more efficiently test a load arm suspension device mounted on a vehicle.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 로드암형 현수장치 동특성 시험기는, 고정 구조물에 결합되고, 가속도 센서를 구비하는 동체와, 상기 동체에 일단이 결합되고, 타단에 로드 휠이 형성되는 로드암과, 상기 로드 휠과 맞닿도록 배치되는 가진 플레이트와, 상기 가진 플레이트가 자유단으로 진동하도록 상기 가진 플레이트와 연결되는 연결대와, 상기 가진 플레이트를 가진하도록 형성되는 액추에이터 및 상기 고정 구조물에 대한 상기 동체의 상대적인 변위를 측정할 수 있도록 형성되는 변위 센서를 포함하여, 상기 가진 플레이트와 상기 로드암으로 인한 상기 동체의 변위와 가속도를 측정할 수 있다.In order to achieve the above object of the present invention, a rod arm suspension dynamics tester according to an embodiment of the present invention is coupled to a fixed structure, the body having an acceleration sensor, and one end is coupled to the body, An actuator configured to have a rod arm having a rod wheel formed at the other end thereof, an excitation plate disposed to contact the rod wheel, a connecting rod connected to the excitation plate so that the excitation plate vibrates freely, and an actuator formed with the excitation plate And a displacement sensor configured to measure a relative displacement of the fuselage with respect to the fixed structure, thereby measuring displacement and acceleration of the fuselage due to the excitation plate and the rod arm.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 연결대는, 상기 고정 구조물과 상기 가진 플레이트를 4절 링크 구조로서 서로 결합시켜 상기 가진 플레이트가 상하 방향으로만 이동하도록 구속할 수 있다.According to an example related to the present invention, the connecting rod may combine the fixing structure and the excitation plate as a four-section link structure to restrain the excitation plate to move only in the up and down direction.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 동체와 상기 고정 구조물은 로드에 의해 서로 연결되며, 상기 로드와 연결되는 부분에는 베어링이 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, the fuselage and the fixed structure are connected to each other by a rod, and a bearing may be formed at a portion connected to the rod.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 동체의 중량을 변경시킬 수 있도록 상기 동체는 더미 중량체가 결합되는 더미 장착부를 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the fuselage may further include a dummy mounting portion to which the dummy weight is coupled so as to change the weight of the fuselage.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 액추에이터와 상기 가진 플레이트 사이에 상기 동체의 중량을 측정할 수 있도록 형성되는 로드셀을 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the actuator may further include a load cell formed to measure the weight of the fuselage between the actuator and the vibrating plate.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 로드암을 상기 동체에 결합시키고, 가진시 상기 동체에 가해지는 측방향 하중을 방지하고, 상기 동체에 상하 방향으로 하중이 가해지도록 가이드하는 결합부를 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the rod arm is coupled to the fuselage, and prevents the lateral load applied to the fuselage during excitation, and further comprising a coupling portion for guiding the load is applied in the vertical direction to the fuselage Can be.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 동체의 일측면에서 일정 각도로 돌출되어 연장되는 상기 결합부의 일면에 상기 로드암이 결합될 수 있다.According to an example related to the present invention, the rod arm may be coupled to one surface of the coupling part which protrudes and extends at an angle from one side of the body.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명의 다른 실시예는, 액추에이터를 구비하는 로드암형 현수장치 동특성 시험기와, 상기 액추에이터에 유압을 공급하는 유압 펌프 및 상기 유압 펌프를 통하여, 노면의 굴곡을 모사하도록 이에 대응하는 유압을 발생시킬 수 있게 상기 유압 펌프를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 로드암형 현수장치 동특성 시험기는, 고정 구조물에 결합되고, 가속도 센서를 구비하는 동체와, 상기 동체에 일단이 결합되고, 타단에 로드 휠이 형성되는 로드암과, 상기 로드 휠과 맞닿도록 배치되는 가진 플레이트와, 상기 가진 플레이트가 자유단으로 진동하도록 상기 가진 플레이트와 연결되는 연결대와, 상기 가진 플레이트를 가진하도록 형성되는 액추에이터 및 상기 고정 구조물에 대한 상기 동체의 상대적인 변위를 측정할 수 있도록 형성되는 변위 센서를 포함하여, 상기 가진 플레이트와 상기 로드암으로 인한 상기 동체의 변위와 가속도를 측정하는 동특성 시험 시스템을 개시한다.In order to realize the above object, another embodiment of the present invention is to simulate the road surface curvature through a load arm type suspension dynamic testing device having an actuator, a hydraulic pump for supplying hydraulic pressure to the actuator and the hydraulic pump. And a control unit for controlling the hydraulic pump to generate a corresponding hydraulic pressure, wherein the rod arm suspension dynamics tester is coupled to a fixed structure, the body having an acceleration sensor, and one end coupled to the body. And a rod arm having a rod wheel formed at the other end thereof, an excitation plate disposed to contact the rod wheel, a connecting rod connected to the excitation plate so that the excitation plate vibrates freely, and an excitation plate. Measure the relative displacement of the fuselage with the actuator and the fixed structure It may include a displacement sensor which is formed such that the, discloses a dynamic characteristic test system for measuring the displacement and acceleration of the moving body due to the plate with the arm and the rod.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명의 다른 실시예는, 동체에 더미 중량체를 결합시켜 동체의 중량을 설정하는 단계와, 상기 로드휠에 접촉하도록 형성된 가진 플레이트를 액추에이터를 구동시켜 진동시키는 단계 및 상기 동체에 배치되는 가속도 센서 및 고정 구조물에 대한 상기 동체의 상대적인 변위를 측정하도록 형성되는 변위 센서로부터 측정 데이터를 추출하는 단계를 포함하는 로드암형 현수장치 동특성 시험 방법을 개시한다.
In addition, another embodiment of the present invention in order to realize the above object, the step of coupling the dummy weight to the body to set the weight of the body, and driving the actuator vibrating plate having a contact formed in contact with the road wheel and Disclosed is a load arm suspension dynamics testing method comprising the step of extracting measurement data from an acceleration sensor disposed on the fuselage and a displacement sensor configured to measure relative displacement of the fuselage with respect to the stationary structure.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 본 발명의 로드암형 현수장치 동특성 시험기에 따르면, 고중량물용 현수장치를 실차조건과 유사한 환경하에서 마찰력을 최소화하는 구조하에서 동특성 시험을 수행할 수 있어 정확한 시험이 가능하다. According to the load arm suspension device dynamic characteristics tester of the present invention according to at least one embodiment of the present invention configured as described above, the dynamic characteristics test can be performed under a structure that minimizes the frictional force of the heavy weight suspension device under an environment similar to the actual vehicle conditions. So that accurate testing is possible.

또한 차량 동체의 중량을 조절할 수 있는 구조로 되어 있어 중량이 상이한 다양한 차종에 대한 시험이 가능하다.In addition, the weight of the vehicle's body can be adjusted to allow testing of various vehicles with different weights.

뿐만 아니라, 상하방향으로 움직이는 차량동체의 움직임을 적절한 치구를 이용하여 고정하고, 유압 액추에이터를 상하로 구동시에는 현수장치의 스프링 특성을 시험할 수도 있어, 동일한 시험기에서 다양한 시험을 할 수 있어 현수장치 개발에 소요되는 시간과 경비를 절감할 수 있다..
In addition, the movement of the vehicle body moving in the up and down direction can be fixed using an appropriate jig, and when the hydraulic actuator is driven up and down, the spring characteristics of the suspension device can be tested, so that various tests can be performed on the same tester. Save time and money in development.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 현수장치가 장착된 이동 로봇의 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로드암형 현수장치 동특성 시험기를 도시한 개념도.
도 3은 도 2의 액추에이터와 가진 플레이트를 확대하여 도시한 개념도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동특성 시험 시스템의 개념도.
도 5는 도 3의 변형 실시예를 도시한 개념도.1 is a conceptual diagram of a mobile robot equipped with a suspension device according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram showing a load arm suspension dynamics tester according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged conceptual view of a plate having the actuator of FIG. 2; FIG.
4 is a conceptual diagram of a dynamic test system according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a modified embodiment of FIG.

이하, 본 발명에 관련된 로드암형 현수장치 동특성 시험기, 그 시험 방법 및 동특성 시험 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the load arm suspension apparatus dynamic characteristics tester which concerns on this invention, its test method, and dynamic characteristics test system are demonstrated in detail with reference to drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 현수장치가 장착된 이동 로봇의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a mobile robot equipped with a suspension device according to an embodiment of the present invention.

본 도면을 참조하면, 이동 로봇(200)은 본체부(250), 복수의 로드암(220) 및 로드휠(210)을 포함한다. 로드암들은 현수장치를 포함하여 형성될 수 있다.Referring to this figure, the mobile robot 200 includes a main body 250, a plurality of load arms 220 and the road wheel 210. The rod arms may be formed including a suspension device.

일 예로 현수장치는, 본체부의 일측에 부착되고, 로드휠이 고정 또는 지지되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 형성되며, 크랭크가 배치되는 크랭크실과, 서로 평행하게 배치되며, 상기 크랭크실과 연통되는 복수의 원통형 챔버들과, 상기 복수의 원통형 챔버들에 각각 배치되며, 상기 복수의 원통형 챔버들의 내벽을 따라 슬라이딩되며, 커넥팅로드에 의하여 상기 크랭크의 양단과 각각 연결되는 피스톤들 및 상기 복수의 원통형 챔버들에 각각 형성되며, 상기 피스톤들에 의하여 일단의 경계가 형성되며, 상기 피스톤들의 슬라이딩에 의하여 체적이 가변되며, 가스가 충전되어 있는 복수의 완충실들을 포함하여 형성될 수 있다.
For example, the suspension device is attached to one side of the main body portion, the housing is fixed or supported by the rod wheel, the crank chamber is formed in the housing, the crank is disposed, arranged in parallel with each other, a plurality of communication with the crank chamber Cylindrical chambers, respectively disposed in the plurality of cylindrical chambers, sliding along the inner wall of the plurality of cylindrical chambers, and connected to both ends of the crank by a connecting rod and the plurality of cylindrical chambers, respectively Each of which is formed, one end of the boundary is formed by the piston, the volume is changed by the sliding of the piston, it may be formed including a plurality of buffer chambers filled with gas.

본 발명의 실시예에 관련된 1축 차량 모델 시험기는 노면의 굴곡을 모사하여 주는 액추에이터를 이용하여 차륜을 구동하고, 차체 질량에 해당하는 중량물 사이에는 현수장치를 실차에서의 조건으로 장치한다. 이로 인해, 도 1에서 도시한 바와 같이, 로드암형 현수장치가 차량에 장착되었을 때, 노면에 따른 현수장치의 동특성을 측정할 수 있다.The one-axis vehicle model tester according to the embodiment of the present invention drives the wheel using an actuator that simulates the curvature of the road surface, and installs a suspension device under the actual vehicle condition between heavy objects corresponding to the vehicle body mass. For this reason, as shown in FIG. 1, when the load arm suspension apparatus is mounted in a vehicle, the dynamic characteristics of the suspension apparatus according to the road surface can be measured.

차체 모사 중량물의 1축 운동방향이외의 운동은 고정해주어야 하는데, 종래의 기술에서는 수직방향의 고정된 로드를 움직이도록 되어 있어 고정 로드와 차체 중량물사이에 마찰력이 존재하고, 또 노면의 굴곡에 의해 발생하는 차륜 하중이 고정 로드의 중심부에 작용하지 않으면 편심하중이 발생하여 마찰력을 증폭시켜 정확한 동특성 시험이 되지 않는 어려움이 있었다. Movements other than the direction of the uniaxial movement of the car body weight are required to be fixed. In the related art, the fixed rod is moved in the vertical direction so that a friction force exists between the fixed rod and the car body weight, and is generated by the curvature of the road surface. If the wheel load does not act on the center of the fixed rod, an eccentric load is generated and the friction force is amplified, so that the accurate dynamic characteristics test is difficult.

본 발명의 실시예들에서는 6개의 로드와 로드의 끝단이 구면형상으로 되어 있어, 시험 중 발생하는 차륜하중과 편심하중을 로드의 구면베어링에서 지지하므로 마찰력이 최소화 되어 시험의 정확도가 높은 장점이 있다.
In the embodiments of the present invention, the six rods and the ends of the rods have a spherical shape, and since the wheel load and the eccentric load generated during the test are supported by the spherical bearings of the rod, the frictional force is minimized, so the test accuracy is high. .

본 발명의 일 특징에 따른 로드암형 현수장치 동특성 시험기는, 고정 구조물에 지지되는 유압 액추에이터와 실린더 로드에 부착되는 로드셀과 상기 로드의 단부에는 가진 플레이트와 연결하는 치구가 장착되어 있다. The rod arm suspension dynamic tester according to an aspect of the present invention is equipped with a hydraulic actuator supported on a fixed structure, a load cell attached to a cylinder rod, and a jig for connecting with an excitation plate at an end of the rod.

가진 플레이트와 고정벽면과의 사이에 연결대가 위치한다. 연결대는 4절 링크 구조를 갖춤으로써 액추에이터 로드가 상하방향으로 운동 시 가진 플레이트의 회전 운동을 발생하지 않도록 하는 구조이어서 가진 플레이트가 로드암형 현수장치의 일단에 고정된 로드휠을 상하방향으로만 운동시킨다. The connecting rod is located between the excitation plate and the fixed wall surface. The connecting rod has a four-section link structure so that the actuator rod does not generate the rotational movement of the excitation plate when the actuator moves in the up and down direction so that the excitation plate moves the rod wheel fixed to one end of the rod arm suspension only in the up and down direction.

로드암형 현수장치의 다른 일단은 차량 동체에 장착된 시험물을 부착할 수 있는 치구에 볼트 등의 부재로 연결된다. 차량 동체는 시험물의 특성에 적합하게 더미 중량물을 이용하여 중량을 조정할 수 있다. 차량 동체는 양쪽이 구면 베어링 형태를 갖는 6개의 로드를 이용하여 고정 구조물과 연결된다.The other end of the rod arm suspension device is connected to the jig for attaching the test object mounted on the vehicle body by means of a bolt or the like. The vehicle body may be weighted using dummy weights to suit the characteristics of the test object. The vehicle body is connected to the stationary structure using six rods, each having a spherical bearing shape.

또 다른 특징으로서는, 상기의 발명 구성과 동일하며 이에 추가하여 차량 동체의 상하방향 움직임을 고정하는 고정단을 포함하는 것으로 특징으로 한다.Another feature is the same as the above-described invention configuration, in addition to it characterized in that it comprises a fixed end for fixing the vertical movement of the vehicle body.

차량 동체에는 가속도 센서와 고정벽면과 연결되는 변위 센서가 장착되어 액추에이터로부터 발생하는 상하방향의 진동 가속도와 변위를 측정한다. 기 가속도 센서의 부착 위치는 한정되지 않고 차량 동체의 상하방향을 측정할 수 있는 지역에 부착하면 된다. The vehicle body is equipped with an acceleration sensor and a displacement sensor connected to the fixed wall to measure vibration acceleration and displacement in the vertical direction generated from the actuator. The attachment position of the conventional acceleration sensor is not limited, and may be attached to an area where the vertical direction of the vehicle body can be measured.

변위 센서 또한 차량 동체의 특정 부위에 한정되지 않고, 차량 동체의 상하방향 변위를 측정할 수 있도록 설치하면 된다.
The displacement sensor is also not limited to a specific part of the vehicle body, and may be provided so that the displacement of the vehicle body can be measured in the vertical direction.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 로드암형 현수장치 동특성 시험기를 설명하기로 한다.Hereinafter, the load arm suspension dynamics tester according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로드암형 현수장치 동특성 시험기를 도시한 개념도이고, 도 3은 도 2의 액추에이터와 가진 플레이트를 확대하여 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동특성 시험 시스템의 개념도이다.2 is a conceptual diagram showing a load arm suspension dynamic characteristics tester according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an enlarged conceptual view showing a plate with the actuator of Figure 2, Figure 4 is an embodiment of the present invention This is a conceptual diagram of a dynamic test system according to the present invention.

도면을 참조하면, 동특성 시험기가 고정되도록 고정 구조물(140)이 형성된다. 그리고, 상기 고정 구조물에는 유압 액추에이터의 고정 받침대(134), 가진 플레이트(120)를 고정하는 로드(121)과 차량 동체 중량과 고정 구조물을 연결하는 로드(112)가 연결되어 있다.Referring to the drawings, the fixed structure 140 is formed to fix the dynamic tester. In addition, the fixed structure is connected to the fixed pedestal 134 of the hydraulic actuator, the rod 121 for fixing the excitation plate 120 and the rod 112 for connecting the vehicle body weight and the fixed structure.

유압 액추에이터(130)는 고정 받침대(134)의 길이에 따라 장착 위치가 조정되며, 액추에이터의 다른 일단은 액추에이터 로드(131)가 상하 방향 운동을 할 수 있도록 고정된 상태이다.The mounting position of the hydraulic actuator 130 is adjusted according to the length of the fixing pedestal 134, and the other end of the actuator is fixed to allow the actuator rod 131 to move upward and downward.

액추에이터(130)의 로드(131)에는 로드셀(132)이 붙어있다. 상기 로드(131)의 단부에는 가진 플레이트(120)와 연결하는 치구가 장착되어 있다.The load cell 132 is attached to the rod 131 of the actuator 130. At the end of the rod 131, a jig for connecting with the excitation plate 120 is mounted.

액추에이터의 로드의 상하방향 운동은 가진 플레이트를 상하방향으로 운동하게 한다. 또한 가진 플레이트는 고정벽면과의 사이에 연결대(121)가 위치한다. 연결대(121)는 4절 링크 구조를 갖춤으로써 액추에이터 로드가 상하방향으로 운동 시 가진 플레이트의 회전 운동을 발생하지 않도록 하는 구조이다. 이로 인해, 가진 플레이트가 로드휠(102)을 상하방향으로만 운동시킨다. The up and down movement of the rod of the actuator causes the excitation plate to move up and down. In addition, the plate having a connecting rod 121 is located between the fixed wall surface. The connecting rod 121 has a four-section link structure so that the actuator rod does not generate a rotational movement of the plate when the actuator rod moves in the vertical direction. For this reason, the excitation plate moves the rod wheel 102 only in the up-down direction.

로드휠(102)의 중심부는 시험물인 로드암형 현수장치(103)의 일단과 연결되고, 로드암의 현수장치의 다른 일단은 차량 동체(110)에 장착된 시험물을 부착할 수 있는 치구와 볼트 등을 포함하는 결합부(101)로 연결된다.The center of the load wheel 102 is connected to one end of the load arm suspension device 103, which is a test object, and the other end of the load arm suspension device is a jig and bolt to which a test object mounted on the vehicle body 110 can be attached. Is connected to the coupling portion 101 including a.

차량 동체(110)는 시험물의 특성에 적합하게 차량 동체(110)의 중량을 설정할 수 있도록 형성된다. 동체의 중량 변화는 더미(dummy) 중량체(113)로 조정한다. 동체에는 동체의 중량을 변경시킬 수 있도록 더미 중량체가 결합되는 더미 장착부(114)가 형성된다.The vehicle body 110 is formed to set the weight of the vehicle body 110 in accordance with the characteristics of the test object. The weight change of the body is adjusted by the dummy weight body 113. The fuselage is provided with a dummy mounting portion 114 to which the dummy weight is coupled so as to change the weight of the fuselage.

차량 동체 중량의 적절성은 액추에이터 로드에 부착된 로드셀(132)을 이용하여 하중을 측정하여 판단한다.The suitability of the vehicle body weight is determined by measuring the load using the load cell 132 attached to the actuator rod.

차량 동체(110)는 6개의 로드(112)를 이용하여 고정 구조물(140)과 연결된다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면 6개의 로드(112)의 설치로 인해 차량 동체(110)은 상하방향의 운동만 발생하는 구조가 된다.The vehicle body 110 is connected to the fixed structure 140 using six rods 112. As shown, according to an embodiment of the present invention due to the installation of six rods 112, the vehicle body 110 is a structure in which only the movement in the vertical direction.

차량 동체(110)에는 가속도 센서와 고정벽면과 연결되는 변위 센서가 장착되어 액추에이터로부터 발생하는 진동 가속도와 변위를 측정한다. The vehicle body 110 is equipped with an acceleration sensor and a displacement sensor connected to the fixed wall to measure vibration acceleration and displacement generated from the actuator.

상기 가속도 센서의 부착 위치는 한정되지 않고 차량 동체의 상하방향을 측정할 수 있는 위치에 부착하면 된다. 변위 센서 또한 차량 동체의 특정 부위에 한정되지 않고, 차량 동체의 상하방향 변위를 측정할 수 있도록 설치할 수 있다.The attachment position of the said acceleration sensor is not limited, What is necessary is just to attach to the position which can measure the up-down direction of a vehicle body. The displacement sensor is also not limited to a specific part of the vehicle body, and can be installed to measure the vertical displacement of the vehicle body.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 동특성 시험 시스템은 액추에이터에 유압을 공급하는 유압 펌프를 포함한다. 그리고 상기 유압 펌프를 통하여, 노면의 굴곡을 모사하도록 이에 대응하는 유압을 발생시킬 수 있게 상기 유압 펌프를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.And, as shown in Figure 4, the dynamic test system includes a hydraulic pump for supplying hydraulic pressure to the actuator. And through the hydraulic pump, it may include a control unit for controlling the hydraulic pump to generate a corresponding hydraulic pressure to simulate the curvature of the road surface.

제어부는 유압 펌프에 연결되어 전기적인 제어 신호를 주고 받도록 형성된다.The control unit is connected to the hydraulic pump is formed to send and receive electrical control signals.

유압 펌프와 액추에이터 사이에는 HSM(Hydraulic Service Manifolds)이 있어, 유압을 공급을 조절할 수 있다.There are hydraulic service manifolds (HSMs) between the hydraulic pump and the actuator to regulate the supply of hydraulic pressure.

이와 같이, 본 발명의 동특성 시험 시스템을 통하여, 노면의 상황에 따른 로드암형 현수장치를 부착한 차량의 동특성을 측정할 수 있다.
As described above, the dynamic characteristics of the vehicle equipped with the load arm suspension device according to the road surface can be measured through the dynamic characteristics test system of the present invention.

도 5는 도 3의 변형 실시예를 도시한 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a modified embodiment of FIG. 3.

본 실시예에서는 도 3의 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 앞선 설명에 갈음하고, 다른 구성에 대하여 설명하기로 한다.In the present embodiment, the same or similar configuration as that in FIG. 3 will be replaced with the foregoing description, and another configuration will be described.

변형 실시예에 따르면, 차량 동체에 로드암형 현수장치를 결합시키는 결합부(101')는 제1 부재와 제2 부재를 포함한다. 제1 부재는 박스형의 육면체로 이루어지고, 제2 부재는 그 단면이 삼각형인 삼각 기둥 형상의 다면체로 이루어진다.According to a variant embodiment, the coupling portion 101 'coupling the rod arm suspension device to the vehicle body comprises a first member and a second member. The first member is made of a box-shaped hexahedron, and the second member is made of a triangular columnar polyhedron whose cross section is triangular.

도시한 바와 같이, 제2 부재의 일면에 로드암형 현수장치가 결합된다. As shown, the rod arm suspension device is coupled to one surface of the second member.

즉, 상기 동체의 일측면에서 일정 각도로 돌출되어 연장되는 상기 결합부의 일면에 로드암이 결합될 수 있다. 이로 인해, 가진시 차량 동체에 대하여 측방향에서 가해지는 하중을 줄이고, 차량 동체에 가해지는 하중이 상하 방향으로 작용하도록 가이드할 수 있다.
That is, a rod arm may be coupled to one surface of the coupling part that protrudes at an angle from one side of the body and extends. For this reason, the load applied to the vehicle body at the time of excitation can be reduced in the lateral direction, and the load applied to the vehicle body can be guided in the vertical direction.

다음으로 본 발명의 로드암형 현수장치 동특성 시험기를 이용하여 동특성을 측정하는 일 예를 설명하기로 한다.Next, an example of measuring dynamic characteristics by using the load arm suspension apparatus dynamic characteristics tester of the present invention will be described.

본 발명의 실시예에 따르는 로드암형 현수장치 동특성 시험 방법은 동체에 더미 중량체를 결합시켜 동체의 중량을 설정하는 단계와, 상기 로드휠에 접촉하도록 형성된 가진 플레이트를 액추에이터를 구동시켜 진동시키는 단계 및 상기 동체에 배치되는 가속도 센서 및 고정 구조물에 대한 상기 동체의 상대적인 변위를 측정하도록 형성되는 변위 센서로부터 측정 데이터를 추출하는 단계를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a method for testing a dynamic characteristic of a load arm type suspension device, comprising: setting a weight of a body by coupling a dummy weight body to a body, driving a vibrating plate formed to contact the rod wheel by driving an actuator, and Extracting measurement data from an acceleration sensor disposed on the fuselage and a displacement sensor configured to measure relative displacement of the fuselage with respect to the stationary structure.

시험예를 예를 들어 현수장치 동특성을 측정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.For example, the test method for measuring the dynamic characteristics of the suspension system is as follows.

실험에 사용된 로드암형 현수장치(103)는 중량 250kg이며, 현수장치가 적용되는 차량 동체(110)는 2,000kg이다. The rod arm suspension device 103 used in the experiment is 250kg in weight, and the vehicle body 110 to which the suspension device is applied is 2,000kg.

도 2에서와 같이 유압 액추에이터 로드(131)의 일단을 가진 플레이트(120)와 연결한다. 액추에이터 제어부(미 도시)를 통해 로드셀의 하중 값을 0으로 조정한다. As shown in Figure 2 it is connected to the plate 120 having one end of the hydraulic actuator rod 131. The load value of the load cell is adjusted to 0 through an actuator control unit (not shown).

차량 동체(110)에 로드암형 현수장치(103)와 로드휠(102)을 부착하고 가진 플레이트(120)위에 로드휠을 위치시킨다. 로드셀의 하중값을 읽어 시험물인 로드암형 현수장치의 중량과 차량 동체의 중량물의 합인 2,250 kg이 되는지 확인한 후 더미중량을 조절하여 목적하는 중량으로 조정한 후 고정한다.The load wheel is positioned on the plate 120 having the rod arm suspension device 103 and the load wheel 102 attached to the vehicle body 110. Read the load value of the load cell and check if it is 2,250 kg, which is the sum of the weight of the load arm suspension device and the weight of the vehicle body, adjust the dummy weight to the desired weight and fix it.

다음으로 제어부(미 도시)를 통해 액추에이터(120)을 진동시킨다. 이 때 액추에이터(102)의 진폭은 일정하게 하고 진동수는 낮은 값(0.5Hz)에서부터 높은 값(15Hz)으로 점차 변화(Sine Sweeping)시킨다.Next, the actuator 120 is vibrated through a controller (not shown). At this time, the amplitude of the actuator 102 is made constant and the frequency is gradually changed (sine sweeping) from a low value (0.5 Hz) to a high value (15 Hz).

제어부로부터 전달된 제어신호가 액추에이터(120)을 구동시킴에 따라 가진 플레이트가 진동하게 되고, 차량 동체는 로드암형 현수장치(103)를 매개로 하여 진동하게 된다. 가진 플레이트(120)에 장착된 가속도 센서와 차량 동체(110)에 장착된 가속도 센서를 통해 가진부와 진동부의 진동을 검출한다.As the control signal transmitted from the control unit drives the actuator 120, the excitation plate vibrates, and the vehicle body vibrates through the load arm suspension device 103. Vibration is detected through the acceleration sensor mounted on the excitation plate 120 and the acceleration sensor mounted on the vehicle body 110.

검출된 2개의 가속도 신호를 적절한 신호처리를 통하여 가속도 전달함수를 구할 수 있다.Acceleration transfer function can be obtained from the detected two acceleration signals through appropriate signal processing.

변위신호도 가속도 신호의 경우와 동일한 신호처리를 통하여 진폭비에 대한 전달함수를 구할 수 있다. 가진 플레이트의 변위는 액추에이터(120)에 내장된 변위 신호를 활용할 수 도 있다.
The displacement signal can also be obtained through the same signal processing as that of the acceleration signal. The displacement of the excitation plate may utilize a displacement signal built into the actuator 120.

상기와 같이 설명된 로드암형 현수장치 동특성 시험기, 그 시험 방법 및 동특성 시험 시스템은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
The rod arm suspension dynamic tester, the test method and the dynamic test system described above are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be modified so that various modifications can be made. All or part of the examples may be optionally combined.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

101 : 로드암형 현수장치가 부착되는 부위101: portion where the rod arm suspension device is attached

102 : 로드휠102: road wheel

103 : 로드암형 현수장치103: rod arm suspension device

110 : 1축 차량의 동체 중량110: body weight of a single-axle vehicle

112 : 차량 동체와 고정벽면을 연결하는 로드112: a rod connecting the vehicle body and the fixed wall surface

113 : 더미 중량113: dummy weight

120 : 가진 플레이트120: plate with

121 : 가진 플레이트와 고정 벽면을 연결하는 연결대121: connecting rod connecting the plate with the fixed wall

122 : 차량 동체에 장착된 가속도 센서122: acceleration sensor mounted on the vehicle body

123 : 가진 플레이트에 장착된 가속도 센서123: acceleration sensor mounted on the excitation plate

124 : 차량 동체의 변위를 측정하는 변위 센서124: displacement sensor for measuring the displacement of the vehicle body

130 : 액추에이터130: actuator

131 : 액추에이터 로드131: actuator rod

132 : 로드셀132: load cell

133 : 액추에이터 로드와 가진 플레이트를 연결하는 치구133: jig for connecting plates with actuator rod

140 : 고정 구조물140: fixed structure

100 : 로드암형 현수장치 동특성 시험기100: load arm suspension device dynamic characteristics tester

Claims (9)

궤도형 차량 또는 이동 로봇의 본체에 직접 장착되는 로드암형 현수장치의 동특성을 측정하는 동특성 시험기에 있어서,
상기 동특성 시험기는,
고정 구조물에 결합되고, 가속도 센서를 구비하는 동체;
상기 동체에 일단이 결합되고, 타단에 로드 휠이 형성되는 로드암;
상기 로드 휠과 맞닿도록 배치되는 가진 플레이트;
상기 가진 플레이트가 자유단으로 진동하도록 상기 가진 플레이트와 연결되고, 상기 고정 구조물과 상기 가진 플레이트를 4절 링크 구조로서 서로 결합시켜 상기 가진 플레이트가 상하 방향으로만 이동하도록 구속하는 연결대;
상기 가진 플레이트를 가진하도록 형성되는 액추에이터;
상기 고정 구조물에 대한 상기 동체의 상대적인 변위를 측정할 수 있도록 형성되는 변위 센서;
상기 로드암을 상기 동체에 결합시키고, 가진시 상기 동체에 가해지는 측방향 하중을 방지하고, 상기 동체에 상하 방향으로 하중이 가해지도록 가이드하는 결합부; 및
상기 고정 구조물과 상기 동체의 적어도 두 측면을 서로 연결하며, 상기 동체가 상하 방향으로만 이동하도록 4절 링크 구조를 형성하며, 양측에 베어링을 구비하는 복수의 로드를 포함하여,
상기 가진 플레이트와 상기 로드암으로 인한 상기 동체의 변위와 가속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 로드암형 현수장치 동특성 시험기.In the dynamic characteristics tester for measuring the dynamic characteristics of the rod arm suspension device mounted directly on the main body of the tracked vehicle or mobile robot,
The dynamic characteristics tester,
A body coupled to the stationary structure and having an acceleration sensor;
A rod arm having one end coupled to the body and a rod wheel formed at the other end thereof;
An excitation plate disposed to abut the rod wheel;
A connecting rod connected to the vibrating plate so that the vibrating plate vibrates freely, and coupling the fixing structure and the vibrating plate as a four-section link structure to restrain the vibrating plate to move only in the up and down direction;
An actuator formed to have the excitation plate;
A displacement sensor configured to measure a relative displacement of the fuselage with respect to the fixed structure;
A coupling part for coupling the rod arm to the fuselage, preventing lateral loads applied to the fuselage upon excitation, and guiding the load to be applied in the vertical direction to the fuselage; And
At least two side surfaces of the fixing structure and the fuselage are connected to each other, and a four-section link structure is formed so that the fuselage moves only in the up and down direction, and includes a plurality of rods having bearings on both sides thereof.
A load arm suspension dynamic characteristics tester, characterized in that for measuring the displacement and acceleration of the fuselage due to the excitation plate and the rod arm. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 동체의 중량을 변경시킬 수 있도록 상기 동체는 더미 중량체가 결합되는 더미 장착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드암형 현수장치 동특성 시험기. The method of claim 1,
Rod body suspension dynamics tester, characterized in that the fuselage further comprises a dummy mounting portion coupled to the dummy weight so that the weight of the fuselage can be changed. 제1항에 있어서,
상기 액추에이터와 상기 가진 플레이트 사이에 상기 동체의 중량을 측정할 수 있도록 형성되는 로드셀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드암형 현수장치 동특성 시험기. The method of claim 1,
And a load cell which is formed to measure the weight of the fuselage between the actuator and the excitation plate. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 동체의 일측면에서 일정 각도로 돌출되어 연장되는 상기 결합부의 일면에 상기 로드암이 결합되는 것을 특징으로 하는 로드암형 현수장치 동특성 시험기.
The method of claim 1,
The rod arm suspension dynamics tester, characterized in that the rod arm is coupled to one surface of the coupling portion protruding at an angle from one side of the body.
삭제delete 삭제delete
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