KR101368677B1 - 동특성 실험용 가진기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 동특성 실험용 가진기는 방사상으로 배치되는 다수개의 하우징과, 상단이 상기 하우징의 상측으로 돌출되며 상기 하우징의 내부에 구비되고 진동운동이 가능한 다수개의 진동체를 포함하는 진동부재; 상기 하우징들의 외측으로 일정거리 이격되어 방사상으로 배치되는 다수개의 지주를 포함하는 지지부재; 및 둘레면이 상기 지주에 지지되며 상기 진동체들의 상측에 얹어지는 프레임이 구비되는 베이스부재;를 포함하며, 상기 하우징과 상기 진동체와 상기 지주가 모두 동일한 개수로 구성된다.

Description

동특성 실험용 가진기{Excitation device for dynamic experiment}
본 발명은 구조물의 동특성 진동실험에 사용되는 진동을 발생시키는 동특성 실험용 가진기에 관한 것이다.
일반적으로 가진기(Exciter)는, 어떠한 목적에 부합되게 설계된 제품 또는 구조물을 가진해서 그 진동현상을 관찰하고자 할 때 원하는 주파수 대역과 크기의 진동을 유발시킬 수 있는 장치나 기계구조를 뜻하는데, 전기적인 신호를 입력으로 하여 이 파형을 기계적인 변위나 힘으로 변환시켜주는 구조로 되어 있다.
이러한 가진기는 실제 구조물이나 실험체의 가진에 사용되며, 이미 상용화되어 있다.
종래 기술 한국공개특허 2003-0066027의 구조물 동특성 실험을 위한 가변 동하중 가진기는 베이스 프레임의 상부에 진동 수단을 상하로 진동 가능하게 설치하되, 상기 진동 수단이 모터의 구동에 종동하여 서로 대향되는 방향으로 회전하는 한쌍의 편심회전체와 수직프레임에 의해 상기 모터가 설치된 상부 프레임과 소정 거리로 이격되어 상기 편심회전체가 수용되는 공간을 형성하며, 편심회전체의 회전에 따라 진동하는 진동프레임과 상기 상부프레임과 진동프레임을 관통하여 상기 베이스 프레임의 상부에 고정 설치된 지지축으로 구성되고 마이크로컴퓨터에 의해 제어되는 가진 장치에 있어서, 상기 진동 수단을 지지하는 진동프레임과, 구조물에 대향되어 진동 수단에서 발생된 진동을 구조물에 전달하는 베이스 프레임 사이에 설치되어 진동프레임에서 베이스프레임에 전달되는 진동력의 양을 조절하는 감쇄력 조절수단과 ; 상기 진동 수단이 상하로 유동되게 설치된 지지축의 상단과 하단에 각각 설치되어 진동 수단을 지지하는 지지 강성을 변화시킴으로서 전체 가진기의 공진주파수를 조절하는 공진주파수 조절수단을 포함한다.
그러나 종래기술은 상기 편심회전체의 개수와 상기 진동프레임에 고정 설치되는 상기 지지축의 개수가 서로 동일하지 않게 구성됨으로써, 상기 진동프레임의 균형성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래기술은 상기 편심회전체를 수리하기 위해, 종래기술의 모든 구성요소를 각각 해체한 후, 상기 편심회전체를 발췌하여 수리한 다음, 다시 조립하는 작업이 필요함으로써, 상기 편심회전체의 수리시간이 비교적 많이 소모되는 문제점이 있다.
따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 다양한 동특성 실험용 가진기의 개발이 필요한 실정이다.
한국공개특허 2003-0066027(2003.08.09)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 균형성이 극대화된 프레임과 수리시간이 비교적 적게 소모되는 진동체를 포함하는 동특성 실험용 가진기를 제공하려는 것이다.
본 발명은 방사상으로 배치되는 다수개의 하우징(110)과, 상단이 상기 하우징(110)의 상측으로 돌출되며 상기 하우징(110)의 내부에 구비되고 진동운동이 가능한 다수개의 진동체(120)를 포함하는 진동부재(100); 상기 하우징(110)들의 외측으로 일정거리 이격되어 방사상으로 배치되는 다수개의 지주(210)를 포함하는 지지부재(200); 및 둘레면이 상기 지주(210)에 지지되며 상기 진동체(120)들의 상측에 얹어지는 프레임(310)이 구비되는 베이스부재(300);를 포함하며, 상기 하우징(110)과 상기 진동체(120)와 상기 지주(210)가 모두 동일한 개수로 구성된다.
또한, 상기 하우징(110)은 판구조로 이루어지는 바닥부(112)와, 상기 바닥부(112)의 일단과 타단으로부터 상기 바닥부(112)의 상측으로 각각 연장 형성되는 제1연장부(114)와 제2연장부(116)를 포함하며, 상기 진동체(120)는 상기 제1연장부(114)와 상기 제2연장부(116) 사이에 구비되되, 상기 진동체(120)와 상기 제1연장부(114)를 연결하는 제1힌지축(132)과, 상기 진동체(120)와 상기 제2연장부(116)를 연결하는 제2힌지축(134)에 의해 상기 하우징(110)에 힌지 결합된다.
또한, 상기 지주(210)는 상기 진동체(120)가 회전하는 공간과 간섭되지 않도록 상기 하우징(110)과 이격되는 거리가 조절된다.
또한, 상기 지지부재(200)는 상기 지주(210)들이 상호 대향하는 대향면에 결합되는 다수개의 지지체(220)를 더 포함하며, 상기 베이스부재(300)는 상기 지지체(220)들 사이에 각각 개재되어 지지되며 상기 프레임(310)에 결합되는 개재체(320)를 더 포함한다.
또한, 상기 개재체(320)는 제1몸체부(322)와, 상기 제1몸체부(322)의 측면방향으로 일정거리 이격되는 제2몸체부(324)와, 상기 제1몸체부(322)와 상기 제2몸체부(324) 사이에 구비되어 상기 제1몸체부(322)와 상기 제2몸체부(324)를 탄성 가압하는 스프링부(326)과, 상기 제1몸체부(322)와 상기 제2몸체부(324)를 관통하는 적어도 하나 이상의 관통부(328)을 포함하며, 상기 제1몸체부(322) 또는 상기 제2몸체부(324)가 상기 스프링부(326)에 의해 상기 지지체(220)로 더욱 밀착된다.
이에 따라, 본 발명은 진동체가 내부에 구비되는 하우징과 프레임이 얹어지는 진동체와 프레임의 둘레면이 지지되는 지주가 모두 동일한 개수로 구성됨으로써, 프레임의 균형성이 극대화되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 개방된 구조의 하우징 내측면에 진동체가 힌지 결합됨으로써, 진동체의 상태를 시각적으로 간편하게 점검할 수 있다.
특히, 본 발명은 진동체를 수리할 경우에도 구성요소들의 조립과 해체 작업 없이 개방된 구조의 하우징에서 진동체를 회전시켜가며 수리함으로써, 수리시간이 적게 소모되는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 지주는 진동체가 회전하는 공간과 간섭되지 않도록 하우징과 이격되는 거리가 조절됨으로써, 진동체가 회전하는 공간을 능동적으로 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 지주들이 상호 대향하는 대향면에 결합되는 다수개의 지지체와 지지체들 사이에 각각 개재되어 지지되며 프레임에 결합되는 개재체가 더 포함됨으로써, 지지체와 개재체에 의해 프레임의 회전이 방지됨으로 프레임의 균형성이 더욱 극대화되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 개재체의 제1몸체부 또는 제2몸체부가 스프링부에 의해 지지체로 더욱 밀착됨으로써, 개재체가 더욱 견교하게 지지되어 프레임의 균형성이 더욱 극대화되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동특성 실험용 가진기의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 동특성 실험용 가진기의 분해사시도
도 3은 본 발명에 따른 진동부재의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 진동부재의 진동체가 회전하는 것을 나타낸 개략도
도 5은 본 발명에 따른 진동부재와 지지부재의 평면 배치도
도 6는 본 발명에 따른 개재체의 측면도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 동특성 실험용 가진기의 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 동특성 실험용 가진기의 분해사시도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 동특성 실험용 가진기는 진동부재(100), 지지부재(200), 베이스부재(300)를 포함하여 구성된다.
진동부재(100)는 베이스부재(300)에 진동을 가하기 위한 구성으로서, 다수개의 하우징(110)과, 다수개의 진동체(120)를 포함하여 구성된다.
하우징(110)들은 각각의 내부에 진동체(120)가 구비되며 방사상으로 배치되는 구성으로서, 방사상으로 배치된 상태가 유지될 수 있도록 각각의 하면이 받침판 또는 지면에 결합될 수 있다.
진동체(120)는 원통형으로 형성되며 상하방향으로 진동운동이 가능한 구성으로서, 상단이 하우징(110)의 상측으로 돌출되며 하우징(110)의 내부에 구비된다.
또한, 진동체(120)는 기계식, 전기식, 전기 유압식으로 상하방향으로 진동운동이 가능한 다양한 기기들이 이용될 수 있다.
한편, 하우징(110)과 진동체(120)는 베이스부재(300)에 동일한 진동력을 가할 수 있도록 3~5개로 구성되는 것이 바람직하다.
지지부재(200)는 진동부재(100)의 상측에 얹어진 베이스부재(300)의 둘레를 지지하는 구성으로서, 방사상으로 배치되는 다수개의 지주(210)를 포함하여 구성된다.
지주(210)들은 방사상으로 배치된 하우징(110)들의 외측으로 일정거리 이격되어 방사상으로 배치되는 구성으로서, 방사상으로 배치된 상태가 유지될 수 있도록 각각의 하면이 받침판 또는 지면에 결합될 수 있다.
베이스부재(300)는 진동부재(100)에서 받은 진동을 구조물에 전달하기 위한 구성으로서, 프레임(310), 커버(330)를 포함하여 구성된다.
프레임(310)은 상단부가 평평하게 형성되어 구조물이 놓여지는 구성으로서, 진동체(120)들의 상측에 얹어지며 둘레면이 지주(210)들에 의해 지지되며 진동체(120)의 진동운동에 따라 진동된다.
커버(330)는 진동부재(100)의 외측 둘레를 둘러싸며 프레임(310)에 결합된다.
또한, 본 발명의 동특성 실험용 가진기(1000)는 하우징(110)과 진동체(120)와 지주(210)가 모두 동일한 개수로 구성된다.
이에 따라, 본 발명은 진동체(120)가 내부에 구비되는 하우징(110)과 프레임(310)이 얹어지는 진동체(120)와 프레임(310)의 둘레면이 지지되는 지주(210)가 모두 동일한 개수로 구성됨으로써, 프레임(310)의 균형성이 극대화되는 장점이 있다.
도 3은 본 발명에 따른 진동부재의 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 진동부재의 진동체가 회전하는 것을 나타낸 개략도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 진동부재(100)는 진동체(120)의 수리를 용이하게 하기 위한 구성이 포함되며, 이에 대해 상세히 설명하자면 다음과 같다.
하우징(110)은 바닥부(112)와, 제1연장부(114)와, 제2연장부(116)를 포함하여 구성된다.
바닥부(112)는 판구조로 형성되며, 판구조의 중심부분이 반원구조로 함몰되는 가이드홀(도시안됨)이 더 형성될 수 있다.
제1연장부(114)와 제2연장부(116)는 바닥부(112)의 일단과 타단으로부터 바닥부(112)의 상측으로 각각 연장 형성된다.
즉, 하우징(110)은 바닥부(112)와 제1연장부(114)와 제2연장부(116)에 의해 개방된 구조의'ㄷ'자 구조로 형성된다.
진동체(120)는 제1연장부(114)와 제2연장부(116) 사이에 구비되며, 진동체(120)와 제1연장부(114)를 연결하는 제1힌지축(132)과, 진동체(120)와 제2연장부(116)를 연결하는 제2힌지축(134)에 의해, 하우징(110)에 힌지 결합된다.
즉, 진동체(120)는 하우징(110)에 힌지 결합됨으로써, 하우징(110)의 내부에서 자유롭게 회전할 수 있다.
또한, 진동체(120)는 하우징(110)의 내부에서 좀 더 용이하게 회전할 수 있도록 가이드홀(도시안됨)을 따라 이동하며 진동체(120)의 하단에 결합되는 바퀴(122)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 개방된 구조의 하우징(110) 내측면에 진동체(120)가 힌지 결합됨으로써, 진동체(120)의 상태를 시각적으로 간편하게 점검할 수 있다.
특히, 본 발명은 진동체(120)를 수리할 경우에도 구성요소들의 조립과 해체 작업 없이 개방된 구조의 하우징(110)에서 진동체(120)를 회전시켜가며 수리함으로써, 수리시간이 적게 소모되는 장점이 있다.
도 5는 본 발명에 따른 진동부재와 지지부재의 평면 배치도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 지지부재(200)의 지주(210)는 진동부재(100)의 진동체(120)가 회전하는 공간과 간섭되지 않도록 진동부재(100)의 하우징(110)과 이격되는 거리가 조절된다.
이에 따라, 본 발명의 지주(210)는 진동체(120)가 회전하는 공간과 간섭되지 않도록 하우징(110)과 이격되는 거리가 조절됨으로써, 진동체(120)가 회전하는 공간을 능동적으로 확보할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 프레임(310)의 균형성을 극대화하기 위한 구성이 추가되며, 이에 대해 설명하자면 다음과 같다.
도 2를 참조하면 지지부재(200)는 지주(210)들이 상호 대향하는 대향면에 결합되는 다수개의 지지체(220)를 더 포함하여 구성되며, 베이스부재(300)는 지지체(220)들 사이에 각각 개재되어 지지되며 프레임(310)에 결합되는 개재체(320)를 더 포함하여 구성된다.
지지체(220)들은 판구조 또는 블록구조로 형성된다.
개재체(320)는 프레임(310)이 회전하는 것을 방지하는 역할과, 개재체(320)를 통해 프레임(310)이 지지체(220)들 사이에 지지되게 하는 역할을 한다.
이에 따라, 본 발명은 지주(210)들이 상호 대향하는 대향면에 결합되는 다수개의 지지체(220)와, 지지체(220)들 사이에 각각 개재되어 지지되며 프레임(310)에 결합되는 개재체(320)가 더 포함됨으로써, 지지체(220)와 개재체(320)에 의해 프레임(310)의 회전이 방지됨으로 프레임(310)의 균형성이 더욱 극대화되는 장점이 있다.
또한, 개재체는 지지체(220)들 사이에 좀 더 견교하게 지지되는데, 이에 대해 설명하자면 다음과 같다.
도 6는 본 발명에 따른 개재체의 측면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 개재체(320)는 제1몸체부(322), 제2몸체부(324), 스프링부(326), 관통부(328)를 포함하여 구성된다.
제1몸체부(322)는 블록구조로 형성되며 상단에 제1가이드고리가 결합된다.
제2몸체부(324)는 판구조로 형성되며 제1몸체부(322)의 측면방향으로 일정거리 이격되며 양단에 제2가이드고리가 결합된다.
스프링부(326)는 제1몸체부(322)와 제2몸체부(324) 사이에 구비되어 제1몸체부(322)와 제2몸체부(324)를 탄성 가압한다.
관통부(328)는 봉구조로 형성되며 제1가이드고리와 제2가이드고리를 각각 관통한다.
즉, 제1몸체부(322)와 제2몸체부(324)는 관통부(328)에 의해 가이드되며 제1몸체부(322)와 제2몸체부(324) 사이에 구비된 스프링부(326)에 의해 지지체(220)로 더욱 밀착된다.
이에 따라, 본 발명은 개재체(320)의 제1몸체부(322) 또는 제2몸체부(324)가 스프링부(326)에 의해 지지체(220)로 더욱 밀착됨으로써, 개재체(320)가 더욱 견교하게 지지되어 프레임(310)의 균형성이 더욱 극대화되는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 본 발명에 따른 동특성 실험용 가진기
100 : 진동부재
110 : 하우징
112 : 바닥부 113 : 가이드홀
114 : 제1연장부 116 : 제2연장부
120 : 진동체
122 : 바퀴
132 : 제1힌지축 134 : 제2힌지축
200 : 지지부재
210 : 지주
220 : 지지체
300 : 베이스부재
310 : 프레임
320 : 개재체
322 : 제1몸체부 324 : 제2몸체부
326 : 스프링부 328 : 관통부

Claims (5)

  1. 방사상으로 배치되는 다수개의 하우징(110)과, 상단이 상기 하우징(110)의 상측으로 돌출되며 상기 하우징(110)의 내부에 구비되고 진동운동이 가능한 다수개의 진동체(120)를 포함하는 진동부재(100);
    상기 하우징(110)들의 외측으로 일정거리 이격되어 방사상으로 배치되는 다수개의 지주(210)를 포함하는 지지부재(200); 및
    둘레면이 상기 지주(210)에 지지되며 상기 진동체(120)들의 상측에 얹어지는 프레임(310)이 구비되는 베이스부재(300);를 포함하며, 상기 하우징(110)과 상기 진동체(120)와 상기 지주(210)가 모두 동일한 개수로 구성되며,
    상기 하우징(110)은 판구조로 이루어지는 바닥부(112)와, 상기 바닥부(112)의 일단과 타단으로부터 상기 바닥부(112)의 상측으로 각각 연장 형성되는 제1연장부(114)와 제2연장부(116)를 포함하며,
    상기 진동체(120)는 상기 제1연장부(114)와 상기 제2연장부(116) 사이에 구비되되, 상기 진동체(120)와 상기 제1연장부(114)를 연결하는 제1힌지축(132)과, 상기 진동체(120)와 상기 제2연장부(116)를 연결하는 제2힌지축(134)에 의해 상기 하우징(110)에 힌지 결합되며,
    상기 지주(210)는 상기 진동체(120)가 회전하는 공간과 간섭되지 않도록 상기 하우징(110)과 이격되는 거리가 조절되는 동특성 실험용 가진기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재(200)는
    상기 지주(210)들이 상호 대향하는 대향면에 결합되는 다수개의 지지체(220)를 더 포함하며,
    상기 베이스부재(300)는
    상기 지지체(220)들 사이에 각각 개재되어 지지되며 상기 프레임(310)에 결합되는 개재체(320)를 더 포함하는 동특성 실험용 가진기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 개재체(320)는
    제1몸체부(322)와, 상기 제1몸체부(322)의 측면방향으로 일정거리 이격되는 제2몸체부(324)와, 상기 제1몸체부(322)와 상기 제2몸체부(324) 사이에 구비되어 상기 제1몸체부(322)와 상기 제2몸체부(324)를 탄성 가압하는 스프링부(326)과, 상기 제1몸체부(322)와 상기 제2몸체부(324)를 관통하는 적어도 하나 이상의 관통부(328)을 포함하며,
    상기 제1몸체부(322) 또는 상기 제2몸체부(324)가 상기 스프링부(326)에 의해 상기 지지체(220)로 더욱 밀착되는 동특성 실험용 가진기.
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대형 멀티 전자기 가진 시스템 설계(항공우주기술. v.7 no.2. 2008년) *

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