KR101382142B1 - 수동식 스프링 강성 계측기 - Google Patents

수동식 스프링 강성 계측기 Download PDF

Info

Publication number
KR101382142B1
KR101382142B1 KR1020120119553A KR20120119553A KR101382142B1 KR 101382142 B1 KR101382142 B1 KR 101382142B1 KR 1020120119553 A KR1020120119553 A KR 1020120119553A KR 20120119553 A KR20120119553 A KR 20120119553A KR 101382142 B1 KR101382142 B1 KR 101382142B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spring
rod
plate
rotating rod
manual
Prior art date
Application number
KR1020120119553A
Other languages
English (en)
Inventor
김진하
최성권
김영식
박인보
Original Assignee
한국해양과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국해양과학기술원 filed Critical 한국해양과학기술원
Priority to KR1020120119553A priority Critical patent/KR101382142B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101382142B1 publication Critical patent/KR101382142B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/14—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by dead weight, e.g. pendulum; generated by springs tension
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/30—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. mechanical strain gauge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/04—Measuring force or stress, in general by measuring elastic deformation of gauges, e.g. of springs
    • G01L1/042—Measuring force or stress, in general by measuring elastic deformation of gauges, e.g. of springs of helical springs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0016—Tensile or compressive
    • G01N2203/0017—Tensile
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026—Specifications of the specimen
    • G01N2203/0288—Springs
    • G01N2203/0292—Coil spring

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에 설치되며 일 측에 핸들이 연결되는 기어 박스; 상기 베이스 플레이트 상에 설치되며 적어도 하나에 길이 측정자가 부착되는 한 쌍의 가이드봉; 상기 기어 박스 상에 설치되어 상기 기어 박스의 회전 동력에 의해 회전하는 회전봉; 상기 가이드봉과 회전봉의 상단에 설치되는 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트 저면에 설치되며 하부에 스프링이 연결되는 로드셀; 및 상기 스프링이 상부에 연결되고 상기 회전봉의 회전으로 상기 가이드봉과 회전봉을 따라 수직이동하여 상기 스프링을 인장시키거나 압축시키는 이동 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수동식 스프링 강성 계측기{manual spring stiffness measuring device}
본 발명은 수동식 스프링 강성 계측기에 관한 것으로서, 수동으로 전달되는 회전력에 의해 스프링을 변형시켜 스프링에 대한 스프링 상수를 계측할 수 있는 수동식 스프링 강성 계측기에 관한 것이다.
일반적으로, 계류식 모형시험에서는 복수개의 계류 폴대를 수직으로 세우고 중앙에 모형선을 위치시킨 후, 모형선의 선수와 선미 부분에 와이어를 연결하여 상기 계류 폴대의 상단에 설치된 로드셀에 연결함으로써 상기 모형선에 작용되는 힘을 측정할 수 있다.
여기서, 상기 와이어를 로드셀에 연결하기 위해 상기 와이어와 로드셀 사이에는 스프링이 연결될 수 있는데, 상기 스프링은 모형선의 무게, 운동범위 및 파도크기에 따라 적합한 스프링 상수를 맞춰 제작하는 것이 바람직하며, 이를 위해서는 스프링 제작에 앞서 특정 스프링의 스프링 상수를 정확하게 계측할 수 있는 장치가 필요하다.
도 1은 종래의 스프링 탄성계수 측정 지그를 보여주는 도이다.
예를 들어, 대한민국 출원번호 제20-1996-0059532호는 스프링 탄성계수 측정 지그를 소개하고 있는데, 상기 출원은 도 1에 도시된 바와 같이, 소정부위에 가이드요홈이 형성된 베이스플레이트(10)와, 상기 베이스플레이트(10)의 좌측에 설치되는 고정판(20)과, 상기 베이스플레이트(10)의 가이드요홈(11)과 조립되는 가이드요철을 구비한 가동판(30)과, 상기 고정판과 가동판 사이에 설치되는 가이드샤프트(50)로 구성되며, 상기 고정판(20)과 상기 가동판(30) 사이에 설치된 가이드샤프트(50)에 시험스프링(60)을 관통설치하여 상기 가동판(30)의 외측에 너트를 죄여 세팅함으로써 상기 시험스프링(60)의 탄성계수를 측정할 수 있다.
그러나, 상기 출원에 따르면, 시험스프링에 작용하는 힘과, 힘에 의해 변형되는 스프링의 변형 길이를 각각 측정할 수 있는 구성을 포함하지 않으므로 스프링 상수를 정확하게 측정하지 못하는 문제점이 있다.
한편, 종래에는 계류식 모형시험에 사용되는 스프링의 스프링 상수를 계측하기 위해, 일반적인 줄자를 이용하여 추의 무게에 의한 길이를 육안으로 측정하였는데, 이러한 측정 방법은 사람에 따른 육안 오차가 발생하므로 정확한 스프링 상수를 계측하기 어려웠고, 이에 따라 스프링 상수가 일정한 정밀한 스프링을 제조하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 스프링에 작용하는 힘과, 힘에 의해 변형되는 스프링의 변형 길이를 용이하게 측정할 수 있어 스프링 상수를 정확하게 계측할 수 있는 수동식 스프링 강성 계측기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에 설치되며 일 측에 핸들이 연결되는 기어 박스; 상기 베이스 플레이트 상에 설치되며 적어도 하나에 길이 측정자가 부착되는 한 쌍의 가이드봉; 상기 기어 박스 상에 설치되어 상기 기어 박스의 회전 동력에 의해 회전하는 회전봉; 상기 가이드봉과 회전봉의 상단에 설치되는 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트 저면에 설치되며 하부에 스프링이 연결되는 로드셀; 및 상기 스프링이 상부에 연결되고 상기 회전봉의 회전으로 상기 가이드봉과 회전봉을 따라 수직이동하여 상기 스프링을 인장시키거나 압축시키는 이동 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스 플레이트는 저면에 복수개의 수평계가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스 플레이트는 저면에 복수개의 이동 롤러가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기어박스는 상기 핸들의 회전 동력 방향을 변환시키는 웜 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드봉과 회전봉은 정삼각 형상으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전봉은 외주면에 나사산이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로드셀은 상기 이동 플레이트의 수직 이동으로 상기 스프링에 작용하는 힘을 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로드셀은 상기 가이드봉 사이에 형성된 이격 거리의 중앙에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로드셀은 하면에 상기 스프링의 일 단이 연결되는 제 1스프링 연결부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이동 플레이트는 상면에 상기 스프링의 타 단이 연결되는 제 2스프링 연결부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이동 플레이트는, 상기 가이드봉이 관통되는 한 쌍의 가이드홀; 및 상기 회전봉이 관통되고 내주면에 나사산이 형성되어 상기 회전봉의 회전으로 상기 이동 플레이트를 수직 이동시키는 회전홀;을 포함하며, 상기 가이드홀과 회전홀은 정삼각 형상으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 플레이트 상에 설치되며 상기 로드셀의 측정값을 디스플레이하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이동 플레이트 하부에 설치되어 상기 가이드봉과 회전봉을 지지하는 하부 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측 방법은 로드셀 하면에 구비되는 제 1스프링 연결부와 이동 플레이트 상면에 구비되는 제 2스프링 연결부에 스프링의 양 단을 각각 연결하는 스프링 연결 단계; 핸들 작동에 의해 상기 이동 플레이트를 수직이동시켜 상기 스프링을 변형시키는 스프링 변형 단계; 로드셀이 상기 스프링에 작용하는 힘을 측정하여 표시부에 디스플레이하는 힘 측정 단계; 상기 스프링의 변형 길이를 길이 측정자를 통해 측정하는 길이 측정 단계; 및 상기 로드셀에서 측정된 힘과 상기 길이 측정자를 통해 측정된 변형 길이를 이용하여 상기 스프링에 대한 스프링 상수를 계산하는 상수 계산 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 스프링 변형 단계는, 상기 핸들을 상하 방향으로 회전시키는 핸들 회전 공정; 기어 박스가 상기 핸들의 회전 동력을 전달받아 상하 방향의 회전 방향을 좌우 방향의 회전 방향으로 변환시키는 회전 방향 변환 공정; 상기 회전봉이 상기 기어 박스의 회전 동력에 의해 회전하는 회전봉 회전 공정; 및 상기 회전봉의 회전으로 상기 이동 플레이트를 수직 이동시켜 상기 스프링을 변형시키는 스프링 변형 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기에 의하면, 스프링에 작용하는 힘과, 힘에 의해 변형되는 스프링의 변형 길이를 용이하게 측정할 수 있어 스프링 상수를 정확하게 계측할 수 있으며, 모형선의 무게, 운동 범위 및 파도 크기에 따라 적합한 스프링 상수를 가진 스프링을 선정하도록 유도할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 스프링 탄성계수 측정 지그를 보여주는 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기의 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기어 박스의 작동도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이동 플레이트의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 이동 플레이트를 수직이동시키는 모습을 보여주는 도이다.
도 8은 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측 방법의 블록도이다.
도 9는 본 발명에 따른 스프링 변형 단계의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 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 2는 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기의 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기의 측면도이다.
본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(100), 기어 박스(200), 한 쌍의 가이드봉(300), 회전봉(400), 상부 플레이트(500), 로드셀(600) 및 이동 플레이트(700)를 포함한다.
상기 베이스 플레이트(100)는 저면에 복수개의 수평계(110)와, 복수개의 이동 롤러(120)가 설치될 수 있는데, 여기서, 상기 수평계(100)는 길이를 조절하여 상기 베이스 플레이트(100)를 수평으로 유지할 수 있고, 상기 이동 롤러(100)는 상기 베이스 플레이트(100)를 타 지점으로 용이하게 이동시킬 수 있다.
상기 기어 박스(200)는 상기 베이스 플레이트(100) 상에 설치되며 일 측에 핸들(210)이 연결될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 기어 박스의 작동도이다.
구체적으로, 상기 기어 박스(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 핸들(210)의 회전 동력 방향을 변환시키는 웜 기어(220)를 포함할 수 있는데, 여기서, 상기 웜 기어(220)는 상기 핸들(210)의 회전 동력을 전달받아 상하 방향의 회전 방향을 좌우 방향의 회전 방향으로 변환시킬 수 있다.
한편, 상기 기어 박스(200)는 도시되지 않았지만, 상기 웜 기어(220)를 대체하여 상하 방향의 회전 방향을 좌우 방향의 회전 방향으로 변환시킬 수 있도록 복수개의 기어가 조립되어 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 가이드봉(300)은 상기 베이스 플레이트(100) 상에서 서로 일정 거리 이격되어 설치되며 후술할 이동 플레이트(700)가 슬라이딩 이동될 수 있는데, 여기서, 적어도 하나의 가이드봉(300)에는 후술할 스프링(650)의 변형 길이를 측정할 수 있는 길이 측정자(310)가 부착될 수 있다.
상기 회전봉(400)은 상기 기어 박스(200) 상에 설치되어 상기 기어 박스로부터 회전 동력을 전달받아 회전할 수 있는데, 여기서, 상기 회전봉(400)은 외주면에 나사산이 형성될 수 있다.
한편, 상기 가이드봉(300)과 회전봉(300)은 정삼각 형상으로 배치될 수 있는데, 구체적으로, 상기 회전봉(300)은 상기 가이드봉(200) 사이의 중앙 후측에 설치될 수 있다.
상기 상부 플레이트(500)는 상기 가이드봉(300)과 회전봉(300)의 상단에 설치되어 상기 가이드봉(300)과 회전봉(300)을 지지할 수 있다.
상기 로드셀(600)은 상기 상부 플레이트(500) 저면에 설치되며 하부에 스프링(650)이 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 로드셀(600)은 하면에 상기 스프링(650)의 일 단이 연결되는 고리 형상의 제 1스프링 연결부(610)가 구비되며 상기 가이드봉(300) 사이의 중앙, 즉, 상기 회전봉(400)의 전측에 설치될 수 있다.
여기서, 상기 로드셀(600)은 후술할 이동 플레이트(700)의 수직 이동에 의해 상기 스프링(650)이 변형되는 경우, 상기 스프링(650)에 작용하는 힘을 측정할 수 있다.
상기 이동 플레이트(700)는 상부에 상기 스프링(650)이 연결되고 상기 회전봉(400)의 회전으로 상기 가이드봉(300)과 회전봉(400)을 따라 수직이동하여 상기 스프링(650)을 인장시키거나 압축시킬 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 이동 플레이트의 사시도이다.
구체적으로, 상기 이동 플레이트(700)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2스프링 연결부(710), 한 쌍의 가이드홀(720) 및 회전홀(730)을 포함할 수 있다.
상기 제 2스프링 연결부(710)는 상기 이동 플레이트(700)의 상면에 구비되며 상기 제 1스프링 연결부(610)와 동일한 고리 형상으로 이루어져 상기 스프링(650)의 타 단이 연결될 수 있다.
상기 가이드홀(720) 및 회전홀(730)은 정삼각 형상으로 배치될 수 있는데, 여기서, 상기 가이드홀(720)은 상기 가이드봉(300)이 관통되는 홀이며, 상기 회전홀(730)은 상기 회전봉(400)이 관통되는 홀이다.
특히, 상기 회전홀(730)은 내주면에 상기 회전봉(400)에 형성된 나사산과 대응하는 나사산이 형성될 수 있는데, 상기 회전봉(400)이 회전하는 경우, 상기 회전홀(730)이 나사산에 의해 상기 회전봉(400)을 따라 수직이동하므로 상기 이동 플레이트(700)를 상기 가이드봉(300)과 회전봉(400)을 따라 수직 이동시킬 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 이동 플레이트를 수직이동시키는 모습을 보여주는 도이다.
구체적으로, 상기 회전봉(400)이 상기 기어 박스(200)의 회전 동력에 의해 회전하는 경우, 상기 이동 플레이트(700)는 상기 회전홀(730)에 의해 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 가이드봉(300)과 회전봉(400)을 따라 수직이동할 수 있고, 이에 따라, 상기 스프링(650)에 힘을 작용시켜 상기 스프링(650)을 변형시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기는 도 2에 도시된 바와 같이, 표시부(800) 및 하부 플레이트(900)를 더 포함할 수 있다.
상기 표시부(800)는 상기 상부 플레이트(500) 상에 설치되며 상기 로드셀(600)의 측정값을 디스플레이할 수 있다.
구체적으로, 상기 표시부(800)는 상기 로드셀(600)과 전기적으로 연결되어 상기 로드셀(600)로부터 출력되는 측정값을 입력받아 화면에 디스플레이할 수 있다.
상기 하부 플레이트(900)는 상기 이동 플레이트(700) 하부에 설치되어 상기 가이드봉(300)과 회전봉(400)을 지지할 수 있다.
구체적으로, 상기 하부 플레이트(900)는 상기 가이드봉(300)과 회전봉(400)이 관통되는 복수개의 홀이 형성되며 상기 이동 플레이트(700) 하부에 고정되어 설치될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측 방법을 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측 방법의 블록도이다.
본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측 방법은 도 8에 도시된 바와 같이, 스프링 연결 단계(S10), 스프링 변형 단계(S20), 힘 측정 단계(S30), 길이 측정 단계(S40) 및 상수 계산 단계(S50)를 포함한다.
상기 스프링 연결 단계(S10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 로드셀(600) 하면에 구비되는 제 1스프링 연결부(610)와 이동 플레이트(700) 상면에 구비되는 제 2스프링 연결부(710)에 스프링(650)의 양 단을 각각 연결하는 단계이다.
구체적으로, 상기 스프링 연결 단계(S10)에서는 사용자가 상기 스프링(650)의 일 단을 상기 제 1스프링 연결부(610)에 고정하고, 이후, 핸들(210)을 작동시켜 이동 플레이트(700)를 수직상승시킨 다음, 상기 스프링(650)의 타 단을 상기 제 2스프링 연결부(710)에 고정함으로써 상기 스프링(650)을 상기 로드셀(600)과 이동 플레이트(700) 사이에 연결할 수 있다.
상기 스프링 변형 단계(S20)는 핸들(210) 작동에 의해 상기 이동 플레이트(700)를 수직이동시켜 상기 스프링(650)을 변형시키는 단계이다.
도 9는 본 발명에 따른 스프링 변형 단계의 블록도이다.
구체적으로, 상기 스프링 변형 단계(S20)는 도 9에 도시된 바와 같이, 핸들 회전 공정(S21), 회전 방향 변환 공정(S22), 회전봉 회전 공정(S23) 및 스프링 변형 공정(S24)를 포함한다.
상기 핸들 회전 공정(S21)은 상기 핸들(210)을 상하 방향으로 회전시키는 공정이다.
구체적으로, 상기 핸들 회전 공정(S21)에서는 사용자가 상기 핸들(210)을 수동으로 작동시켜 상기 핸들(210)을 상하 방향으로 회전시킬 수 있다.
상기 회전 방향 변환 공정(S22)은 기어 박스(200)가 상기 핸들(210)의 회전 동력을 전달받아 상하 방향의 회전 방향을 좌우 방향의 회전 방향으로 변환시키는 공정이다.
구체적으로, 상기 회전 방향 변환 공정(S22)에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기어 박스(200)에 포함된 웜 기어(220)가 상기 핸들(210)의 회전 동력을 전달받아 회전 방향을 변환시킬 수 있다.
상기 회전봉 회전 공정(S23)은 회전봉(400)이 상기 기어 박스(200)의 회전 동력에 의해 회전하는 공정이다.
상기 스프링 변형 공정(S24)은 상기 회전봉(400)의 회전으로 상기 이동 플레이트(700)를 수직 이동시켜 상기 스프링(650)을 변형시키는 공정이다.
구체적으로, 상기 스프링 변형 공정(S24)에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 이동 플레이트(700)가 가이드봉(300)과 회전봉(400)을 따라 수직이동하여 상기 스프링(650)에 힘을 작용함으로써 상기 스프링(650)을 변형시킬 수 있다.
상기 힘 측정 단계(S30)는 로드셀(600)이 상기 스프링(650)에 작용하는 힘을 측정하여 표시부(800)에 디스플레이하는 단계이다.
상기 길이 측정 단계(S40)는 상기 스프링(650)의 변형 길이를 길이 측정자(310)를 통해 측정하는 단계이다.
상기 상수 계산 단계(S50)는 상기 로드셀(600)에서 측정된 힘과 상기 길이 측정자(310)를 통해 측정된 변형 길이를 이용하여 상기 스프링(650)에 대한 스프링 상수를 계산하는 단계이다.
구체적으로, 상기 상수 계산 단계(S50)에서는 상기 로드셀(600)에서 측정된 힘과 상기 길이 측정자(310)를 통해 측정된 변형 길이를 하기의 수학식에 대입하여 스프링 상수 K를 계산할 수 있는데, 예를 들어, 상기 길이 측정자(310)를 통해 측정된 변형 길이는 도 7에 도시된 바와 같이, 변형 후 스프링 길이인 C에서 변형 전 스프링 길이인 A를 뺀 B이다.
Figure 112012087519197-pat00001
(여기서, k는 스프링 상수, P는 힘 또는 하중, δ는 변형 길이 또는 변위이다)
이상과 같이 본 발명에 따른 수동식 스프링 강성 계측기를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100:베이스 플레이트 110:수평계
120:이동 롤러 200:기어 박스
210:핸들 220:웜 기어
300:가이드봉 310:길이 측정자
400:회전봉 500:상부 플레이트
600:로드셀 610:제 1스프링 연결부
650:스프링 700:이동 플레이트
710:제 2스프링 연결부 720:가이드홀
730:회전홀 800:표시부
900:하부 플레이트
S10:스프링 연결 단계
S20:스프링 변형 단계
S21:핸들 회전 공정
S22:회전 방향 변환 공정
S23:회전봉 회전 공정
S24:스프링 변형 공정
S30:힘 측정 단계
S40:길이 측정 단계
S50:상수 계산 단계

Claims (15)

  1. 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트 상에 설치되고 일 측에 핸들이 연결되며 상기 핸들의 상하 방향의 회전 동력을 좌우 방향의 회전 동력으로 변환시키는 기어 박스;
    상기 베이스 플레이트 상에 설치되며 적어도 하나에 길이 측정자가 부착되는 한 쌍의 가이드봉;
    상기 기어 박스 상에 설치되고 상기 기어 박스로부터 회전 동력을 전달받아 회전하며 외주면에 나사산이 형성된 회전봉;
    상기 가이드봉과 상기 회전봉의 상단에 설치되는 상부 플레이트;
    상기 상부 플레이트 저면에 설치되며 하부에 스프링이 연결되는 로드셀; 및
    상기 스프링이 상부에 연결되고 상기 회전봉의 회전으로 상기 가이드봉과 상기 회전봉을 따라 수직이동하여 상기 스프링을 인장시키거나 압축시키는 이동 플레이트;를 포함하고,
    상기 로드셀은 상기 이동 플레이트의 수직 이동으로 상기 스프링에 작용하는 힘을 측정하며,
    상기 스프링은 일 단이 상기 로드셀의 하면에 구비된 제 1스프링 연결부에 연결되고, 타 단이 상기 이동 플레이트의 상면에 구비된 제 2스프링 연결부에 연결되며,
    상기 이동 플레이트는,
    상기 가이드봉이 관통되는 한 쌍의 가이드홀; 및
    상기 회전봉이 관통되고 내주면에 상기 회전봉에 형성된 나사산과 대응하는 나사산이 형성되어 상기 회전봉과 나사결합되며 상기 회전봉의 회전에 의해 상기 이동 플레이트를 수직 이동시키는 회전홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수동식 스프링 강성 계측기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 저면에 복수개의 수평계가 설치되는 것을 특징으로 하는 수동식 스프링 강성 계측기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 저면에 복수개의 이동 롤러가 설치되는 것을 특징으로 하는 수동식 스프링 강성 계측기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 기어박스는 웜 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동식 스프링 강성 계측기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드봉과 회전봉은 정삼각 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 수동식 스프링 강성 계측기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 로드셀은 상기 가이드봉 사이에 형성된 이격 거리의 중앙에 설치되는 것을 특징으로 하는 수동식 스프링 강성 계측기.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드홀과 회전홀은 정삼각 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 수동식 스프링 강성 계측기.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 플레이트 상에 설치되며 상기 로드셀의 측정값을 디스플레이하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동식 스프링 강성 계측기.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 이동 플레이트 하부에 설치되어 상기 가이드봉과 회전봉을 지지하는 하부 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동식 스프링 강성 계측기.
  14. 삭제
  15. 삭제
KR1020120119553A 2012-10-26 2012-10-26 수동식 스프링 강성 계측기 KR101382142B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120119553A KR101382142B1 (ko) 2012-10-26 2012-10-26 수동식 스프링 강성 계측기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120119553A KR101382142B1 (ko) 2012-10-26 2012-10-26 수동식 스프링 강성 계측기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101382142B1 true KR101382142B1 (ko) 2014-04-08

Family

ID=50656780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120119553A KR101382142B1 (ko) 2012-10-26 2012-10-26 수동식 스프링 강성 계측기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101382142B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107036804A (zh) * 2017-06-13 2017-08-11 衡阳师范学院 批量检测弹簧劲度系数的装置
CN111981945A (zh) * 2020-08-14 2020-11-24 富奥辽宁汽车弹簧有限公司 牵引车弹簧检具

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5832774A (en) * 1995-09-08 1998-11-10 Smith; John Antony Spring tester
KR20110133929A (ko) * 2010-06-07 2011-12-14 태하메카트로닉스 (주) 내구성시험장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5832774A (en) * 1995-09-08 1998-11-10 Smith; John Antony Spring tester
KR20110133929A (ko) * 2010-06-07 2011-12-14 태하메카트로닉스 (주) 내구성시험장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107036804A (zh) * 2017-06-13 2017-08-11 衡阳师范学院 批量检测弹簧劲度系数的装置
CN107036804B (zh) * 2017-06-13 2023-10-17 衡阳师范学院 批量检测弹簧劲度系数的装置
CN111981945A (zh) * 2020-08-14 2020-11-24 富奥辽宁汽车弹簧有限公司 牵引车弹簧检具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101382143B1 (ko) 자동식 스프링 강성 계측기
CN202974240U (zh) 舵面间隙测量器
KR101382142B1 (ko) 수동식 스프링 강성 계측기
CN205785097U (zh) 一种用于测量材料切应变的手动加力装置
CN103033313A (zh) 一种无极调节的测功机扭矩校准装置
CN103412149A (zh) 一种适用于原子力显微镜激光测力系统的测力灵敏度标定装置及基于该标定装置的标定方法
CN201844897U (zh) 数字式0.1级拉压一体化标准测力仪
CN105424239A (zh) 一种π型二分力传感器
CN210571103U (zh) 光纤光栅土压力传感器
CN102654394A (zh) 多功能高度规
CN209524930U (zh) 一种拉绳位移传感器校准装置
CN106353183A (zh) 一种内力测量及其标定装置及其标定方法
CN202002585U (zh) 多功能高度规
CN203881470U (zh) 动态冲击力标定器
CN202372290U (zh) 耳机头环力测试装置
CN103398805B (zh) 一种螺旋片簧弹性支承的三维纳米测头
CN203287173U (zh) 手动弹簧拉压试验机
CN103105150A (zh) 伸缩仪高精度膜片式微位移标定装置
CN210514054U (zh) 一种刚度摩擦系数测量装置
RU160190U1 (ru) Стенд для измерения жесткости моделей костной биомеханической системы с аппаратом внешней фиксации
JP2014202619A (ja) 変位測定装置および材料試験機
CN208076091U (zh) 一种便携式扭矩传感器标定装置
CN103091010B (zh) 一种测力计
KR101537354B1 (ko) 다수 물리량의 측정 장치
CN207991524U (zh) 一种应变式智能测斜仪

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170403

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190402

Year of fee payment: 6