KR101385849B1 - 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치 - Google Patents

고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101385849B1
KR101385849B1 KR1020120110734A KR20120110734A KR101385849B1 KR 101385849 B1 KR101385849 B1 KR 101385849B1 KR 1020120110734 A KR1020120110734 A KR 1020120110734A KR 20120110734 A KR20120110734 A KR 20120110734A KR 101385849 B1 KR101385849 B1 KR 101385849B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
support
fatigue
specimen
protrusion
crack growth
Prior art date
Application number
KR1020120110734A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140044588A (ko
Inventor
석창성
이동근
안상수
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
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 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020120110734A priority Critical patent/KR101385849B1/ko
Publication of KR20140044588A publication Critical patent/KR20140044588A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101385849B1 publication Critical patent/KR101385849B1/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
    • 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
    • G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/44—Resins; rubber; leather
    • G01N33/445—Rubber
    • 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
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
    • G01N2203/0067—Fracture or rupture
    • 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
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0073—Fatigue

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에 관한 것이며, 본 발명의 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치은 탄성력이 있는 소재로 형성된 시편의 피로 및 피로 균열 진전 시험을 수행하는 시험장치에 있어서, 복수개의 지지봉; 상기 시편을 지지하고, 상기 지지봉에 의해 상기 지지봉과 수직을 유지하며 상기 시편이 압축 또는 인장되도록 근접하는 방향 또는 이격되는 방향을 따라 운동가능한 한 쌍으로 마련되며, 베이스와 상기 베이스로부터 연장되며 상기 베이스와의 경계면에 내측으로 함몰되어 상기 시편의 단부가 삽입되는 홈부가 형성된 돌출부를 구비하는 지지부; 상기 돌출부로부터 기설정된 간격으로 이격되어 고정되며, 상기 지지부의 운동시 상기 돌출부와의 사이에서 상기 시편이 이탈하는 것을 방지하는 보조지지부; 상기 지지부가 운동하도록 하중을 인가하는 구동부;를 포함하며, 동시에 복수개의 시편에 대하여 시험할 수 있도록 상기 돌출부는 상기 베이스의 서로 마주보는 두 면에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 시편에 균일한 하중을 가하면서 피로시험 및 피로균열진전시험을 할 수 있는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치가 제공된다.

Description

고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치{APPARATUS FOR FATIGUE TEST AND FATIGUE CRACK GROWTH TEST OF RUBBER MATERIAL}
본 발명은 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치에 관한 것으로서, 피로 시험 및 피로균열진전 시험을 모두 수행가능하며, 피로수명 또는 피로 균열 진전 시험 중에는 시편에 균일한 하중을 가할 수 있는 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치에 관한 것이다.
고체 재료가 힘을 반복하여 받음으로써, 균열과 같은 재료의 파손이 생겨 파괴되는 현상을 피로(fatigue)라 한다. 사람들이 사용하는 대다수의 물건에는 일반적으로 반복적인 하중이 가해지며, 적절한 재료를 선정하여 물건의 파손을 방지하기 위해서라도 반복하중이 가해짐으로써 피로에 의해 재료가 파괴되지 않는 한계점인 피로한계의 정확한 수치를 알아야 한다.
이를 위해, 피로 시험 및 피로 균열 진전 시험 등의 피로와 관련된 시험을 하고 있다. 피로 시험이란 재료에 여러 가지 종류 및 크기의 반복 응력을 가하여 재료가 파괴될 때까지의 반복되는 회수를 구하여 응력과 반복회수의 관계를 구하는 시험이고, 피로 균열 진전 시험은 반복 응력에 대한 균열 길이의 증분을 나타내는 피로 균열 진전 속도를 구하는 시험이다.
한편, 피로 시험 장치로 일반적인 금속이 아닌 고무 재료의 피로를 시험하는 경우에는 작용 하중이 크지 않으므로 여러 개의 시험편을 동시에 시험할 수 있지만, 피로 균열진전속도까지 시험하기 위해서는 별도의 장비를 구비해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 복수개의 고무 재료에 대하여 피로 시험을 하더라도, 복수개의 시편에 균일한 하중을 가하기 어려워 시험의 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다.
또한, 재료를 고정하는 지그에 의해 재료에 의도치 않은 하중이 가해짐으로써 시험결과에 오차가 발생할 수 있고, 특히 고무 재료와 같이 작용 하중이 크지 않는 재료의 경우에는 오차의 정도가 커지는 문제가 발생한다.
한편, 피로 균열 진전 시험 장치의 경우에도, 재료의 파괴가 시작되는 순간부터 파괴가 일어나는 부분에 응력이 집중되어 재료를 고정하는 지그에 틸 또는 팁이 발생하여 정확한 피로 균열 진전 속도를 측정하기 어렵다는 문제점이 있었다
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 시험 장치로 피로 시험 및 피로 균열 진전 시험을 수행할 수 있는 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치를 제공함에 있다.
또한, 민감한 고무 재료에 별도의 외력을 가하지 않고도 지지하는 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치를 제공함에 있다.
또한, 복수개의 시편에 변위, 하중 등의 시험환경을 동일하게 유지함으로써 검사신뢰도를 향상시키는 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 탄성력이 있는 소재로 형성된 시편의 피로 및 피로 균열 진전 시험을 수행하는 시험장치에 있어서, 복수개의 지지봉; 상기 시편을 지지하고, 상기 지지봉에 의해 상기 지지봉과 수직을 유지하며 상기 시편이 압축 또는 인장되도록 근접하는 방향 또는 이격되는 방향을 따라 운동가능한 한 쌍으로 마련되며, 베이스와 상기 베이스로부터 연장되며 상기 베이스와의 경계면에 내측으로 함몰되어 상기 시편의 단부가 삽입되는 홈부가 형성된 돌출부를 구비하는 지지부; 상기 돌출부로부터 기설정된 간격으로 이격되어 고정되며, 상기 지지부의 운동시 상기 돌출부와의 사이에서 상기 시편이 이탈하는 것을 방지하는 보조지지부; 상기 지지부가 운동하도록 하중을 인가하는 구동부;를 포함하며, 동시에 복수개의 시편에 대하여 시험할 수 있도록 상기 돌출부는 상기 베이스의 서로 마주보는 두 면에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에 의해 달성된다.
삭제
또한, 돌출부는 상기 베이스와 단차를 형성하는 것이 바람직하다.
여기서, 돌출부로부터 보조 지지부가 이탈되지 않도록 돌출부와 보조 지지부를 체결하며, 상기 돌출부와 상기 보조 지지부 사이의 내부공간을 구획하는 복수개의 체결수단;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 체결수단은 복수개가 보조 지지부의 길이방향을 따라 상호 이격되게 배치되며, 시편이 체결수단 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
여기서, 지지부와 상기 지지봉 사이에 마련되며, 상기 지지부와 상기 지지봉 사이에서의 마찰을 감소시키는 베어링부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 시편에 균일한 하중을 가하면서 피로시험 및 피로균열진전시험을 할 수 있는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치가 제공된다.
또한, 시편에 외력을 가하지 않고도 시편을 지지할 수 있는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치가 제공된다.
또한, 동일한 조건하에서 복수개의 시편에 대한 피로 시험 또는 피로 균열 진전 시험을 수행할 수 있는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치가 제공된다.
또한, 지지부의 이동시 마찰에 의해 발생하는 틸트/팁을 방지할 수 있는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에 대하여 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치를 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 3은 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 지지부를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 4는 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 시편이 설치된 모습을 개략적으로 도시한 측단면도이고,
도 5는 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 피로 시험을 수행하는 모습을 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 6은 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 피로 시험에 의해 시편이 파괴된 모습을 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 7은 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 피로 균열 진전 시험을 수행하는 모습을 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 8은 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 피로 균열 진전 시험에 의해 시편에 균열이 발생한 모습을 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 9는 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에 사용되는 시편의 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에 대하여 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 3은 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 지지부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 시편이 설치된 모습을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치(100)는 고무 재질과 같이 탄성이 있는 소재에 대한 피로 시험 및 피로 균열 진전 시험을 하는 것으로서, 지지봉(110)과 지지부(120)와 보조 지지부(130)와 체결 수단(140)과 베어링부(150)와 구동부(160)를 포함한다.
본 발명의 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치(100)을 설명하기에 앞서 본 발명의 시험 대상이 되는 시편(105)에 대하여 설명한다.
도 9는 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에 사용되는 시편의 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9를 참조하면, 상기 시편(105)은 탄성이 있는 소재로 형성되며, 인가되는 외력에 의해 쉽게 변형될 수 있어 시험을 위해 시편(105)을 지지할 경우에 주의가 필요하다. 본 발명에서 사용되는 시편(105)은 피로 시험의 대상이 되는 막대형의 시편과 피로 균열 진전 시험의 대상이 되는 평판형의 시편이다. 시편(105)은 주지한 기술이므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다. 다만, 본 발명의 일실시예(100)에 따르면 시편(105)은 고무로 형성되나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 시편(105)은 막대형인지 평판형인지 여부에 상관없이 단부는 다른 부분보다 볼록하게 돌출되어 있다. 이는 후술할 홈부(114)에 삽입되며 자세한 설명은 후술한다.
상기 지지봉(110)은 복수개로 마련되며, 후술할 지지부(120)의 이동방향을 안내하며, 지지부(120)가 지지봉(100)과 수직을 유지하며 이동하도록 안내하는 것이다. 즉, 지지봉(110)에 의해 지지부(120)가 지지봉(110)과 수직을 유지하여 왕복이동을 안내하므로 후술할 지지부(120) 사이에 설치된 시편(105)에 균일한 하중을 가할 수 있으며, 시편(105)의 일부가 파괴되더라도 지지봉(110)에 의해 파괴된 시편(105) 측으로 하중이 집중되어 지지부(120)가 회전하는 것(이하 틸트/팁(Tilt/Tip)이라 한다)을 방지할 수 있다. 본 발명의 일실시예(100)에서 지지봉(110)은 2개가 서로 이격되게 배치되나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 상기 지지부(120)는 시편(105)의 일단부 및 타단부를 지지하는 것으로서, 시편(105)의 일단부를 지지하는 제1 지지부(121)과 시편(105)의 타단부를 지지하는 제2 지지부(125)를 포함한다. 지지부(120)는 지지봉(110)과 수직을 유지한 상태로 지지봉(110)을 따라, 제1 지지부(121)와 제2 지지부(125)가 근접하는 방향 또는 이격되는 방향으로 왕복이동을 한다. 즉, 제1 지지부(121)와 제2 지지부(125)가 근접하게 되면 제1 지지부(121)와 제2 지지부(125) 사이에 배치된 시편(105)은 압축되며, 멀어지게 되면 시편(105)은 인장된다. 본 발명의 일실시예(100)에 따르면, 지지부(120)는 중력방향을 따라 배치되므로 이를 기준으로 설명한다.
상기 제1 지지부(121)는 지지부(120) 중에서 상부에 위치하여 시편(105)의 상단부를 지지하는 것으로, 베이스(122)와 돌출부(123)와 홈부(124)를 포함한다.
상기 베이스(122)는 제1 지지부(121)의 몸체 역할을 하는 것으로, 후술할 지지부(120)의 구체적인 작동 방법에 따라 구동부(160)에 의해 상면으로 하중을 인가받을 수 있다.
상기 돌출부(123)는 베이스(122)로부터 후술할 제2 지지부(125) 측으로, 베이스(122)의 하부로부터 연장되는 것으로서 베이스(122)와 단차를 형성하며, 시편(105)을 지지하는 장소이다.
상기 홈부(124)는 베이스(122)와 돌출부(123)의 경계면에서 돌출부(123)의 내측으로 함몰되어 형성된 것으로, 시편(105)의 단부가 삽입되어 고정되도록 안내하는 것이다. 본 발명에서는 홈부(124)가 경계면에 형성된다고 설명하나, 경계선 상을 의미하는 것이 아닌, 경계선을 포함하는 주변부를 포함하는 것은 당연하다.
제1 지지부(121)의 전체적인 형상에 대하여 다시 설명하면, 베이스(122)와 베이스(123)의 하측으로 연장되며, 베이스(122)의 단면보다 작은 단면을 갖도록 형성되어 베이스(122)와 단차를 형성하는 돌출부(123) 및 베이스(122)와 돌출부(123)의 경계면에서 내측으로 함몰되는 홈부(124)를 구비한다.
즉, 시편(105)은 단부가 홈부(124)에 삽입됨과 동시에 베이스(122)의 하면과 접촉하여, 압축 및 인장이 반복될 때, 그 중에서도 특히 시편(105)이 압축될 때, 베이스(122)의 하면이 시편(105)을 지지할 수 있게 된다.
상기 제2 지지부(125)의 형상은 상술한 제1 지지부(121)의 형상과 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
다만, 제2 지지부(125)는 제1 지지부(121)와 역전된 상태로 배치되며, 즉, 제2 지지부(125)에서 베이스(126)은 제2 지지부(125)의 하부에 배치되고 돌출부(127)는 베이스(126)로부터 상측으로 연장되어 형성된다. 또한, 베이스(126)의 하면으로 구동부(160)에 의해 하중이 인가될 수 있다.
지지부(120) 중 적어도 어느 하나에는 지지봉(110)이 관통하는 관통구(129)가 형성되며, 본 발명의 일실시예에 따르면 제2 지지부(125)에 구동부(160)로부터 하중을 인가받도록 형성되었으므로 제2 지지부(125)에 관통구(129)가 형성되나 이에 제한되는 것은 아니며, 구동부(160)로부터 하중을 인가받는 지지부(120)가 어디 인지에 따라 결정된다.
한편, 지지부(120)의 왕복이동에서 제1 지지부(121)가 이동해야 하는지, 아니면 제2 지지부(125)가 이동해야 하는지 여부는 본 발명의 중요한 요소가 아니다.시편(105)이 압축되거나 인장되도록 제1 지지부(121)와 제2 지지부(125)를 상대적으로 근접시키거나 이격시키는 것이 중요하며, 지지부(120)의 운동으로 이를 구현할 수 있으면 충분하다. 본 발명의 일실시예(100)에서는 제2 지지부(125)만 이동가능하도록 마련되었으나 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 지지부(121)만 이동가능하거나 또는 제1 지지부(121) 및 제2 지지부(125) 모두 이동가능하도록 마련될 수 있을 것이다.
한편, 상술한 지지부(120)의 왕복이동 방법에 따라 지지부(120)에 지지봉(110)이 관통하는 관통구가 형성되어야 하며, 이에 대해 설명한다. 본 발명의 일실시예(100)와 같이, 구동부(160)로부터 제2 지지부(125)에 하중이 인가된다면, 제2 지지부(125)에 관통구(129)가 형성되며, 제1 지지부(121)에 하중이 인가된다면, 제1 지지부(121)에 관통구가 형성된다. 또한, 제1 지지부(121) 및 제2 지지부(125)에 하중이 인가된다면 제1 지지부(121) 및 제2 지지부(125) 모두에 관통구가 형성되어 지지봉(110)이 설치된다.
상기 보조 지지부(130)는 제1 지지부(121)를 기준으로 돌출부(123)와 이격되도록 배치되며, 보조 지지부(130)와 돌출부(123) 사이에 형성된 공간에 시편(105)이 배치되어 시험시 시편(105)이 시험장치로부터 이탈되는 것을 방지하도록 시편(105)을 지지한다.
지지부(120)의 왕복이동에 의해 시편(105)이 압축 또는 인장되는 경우, 시편(105)이 지지되지 않는다면 시편(105)이 장치로부터 이탈될 수 있다. 다만, 본 발명의 일실시예(100)와 같이 돌출부(123)와 보조 지지부(130) 사이에 시편(105)이 배치되고, 더불어 시편(105)의 단부가 홈부(124)에 삽입됨으로써 압축 또는 인장되는 시편(105)이 장치로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 지지봉(110)의 하부에는 지지봉(110)의 위치를 고정하도록 지지봉 지지부를 더 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 상기 체결수단(140)은 돌출부(123)와 보조 지지부(130)를 체결하는 것으로,보조 지지부(130)를 따라 복수개로 마련되며, 상기 보조 지지부(130)와 돌출부(123)를 체결시켜 상기 보조 지지부(130)의 위치를 고정시킨다. 본 발명의 일실시예(100)에 따르면, 체결수단(140)은 볼트로 형성되고, 보조 지지부(130)를 관통하고 돌출부(123)에 삽입되어 보조 지지부(130)와 돌출부(123)를 체결하게 된다.
다른 방법으로는, 체결수단(140)은 너트로 형성된다면, 돌출부(123)는 외측으로 돌출되는 볼트부가 형성되고 보조 지지부(130)를 관통한 볼트부를 체결수단(140)으로 체결되는 구성이 될 수도 있다. 다만 이러한 예에 제한되는 것은 아니며 돌출부(123)와 보조 지지부(130)를 체결할 수 있는 수단은 본 발명에 사용될 수 있다.
다만, 본 발명의 일실시예(100)에서 시편(105)은 탄성을 있어 하중에 민감한 소재로 형성되므로, 보조 지지부(130)를 이용하여 시편(105)을 지지하는 경우에도 주의점이 필요하며, 바람직하게는 보조 지지부(130)와 돌출부(123) 사이에서 시편(105)이 체결에 의한 외력을 받지 않도록 돌출부(123) 및 보조 지지부(130)의 폭길이와 시편(105)의 폭길이가 동일하게 보조 지지부(130)와 돌출부(123)를 체결시킨다.
또한, 복수개의 체결수단(140)을 이용하여 시편(105)이 지지되는 보조 지지부(130)와 돌출부(123) 사이의 내부 공간을 구획할 수 있다. 예를 들어, 2개의 체결수단(140)을 이용하여 보조 지지대(130)의 최외측에 체결수단(140)을 설치한다면, 체결 수단(140) 사이에는 판 형상의 시편(105)까지 설치되어 지지할 수 있는 하나의 내부 공간이 형성된다. 여기서 사용되는 체결수단(140)의 개수를 늘린다면, (체결수단의 개수 - 1 )에 해당하는 내부 공간으로 구획된다. 이를 이용하면, 설치되는 막대형 시편(105)의 개수만큼 내부 공간을 구획하여, 시편(105)의 위치를 정렬하고 시편(105)의 파손시 충격에 의해 시편(105)이 섞이는 것을 방지할 수 있다.
상기 베어링부(150)는 지지봉(110)과 지지부(120) 사이에 마련되며, 지지부(120)의 왕복이동시 지지봉(110)과 지지부(120) 사이에 발생하는 마찰을 감소시키도록, 바람직하게는 방지하도록 마련된 것이다.
시험시 마찰이 발생한다면, 시편(105)에 작용하는 하중의 크기가 순간적으로 변화를 일으키거나 순간적으로 틸/팁트(Tilt/Tip)가 발생하여 검사의 정확성을 떨어뜨릴 수 있으므로 이를 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예(100)에 따르면, 베어링부(150)는 베어링으로 형성되며, 마찰 및 틸트/팁을 방지하도록 내경이 지지봉(110)의 외경과 동일하도록 마련되어 제2 지지부(125)의 관통구에 삽입되어 지지봉(110)과 면접촉하도록 마련되는 것이 바람직하다.
다만, 관통구(129)는 제1 지지부(121)에도 형성될 수 있으며 이 경우에는 베어링부(150)도 제1 지지부(121)와 지지봉(110) 사이에도 설치될 수 있음은 당연하다.
상기 구동부(160)는 지지부(120)가 왕복이동할 수 있도록 하중을 인가하는 것이다. 이는 주지한 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다만, 구동부(160)는 제1 지지부(121) 또는 제2 지지부(125) 중에서 적어도 어느 하나에 하중을 인가하면 충분하다.
지금부터는 상술한 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치의 일실시예(100)의 작동에 대하여 설명한다.
먼저 피로시험을 하는 경우에 본 발명의 작동에 대하여 설명한다.
도 5는 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 피로 시험을 수행하는 모습을 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 6은 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 피로 시험에 의해 시편이 파괴된 모습을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 5 또는 도 6을 참조하면, 먼저 피로시험을 준비하는 단계로서, 시편(105)은 막대형의 시편을 사용한다. 제1 지지부(121) 및 제2 지지부(125)에 형성된 홈부(124, 128)에 시편(105) 양단부가 삽입되고, 시편(105)의 외측으로 보조 지지부(130)와 돌출부(123)의 이격 거리가 시편(105)의 폭과 동일하도록 보조 지지부(130)를 위치시키며, 체결수단(140)에 의해 보조 지지부(130)와 돌출부(123)를 체결시킨다.
복수개의 시편(105)을 설치하는 경우도 마찬가지이다. 다만, 이 경우에는 복수개의 시편(105)이 설치되는 내부 공간을 체결수단(140)을 통해 시편(105)의 개수만큼 구획하는 것이 바람직하다.
피로 시험을 위해 구동부(160)를 구동하여 지지부(120)를 왕복이동시킨다. 소재에 따라 지지부(120)의 변위는 조절되며 시험에 의해 시편(105)이 파손될 때까지 지지부(120)의 왕복이동은 반복된다.
피로 균열 진전 시험을 하는 경우에 본 발명의 작동에 대하여 설명하며, 피로 균열 진전 시험은 피로 시험을 하는 경우와 대부분 유사하므로 동일한 부분에 대하여 자세한 설명은 생략한다.
도 7은 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 피로 균열 진전 시험을 수행하는 모습을 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 8은 도 1에 따른 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치에서 피로 균열 진전 시험에 의해 시편에 균열이 발생한 모습을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 7 또는 도 8을 참조하면, 피로 균열 진전 시험에는 판 형상의 시편(105)이 사용된다. 피로 균열 진전 시험은 시편(105)이 파손되는 것을 고려할 뿐만 아니라 파손에 의해 생성되는 균열의 길이도 고려하기 때문에 막대 형상의 시편(105)을 사용하기는 곤란하다.
시편(105)의 설치과정은 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
다만, 체결수단(140)을 체결시 시편(105) 형상을 고려하여 체결수단(140)을 복수개 사용하여 내부 공간을 구획할 필요는 없으며, 적어도 2개를 이용하고 시편(105)의 너비를 고려하여 체결수단(140) 사이의 이격 거리가 시편(105)의 너비보다 작도록 체결수단(140)의 위치를 선택하여 설치하면 충분하다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100: 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치
110: 지지봉 120: 지지부
130: 보조 지지부 140: 체결수단
150: 베어링부 160: 구동부

Claims (6)

  1. 탄성력이 있는 소재로 형성된 시편의 피로 및 피로 균열 진전 시험을 수행하는 시험장치에 있어서,
    복수개의 지지봉;
    상기 시편을 지지하고, 상기 지지봉에 의해 상기 지지봉과 수직을 유지하며 상기 시편이 압축 또는 인장되도록 근접하는 방향 또는 이격되는 방향을 따라 운동가능한 한 쌍으로 마련되며, 베이스와 상기 베이스로부터 연장되며 상기 베이스와의 경계면에 내측으로 함몰되어 상기 시편의 단부가 삽입되는 홈부가 형성된 돌출부를 구비하는 지지부;
    상기 돌출부로부터 기설정된 간격으로 이격되어 고정되며, 상기 지지부의 운동시 상기 돌출부와의 사이에서 상기 시편이 이탈하는 것을 방지하는 보조지지부;
    상기 지지부가 운동하도록 하중을 인가하는 구동부;를 포함하며,
    동시에 복수개의 시편에 대하여 시험할 수 있도록 상기 돌출부는 상기 베이스의 서로 마주보는 두 면에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 베이스와 단차를 형성하는 것을 특징으로 하는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 돌출부로부터 상기 보조 지지부가 이탈되지 않도록 상기 돌출부와 상기 보조 지지부를 체결하며, 상기 돌출부와 상기 보조 지지부 사이의 내부공간을 구획하는 복수개의 체결수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 체결수단은 복수개가 상기 보조 지지부의 길이방향을 따라 상호 이격되게 배치되며,
    상기 시편이 상기 이웃하는 체결수단 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부와 상기 지지봉 사이에 마련되며, 상기 지지부와 상기 지지봉 사이에서의 마찰을 감소시키는 베어링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 재료의 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치.
  6. 삭제
KR1020120110734A 2012-10-05 2012-10-05 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치 KR101385849B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120110734A KR101385849B1 (ko) 2012-10-05 2012-10-05 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120110734A KR101385849B1 (ko) 2012-10-05 2012-10-05 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140044588A KR20140044588A (ko) 2014-04-15
KR101385849B1 true KR101385849B1 (ko) 2014-04-17

Family

ID=50652521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120110734A KR101385849B1 (ko) 2012-10-05 2012-10-05 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101385849B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101634624B1 (ko) 2014-10-10 2016-07-11 넥센타이어 주식회사 열풍 순환 장치가 구비된 고무재료 피로 및 피로 균열 진전 시험 장치
KR101510606B1 (ko) * 2014-12-31 2015-04-09 성균관대학교산학협력단 인장 시험용 지그
CN109030194B (zh) * 2018-08-01 2023-12-15 长沙理工大学 一种用于疲劳裂纹扩展速率测试的装配式夹具
CN109839319B (zh) * 2019-03-21 2021-10-08 哈尔滨工业大学 一种利用常规疲劳拉伸试验检测复杂结构铝合金型材对搭接焊缝疲劳性能的方法
WO2022125042A2 (en) * 2020-12-08 2022-06-16 Tekno Kauçuk Sanayi̇ Anoni̇m Şi̇rketi̇ A machine for determining the lifetime of an elastic material

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100679954B1 (ko) 2004-09-14 2007-02-09 전남대학교산학협력단 고무재료의 피로균열 성장속도 측정장치 및 그 측정방법
KR20110008706A (ko) * 2009-07-21 2011-01-27 현대중공업 주식회사 만능시험기를 이용한 태양광모듈 강도 측정 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100679954B1 (ko) 2004-09-14 2007-02-09 전남대학교산학협력단 고무재료의 피로균열 성장속도 측정장치 및 그 측정방법
KR20110008706A (ko) * 2009-07-21 2011-01-27 현대중공업 주식회사 만능시험기를 이용한 태양광모듈 강도 측정 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140044588A (ko) 2014-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101385849B1 (ko) 고무재료의 피로 및 피로균열진전 시험장치
US11002647B2 (en) Stress test jig and stress test method
US8984955B2 (en) Method of arresting fatigue crack growth in metal member, and fatigue crack growth-arrested metal member
US9645042B2 (en) Resonance testing machine
CN103344480B (zh) 一种用于带桁条薄壁板裂纹扩展及剩余强度试验的装置
US4869111A (en) Cyclic fatigue testing apparatus
KR101132003B1 (ko) 좌굴 방지 시험용 지그
US6619136B2 (en) Method for measuring stress in a structural element
KR101847053B1 (ko) 공시체에 대한 목표 균열폭의 균열 유발장치 및 균열 유발방법
CN109406255B (zh) 一种涂层织物膜材顶破试验的夹具及顶破装置
KR101674720B1 (ko) 시험편의 직립 가이드 장치 및, 이를 구비하는 인장시험기
KR101494797B1 (ko) 직접 인장 시험기 및 이를 이용한 직접 인장 시험 방법
CN104655486B (zh) 管状试样恒变形应力腐蚀试验夹具
CN113340747A (zh) 锚杆剪切测试装置及方法
KR100970205B1 (ko) 연결핀 하중 시험장치
US8402670B2 (en) Tensile bar marking fixture
KR102038458B1 (ko) 긴 날개 구조 시험 보조 장치
CN205749108U (zh) 一种动态拉伸试验防滑夹具装置
JP6578986B2 (ja) 試験片の保持装置
JP6451410B2 (ja) 試験片の保持装置および試験方法
KR20090100879A (ko) 소재 고속인장시험기 및 이를 이용한 소재 고속인장방법
KR20100123437A (ko) 압축 및 인장 강도 측정 장치
JP5327541B2 (ja) 精密標点位置の作成治具
RU80571U1 (ru) Зажим к разрывной машине для испытания нитевидных образцов из микропластика
CN106501106A (zh) 器件抗挤压性能测试夹具和器件抗挤压性能测试装置

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: 20170329

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee