KR101395132B1

KR101395132B1 - 자유 낙하형 충격 시험기

Info

Publication number: KR101395132B1
Application number: KR1020110146538A
Authority: KR
Inventors: 김국배
Original assignee: (주)화담알앤알
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2014-05-16
Also published as: KR20130077689A

Abstract

본 발명은 낙하물의 교체가 편리하고 낙하물을 편리하게 낙하할 수 있는 자유 낙하형 충격 시험기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 낙하물의 자유 낙하에 의하여 충격 시험을 수행하는 자유 낙하형 충격 시험기에 있어서, 본체와 상기 본체 상단에 고정되는 연결부를 포함하는 낙하물; 상기 낙하물을 상하로 이송하는 이송부; 수직으로 설치되어 내부에 상기 이송부를 수용하는 고정부재; 일단이 상기 이송부에 연결되어 상기 이송부의 이송을 위한 하중을 전달하는 줄; 상기 줄의 타단부에 연결되어 상기 줄을 감거나 풀어 그 길이를 조절하는 윈치; 상기 이송부의 하단에 회전 고정되어 자체 자중에 의하여 닫혀있고, 상기 낙하물의 연결부에 접촉하는 경우 이송 속도에 의하여 열리고, 이후 연결부가 결합한 후 다시 닫혀 상기 낙하물을 고정하는 그리퍼; 및 상기 고정부제의 일정 높이에 설치되어 상기 그리퍼와 접촉하여 상기 그리퍼를 열어 상기 낙하물을 낙하하도록 하는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자유 낙하형 충격 시험기{Free drop type impact testing device}

본 발명은 자유 낙하형 충격 시험기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 다양한 무게의 낙하물을 간편하게 취부하여 필요한 위치에서 낙하할 수 있는 그리퍼를 포함하는 낙하형 충격 시험기에 관한 것이다.

일반적으로 충격시험기는 충격시험대상 및 시험조건에 따라 샤르피 충격시험기, 홈킨슨봉 충격시험기, 자유낙하형 충격시험기 및 레인건 등이 사용되는데, 이러한 충격시험기들은 재료의 변형속도를 기준으로 저속충격시험과 고속충격시험으로 구분되며 충격시험의 목적은 재료의 충격물성 획득 및 제품의 충격안전성 평가를 위해 사용된다.

특히 자유낙하형 충격시험기의 경우 비교적 간편하게 적용할 수 있고, 낙하물의 무게를 달리할 수 있으며, 또한 낙하 높이를 조절하는 경우 제품에 가할 수 있는 충격을 조절할 수 있는 강점이 있고, 또한 낮은 가격으로도 구현 가능하여 많이 적용되고 있는 충격시험기 중 하나이다.

상기 자유낙하형 충격시험기는 예를 들면, 등록특허 제666313호에 자유낙하되는 충격자와 상기 충격자를 가이드하는 가이드 튜브를 포함하여 구성되어, 제품 하단에 위치하는 갭센서를 통하여 제품의 충격 정도를 시험하는 구성이 개시되어 있다.

또한, 등록특허 제977270호에는 이동형으로 안내로드와 상기 안내로드에 의하여 가이드 되어 낙하하는 낙하추와 낙하추에 의한 충격을 감지하는 감센서를 포함하는 구성이 개시되어 있다.

상기 발명들은 낙하물의 낙하위치를 정교하게 유지시키기 위하여 안내부재를 포함하고 있으므로 높은 충격을 시험하기에는 다소 무리가 있으며, 또한 낙하물을 교체하기에도 다소 불편한 단점이 있다.

한편, 가장 간단한 낙하 충격 시험 방법으로는, 낙하물을 줄로 연결하고, 도르래 및 윈치를 이용하여 일정 높이 낙하물을 이동하여 낙하물과 줄을 단절시켜 낙하물을 낙하시켜 충격 시험을 하는 구성을 들 수 있다.

그러나 상기 방법은 낙하물의 낙하를 위하여 사람이 직접 낙하물과 연결된 연결부를 해제시켜 낙하시키므로 시험 자체에 많은 불편함을 동반한다.

따라서, 비교적 저가이면서 다양한 무게의 낙하물을 편리하게 낙하시킬 수 있는 자유 낙하형 충격 시험기가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로 낙하물의 교체가 편리하고 낙하물을 편리하게 낙하할 수 있는 자유 낙하형 충격 시험기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 낙하물의 자유 낙하에 의하여 충격 시험을 수행하는 자유 낙하형 충격 시험기에 있어서, 본체와 상기 본체 상단에 고정되는 연결부를 포함하는 낙하물; 상기 낙하물을 상하로 이송하는 이송부; 수직으로 설치되어 내부에 상기 이송부를 수용하는 고정부재; 일단이 상기 이송부에 연결되어 상기 이송부의 이송을 위한 하중을 전달하는 줄; 상기 줄의 타단부에 연결되어 상기 줄을 감거나 풀어 그 길이를 조절하는 윈치; 상기 이송부의 하단에 회전 고정되어 자체 자중에 의하여 닫혀있고, 상기 낙하물의 연결부에 접촉하는 경우 이송 속도에 의하여 열리고, 이후 연결부가 결합한 후 다시 닫혀 상기 낙하물을 고정하는 그리퍼; 및 상기 고정부제의 일정 높이에 설치되어 상기 그리퍼와 접촉하여 상기 그리퍼를 열어 상기 낙하물을 낙하하도록 하는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 줄은 다수의 도르래에 의하여 가이드되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 그리퍼는 2개의 부재로 이루어지며, 상기 부재는 몸체, 레버, 회전홀을 포함하여 구성되며, 상기 2개의 부재는 상기 회전홀을 통하여 대칭적으로 결합하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 부재의 무게 중심은 상기 회전홀 하단에 위치하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 몸체의 하단에는 인입부를 포함하는 집게부가 형성되며, 각 부재의 집게부가 서로 교차하면서, 상기 낙하물을 지지하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 그리퍼의 하강 속도에 의하여 상기 낙하물의 연결부가 상기 인입부에 접촉하여 그 접촉력으로 상기 그리퍼가 열려 상기 연결부가 상기 집게부 내부로 삽입된 후 다시 상기 몸체의 자중에 의하여 상기 그리퍼가 다시 닫히는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 돌출부에 상기 그리퍼의 레버가 접촉하여 접촉력에 의하여 상기 그리퍼가 열려 상기 낙하물이 자유 낙하하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자유 낙하형 충격 시험기는 무게 중심 작용을 하는 그리퍼를 줄의 끝단에 장착하여 낙하물을 간편하게 이송시킬 수 있으며, 낙하 지점에 돌출부의 작용에 의하여 상기 그리퍼의 이송만으로 낙하물을 낙하시킴으로써, 충격시험기의 사용이 편리하고, 또한 낙하물의 교체도 매우 편리하게 수행되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자유 낙하형 충격 시험기의 구성도이며,
도 2는 도 1의 낙하물의 구성도이며,
도 3은 도 1의 그리퍼의 구성도이며,
도 4는 도 1의 작동 상태도이며,
도 5는 도 1의 다른 작동 상태도이며,
도 6은 도 1의 또 다른 작동 상태도이며,
도 7은 도 1의 또 다른 작동 상태도이며,
도 8은 도 1의 또 다른 작동 상태도이며,
도 9은 도 1의 또 다른 작동 상태도이며,
도 10은 도 1의 또 다른 작동 상태도이다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 자유 낙하형 충격 시험기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 낙하물(10), 상기 낙하물(10)을 고정하는 그리퍼(20), 상기 그리퍼(20)가 회전 고정되는 이송부(40), 상기 이송부(40)에 장착되는 줄(50), 상기 줄(50)을 안내하는 도르래(60), 상기 도르래(60)를 지지하고, 상기 이송부(40)을 안내하는 고정부재(70), 상기 줄(50)의 일측을 감는 윈치(80)를 포함하여 구성된다.

상기 낙하물(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 전체 무게를 담당하는 본체(11)와 상기 본체(11) 상단에 부착되어 연결부(12)를 포함한다.

상기 연결부(12)는 상기 낙하물(10)의 상 방향 이송을 위한 고정구 역할을 하는 것으로 후술하는 그리퍼(20)가 결합한다. 상기 낙하물(10)은 각 무게에 따라 다양하게 구현될 수 있으나, 상기 연결부(12)는 동일한 형태를 가지며, 상기 연결부(12)의 상단은 일직선 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 그리퍼(20)는 2개의 부재가 서로 대칭형으로 회전 결합하는 구성으로 도 3에 도시된 바와 같다.

좌측의 부재를 기준으로 설명하며, 우측의 부재는 상기 좌측 부재와 대칭형의 구성으로 동일한 특성이다. 상기 좌측 부재는 몸체(21)와 레버(22)로 구성되며, 또한, 상기 몸체(21)의 하단에는 직선의 인입부(23)가 형성되는 집게부(24)를 포함한다.

상기 몸체(21)에는 회전홀(25)이 형성되며, 상기 회전홀(25)을 통하여 우측의 부재와 결합하여 전체가 대칭적으로 배치된다.

여기서, 상기 몸체(21)는 그 무게 중심이 상기 회전홀(25) 하단에 위치하도록 구성한다.

상기와 같이 몸체(21)을 상기 회전홀(25)의 하단에 위치하게 형성하면, 도 3에 도시된 바와 같은 형태로 회전홀(25)에 회전축을 삽입하여 배치하면, 그리퍼(20)의 자체 무게에 의하여 상기 집게부(24)는 항상 닫혀 있는 상태를 유지한다.

이때, 상기 레버(22)의 상단을 하방향으로 가압하는 경우에는 상기 집게부(24)는 열려 있는 상태로 전환된다.

상기 인입부(23)는 도 2에 도시된 바와 같이 일정한 경사가 형성된 직선의 형태로 상기 그리퍼(20)가 닫혀있는 상태로 하강하는 경우 먼저 상기 낙하물(10)의 연결부(12)에 접촉한다. 계속해서 상기 그리퍼(20)가 하강하면, 상기 연결부(12)가 상기 인입부(23)를 가압하여 그리프(20)의 좌측 부재는 시계방향으로 회전하고, 반대로 우측 부재는 반시계방향으로 회전하여 그리퍼(20) 집게부(24)가 열리게 되고, 상기 집게부(24)가 열린 후에는 상기 연결부(12)가 상기 집게부(24) 사이에 위치하고, 이후에는 몸체(21)의 자중에 의하여 다시 닫히게 된다.

따라서, 상기 그리퍼(10)를 천천히 아래로 하강하면, 상기 낙하물(10)의 연결부(12)는 자연스럽게 그리퍼(10)에 고정된다.

한편, 상기 그리퍼(10)는 상기 회전홀(25)에 삽입되는 회전축(26)에 의하여 이송부(40)에 고정된다.

따라서 상기 그리퍼(10)은 상기 회전축(26)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 좌측 및 우측 부재 역시 상기 회전축(26)을 중심으로 각각 회전될 수 있다.

상기 이송부(40)는 상기 고정부재(70) 내부를 상하로 이송하며, 상기 고정부재(70) 내의 원활한 이송을 위하여 다수의 롤러(41)를 포함한다.

상기 이송부(40)의 상단에는 줄(50)이 연결된다. 상기 줄(50)은 상기 이송부(40)와 상기 낙하물(10)의 무게를 지탱할 수 있을 정도의 강도를 가져야 하며, 고정부재(70) 또는 외부에 고정되는 2개의 도르래(60)에 의하여 가이드되어 최종적으로 윈치(80)에 권선된다.

상기 도르래(60)의 수는 필요에 따라 변경될 수 있다.

상기 원치(80)를 작동시키면, 상기 줄(50)이 상기 윈치(80)에 감겨서 상기 이송부(40)가 상승하고, 또한 반대 방향으로 작동하는 경우 상기 줄(50)이 상기 윈치(80)에서 풀려 상기 이송부(40)가 하강한다.

한편, 상기 고정부재(70)에서 낙하물(10)이 낙하하는 위치에는 돌출부(71)가 좌우측에 같은 높이로 형성된다.

상기 돌출부(71)는 상기 이송부(40)가 상승하는 경우 상기 그리퍼(20)의 레버(22)와 접촉하는 부분으로 레버(22)와 접촉 시에는 상기 그리퍼(20)가 열려 상기 낙하물(10)이 하방으로 자유 낙하한다.

다음은 본 발명에 따른 자유 낙하형 충격 시험기(100)의 작동 구성에 대하여 설명한다.

먼저, 초기 상태는 도 4에 도시된 바와 같이, 이송부(40)가 고정부재(70)의 상단에 위치하고, 낙하물(10)이 고정부재(70) 바닥에 위치한다.

그리고 윈치(80)를 상기 이송부(40)가 하강하는 방향으로 작동시키면, 이송부(40)가 도 5에 도시된 바와 같이 하강한다. 이때 그리퍼(20)는 닫혀져 있는 상태이다.

다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 그리퍼(20)의 인입부(23)가 낙하물(10)의 연결부(12)와 접촉하면, 상기 인입부(23)의 경사도에 의하여 도 7에 도시된 바와 같이 그리퍼(20)가 열려 집게부(24) 사이로 상기 연결부(12)가 위치한다.

이후에는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(21)의 무게에 의하여 다시 상기 그리퍼(20)가 닫혀 상기 낙하물(10)은 상기 그리퍼(20)에 결합한다.

이후, 도 9에 도시된 바와 같이, 이송부(40)가 상승하는 방향으로 윈치(80)를 가동하면, 이송부(40), 그리퍼(20) 및 낙하물(10)이 같이 상승한다.

다음은 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 그리퍼(20)의 레버(22)가 돌출부(71)와 접촉할 정도로 상승하면, 상기 그리퍼(20)가 열려 상기 낙하물(10)이 하방향으로 자유 낙하하여 작동이 완료된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

10: 낙하물 11: 본체
12: 연결부 20: 그리퍼
21: 몸체 22: 레버
23: 인입부 24: 집게부
25: 회전홀 26: 회전축
40: 이송부 41: 롤러
50: 줄 60: 도르래
70: 고정부재 71: 돌출부
80: 윈치 100: 충격 시험기

Claims

낙하물의 자유 낙하에 의하여 충격 시험을 수행하는 자유 낙하형 충격 시험기에 있어서,
본체와 상기 본체 상단에 고정되는 연결부를 포함하는 낙하물;
상기 낙하물을 상하로 이송하는 이송부;
수직으로 설치되어 내부에 상기 이송부를 수용하는 고정부재;
일단이 상기 이송부에 연결되어 상기 이송부의 이송을 위한 하중을 전달하는 줄;
상기 줄의 타단부에 연결되어 상기 줄을 감거나 풀어 그 길이를 조절하는 윈치;
상기 이송부의 하단에 회전 고정되어 자체 자중에 의하여 닫혀있고, 상기 낙하물의 연결부에 접촉하는 경우 상기 이송부의 자중과 자체 자중에 의하여 밀려 열리고, 이후 연결부가 결합한 후 다시 닫혀 상기 낙하물을 고정하는 그리퍼; 및
상기 고정부재의 일정 높이에 설치되어 상기 그리퍼와 접촉하여 상기 그리퍼를 열어 상기 낙하물을 낙하하도록 하는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자유 낙하형 충격 시험기.
청구항 1에 있어서, 상기 줄은 다수의 도르래에 의하여 가이드되는 것을 특징으로 하는 자유 낙하형 충격 시험기.
청구항 1에 있어서, 상기 그리퍼는 2개의 부재로 이루어지며, 상기 부재는 몸체, 레버, 회전홀을 포함하여 구성되며, 상기 2개의 부재는 상기 회전홀을 통하여 대칭적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 자유 낙하형 충격 시험기.
청구항 3에 있어서, 상기 부재의 무게 중심은 상기 회전홀 하단에 위치하는 것을 특징으로 하는 자유 낙하형 충격 시험기.
청구항 4에 있어서, 상기 몸체의 하단에는 인입부를 포함하는 집게부가 형성되며, 각 부재의 집게부가 서로 교차하면서, 상기 낙하물을 지지하는 것을 특징으로 하는 자유 낙하형 충격 시험기.
청구항 5에 있어서, 상기 그리퍼의 하강 속도에 의하여 상기 낙하물의 연결부가 상기 인입부에 접촉하여 그 접촉력으로 상기 그리퍼가 열려 상기 연결부가 상기 집게부 내부로 삽입된 후 다시 상기 몸체의 자중에 의하여 상기 그리퍼가 다시 닫히는 것을 특징으로 하는 자유 낙하형 충격 시험기.
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