KR101512122B1 - Pendulum type friction damper - Google Patents

Pendulum type friction damper Download PDF

Info

Publication number
KR101512122B1
KR101512122B1 KR1020140130981A KR20140130981A KR101512122B1 KR 101512122 B1 KR101512122 B1 KR 101512122B1 KR 1020140130981 A KR1020140130981 A KR 1020140130981A KR 20140130981 A KR20140130981 A KR 20140130981A KR 101512122 B1 KR101512122 B1 KR 101512122B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
concave
friction
contact member
test
elastic
Prior art date
Application number
KR1020140130981A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조영철
조성국
백준호
지용수
이유인
Original Assignee
주식회사 에스코알티에스
조영철
이노스기술 주식회사
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 주식회사 에스코알티에스, 조영철, 이노스기술 주식회사 filed Critical 주식회사 에스코알티에스
Priority to KR1020140130981A priority Critical patent/KR101512122B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101512122B1 publication Critical patent/KR101512122B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/08Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other
    • F16F7/082Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other and characterised by damping force adjustment means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04Bearings; Hinges
    • E01D19/042Mechanical bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

Disclosed is a pendulum type frictional damper which prevents scratches on a sliding contact surface between the members; smoothly operates; and prevents the components from moving against each other as a moving prevention guiding target part and a moving prevention guiding part are arranged to prevent a frictional contact member and a concave member from moving against each other. The frictional damper comprises: a hollow part which accepts at least part of the concave member inside to allow the concave member to move in an inclined direction of the concave surface of the concave member; and a hollow guiding member joined to an elastic pressurizing unit to prevent the elastic pressurizing unit from moving with the concave member in the inclined direction of the concave surface by grasping the elastic pressurizing unit. The hollow guiding member is made of engineering plastic.

Description

진자형 마찰 댐퍼{Pendulum type friction damper}[0001] The present invention relates to a pendulum type friction damper,

본 발명은 댐퍼(damper)의 개선에 관련된 것으로, 특히 교각과 교량 상판 등과 같이 상호간에 상대적인 이동이 허용되는 두 구조물 사이에 설치되어 두 구조물 상호간에 작용하는 충격을 완충 및 흡수할 수 있으면서도, 원자력 발전소의 배관을 지지하는 데에 적합하게 사용될 수 있는 진자형 마찰 댐퍼의 개선에 관련된 것이다.The present invention relates to an improvement of a damper, and more particularly, to a damper which is installed between two structures, such as a pier and a bridge deck, which are allowed to move relatively relative to each other so as to buffer and absorb shocks acting between two structures, The present invention relates to an improvement of a pendulum type friction damper which can be suitably used for supporting a pipe of a piston.

최근 들어, 전 세계적으로 지진의 강도 및 빈도가 증가하고 있으며, 이로 인해 교량이나, 빌딩 및 원자력 발전소 등 주요시설물의 내진 설계에 대한 중요성이 높아지고 있다. 특히, 원자력 발전소의 안전과 직결되는 배관에 큰 변위가 발생하게 되는 경우, 발전소의 큰 문제를 유발할 수 있다. 배관의 손상에 따른 피해를 방지하기 위한 배관지지 기술의 필요성이 증가하고 있다.Recently, the intensity and frequency of earthquakes are increasing worldwide, and the importance of seismic design of major facilities such as bridges, buildings and nuclear power plants is increasing. Especially, when a large displacement occurs in the piping directly connected to the safety of a nuclear power plant, it can cause a great problem of the power plant. There is an increasing need for piping support technology to prevent damages caused by piping damage.

상기와 같은 원자력 발전소의 배관지지를 위한 방진시스템에는 배관을 지지구조물에 안정적으로 지지하고 지진 등의 충격력을 완충 및 흡수하여 배관이 파손되는 것을 방지하기 위한 완충기구가 필요하다.The vibration damping system for supporting the piping of the nuclear power plant as described above requires a buffering mechanism to stably support the piping to the supporting structure and to prevent damages of the piping by buffering and absorbing impact force such as earthquake.

일반적으로, 교량에 사용되어온 오일 완충기구는 두 구조물 상호간에 서서히 작용하는 상시하중은 받아주면서 지진 등에 의해 두 구조물 상호간에 급격히 작용하는 충격력은 완충 및 흡수하여 주기 위해 오일이 채워진 실린더와 실린더 내부에 이동 가능케 설치되고 오리피스가 형성된 피스톤 및 피스톤과 연결된 로드로 이루어져 있다.In general, the oil buffer mechanism used in bridges is designed to move the oil filled cylinder and the cylinder in order to buffer and absorb the impact force acting between the two structures due to earthquakes and the like while receiving a constant load acting slowly between the two structures. A piston connected to the piston, and a piston connected to the orifice.

이러한 종래의 오일 완충기구는 실린더에서 유밀을 유지해야 되기 때문에 제작과 유지 및 보수가 어렵고 이에 따라 비용이 많이 소요되고, 장기간 동안 안정적인 성능유지가 필요한 원자력 발전소에 사용하기에는 적합지 않다.Such a conventional oil buffer mechanism is difficult to manufacture, maintain and repair because it has to keep the oil tightness in the cylinder, and thus is expensive and is not suitable for use in a nuclear power plant requiring stable performance over a long period of time.

뿐만 아니라 오일의 점성은 온도 변화에 영향을 많이 받기 때문에, 종래의 오일 완충기구는 온도에 따라 그 성능에 편차가 심하다는 단점이 있다.In addition, since the viscosity of the oil is highly influenced by the temperature change, the conventional oil buffer mechanism is disadvantageous in that the performance varies depending on the temperature.

또한 종래의 오일 완충기구는 충격흡수 성능이 미흡하다는 문제점이 있다.In addition, the conventional oil buffer mechanism has a problem that the shock absorbing performance is insufficient.

그리고 또한 종래의 오일 완충기구는 댐핑 성능을 조정하기가 어렵다는 문제점이 있다.Also, the conventional oil buffer mechanism has a problem that it is difficult to adjust the damping performance.

일반적인 오일 완충기구는 상기와 같은 단점이 있기 때문에 원자력 발전소의 배관 등을 지지하기 위한 장치로 사용하기에 부적합한 점이 있다.The conventional oil buffer mechanism is disadvantageous for use as a device for supporting piping and the like of a nuclear power plant because of the disadvantages described above.

오일 완충기구의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것이 등록번호 10-1200692호(마찰 댐퍼, 발명자 조영철, 이유인, 이하, "선등록발명"이라 함)의 등록공보에 개시되어 있다. 여기에서 이 선등록발명을 인용하는 것에 의해, 그 등록공보에 개시된 내용은 본원의 종래기술로서 본원의 명세서에 통합된다.A registration docket for registration No. 10-1200692 (a friction damper, inventor Cho, Young-chul, reason, hereinafter referred to as "pre-registered invention") has been developed to solve the problems of the oil buffer mechanism. By way of citation of this prior-filed invention, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety as prior art.

본 발명자는, 선등록발명의 마찰 댐퍼는 종래 오일 완충기구의 제반 문제점을 해결하고 있고 뛰어난 성능을 발휘하고 있어, 원자력 발전소의 배관지지를 위해서는 사용하기에 적합하지만, 요면부재 장공의 내면과 축부재 접촉면의 초기 유격 및 마모로 인한 흔들림 발생의 우려가 있고, 접촉부의 양쪽 모두 금속으로 된 부분은 작동이 원활하지 않고 긁힘이 발생되고, 긁힘을 방지하려다보면 두 부재 간에 간격이 생기게 되어 흔들림이 발생되기 쉽고, 마찰부위에 미끄럼 마찰재를 설치하는 데에 따른 생산성 저하 등에서 개선의 필요가 있음을 인지하였다.The present inventor has found that the friction damper of the present invention solves all the problems of conventional oil buffering mechanisms and exhibits excellent performance and is suitable for use in supporting a piping of a nuclear power plant. However, There is a possibility of occurrence of shaking due to the initial clearance and abrasion of the contact surface. In the case where the metal parts on both sides of the contact part are not smoothly operated and scratches are generated and when trying to prevent scratches, And it is recognized that there is a need for improvement in productivity due to the provision of the sliding friction material at the friction portion.

본 발명의 목적은 오일 완충기구의 문제점을 해결하면서도 접촉부재간의 초기 유격, 요면부재에 형성된 장공의 내면과 축부재 접촉면 등의 초기 유격 및 마모로 인한 부재들 간의 흔들림 발생을 억제할 수 있는 마찰 댐퍼를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a friction damper capable of suppressing the initial clearance between contact members, the initial clearance between the inner surface of the elongated hole formed on the surface member and the shaft member contact surface, .

본 발명의 다른 목적은 부재간의 미끄럼 접촉이 매끄럽게 이루어지고 접촉면에 긁히는 현상이 발생하지 않아 거동이 원활한 마찰 댐퍼를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a friction damper in which sliding contact between members is made smooth and the contact surface is not scratched so that the behavior is smooth.

본 발명의 또 다른 목적은 별도의 마찰재를 설치하는 데 소요되는 시간과 인력을 줄일 수 있는 마찰 댐퍼를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a friction damper which can reduce the time and manpower required for installing a separate friction material.

본 발명의 또 다른 목적은 배관지지에 적합한 베어링요소를 가지는 마찰 댐퍼를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a friction damper having a bearing element suitable for piping support.

본 발명에 따른 진자형 마찰댐퍼는 상면과 하면 중 적어도 하나에 표면이 경사지게 배치된 요면이 형성되어 있는 요면부재, 상기 요면에 접촉되며 상기 요면에 접촉되는 면에 상기 요면에 대응되는 곡률 반경의 제1볼록곡면이 형성되어 있고 상기 요면부재가 상기 요면이 경사지게 배치된 방향으로 이동하는 것을 허용하는 마찰접촉부재 및 상기 마찰접촉부재를 상기 요면에 대해 탄성적으로 가압하여 상기 요면부재에 대한 상기 마찰접촉부재의 마찰력을 증가시킴으로써 상기 요면부재가 상기 마찰접촉부재에 대해 상기 요면이 경사지게 배치된 방향으로 이동하는 것을 방해하는 힘을 작용시키는 탄성가압수단을 포함하는 진자형 마찰 댐퍼에 있어서,A pendulum type friction damper according to the present invention is a pendulum type damper comprising: a concave member having a concave surface having an inclined surface arranged on at least one of an upper surface and a lower surface; A frictional contact member having a convex curved surface formed thereon and allowing the concave member to move in a direction in which the concave surface is disposed in an oblique direction and a frictional contact member for elastically pressing the frictional contact member against the concave surface, And elastically pressing means for increasing the frictional force of the member so as to exert a force which interferes with movement of the concave member in the direction in which the concave surface is inclined with respect to the friction contact member,

상기 요면부재의 적어도 일부분을 내부에 수용하여 상기 요면부재가 상기 요면이 경사지게 배치된 방향으로 이동하는 것을 허용하는 중공부를 구비하고, 상기 탄성가압수단과 결합하여 상기 탄성가압수단이 상기 요면이 경사지게 배치된 방향으로 상기 요면부재와 함께 이동하지 못하도록 상기 탄성가압수단을 잡아주는 중공의 안내부재를 포함하고,And a hollow portion for accommodating at least a part of the concave member and allowing the concave member to move in a direction in which the concave surface is disposed in an inclined manner, wherein the elastic pressing means is engaged with the elastic pressing means such that the concave surface is inclined And a hollow guide member for holding the elastic pressing means so as not to move together with the concave member in a predetermined direction,

상기 중공의 안내부재는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The hollow guide member is characterized by being made of engineering plastic.

상기 중공의 안내부재에는 연결부가 설치되고,The hollow guide member is provided with a connection portion,

상기 중공의 안내부재는 좌우로 분할되고 일단에 상기 연결부의 일부가 결합되는 결합홈이 형성된 2개의 분할몸통을 상기 연결부의 일부를 상기 결합홈에 결합하여 개재한 상태로 결합수단으로 마주보고 결합하여서 된 것이 바람직하다.The hollow guide member is divided into left and right parts, and two split bodies formed with coupling grooves at one end of which coupling parts are coupled are coupled with a coupling means in a state of interposing a part of the coupling parts into the coupling grooves, .

상기 요면부재에는 상기 요면이 경사지게 배치된 방향을 따라 설치된 유동방지 피안내부가 형성되어 있고,Wherein the concave member is formed with a flow preventing surface provided along a direction in which the concave surface is disposed obliquely,

상기 마찰접촉부재에는 상기 유동방지 피안내부에 결합되어 상기 유동방지 피안내부를 안내하는 유동방지 안내부가 설치되어 있는 것이 좋다.The friction contact member may be provided with a flow preventing guide portion which is coupled to the inside of the flow preventing face to guide the inside of the flow preventing face.

상기 유동방지 피안내부는 상기 요면이 경사지게 배치된 방향으로 상기 요면부재에 설치된 장공이고,Wherein the inside of the flow prevention surface is an elongated hole provided in the concave member in a direction in which the concave surface is inclined,

상기 유동방지 안내부는 상기 제1볼록곡면에서 돌출되게 형성되고 상기 장공에 삽입되어 상기 요면부재의 좌우 유동을 방지하면서 상기 요면부재가 상기 장공의 길이방향으로 이동하는 것을 안내하는 돌출부이고,The flow prevention guide protrudes from the first convex curved surface and is inserted into the slot to prevent lateral movement of the concave member and guide the movement of the concave member in the longitudinal direction of the slot,

상기 탄성가압수단은,The elastic pressing means comprises:

상기 장공을 상하로 통과하는 축부재;A shaft member vertically passing through the slot;

상기 축부재 외주면에 결합되고 상기 요면을 기준으로 상기 마찰접촉부재 바깥쪽으로 배치된 탄성체;An elastic body coupled to the outer circumferential surface of the shaft member and disposed outside the friction contact member with respect to the concave surface;

상기 축부재 외주면에 승강 가능케 결합되고 상기 요면을 기준으로 상기 탄성체 바깥쪽에 배치된 승강부재; 및An elevating member coupled to the outer peripheral surface of the shaft member such that the elevating member can move up and down relative to the outer surface of the shaft member; And

상기 축부재에 결합되어 상기 승강부재를 상기 탄성체에 대해 가압하는 가압부재를 포함하는 것이 바람직하다.And a pressing member coupled to the shaft member to press the elevating member against the elastic body.

상기 탄성체와 상기 마찰접촉부재 사이에 상기 축부재 외주면에 승강 가능케 결합된 커버부재가 구비되고,A cover member is provided between the elastic body and the friction contact member so as to be movable up and down on the outer peripheral surface of the shaft member,

상기 커버부재는 상기 마찰접촉부재와의 접촉면에 상기 마찰접촉부재의 회동을 허용하는, 상기 요면보다 작은 곡률 반경의 반원통형 오목홈이 형성되어 있는 것이고, 상기 마찰접촉부재의 상기 제1볼록곡면 반대면에 상기 오목홈에 대응되는 곡률 반경의 제2볼록곡면이 형성되어 있고,Wherein the cover member is formed with a semi-cylindrical recessed groove having a radius of curvature smaller than that of the rivet, which allows rotation of the friction contact member on a contact surface with the friction contact member, and wherein the first convex surface of the friction contact member A second convex surface having a radius of curvature corresponding to the concave groove is formed in the surface,

상기 안내부재에는 상기 요면부재의 이동방향에 수직한 방향으로 상기 마찰접촉부재와 상기 커버부재의 상하 이동을 안내하기 위한 승강안내부가 형성되어 있는 것이 좋다.It is preferable that the guide member is provided with an elevation guide portion for guiding the up and down movement of the friction contact member and the cover member in a direction perpendicular to the moving direction of the concave member.

상기 마찰접촉부재는 엔지니어링 플라스틱으로 된 것이 바람직하다.The friction contact member is preferably made of engineering plastic.

상기 마찰접촉부재는 표면에 별도의 미끄럼 마찰판을 부착하지 않은 초고분자량 피이(UPE)인 것이 좋다.The friction contact member may be an ultrahigh molecular weight polyethylene (UPE) that does not have a separate sliding friction plate on its surface.

상기 요면은 상기 요면부재의 상면과 하면 모두에 형성되어 있고,Wherein the concave surface is formed on both the upper surface and the lower surface of the concave member,

상기 마찰접촉부재는 상기 요면부재의 상기 상면 쪽 요면에 접촉되는 상측 마찰접촉부재와 상기 요면부재의 상기 하면 쪽 요면에 접촉되며 상기 상측마찰접촉부재와 상하대칭을 이루는 하측 마찰접촉부재를 구비하고,Wherein the frictional contact member includes an upper friction contact member contacting the upper surface side surface of the concave member and a lower friction contact member contacting the lower surface side surface of the concave member and vertically symmetrical with the upper friction contact member,

상기 탄성가압수단은 상기 상측 마찰접촉부재를 상기 요면부재에 대해 탄성적으로 가압하기 위한 상측 탄성체와 상측 승강부재 및 상기 하측 마찰접촉부재를 상기 요면부재에 대해 탄성적으로 가압하기 위한 하측 탄성체와 하측 승강부재를 구비하는 것이 좋다.The elastic pressing means includes an upper elastic member and an upper elastic member for resiliently pressing the upper friction contact member against the concave member, a lower elastic member for elastically pressing the lower friction contact member against the concave member, It is preferable that the lifting member is provided.

상기 상측 탄성체와 상기 상측 마찰접촉부재 사이에 상기 축부재 외주면에 승강 가능케 결합된 상측 커버부재가 구비되고,An upper cover member is provided between the upper elastic member and the upper friction contact member so as to be movable up and down on the outer peripheral surface of the shaft member,

상기 상측 커버부재는 저면에 상기 상측 마찰접촉부재의 회동을 허용하는, 상기 요면보다 작은 곡률 반경의 오목홈이 형성되어 있는 것이고, 상기 상측 마찰접촉부재의 상면에 상기 오목홈에 대응되는 곡률 반경의 제2볼록곡면이 형성되어 있고,Wherein the upper cover member is formed with a concave groove having a radius of curvature smaller than that of the irregular surface that allows the upper friction member to rotate on the bottom surface thereof and that the upper surface of the upper friction member has a radius of curvature A second convex surface is formed,

상기 하측 탄성체와 상기 하측 마찰접촉부재 사이에 상기 축부재 외주면에 승강 가능케 결합된 하측 커버부재가 구비되고,A lower cover member coupled between the lower elastic member and the lower friction contact member so as to be movable up and down on the outer peripheral surface of the shaft member,

상기 하측 커버부재는 상면에 상기 하측 마찰접촉부재의 회동을 허용하는, 상기 요면보다 작은 곡률 반경의 오목홈이 형성되어 있는 것이고, 상기 하측 마찰접촉부재의 하면에 상기 하측 커버부재의 오목홈에 대응되는 곡률 반경의 제2볼록곡면이 형성되어 있고,Wherein the lower cover member has a concave groove with a radius of curvature smaller than that of the lower surface of the lower cover member so as to allow rotation of the lower friction contact member on the upper surface and corresponds to the concave groove of the lower cover member on the lower surface of the lower friction contact member A second convex surface having a radius of curvature is formed,

상기 안내부재에는 상기 요면부재의 이동방향에 수직한 방향으로 상기 마찰접촉부재의 상하 이동을 안내하기 위한 승강안내부가 형성되어 있고,Wherein the guide member is provided with a lifting / lowering guide portion for guiding upward and downward movement of the friction contact member in a direction perpendicular to the moving direction of the concave member,

상기 승강안내부는 상기 요면부재의 이동방향에 수직한 방향으로 상기 상측 커버부재와 상기 하측 커버부재의 상하 이동도 안내하는 것을 특징으로 하고,The elevation guide portion also guides upward and downward movement of the upper cover member and the lower cover member in a direction perpendicular to the moving direction of the concave member,

상기 제2볼록곡면은 반원통형 곡면인 것이 바람직하다.And the second convex surface is a semi-cylindrical curved surface.

배관지지와 관련하여, 기존의 진동 및 지진에 대하여 여러 가지 장치가 사용되고 있는 데, 상기와 같은 본 발명에 따른 진자형 마찰댐퍼는 주로 기존 완충장치(Snubber)와 관련이 있지만, 그 거동특성이 좀 다르다.With respect to piping support, various devices are used for existing vibration and earthquake. The pendulum-type friction damper according to the present invention as described above is mainly related to a conventional snubber, different.

기존의 완충장치(Snubber)는, 상시의 온도변화에 의한 거동은 아주 작은 하중이 걸리면서 완충작용을 하고, 지진 등의 빠른 하중이 작용할 경우에는 아주 작은 변위 내에서 록업(Lock up)이 되는 특성을 갖고 있다.Conventional shock absorber (snubber) has a characteristic that when it is subjected to a constant temperature change, it performs a cushioning operation while a very small load is applied, and when the fast load such as an earthquake acts, it locks up within a very small displacement I have.

하지만 본 발명에 따른 진자형 마찰 댐퍼는 기존 완충장치(Snubber)와는 그 특성이 달라 어느 정도의 변위를 일으키면서 작용하중을 소산 흡수시키는 댐퍼역할을 한다.However, the pendulum type friction damper according to the present invention differs from the conventional snubber in its characteristics, and acts as a damper for dissipating the acting load while causing a certain displacement.

본 발명에 따르면 마찰접촉부재와 요면부재에 상호간의 유동을 방지하기 위한 유동방지 피안내부와 이를 안내하기 위한 유동방지 안내부가 구비되어 있어 장치를 구성하는 부품 상호간에 흔들림이 생기지 않는다.According to the present invention, there is provided a flow prevention surface for preventing flow between the frictional contact member and the concave member and a flow prevention guide for guiding the flow prevention surface, so that the components constituting the device are not shaken.

본 발명에 따르면 부재간의 슬라이딩 접촉면에 긁힘 현상이 발생하지 않고, 부재 간에 밀착상태를 유지할 수 있어 거동이 원활하다.According to the present invention, a sliding contact surface between members does not cause a scratching phenomenon, and a close contact state can be maintained between the members, so that the behavior is smooth.

본 발명에 따르면 제2볼록곡면을 반원통형 곡면 형태로 제작하여 거동 시 발생하는 수평거동이 최소화된다.According to the present invention, the second convex curved surface is formed into a semi-cylindrical curved surface shape, so that the horizontal movement that occurs during the movement is minimized.

본 발명에 따르면 마찰접촉부재로 엔지니어링 플라스틱, 특히 표면에 별도의 마찰판을 부착하지 않은 초고분자량 피이(UPE)를 사용할 수 있음에 따라 미끄럼 마찰판 부착에 따른 시간과 인력을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.Industrial Applicability According to the present invention, since engineering plastic, especially ultra high molecular weight (UPE) having no friction plate on its surface can be used as a friction contact member, productivity and time and manpower for attaching a sliding friction plate can be reduced and productivity can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 진자형 마찰 댐퍼의 사시도,
도 2는 도 1에 나타낸 진자형 마찰 댐퍼의 부분 파단사시도,
도 3은 도 1의 I-I에 따른 종단면도이고,
도 4는 도 1의 J-J에 따른 평단면도,
도 5는 마찰접촉부재의 사시도,
도 6은 커버부재의 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 진자형 마찰 댐퍼가 배관을 지지하고 있는 상태를 나타낸 사시도이다.
1 is a perspective view of a pendulum type friction damper according to the present invention,
Fig. 2 is a partially broken perspective view of the pendulum type friction damper shown in Fig. 1,
FIG. 3 is a longitudinal sectional view according to II of FIG. 1,
Fig. 4 is a plan sectional view taken along the line JJ in Fig. 1,
5 is a perspective view of the friction contact member,
6 is a perspective view of the cover member,
7 is a perspective view showing a state in which a pendulum type friction damper according to the present invention supports a pipe.

본 발명에 대한 실시 예를 설명하기에 앞서, 본 발명과 관련하여 본 발명자들이 실험하고 연구한 내용을 설명한다.
Before describing the embodiments of the present invention, experiments and studies conducted by the present inventors in connection with the present invention will be described.

본 발명의 실험 및 연구내용Experimental and research contents of the present invention

1. FCD 시험품 설계 1. FCD EUT Design

가. FCD 시험품  end. FCD product

1) FCD(Friction concave damper) : 마찰진자의 원리를 이용한 방진시스템1) FCD (Friction concave damper): Anti-vibration system using principle of friction pendulum

2) 시험품 Type 제작 시험 후 성능 확인하고 미비한 사항 개선2) After checking the performance of the EUT type,

3) 시험품 Type 1, 2, 3으로 장치의 최적화3) Optimization of equipment with EUT Type 1, 2, 3

4) 시험품 설계 및 제작 단계 4) Design and manufacture stage of EUT

○ 시험품 Type 1 ∼ 3 설계 및 제작
○ Design and manufacture of EUT Type 1 ~ 3

나. 시험품 Type 1 설계 및 제작    I. Design and manufacture of EUT Type 1

1) 시험품 Type1 설계1) EUT Type1 design

○ FPB(Friction Pendulum Bearing) 마찰진자 구조에 받침의 연직하중을 구현하기 위한 스프링요소 설계      ○ FPB (Friction Pendulum Bearing) Design of spring element to realize the vertical load on the friction pendulum structure

○ 시험품의 Type1의 형상 총 4가지 요소로 구성     ○ The shape of Type1 of EUT consists of 4 elements in total

○ 4가지 요소 : - 감쇠와 복원력이 구현되는 부분인 마찰진자 요소     Four factors: - Friction pendulum element, which is the part where damping and restoring forces are realized.

- 연직하중을 구현하는 스프링 요소                    - a spring element that implements a vertical load

- 스프링을 압축하는 것을 고정하는 압축고정 요소                    - a compression clamping element that fixes the compression of the spring

- 이들을 연결하는 연결 요소                     - connecting elements connecting them

Figure 112014093352809-pat00001
Figure 112014093352809-pat00001

Figure 112014093352809-pat00002
Figure 112014093352809-pat00002

그림 1. FCD Type1 형상
Figure 1. FCD Type1 Configuration

Figure 112014093352809-pat00003
Figure 112014093352809-pat00003

그림 2. FCD Type1 댐퍼 구조도Figure 2. FCD Type1 Damper Construction

Type 1 장치 물성치Type 1 device property Type1Type1 DescriptionDescription 상부곡률Upper curvature 800 mm800 mm 하부곡률Lower curvature 200 mm200 mm MER-
Spring
MER-
Spring
외경Outer diameter 43 mm43 mm
내경Inner diameter 14 mm14 mm 높이Height 26 mm26 mm 설계 변위Design displacement 100 mm100 mm 항복값Yield value 2.3 kN2.3 kN 유효강성Effective stiffness 0.167 kN/mm0.167 kN / mm

2) 시험품 Type1 제작2) Manufacture of EUT Type1

○ Type 1의 제작도면      ○ Production drawings of Type 1

Figure 112014093352809-pat00004
Figure 112014093352809-pat00005
Figure 112014093352809-pat00004
Figure 112014093352809-pat00005

그림 3 - 1. FCD Type1 제작 도면 1 Figure 3 - 1. FCD Type1 Production Drawing 1

Figure 112014093352809-pat00006
Figure 112014093352809-pat00007
Figure 112014093352809-pat00006
Figure 112014093352809-pat00007

그림 3-2. FCD Type1 제작 도면 2
Figure 3-2. FCD Type1 Production Drawing 2

○ Type 1의 제작      ○ Production of Type 1

Figure 112014093352809-pat00008
Figure 112014093352809-pat00008

그림 4. FCD 시험품 Type1 제작 Figure 4. Production of FCD Type1

다. 시험품 Type2 설계 제작 및 시험    All. Design and manufacture of EUT Type2

1) 시험품 Type2 설계 및 제작1) Design and manufacture of EUT Type2

○ Type2 형상은 마찰진자의 원리를 적용하는 것은 동일하기 때문에 장치가 4가지 요소로 구성되어있는 것은 Type1과 동일     ○ Since Type 2 shape applies the principle of friction pendulum, it is the same as Type 1 that the device is composed of 4 elements.

○ 4가지 요소 : 감쇠와 복원력이 구현되는 부분인 마찰진자 요소     ○ Four elements: Friction pendulum element which is the part where attenuation and restoring force are realized.

연직하중을 구현하는 스프링 요소                    Spring elements that implement a vertical load

스프링을 압축하는 것을 고정하는 압축고정 요소                    A compression-fixing element for fixing the compression of the spring

이들을 연결하는 연결 요소                     Connecting elements connecting them

○ Type2의 개선사항     ○ Type2 improvements

- 지압판과 본체 부분에 발생하는 회전 저항 향상- Improved rolling resistance on the plate and body

- 우레탄의 라미네이트 제거- Removal of laminate from urethane

-원활한 거동을 위해 MER-Spring의 길이를 증가하여 강성 감소- Increase the length of MER-Spring for smooth behavior and decrease rigidity

- 휨이 발생하지 않도록 R값 감소- Decrease R value to prevent warping

Figure 112014093352809-pat00009
Figure 112014093352809-pat00010
Figure 112014093352809-pat00009
Figure 112014093352809-pat00010

그림 5-1. FCD Type2 형상
Figure 5-1. FCD Type2 Configuration

Figure 112014093352809-pat00011
Figure 112014093352809-pat00011

그림 5-2. FCD Type2 구조도Figure 5-2. FCD Type2 structure diagram

Type 2 장치 물성치Type 2 device property Type1Type1 DescriptionDescription 상부곡률Upper curvature 800 mm800 mm 하부곡률Lower curvature 200 mm200 mm MER-SpringMER-Spring 외경Outer diameter 43 mm43 mm 내경Inner diameter 14 mm14 mm 높이Height 50 mm50 mm 설계 변위Design displacement 100 mm100 mm 항복값Yield value 2.8 kN2.8 kN 유효강성Effective stiffness 0.170 kN/mm0.170 kN / mm

2) 시험품 Type2 제작2) Production of EUT Type2

○ Type2의 제작도면      ○ Production drawings of Type 2

Figure 112014093352809-pat00012
Figure 112014093352809-pat00013
Figure 112014093352809-pat00012
Figure 112014093352809-pat00013

Figure 112014093352809-pat00014
Figure 112014093352809-pat00015
Figure 112014093352809-pat00014
Figure 112014093352809-pat00015

그림 6. FCD 시험품 Type2 제작 도면 Figure 6. Production Drawing of Type 2 FCD Product

○ Type2의 제작 ○ Production of Type2

Figure 112014093352809-pat00016
Figure 112014093352809-pat00017
Figure 112014093352809-pat00018
Figure 112014093352809-pat00016
Figure 112014093352809-pat00017
Figure 112014093352809-pat00018

그림 7. FCD 시험품 Type2 제작
Figure 7. Production of FCD Type2

라. 시험품 Type3 설계 제작 및 시험  la. Design and manufacture of EUT Type3

1) 시험품 Type3 설계 및 제작1) Design and manufacture of EUT Type3

○ Type3의 형상의 총 4가지 부분의 구성은 Type 1과 2와 동일     ○ The configuration of the total 4 parts of the shape of Type 3 is the same as Type 1 and 2

○ 4가지 요소 : - 감쇠와 복원력이 구현되는 부분인 마찰진자 요소     Four factors: - Friction pendulum element, which is the part where damping and restoring forces are realized.

- 연직하중을 구현하는 스프링 요소                    - a spring element that implements a vertical load

- 스프링을 압축하는 것을 고정하는 압축고정 요소                    - a compression clamping element that fixes the compression of the spring

이들을 연결하는 연결 요소                     Connecting elements connecting them

○ Type3의 개선사항     ○ Improvements in Type3

-몸체의 2단 구성으로 거동 시 유격 최소화- Two-stage configuration of the body minimizes the movement when moving

-이전 Type들은 Cylinder와 Cover가 모두 철이므로 거동 시 매끄럽지 않고 긁히는 현상이 발생하였기 때문에 Type3은 Cover를 Engineering plastic으로 교체하여 미끄러짐에 대한 저항을 감소시켜 원활한 거동을 유도함.- In previous types, since the cylinder and cover are both made of iron, it is not smooth and scratching occurs. Therefore, Type3 is replaced with engineering plastic to reduce the resistance to slip to induce smooth behavior.

- Type2보다 거동을 원활하게하기 위해 R값을 줄여 반구의 형태로 제작하여 거동 시 발생하는 수평거동 최소화- In order to make the behavior more smooth than Type 2, the R value is reduced to form a hemispherical shape to minimize the number of horizontal movements

- Bearing과 마찰재를 하나로 통합- Combine bearing and friction material

- 마찰요소의 재질 : UPE- Material of friction element: UPE

Figure 112014093352809-pat00019
Figure 112014093352809-pat00020
Figure 112014093352809-pat00019
Figure 112014093352809-pat00020

그림 8. FCD Type3 형상
Figure 8. FCD Type3 Shape

Figure 112014093352809-pat00021
Figure 112014093352809-pat00021

그림 9. FCD Type3 구조도
Figure 9. Structure of FCD Type3

Type 3장치 물성치Type 3 device property Type1Type1 DescriptionDescription 상부곡률Upper curvature 1000 mm1000 mm 하부곡률Lower curvature 25 mm25 mm MER-
Spring
MER-
Spring
외경Outer diameter 45 mm45 mm
내경Inner diameter 12.5 mm12.5 mm 높이Height 40 mm40 mm 설계 변위Design displacement 85 mm85 mm 항복값Yield value 4.8 kN4.8 kN 유효강성Effective stiffness 0.170 kN/mm0.170 kN / mm

Figure 112014093352809-pat00022
Figure 112014093352809-pat00023
Figure 112014093352809-pat00022
Figure 112014093352809-pat00023

Figure 112014093352809-pat00024
Figure 112014093352809-pat00025
Figure 112014093352809-pat00024
Figure 112014093352809-pat00025

Figure 112014093352809-pat00026
Figure 112014093352809-pat00027
Figure 112014093352809-pat00026
Figure 112014093352809-pat00027

그림 10. FCD Type3 제작 도면 Figure 10. FCD Type3 Production Drawing

Figure 112014093352809-pat00028
Figure 112014093352809-pat00029
Figure 112014093352809-pat00028
Figure 112014093352809-pat00029

Figure 112014093352809-pat00030
Figure 112014093352809-pat00031
Figure 112014093352809-pat00030
Figure 112014093352809-pat00031

그림 11. FCD Type3 제작
Figure 11. FCD Type3 production

2. 시험품 FEM 해석 2. Analysis of FEM of EUT

가. FEM 해석 시험품 선정   end. FEM analysis EUT selection

○ FCD 시험품 중 가장 최적화된 설계인 Type3으로 결정     ○ Determined by Type3, the most optimized design among FCD products

○ 시험품 Type 3     ○ EUT Type 3

- 장치의 몸체는 2단 구성으로 거동 시 발생하는 유격 최소화- The body of the device has a two-stage structure, minimizing the occurrence of the movement

- 마찰력을 유도하는 상부 연직하중을 구현하기 위해 스프링 요소를 사용- Use spring elements to implement upper vertical loads that induce frictional forces.

- 구면의 R값은 반구의 형태로 거동 시 발생할 수 있는 수평거동 최소화- The R value of the spherical surface is the shape of the hemisphere.

- Bearing을 UPE로 제작- Bearing made by UPE

- 유도된 마찰력을 통해 중력 마찰진자 원리 적용- Apply the principle of gravitational friction pendulum through induced friction

○ Type 3 설계 변수      ○ Type 3 design variables

Type 3 설계 변수Type 3 design variables 구 분 division 내 용Contents AnsysAnsys ABAQUS ABAQUS 상부 곡률Upper curvature 1000mm1000mm 하부 곡률Lower curvature 25mm25mm 20mm20mm 스프링 강성Spring stiffness 1,565N/mm1,565 N / mm 스프링 선 압축량 Spring Line Compression Amount 22mm22mm 적용 마찰계수 Coefficient of friction 0.120.12 설계 변위Design displacement ±85mm± 85mm

Figure 112014093352809-pat00032
Figure 112014093352809-pat00032

그림 12. 시험품 형상(Type3)
Figure 12. EUT shape (Type 3)

나. Ansys 장치 해석   I. Ansys Device Interpretation

○ 거동이 발생하는 부분 Ansys 해석      ○ Analysis of the part where the behavior occurs

- Ansys v15.0를 통한 거동 해석으로 FCD의 거동 확인 - Analysis of behavior of FCD by analysis of behavior through Ansys v15.0

- 거동해석을 하는 부분 : 일반 마찰진자 댐퍼의 실제 감쇠와 복원력이 구현되는 부분- Part of the behavior analysis: The part where the actual damping and restoring force of the general friction pendulum damper is implemented

- 경계 조건 : Center Rod와 Cylinder는 면의 평행한 방향으로 움직임을 허용하고 면의 수직방향에 대해서 고정하는 Frictionless Support Condition으로 적용- Boundary condition: Center Rod and Cylinder are allowed to move in parallel direction and fixed to the vertical direction of face.

- 하중 조건 : Center Rod에 40mm의 강제 변위를 적용
- Load condition: Apply 40mm forced displacement to center rod

Figure 112014093352809-pat00033
Figure 112014093352809-pat00033

그림 13. 장치의 거동해석 부분
Figure 13. Behavior analysis part of the device

Figure 112014093352809-pat00034
Figure 112014093352809-pat00034

그림 14. 장치의 경계 조건Figure 14. Device boundary conditions

- 접촉 조건- Contact conditions

■ Bearing과 닿는 부분인 Center Rod, Cylinder에 Frictional Condition적용■ Apply Frictional Condition to Center Rod and Cylinder which contact bearing

■ Center Rod & Bearing Contact Condition■ Center Rod & Bearing Contact Condition

Frictional Condition ; Center Rod = Target SurfaceFrictional Condition; Center Rod = Target Surface

Bearing = Contact Surface                     Bearing = Contact Surface

Frictional coefficient =0.12                     Frictional coefficient = 0.12

■ Cylinder & Bearing Contact Condition■ Cylinder & Bearing Contact Condition

Frictional Condition ; Cylinder = Target SurfaceFrictional Condition; Cylinder = Target Surface

Bearing = Contact Surface                      Bearing = Contact Surface

Frictional coefficient =0.12                     Frictional coefficient = 0.12

Figure 112014093352809-pat00035
Figure 112014093352809-pat00036
Figure 112014093352809-pat00037
Center Rod-Bearing Bearing-Cylinder Cylinder-Spring
Figure 112014093352809-pat00035
Figure 112014093352809-pat00036
Figure 112014093352809-pat00037
Center Rod-Bearing Bearing-Cylinder Cylinder-Spring

그림 15. 장치의 면 접촉 조건- Mesh 산정Figure 15. Surface contact condition of device - Mesh calculation

- Mesh 산정 - Mesh calculation

■ 너무 짧게 하는 경우에는 정해에 근접하지만 시간과 속도가 오래 걸리기 때문에 Bearing과의 접촉 부분에 대해서만 짧게 산정■ If it is too short, close to the correct solution, but because it takes a long time and speed,

■ 속도와 정확성을 위해 Mapped Faced Meshing을 이용하여 사각형요소 사용■ Use square elements for mapped faced meshing for speed and accuracy

Figure 112014093352809-pat00038
Figure 112014093352809-pat00038

Figure 112014093352809-pat00039
Figure 112014093352809-pat00040
Figure 112014093352809-pat00041
Figure 112014093352809-pat00039
Figure 112014093352809-pat00040
Figure 112014093352809-pat00041

그림 16-1. 장치의 Mesh 형상 1Figure 16-1. Mesh shape of the device 1

Figure 112014093352809-pat00042
Figure 112014093352809-pat00042

Total FigureTotal Figure

그림 16-2. 장치의 Mesh 형상 2
Figure 16-2. Mesh shape of device 2

Part별 Node와 Element 개수Number of Nodes and Elements per Part 구 분division Center RodCenter Rod BearingBearing CylinderCylinder SpringSpring NodeNode 25082508 12421242 10521052 371371 Element Element 15001500 935935 14621462 240240

- Ansys 해석결과
- Ansys analysis result

Figure 112014093352809-pat00043
Figure 112014093352809-pat00043

그림 17. Ansvs 해석결과 응력 비교
Figure 17. Ansvs analysis result Stress comparison

Ansys해석결과 응력 비교Ansys analysis result Stress comparison 구 분division SM490SM490 Center RodCenter Rod 항복강도Yield strength 인장강도The tensile strength 허용응력Allowable stress 응력Stress 333.367333.367 510.133510.133 210210 33.0433.04 안전율 Safety factor -- 6.46.4

■ 응력분포를 보면, 거동 시 발생하는 응력이 대칭적으로 고른 것을 확인 할 수 있으며 Center Rod의 최대로 발생하는 응력은 33.04MPa로 허용응력보다 6배 높은 안전율을 확보■ Stress distribution shows symmetrically selected stresses. The maximum stress of the center rod is 33.04MPa, which is 6 times higher than the allowable stress.

■ 고른 응력분포는 마찰진자 댐퍼의 내구성이 좋은 것으로 판단
■ Even stress distribution is judged to be good for durability of friction pendulum damper

Figure 112014093352809-pat00044
Figure 112014093352809-pat00044

그림 18. 마찰진자 댐퍼의 거동식과 해석결과의 하중이력곡선 비교 Figure 18. Behavior equation of frictional pendulum damper and comparison of load hysteresis curve of analysis result

설계 값과 해석 값 비교Comparison of design value and analytical value 구 분division 시험 조건 Exam conditions EDCEDC
(kN·mm)(kN · mm)
KK effeff
(kN/mm)(kN / mm)
비선형 설계 값Nonlinear design value 변위 40mmDisplacement 40mm 774.073774.073 0.1720.172 Ansys 해석 값 Ansys interpreted value 767.263767.263 0.1700.170 오차error -- 0.8%0.8% 1%One%

■ 거동이론에 의한 설계 값과 Ansys해석 값 비교 시 EDC, keff는 각각 0.8%, 1%로 1%미만의 오차로 일치하는 것 확인■ EDC and k eff are 0.8% and 1%, respectively, when compared with the design value by the theory of behavior and Ansys analysis value.

■ FCD 장치의 변위별 해석 결과
■ Analysis results of displacement of FCD device

Figure 112014093352809-pat00045
Figure 112014093352809-pat00045

그림 19. 변위별 장치의 Ansys 해석 결과 비교
Figure 19. Comparison of Ansys analysis results of displacement-dependent devices

Figure 112014093352809-pat00046
Figure 112014093352809-pat00046

그림 20. 20mm일 때의 해석과 설계 값 비교
Figure 20. Analysis and design value comparison at 20mm

Figure 112014093352809-pat00047
Figure 112014093352809-pat00047

그림 21. 40mm일 때의 해석과 설계 값 비교
Figure 21. Analysis and design value comparison at 40mm

Figure 112014093352809-pat00048
Figure 112014093352809-pat00048

그림 22. 90mm일 때의 해석과 설계 값 비교
Figure 22. Analysis and design value comparison at 90mm

변위별 해석 결과Analysis result by displacement 시험 종류Test Type Qd(Qd ( kNkN )) EDC(EDC ( kNkN ·· mmmm )) KK effeff (( kNkN // mmmm )) DampingDamping (%)(%) 해석Translate 설계design 오차error 해석Translate 설계design 오차error 해석Translate 설계design 오차error 해석Translate 설계design 오차error 20mm20mm 4.84.8 4.94.9 2%2% 374.5374.5 377.2377.2 1%One% 0.2860.286 0.2880.288 1%One% 52.052.0 52.252.2 0%0% 40mm40mm 4.94.9 4.94.9 0%0% 767.3767.3 774.1774.1 1%One% 0.1700.170 0.1700.170 0%0% 44.944.9 45.445.4 1%One% 90mm90mm 4.94.9 4.94.9 0%0% 1896.11896.1 1878.61878.6 1%One% 0.1190.119 0.1180.118 1%One% 31.431.4 31.331.3 0%0%

■ FCD 장치의 변위별 해석 결과■ Analysis results of displacement of FCD device

ㅇ 장치의 변위에 따른 거동특성을 확인하기 위해 변위별로 해석 수행 ㅇ Perform analysis by displacement to check the behavior characteristics of the device due to displacement

ㅇ 20mm, 40mm, 90mm에 대한 하중이력곡선 동일하게 거동ㅇ Load hysteresis curve for 20mm, 40mm, 90mm behaves in the same way

ㅇ 변위가 증가하면 Qd는 동일하나 2차 강성이 90mm가 되면서 0.046에서 0.065로 증가하는 것으로 보면 변위가 증가하면서 Hardening이 발생하는 것으로 판단When the displacement increases, the Qd is the same, but as the secondary stiffness increases from 0.046 to 0.065 as the stiffness becomes 90 mm, it is judged that the hardening occurs due to the increase of the displacement

ㅇ 거동이론의 비선형성 반영의 타당성을 보이기 위해 변위가 증가함에 따른 Ansys해석 값과 설계 값 비교ㅇ To show the validity of the nonlinearity of the behavior theory, ansys analysis value and design value with increase of displacement

ㅇ 해석 값과 설계 값의 오차는 최대 2% 미만으로 장치의 비선형성에 대한 거동이론의 타당성 입증ㅇ The error between the interpretation value and the design value is less than 2% at maximum, proving the validity of the behavior theory for the nonlinearity of the device.

■ FCD 장치의 spring 면압별 해석 결과 ■ Analysis result of spring surface pressure of FCD device

Figure 112014093352809-pat00049
Figure 112014093352809-pat00049

그림 23. spring 면압별 장치의 Ansys 해석 결과 비교
Figure 23. Comparison of Ansys analysis results for each device with spring pressure

면압별 해석 결과Analysis results by surface pressure 시험 종류Test Type QdQd
(kN)(kN)
EDCEDC
(kNㅇmm)(kN mm)
KK effeff
(kN/mm)(kN / mm)
DampingDamping
(%)(%)
5mm압축5mm compression 2.22.2 359.706359.706 0.0820.082 43.643.6 11mm압축11mm compression 4.94.9 767.263767.263 0.1700.170 44.944.9 30mm압축30 mm compression 13.113.1 2046.9842046.984 0.4460.446 45.745.7

ㅇ 장치 spring의 압축에 따른 거동특성을 확인하기 위한 해석 수행ㅇ Perform analysis to check the behavior characteristics of compression spring of device spring

ㅇ spring 총길이 40mm에 대해 5mm, 11mm, 30mm 압축량에 따른 해석 결과 spring의 압축에 따른 항복값 증가 ㅇ spring As a result of analysis on compression length of 5mm, 11mm, 30mm for 40mm, yield value

ㅇ 압축량이 클수록 마찰계수 감소ㅇ The larger the compression amount, the lower the friction coefficient

ㅇ 장치 spring의 압축량에 따른 거동 경향을 확인했으며 시험 시 spring의 압축량이 클수록 마찰계수가 감소할 것으로 예측
ㅇ The behavior tendency according to the compression amount of the device spring was confirmed, and it is predicted that the friction coefficient decreases as the spring compression amount increases

○ 거동이 발생하지 않는 부분 Ansys 해석      ○ Ansys analysis of non-behavioral part

- 해석 부분 : 구조물에 거동이 발생하지 않는 부분으로 FCD장치에서 마찰진자부분을 제외한 부분.- Interpretation part: the part of the structure where no behavior occurs, excluding the friction pendulum part in the FCD device.

- 경계 조건 : Plug는 Bar를 이용하여 장치를 시험기에 고정시키는 역할을 하므로 Compression only support를 적용 - Boundary condition: The plug is used to fix the device to the tester using the bar.

- 하중 조건 : 거동 시 발생하는 하중은 cylinder의 위치에서 받기 때문에 발생하는 최대하중을 Bearing Load로 재하
- Load condition: Bearing load is applied to the maximum load that occurs because the load generated in the behavior is received at the cylinder position.

Figure 112014093352809-pat00050
Figure 112014093352809-pat00050

그림 24. Non-behavior 장치의 경계조건
Figure 24. Boundary conditions for non-behavior devices

- 접촉 조건 및 mesh 산정 - Contact conditions and mesh calculation

■ 접촉 조건■ Contact conditions

Friction Pendulum을 잡아주는 Cover부분으로 각 요소간의 결합은 Bonded Condition으로 설정 The Friction Pendulum is a cover part that catches the pendulum.

■ mesh 산정■ mesh calculation

비선형적 요소가 없기 때문에 앞서 해석한 것과는 달리 mesh를 세밀하게 할 필요 없음 (coarse size로 설정)Since there is no nonlinear element, it is not necessary to fine-tune the mesh (set to coarse size)

- Ansys 해석 결과 - Ansys analysis result

■ 변위 분포 ■ Displacement distribution

ㅇ 장치의 Cover부분을 해석한 결과를 보면, Bearing Force 힘의 방향에 따라 변위가 발생하는 것을 확인할 수 있음. ㅇ The result of the analysis of the cover part of the device shows that the displacement occurs according to the direction of the bearing force force.

ㅇ 응력 분포에서와 같이 Cylinder부분에서 Cover끝 부분이 하중에 취약하나 최대하중에 의한 파단은 발생하지 않음. ㅇ As in the stress distribution, the end of the cover in the cylinder section is vulnerable to the load, but the fracture due to the maximum load does not occur.

■ 응력 분포■ Stress distribution

ㅇ Support부분에 응력 집중 발생 ㅇ Concentration of stress in support part

ㅇ 힘이 x방향으로 가해지는데 Support가 힘에 따른 변위를 억제하기 때문에 양 끝에서 응력이 집중되는 현상 발생ㅇ Since the force is applied in the x direction, the stress is concentrated at both ends because the support suppresses the displacement due to the force.

ㅇ 응력이 집중되는 곳의 최대응력과 SM490강재의 허용응력과 비교할 때 FCD 장치는 안전율 6 확보ㅇ Compared with the maximum stress in the stress concentration area and the allowable stress of SM490 steel, the FCD device has a safety factor of 6

Ansys해석결과 응력 비교Ansys analysis result Stress comparison 구 분division SM490SM490 PlugPlug CylinderCylinder 항복강도Yield strength 인장강도The tensile strength 허용응력Allowable stress 응력Stress 333.367333.367 510.133510.133 210210 35.32635.326 23.18123.181 안전율 Safety factor -- 5.95.9 9.19.1

Figure 112014093352809-pat00051
Figure 112014093352809-pat00052
Figure 112014093352809-pat00051
Figure 112014093352809-pat00052

Stress distribution Displacement distributionStress distribution Displacement distribution

Figure 112014093352809-pat00053
Figure 112014093352809-pat00053

Stress distributionStress distribution

그림 25. Non behavior ansys 해석 결과
Figure 25. Non-behavior analysis result

Figure 112014093352809-pat00054
Figure 112014093352809-pat00054

그림 26. Non behavior ansys 시간별 응력 분포
Figure 26. Non-behavioral stress distribution over time

○ 장치 해석 결론      ○ Device Analysis Conclusion

- 장치의 거동이론을 입증하기 위해 Ansys해석과 비교- Comparison with Ansys analysis to demonstrate the behavior of the device

- 거동이론에 따른 설계 값과 유한요소 해석에 의한 해석 결과가 2% 이내로 매우 근사한 차이를 나타냄- Design values according to behavioral theory and analysis results by finite element analysis show very close difference within 2%

- 장치 해석을 통해 거동 시 발생하는 최대 응력에 대해 안전율 6 확보로 장치의 신뢰성을 확인
- Confirm the reliability of the device by securing the safety factor 6 against the maximum stress occurring during the behavior through device analysis.

다. ABAQUS 장치 해석   All. ABAQUS device interpretation

○ 해석 모델    ○ Analytical model

시험품 해석을 위하여 범용프로그램인 ABAQUS 이용Using the general purpose program ABAQUS

Figure 112014093352809-pat00055
Figure 112014093352809-pat00055

그림 27. 해석 모델
Figure 27. Analytical model

Figure 112014093352809-pat00056
Figure 112014093352809-pat00056

그림 28. 모델 상세도
Figure 28. Model Details

해석 재료 물성치Analytical material properties 방진기 구성요소Anti-vibration component 탄성계수 (MPa)Modulus of elasticity (MPa) 프아송비Poe Songbi CapCap 205,000205,000 0.30.3 SpringSpring 42.542.5 0.460.46 Bearing PlateBearing Plate 205,000205,000 0.30.3 BearingBearing 40004000 0.40.4 BodyBody 40004000 0.40.4 Center ShaftCenter Shaft 205,000205,000 0.30.3 Concave PlateConcave Plate 205,000205,000 0.30.3

○ 접촉 조건    Contact conditions

방진장치는 여러 부품이 하나의 구성품으로 작용하므로 접촉되는 면에 대한 정의가 해석에서 중요함Since the anti-vibration device acts as a component of several components, the definition of the contact surface is important in the analysis.

Figure 112014093352809-pat00057
Figure 112014093352809-pat00057

그림 29. 접촉면에 대한 마찰 정의
Figure 29. Definition of friction on contact surfaces

접촉면 조건Contact surface conditions 접촉면 정의Contact surface definition 마찰 계수Coefficient of friction Concave Plate - BodyConcave Plate - Body 00 Concave Plate - BearingConcave Plate - Bearing 0.120.12 Bearing - Bearing plateBearing - Bearing plate 0.120.12 Bearing plate - SpringBearing plate - Spring 00 Spring - CapSpring - Cap 00 Center shaft - Cap, Spring, Bearing, Bearing plateCenter shaft - Cap, Spring, Bearing, Bearing plate 00


○ 하중 조건○ Load condition

하중조건은 변위제어 방법 도입Load condition introduced displacement control method

Figure 112014093352809-pat00058
Figure 112014093352809-pat00058

그림 30. 하중 입력방법
Figure 30. Load input method

○ 해석 결과    ○ Analysis result

Figure 112014093352809-pat00059
Figure 112014093352809-pat00060
Figure 112014093352809-pat00059
Figure 112014093352809-pat00060

그림 Bearing 응력 분포 그림 Bearing Plate 응력 분포
Figure Bearing stress distribution Figure Bearing plate stress distribution

Figure 112014093352809-pat00061
Figure 112014093352809-pat00062
Figure 112014093352809-pat00061
Figure 112014093352809-pat00062

그림 Concave Plate 응력분포 그림 Spring 응력 분포
Figure Concave Plate stress distribution Figure Spring stress distribution

Figure 112014093352809-pat00063
Figure 112014093352809-pat00064
Figure 112014093352809-pat00063
Figure 112014093352809-pat00064

그림 Center Shaft 응력 분포 그림 Cap 응력분포
Figure Center Shaft stress distribution Figure Cap stress distribution

그림 31. ABAQUS 해석 결과 Part별 응력 분포
Figure 31. Stress distribution by ABAQUS analysis result

Figure 112014093352809-pat00065
Figure 112014093352809-pat00065

그림 32. ABAQUS 해석 결과 응력 분포
Figure 32. Results of ABAQUS analysis Stress distribution

Figure 112014093352809-pat00066
Figure 112014093352809-pat00066

그림 33. ABAQUS 해석 결과 Body 응력 분포 Figure 33. ABAQUS analysis result Body stress distribution

ABAQUS해석결과 응력 비교ABAQUS analysis result stress comparison 구 분division SM490SM490 CenterCenter RodRod ( ( MaxMax )) 항복강도Yield strength 인장강도The tensile strength 허용응력Allowable stress 응력Stress 333.367333.367 510.133510.133 210210 37.7837.78 안전율 Safety factor -- 5.565.56

Figure 112014093352809-pat00067
Figure 112014093352809-pat00067

그림 34. 해석결과의 하중이력곡선
Figure 34. Load hysteresis curve of analysis result

- 해석 결과 항복하중은 4.01kN, 유효강성은 0.147kN/mm로 나타남.    - As a result, yielding load is 4.01kN and effective stiffness is 0.147kN / mm.

- 40mm 변위 시 발생하는 최대하중은 5.862kN임.    - The maximum load generated at 40mm displacement is 5.862kN.

- 스프링 압축력이 같을 경우 곡률 반경의 변화에 따른 해석 수행.     - Perform analysis according to change of radius of curvature when spring compressive force is same.

- 곡률반경이 달라도 항복하중은 비슷하나 곡률반경이 커질수록 유효강성은 작아짐.- Even though the radius of curvature is different, the yield load is similar but the effective stiffness decreases as the radius of curvature increases.

- 유효강성은 곡률반경에 의한 변형량 차이에 의해 발생하는 것으로 판단
- It is judged that the effective stiffness is caused by the difference in deformation due to the radius of curvature.

Figure 112014093352809-pat00068
Figure 112014093352809-pat00068

그림 35. 스프링 5mm 압축 시
Figure 35. Spring 5 mm compression

Figure 112014093352809-pat00069
Figure 112014093352809-pat00069

그림 36. 스프링 10mm 압축 시
Figure 36. Spring 10 mm compression

Figure 112014093352809-pat00070
Figure 112014093352809-pat00070

그림 37. 스프링 13.4mm 압축 시Figure 37. Spring 13.4 mm compression

3. 시험품 시험3. EUT test

가. 시험품 시험 목적    end. Purpose of Testing

○ 마찰진자 원리를 적용한 기계식 방진시스템에 대해 설계 및 제작하였고, 거동시험을 통한 시험 결과를 분석하여 Type별 시험품의 성능에 대한 정보를 얻고 미비한 점이나 한계성을 고려하여 개선 사항을 도출하기 위함.
○ To design and manufacture a mechanical vibration damping system using friction pendulum principle and to analyze the test results through the behavior test to obtain information on the performance of the specimens for each type and to draw out improvements by taking into account the weak points and limitations.

나. 시험 내용   I. Exam contents

○ 2축 동적 시험기에 마찰력을 구현하기 위해 MER-Spring을 지그에 고정시킨 뒤 압축하며, 압축을 한 장치를 시험기에 고정시킨 후 기본 특성 시험 및 의존성 시험을 수행함.
○ In order to realize the friction force in the 2-axis dynamic tester, the MER-Spring is fixed to the jig and then compressed. After the compression device is fixed to the tester, basic property test and dependency test are performed.

Figure 112014093352809-pat00071
Figure 112014093352809-pat00071

그림 38. 2축 동적 시험기
Figure 38. Two-axis dynamic tester

2축 동적 시험기 제원 2-Axis Dynamic Tester Specification 최대 용량Maximum capacity 연직 : 100kN, 수평 : 50kNVertical: 100 kN, Horizontal: 50 kN 최대 변위(stroke)Maximum displacement (stroke) 연직 : ±75mm, 수평 : ±100mmVertical: ± 75mm, Horizontal: ± 100mm 최대 속도Maximum speed 연직 : 100mm/sec, 수평 : 200mm/sec
단, 2축 동시에 사용 시 연직, 수평 100mm/sec
Vertical: 100mm / sec, Horizontal: 200mm / sec
However, when using two axes simultaneously, vertical, horizontal 100mm / sec
측정 항목Metrics 하중-변위Load-displacement 측정 센서Measuring sensor 로드셀(Interface 1020), 변위센서(LVDT200mm)A load cell (Interface 1020), a displacement sensor (LVDT 200mm) 크기(Approx)Size (Approx) 2350mm*1170mm*1650mm2350mm * 1170mm * 1650mm 무게(Approx)Weight (Approx) 1.5ton1.5 ton

○ 변위별 거동 시험○ Behavior test by displacement

- 원자력발전소에서 배관을 지지하는 Damper의 경우 사하중에 의한 변위에서부터 열응력으로 인하여 발생하는 열 변위, 동하중에 의해 발생할 수 있는 충격 및 진동에 대하여 그 성능을 유지 할 수 있어야 함.- In the case of a damper supporting piping in a nuclear power plant, it must be able to maintain its performance against shocks and vibrations that may be caused by thermal deformation due to dead load, thermal stress, and dynamic load.

- 다양한 변위에 대해서 Damper가 정상적인 성능을 유지하는지 확인하기 위해 변위를 달리하여 거동양상을 확인하는 시험을 수행.
- To verify that the damper maintains normal performance for various displacements, perform a test to check the behavior by varying the displacement.

○ 속도별 거동 시험     ○ Behavior test by velocity

-FCD장치는 거동 시 마찰에 의한 에너지 소산이 발생.-FCD device generates energy dissipation due to friction during movement.

-대부분의 마찰재는 미끌림 속도에 따라 마찰계수가 변화- Most friction materials have friction coefficient varying according to slip speed

-속도에 따른 거동양상을 확인하기 위해 시험을 수행함.- The test is performed to confirm the behavior according to the speed.

○ 내구성 시험      ○ Durability test

- 구조물을 지지하는 Damper의 경우 원자력 발전소의 정상 운전 시에도 작동하기 때문에 교체 및 유지관리가 간편해야하며 오랜 시간 동안 그 성능을 유지할 수 있어야 함.- The damper supporting the structure also operates during the normal operation of the nuclear power plant, so it should be easy to replace and maintain and to maintain its performance for a long time.

- 상시 외에 지진이 발생하거나 동하중이 발생할 시에는 배관에 수십 회에 이르는 변위가 발생할 수 있음.- In case of earthquake or dynamic load other than usual, displacement may occur several times in piping.

- 수십 회의 변위 발생 후에도 장치가 정상적인 성능을 유지할 수 있는지 확인하기 위한 시험을 수행함.
- Perform tests to ensure that the device can maintain normal performance after several tens of displacements.

다. 시험 방법   All. Test Methods

○ 시험품 Type 1 시험 방법     ○ EUT Type 1 Test Method

-FCD장치를 2축 동적시험기에 설치 → MER-Spring을 압축 → 속도 100mm/sec로 0mm∼85mm에 대해서 기본 특성 시험을 수행 → 변위별 특성 시험을 위해 6cycle 20mm,50mm에 대해 시험 수행 → 변위 50mm에 대해서 속도별 시험 5mm/sec, 100mm/sec 시험 수행- Install FCD device in 2-axis dynamic tester → Compress MER-Spring → Perform basic property test for 0mm ~ 85mm at velocity of 100mm / sec → Test for 6 cycle 20mm, 50mm for displacement characteristic test → Test for displacement 50mm Speed test 5 mm / sec and 100 mm / sec test

Type 1 장치 특성 시험 종류Type 1 Device Characteristics Test Type 시험 종류Test Type 시험 방법Test Methods 상세 시험 방법Detailed test method 변위 의존성Displacement dependence 시험 변위Test displacement 20mm20mm - 시험속도 : 100mm/sec
- 변위형태 : Sine Wave
- 왕복횟수 : 6회
- Test speed: 100mm / sec
- Displacement type: Sine Wave
- Number of roundtrips: 6 times
50mm50mm 속도 의존성Speed dependence 시험 속도Test speed 5mm/sec5mm / sec - 시험변위 : ±50mm
- 변위형태 : Sine Wave
- 왕복횟수 : 6회
- Test displacement: ± 50mm
- Displacement type: Sine Wave
- Number of roundtrips: 6 times
100mm/sec100mm / sec

Figure 112014093352809-pat00072
Figure 112014093352809-pat00072

그림 39. Type1 시험 전경Figure 39. Type1 trial foreground

○ 시험품 Type 2 시험 방법     ○ EUT Type 2 Test Method

-FCD장치를 2축 동적시험기에 설치 → MER-Spring을 압축 → 속도 100mm/sec로 0mm∼85mm에 대해서 본 특성 시험을 수행 → 변위별 특성 시험을 위해 10cycle 40mm, 45mm에 대해 시험 수행 → 변위 45mm, 속도 100mm/sec에 대해서 내구성을 확인하기 위해 5cycle, 10cycle, 100cycle 시험 수행
- Install FCD device in 2-axis dynamic tester → Compress MER-Spring → Perform this characteristic test for 0mm ~ 85mm at speed of 100mm / sec → Perform 10 cycles for 40mm and 45mm test for displacement characteristic → Test for displacement 45mm , 5 cycle, 10 cycle, and 100 cycle tests were performed to confirm the durability against the speed of 100 mm / sec

Type 2 장치 특성 시험 종류Type 2 Device Characteristics Test Type 시험 종류Test Type 시험 방법Test Methods 상세 시험 방법Detailed test method 변위 의존성Displacement dependence 시험 변위Test displacement 40mm40mm - 시험속도 : 100mm/sec
- 변위형태 : Sine Wave
- 왕복횟수 : 10회
- Test speed: 100mm / sec
- Displacement type: Sine Wave
- Number of round trips: 10 times
45mm45mm 내구성 시험Durability test 시험 횟수Number of tests 5cylce5cylce - 시험변위 : ±45mm
- 시험속도 : 100mm/sec
- 변위형태 : Sine Wave
- Test displacement: ± 45 mm
- Test speed: 100mm / sec
- Displacement type: Sine Wave
10cycle10cycle 100cycle100cycle

Figure 112014093352809-pat00073
Figure 112014093352809-pat00073

그림 40. Type2 시험 전경
Figure 40. Type 2 trial foreground

○ 시험품 Type 3 시험 방법     ○ EUT Type 3 Test Method

-FCD장치를 2축 동적시험기에 설치 → MER-Spring을 압축 → 속도 100mm/sec로 0mm∼85mm에 대해서 기본 특성 시험을 수행 → 변위 35mm에 대해서 10cycle에 대한 시험 수행 → 변위 40mm 에 대해서 속도별 시험 1mm/sec~200mm/sec 시험 수행
- Install FCD device in 2-axis dynamic tester → Compress MER-Spring → Perform basic characteristic test for 0mm ~ 85mm at velocity of 100mm / sec → Perform test for 10 cycles for displacement 35mm → Test by speed for displacement 40mm Perform 1 mm / sec to 200 mm / sec test

Type 3 장치 특성 시험 종류Type 3 Device Characteristics Test Type 시험 종류Test Type 시험 방법Test Methods 상세 시험 방법Detailed test method 기본 시험Basic test 시험 변위Test displacement 35mm35mm - 시험속도 : 100mm/sec
- 변위형태 : Sine Wave
- 왕복횟수 : 10회
- Test speed: 100mm / sec
- Displacement type: Sine Wave
- Number of round trips: 10 times
속도 의존성Speed dependence 시험 속도Test speed 1mm/sec1mm / sec - 시험변위 : ±40mm
- 변위형태 : Sine Wave
- 왕복횟수 : 5회
- Test displacement: ± 40 mm
- Displacement type: Sine Wave
- Number of round trips: 5 times
20mm/sec20mm / sec 100mm/sec100mm / sec 200mm/sec200mm / sec 내구성 시험Durability test 시험 횟수Number of tests 10,000 Cycle10,000 Cycle - 시험변위 : ±5mm
- 시험속도 : 20mm/sec
- 변위형태 : Sine Wave
- Test displacement: ± 5 mm
- Test speed: 20mm / sec
- Displacement type: Sine Wave

Figure 112014093352809-pat00074
Figure 112014093352809-pat00074

그림 41. Type3 시험 전경
Figure 41. Type 3 trial foreground


4.  4. 시험품EUT 시험 분석 Test analysis

가. Type 1 시험   end. Type 1 test

○ 시험 결과
○ Test results

Figure 112014093352809-pat00075
Figure 112014093352809-pat00075

그림 42. 변위 20mm 속도 100mm/sec 하중이력곡선
Figure 42. Displacement 20mm Speed 100mm / sec Load Hysteresis Curve

Figure 112014093352809-pat00076
Figure 112014093352809-pat00076

그림 43. 변위 50mm 속도 100mm/sec 하중이력곡선
Figure 43. Displacement 50mm Speed 100mm / sec Load Hysteresis Curve

Figure 112014093352809-pat00077
Figure 112014093352809-pat00077

그림 44. 변위 50mm 속도 5mm/sec 하중이력곡선
Figure 44. Displacement 50mm Speed 5mm / sec Load Hysteresis Curve

Figure 112014093352809-pat00078
Figure 112014093352809-pat00078

그림 45. 하중-변위 이력곡선(Type1)
Figure 45. Load-displacement hysteresis curve (Type1)

Type 1 시험 결과Type 1 test results 구 분division 시험 조건 Exam conditions EDCEDC
(( kNkN ·· mmmm ))
KK effeff
(( kNkN // mmmm ))
변위(Displacement mmmm )) 속도(speed( mmmm // secsec )) 1One 2020 100100 193.695193.695 0.1680.168 22 5050 100100 601.681601.681 0.1170.117 33 5050 55 493.401493.401 0.0830.083

Figure 112014093352809-pat00079
Figure 112014093352809-pat00079

그림 46. 시험값과 설계값 비교
Figure 46. Comparison of test values and design values

시험값과 설계값, 해석값의 비교Comparison of test value, design value and analytical value 구 분division 조건 Condition QdQd
(kN)(kN)
EDCEDC
(kNㅇmm)(kN mm)
KK effeff
(kN/mm)(kN / mm)
DampingDamping
(%)(%)
시험 값Test value 100mm/sec100mm / sec 2.42.4 193.695193.695 0.1680.168 46.046.0 설계 값Design value -- 2.32.3 179.110179.110 0.1670.167 42.942.9 오 차 error -- 4%4% 8%8% 1%One% 7%7%

○ 시험 결과 분석     ○ Analysis of test results

- 변위 50mm가 되면서 거동이 매끄럽지 않고 튀는 부분 발생- When the displacement is 50mm, the behavior is not smooth and splashing occurs.

-변위에 따른 시험을 비교해보면 이력곡선의 경향성이 동일하지 않음- The tendency of the hysteresis curve is not the same when comparing the tests according to displacement

- R값이 크게 되면 변위가 발생할 때 bearing과 cylinder의 중심축이 일정하지 않고 거동하면서 휨이 발생하는 것이 매끄럽지 못한 거동의 원인으로 판단- When the value of R is large, when the displacement occurs, the center axis of the bearing and the cylinder is not constant and the bending occurs due to the behavior, which is the cause of the non-smooth behavior

- 설계 값과 시험 값의 오차는 10% 미만 이지만 원활한 거동을 위한 개선사항 필요
- Error between design value and test value is less than 10%, but improvement is needed for smooth behavior

나. Type 2 시험   I. Type 2 test

○ 시험 결과     ○ Test results

Figure 112014093352809-pat00080
Figure 112014093352809-pat00080

그림 47. 변위 40mm 속도 100mm/sec 하중이력곡선10cycle)
Figure 47. Displacement 40mm Speed 100mm / sec Load Hysteresis Curve 10cycle)

Figure 112014093352809-pat00081
Figure 112014093352809-pat00081

그림 48. 변위 45mm 속도 100mm/sec 하중이력곡선 (10cycle)
Figure 48. Displacement 45mm Speed 100mm / sec Load Hysteresis Curve (10 cycles)

_

Figure 112014093352809-pat00082
_
Figure 112014093352809-pat00082

그림 49. 변위 45mm 속도 100mm/sec 하중이력곡선 (5cycle)
Figure 49. Displacement 45mm Speed 100mm / sec Load Hysteresis curve (5 cycle)

Figure 112014093352809-pat00083
Figure 112014093352809-pat00083

그림 50. 변위 45mm 속도 100mm/sec 하중이력곡선 (100cycle)
Figure 50. Displacement 45mm Speed 100mm / sec Load Hysteresis Curve (100 cycles)

Figure 112014093352809-pat00084
Figure 112014093352809-pat00084

그림 51. 하중-변위 이력곡선(Type2)
Figure 51. Load-displacement hysteresis curve (Type 2)

Type 2 시험 결과Type 2 test results 구 분division 시험 조건 Exam conditions EDCEDC
(( kNkN ·· mmmm ))
KK effeff
(( kNkN // mmmm ))
변위Displacement
(( mmmm ))
속도speed
(( mmmm // secsec ))
횟수Number of times
(( cyclecycle ))
1One 4040 100100 1010 781.593781.593 0.2160.216 22 4545 100100 929.978929.978 0.2130.213

Figure 112014093352809-pat00085
Figure 112014093352809-pat00085

그림 52. 시험값과 설계값 비교Figure 52. Comparison of test values and design values

시험값과 설계값, 해석값의 비교Comparison of test value, design value and analytical value 구 분division 조건 Condition QdQd
(kN)(kN)
EDCEDC
(kNㅇmm)(kN mm)
KK effeff
(kN/mm)(kN / mm)
DampingDamping
(%)(%)
시험 값Test value 100mm/sec100mm / sec 4.54.5 781.593781.593 0.2160.216 36.936.9 설계 값Design value -- 4.84.8 774.073774.073 0.1700.170 45.445.4 오 차 error -- 6%6% 1%One% 27%27% 19%19%

○ 시험 결과 분석     ○ Analysis of test results

- 변위 40mm에 대해 매끄럽게 거동 - Smooth behavior for 40 mm displacement

- 시험기 바닥면과 닫는 부분에 고정 연결 요소가 없어 시험 시 장치 불안정- Unstable device during testing due to lack of fixed connection parts on the bottom and closing parts of the tester.

-Type2의 하중이력곡선을 보면 동일한 속도, 횟수에서 변위가 다른 두 시험 비교할 때, 유효강성은 1% 차이로 비슷하며 변위가 늘어남에 따른 EDC가 증가하는 것으로 보아 변위에 대한 장치의 거동의 경향성이 일치함을 확인-Type2 shows that the effective stiffness is similar to 1% difference and the EDC increases with increasing displacement when comparing two tests with different displacement at the same speed and frequency. Confirm match

- 100cycle의 이력곡선에서 튀는 부분은 시험했을 때 시험기의 오차로 인해 발생한 것으로 판단하였으며, 실제 시험 시에도 시험기에서 매끄럽게 움직이지 않은 것을 확인- It was judged that the part of the hysteresis curve of 100 cycles was caused by the error of the tester when tested and confirmed that the tester did not move smoothly even during the actual test.

-지압판과 본체 부분에 발생하는 회전 저항이 Type1보다 향상되었으나 설계값과 비교 시 변위가 증가하면서 휨이 발생하는 것으로 인해 이력 곡선상에서 설계 값과의 차이가 발생하는 것으로 판단 - It is judged that the difference between the design value and the design value is due to the flexure occurring due to the increase of the displacement when compared with the design value.

- Type1 에 대한 개선사항이 잘 적용되어 전반적으로 거동이 원활하였으나, 튀는 부분이 여전히 발생하였기 때문에 곡률을 더 줄일 필요성이 있음.
- Improvements to Type 1 have been well applied and overall behavior is smooth, but the curvature is still needed to be reduced because the bouncing is still occurring.

다. Type 3 시험    All. Type 3 test

○ 시험 결과
○ Test results

Figure 112014093352809-pat00086
Figure 112014093352809-pat00086

그림 53. 시험 값과 설계 값 비교
Figure 53. Comparison of test values and design values

시험값과 설계값 비교Comparison of test value and design value 구 분division 조건 Condition EDCEDC
(( kNkN ·· mmmm ))
KK effeff
(( kNkN // mmmm ))
DampingDamping
(%)(%)
시험 값Test value 변위 35mmDisplacement 35mm 626.144626.144 0.1810.181 45.145.1 설계 값Design value 674.232674.232 0.1860.186 47.147.1 오 차 error -- 7%7% 2%2% 4%4%

- 시험변위 35mm에 대한 시험의 하중 이력곡선과 장치의 거동방정식을 통해서 산정한 이력곡선과 비교- Comparison with the hysteresis curves calculated from the load hysteresis curve and the behavior equation of the test for the test displacement of 35 mm

-시험 값과 설계 값의 오차는 EDC는 7%, Keff는 2%, 감쇠율은 4%로 모두 10% 이내로 발생하였음. - The error between the test value and the design value was 7% for EDC, 2% for K eff , and 4% for damping, all within 10%.

- 기본 특성시험 후, 속도에 따른 의존성을 확인하기 위해서 시험 수행- After the basic characteristic test, the test is carried out to confirm the dependency on the speed.

- 속도 의존성 시험 내용 : 30kN으로 MER-Spring을 압축하고, 설계변위는 40 mm에 대해서 1mm/sec, 20mm/sec, 100mm/sec, 200 mm/sec의 총 4단계로 시험 진행
- Speed dependence Test content: The MER-Spring was compressed at 30 kN and the design displacement was tested in 4 steps for 1 mm / sec, 20 mm / sec, 100 mm / sec and 200 mm / sec for 40 mm

Figure 112014093352809-pat00087
Figure 112014093352809-pat00087

그림 54. 1mm/sec에 대한 하중 변위 곡선
Figure 54. Load displacement curve for 1 mm / sec

Figure 112014093352809-pat00088
Figure 112014093352809-pat00088

그림 55. 20mm/sec에 대한 하중 변위 곡선
Figure 55. Load displacement curve for 20 mm / sec

Figure 112014093352809-pat00089
Figure 112014093352809-pat00089

그림 56. 100mm/sec에 대한 하중 변위 곡선
Figure 56. Load displacement curve for 100 mm / sec

Figure 112014093352809-pat00090
Figure 112014093352809-pat00090

그림 57. 200mm/sec에 대한 하중 변위 곡선
Figure 57. Load displacement curve for 200 mm / sec

Figure 112014093352809-pat00091
Figure 112014093352809-pat00091

그림 58. 속도에 따른 이력곡선
Figure 58. Hysteresis curve with speed

Figure 112014093352809-pat00092
Figure 112014093352809-pat00092

그림 59. 속도별 Qd값의 변화Figure 59. Change in Qd value by velocity

속도의존성 시험 결과Speed dependence test result 시험 종류Test Type QdQd
(kN)(kN)
EDCEDC
(kNㅇmm)(kN mm)
KK effeff
(kN/mm)(kN / mm)
DampingDamping
(%)(%)
증가율Growth rate
1 mm/sec1 mm / sec 3.73.7 600.524600.524 0.1410.141 42.842.8 -- 20 mm/sec20 mm / sec 4.64.6 748.879748.879 0.1730.173 43.443.4 026.026. 100 mm/sec100 mm / sec 5.15.1 855.564855.564 0.1970.197 43.843.8 0.110.11 200 mm/sec200 mm / sec 5.15.1 862.273862.273 0.2030.203 43.643.6 0.010.01

Figure 112014093352809-pat00093
Figure 112014093352809-pat00093

그림 60. 10,000cycle 내구성 시험 하중이력곡선 Figure 60. 10,000 cycle durability test load hysteresis curve

Figure 112014093352809-pat00094
Figure 112014093352809-pat00095
Figure 112014093352809-pat00094
Figure 112014093352809-pat00095

Figure 112014093352809-pat00096
Figure 112014093352809-pat00096

그림 61. 10,000cycle 내구성 시험 후 장치 모습
Figure 61. Appearance of the device after 10,000 cycles durability test

○ 시험 결과 분석     ○ Analysis of test results

- 시험 결과, 저속에서 고속으로 갈수록 감쇠 면적이 증가하는 것을 확인 - Test results confirm that the damping area increases from low to high speed

-속도별 항복값(Qd) 비교 시 속도가 증가함에 따라 항복값도 증가하며 증가율은 속도가 클수록 감소- When comparing the yield value (Qd) per speed, the yield value increases as the speed increases and the increase rate decreases as the speed increases

-속도에 따른 항복값의 변화에 대해 추세선을 그려보면 로그형식을 나타냄.- Draw a trend line for the change of the yield value according to the speed to indicate the log format.

- 감쇠 면적의 증가는 속도가 증가하면서 마찰계수가 증가하기 때문에 발생- Increasing the damping area increases the friction coefficient as the speed increases.

-1mm/sec에서 속도가 증가하면서 유효강성이 변하는 것은 저속에서 MER- Spring의 복원력과 고속에서 MER-Spring의 복원력 차이로 인해 발생 The change in effective stiffness with increasing speed at -1 mm / sec is due to the difference between the resilience of MER-Spring at low speed and the resilience of MER-Spring at high speed

- 고속으로 갈수록 이력곡선 상에서 떨림과 곡선의 튐 현상 발생- As the velocity increases, the hysteresis curve and the curving phenomenon occur on the hysteresis curve.

- 거동의 떨림과 튐 현상은 시험 시 장치에 발생하는 가속도에 의한 관성의 영향으로 판단됨 - The shaking and tilting of the behavior is judged by the influence of the inertia due to the acceleration generated in the test system.

- 가속도에 의한 관성의 영향을 제거하기 위해서는 시험 전 시험기의 예비 시험인 bare table test를 통해 관성의 영향을 제거해야함. - In order to eliminate the effect of inertia due to acceleration, the effect of inertia must be removed through the bare table test, which is a preliminary test before the test.

-내구성 시험 시 장치를 고정해주는 핀 사이의 공차로 인해 유격이 발생하여 최대변위에서 약간의 찌그러짐이 발생함.- In the durability test, clearance occurs due to the tolerance between the pins fixing the device, and some distortion occurs at the maximum displacement.

-내구성 시험 후 장치를 분리하였을 때 장치의 이상이 없음을 확인함.
- When the device is removed after the durability test, it is confirmed that there is no abnormality of the device.

Figure 112014093352809-pat00097
Figure 112014093352809-pat00097

그림 62. 시험품 하중이력곡선 비교
Figure 62. Comparison of Hysteresis Curve of EUT

시험값과 설계값, 해석값의 비교Comparison of test value, design value and analytical value 구 분division 조건 Condition QdQd
(kN)(kN)
EDCEDC
(kNㅇmm)(kN mm)
KK effeff
(kN/mm)(kN / mm)
DampingDamping
(%)(%)
시험 값Test value 100mm/sec100mm / sec 5.15.1 855.564855.564 0.1970.197 43.843.8 설계 값Design value -- 4.94.9 774.073774.073 0.1720.172 45.545.5 ansys 해석 값ansys interpretation value -- 4.94.9 767.263767.263 0.1700.170 44.944.9 오 차 (설계값)Error (design value) -- 4%4% 10%10% 14%14% 4%4%

- 설계값과 Ansys 해석값은 EDC와 Keff이 유사하나 시험값과 비교 시 항복값은 4%, EDC값은 10%, Keff은 14%, 감쇠비는 4%의 오차 발생- Design values and Ansys analysis values are similar to EDC and K eff , but when compared with the test values, the yield value is 4%, EDC value is 10%, K eff is 14%, and damping ratio is 4%

-항복값은 6%차이인데 EDC값과 의 차이가 10%이상 발생하는 것으로 보아 이는 가속도의 관성의 영향으로 끝부분이 튀기 때문에 오차가 나는 것으로 판단되며 관성의 영향을 제거하면 오차가 적게 날 것으로 판단됨
- The yield value is 6% difference. The difference between the EDC value and the EDC value is more than 10%. This is because it is judged that there is an error because the end part is splashed due to the inertia of acceleration. Judged

라. 결 론    la. conclusion

○ 시험품 총 3가지 Type을 거치며 장치의 최적화 진행     ○ Optimization of device through 3 types of EUT

○ 시험품 Type별 제작 후 성능 시험을 통해 미비한 점을 개선함     ○ Improvement of defectiveness through performance test after production by type of EUT

○ Type1, 2에서 Cylinder와 Cover사이의 긁힘으로 인한 거동이 원활하지 못한 점을 개선시키기 위해 Type3에는 Cover에 Engineering plastic을 도입함.     ○ In Type 1 and 2, engineering plastic was introduced in the cover of Type 3 to improve the smoothness due to scratches between the cylinder and the cover.

○ Type1과 달리 Type2와 Type3는 MER-Spring의 길이 증가로 강성을 낮춰 거동이 원활해짐.     ○ Unlike Type1, Type2 and Type3 have less stiffness due to increase of length of MER-Spring, and the behavior becomes smooth.

○ Type3에서의 R값은 반구의 형태로 변위 발생 시 중심점이 동일하기 때문에 이전 Type에서 발생하였던 휨 문제를 해결함.      ○ The R value in Type 3 is solved in the form of hemispherical bending caused by the previous type because the center point is the same when displacement occurs.

○ Type3 시험결과 매끄러운 거동을 보였으며, 변위 35mm 일 때 시험 값과 설계 값의 오차는 10%미만으로 장치의 최적화 입증     ○ Type 3 test result showed smooth behavior, and the error between test value and design value was less than 10% when the displacement was 35mm,

○ 추후 시험기 가속도 관성에 대한 영향을 고려할 계획임.     ○ Plan to consider the impact on future accelerator inertia.

본원 발명자의 연구 및 실험결과, Type3가 가장 우수한 성능을 나타내었다.
As a result of research and experiments conducted by the present inventor, Type 3 exhibited the best performance.

위와 같은 FCD의 거동이론과 관련하여 간략히 언급하면, FCD는 마찰진자의 원리를 적용한 기계식 방진장치로 현재까지는 댐퍼 단독으로 사용되지 않았으나 단독으로 사용하기 위해 마찰력을 유도하는 상부 연직하중을 구현하도록 스프링요소를 사용하여 마찰진자원리를 적용하는 것으로, 장치의 거동방정식을 살펴보면 다음과 같다.FCD is a mechanical anti-vibration device based on the principle of friction pendulum. Until now, it has not been used as a damper alone, but it has been used as a spring element to realize the upper vertical load that induces frictional force for single use. And the friction pendulum principle is applied. The behavior equation of the device is as follows.

○ 거동 시 발생하는 pendulum의 높이 차에 따른 추가 스프링 압축 현상을 계산하여 식으로 표현○ Additional spring compressions according to the height difference of the pendulum during the behavior are calculated and expressed as

○ 마찰진자 원리를 사용한 댐퍼의 경우 지진이나 진동 시 원위치로 되돌려주는 복원력 유도장치가 따로 필요하지 않음.○ In the case of a damper using friction pendulum principle, there is no need for a restoring force induction device to return to home position in case of earthquake or vibration.

○ 중력 복원원리를 적용하기 때문에 별도의 스프링 구조가 설치될 필요가 없으며, 거동 및 구조가 간단하기 때문에 유지관리가 용이○ Since the principle of gravity restoration is applied, there is no need to install a separate spring structure and it is easy to maintain because of its simple structure and structure.

○ 마찰진자댐퍼의 거동방정식을 이용하여 제품의 거동 확인(하중이력곡선 유도)○ Check the behavior of the product using the behavior equation of friction pendulum damper (load hysteresis curve derivation)

Figure 112014093352809-pat00098
Figure 112014093352809-pat00098

그림 63. 마찰진자 댐퍼의 거동원리
Figure 63. Principle of the behavior of friction pendulum damper

Figure 112014093352809-pat00099
Figure 112014093352809-pat00099

이하, 위 연구내용과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 진자형 마찰 댐퍼의 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 진자형 마찰 댐퍼의 부분 파단사시도, 도 3은 도 1의 I-I에 따른 종단면도이고, 도 4는 도 1의 J-J에 따른 평단면도, 도 5는 마찰접촉부재의 사시도, 도 6은 커버부재의 사시도이다.Fig. 1 is a perspective view of a pendulum type friction damper according to the present invention, Fig. 2 is a partially broken perspective view of a pendulum type damper shown in Fig. 1, Fig. 3 is a longitudinal sectional view according to II of Fig. FIG. 5 is a perspective view of the friction contact member, and FIG. 6 is a perspective view of the cover member.

도 1 내지 6에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 진자형 마찰 댐퍼(100)는 요면부재(110)를 구비한다. 도 2에 나타낸 바와 같이 요면부재(110)의 상면에는 요면(112)이 형성되어 있다. 이 요면(112)은 표면이 요면부재(110)의 길이 방향으로 경사지게 배치되어 있다. 요면부재(110)의 저면에도 표면이 요면부재(110)의 길이방향으로 경사지게 배치된 요면(112)이 형성되어 있다. 이 실시 예에서, 요면(112)은 요면부재(110)의 상면과 하면에 상하 대칭으로 형성되어 있다.1 to 6, the pendulum type friction damper 100 according to the present invention includes a concave member 110. As shown in FIG. 2, a concave surface 112 is formed on the upper surface of the concave member 110. The surface 112 of the concave surface 112 is inclined in the longitudinal direction of the concave member 110. A concave surface 112 having a surface inclined in the longitudinal direction of the concave member 110 is formed on the bottom surface of the concave member 110 as well. In this embodiment, the concave surface 112 is formed on the upper surface and the lower surface of the concave member 110 in a vertically symmetrical manner.

경우에 따라 요면(112)은 요면부재(110)의 상면과 하면 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다.In some cases, the concave surface 112 may be formed on only one of the upper surface and the lower surface of the concave member 110.

바람직하게, 요면(112)은 요면(112)의 중앙부를 중심으로 요면부재(110)의 길이방향으로 좌우 대칭으로 형성되어 있다. 이 실시예의 요면부재(110)에 형성된 요면(112)의 곡률 반경은 1000㎜정도이다. 이에 따라 요면(112)에 접촉되는 마찰접촉부재(120)의 대응면은 바람직하게 곡률 반경이 1000㎜ 정도인 제1볼록곡면으로 형성된다.Preferably, the concave surface 112 is formed symmetrically with respect to the center of the concave surface 112 in the longitudinal direction of the concave member 110. The radius of curvature of the concave surface 112 formed in the concave member 110 of this embodiment is about 1000 mm. Accordingly, the corresponding surface of the friction contact member 120 that is in contact with the concave surface 112 is preferably formed of a first convex curve surface having a radius of curvature of about 1000 mm.

도 2에 나타낸 바와 같이 요면(112)의 중앙부에는 요면부재(110)의 길이방향으로 길게 연장된 유동방지 피안내부(114)가 형성되어 있다. 이 유동방지 피안내부(114)는 뒤에서 설명되는 마찰접촉부재(120)에 돌출부 형태로 형성되는 유동방지 안내부(124)가 삽입되게 하여 이동 시 안내를 받는 부분으로, 장공형태로 형성되어 있다. 때에 따라, 유동방지 안내부(124)가 홈 형태로 형성되는 경우, 유동방지 피안내부(114)는 요면부재(110)의 표면에서 상, 하방으로 돌출된 돌출부 형태로 형성될 수 있다. 장공형태의 유동방지 피안내부(114)는 바람직하게, 뒤에서 설명되는 축부재(132)의 통과를 허용한다.As shown in FIG. 2, at a central portion of the concave surface 112, a flow preventing surface 114 extending in the longitudinal direction of the concave member 110 is formed. The flow preventive surface 114 is formed in a slotted shape as a portion to be guided when the flow preventive guide portion 124 is inserted into the frictional contact member 120, which will be described later. When the flow prevention guide 124 is formed in a groove shape, the flow prevention surface 114 may be formed as a protrusion protruding upward or downward from the surface of the concave member 110. The slip-proof anti-flow-in surface 114 preferably allows passage of the shaft member 132, which will be described later.

또한, 요면부재(110)의 일 단부에는 다른 구조물에 연결하기 위한 통공형태의 연결부(116)가 형성되어 있다. In addition, at one end of the concave member 110, a connection portion 116 in the form of a through hole for connecting to another structure is formed.

이 실시 예의 마찰 댐퍼(100)는 도 2 내지 5에 나타낸 바와 같은 대략 반원통 형상의 마찰접촉부재(120)를 구비한다. 이 마찰접촉부재(120)는 요면부재(110)의 요면(112)에 접촉되는 부재로서, 요면(112)에 접촉되는 면에 요면(112)에 대응되는 곡률 반경의 제1볼록곡면(122)이 형성되어 있다. 제1볼록곡면(122)의 중앙부에는 표면에서 돌출되게 형성되고 장공 형태의 유동방지 피안내부(114)에 삽입되어 장공의 내주면에 접촉되어 요면부재(110)의 이동을 안내하고, 요면부재(110)가 좌우로 흔들리지 않도록 하는 유동방지 안내부(124)가 형성되어 있다. 제1볼록곡면(122)의 반대면에는 반원통형 곡면으로 된 제2볼록곡면(126)이 형성되어 있다.The friction damper 100 of this embodiment has a frictional contact member 120 of a substantially semi-cylindrical shape as shown in Figs. The frictional contact member 120 is a member that contacts the concave surface 112 of the concave member 110 and has a first convex surface 122 having a radius of curvature corresponding to the concave surface 112 on a surface contacting the concave surface 112, Respectively. The first convex surface 122 protrudes from the surface of the first convex surface 122 and is inserted into the flow preventive surface 114 in the form of a long hole to contact the inner circumferential surface of the long hole to guide the movement of the concave member 110, Is prevented from moving left and right. On the opposite surface of the first convex surface 122 is formed a second convex surface 126 having a semicylindrical surface.

그리고 마찰접촉부재(120)의 중앙부에는 축부재(132)가 통과될 수 있는 통공(128)이 형성되어 있다.A through hole 128 through which the shaft member 132 can pass is formed at the center of the friction contact member 120.

이 마찰접촉부재(120)는 제1볼록곡면(122)이 요면(112)에 접촉된 상태로 요면(112)을 가압하여 마찰력을 제공하는 한편, 마찰력을 이기는 큰 힘이 작용하면 요면부재(110)가 요면(112)이 경사지게 배치된 방향, 여기에서는 요면부재(110)의 길이방향으로 이동하는 것을 허용한다. The frictional contact member 120 presses the concave surface 112 in a state where the first convex surface 122 is in contact with the concave surface 112 to provide a frictional force while a frictional force is applied to the concave member 110 To move in the direction in which the concave surface 112 is disposed obliquely, here, in the longitudinal direction of the concave member 110.

이러한 마찰접촉부재(120)로는 탄성가압수단(130)의 압력을 충분히 견딜 수 있는 강도를 가지는 SM490 등의 강재로 만들어진 것이 사용될 수 있으나, 고강도의 엔지니어링 플라스틱이 이용될 수 있다. 엔지니어링 플라스틱으로는 마찰표면이 경도 75D 내지 95D의 것이 바람직하다. 이러한 엔지니어링 플라스틱으로는 폴리아미드(PA: Polyamide), 폴리아세탈(Polyacetal), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethylene terephthalate), 폴리설폰수지(PSU: Polysulfone resin), 폴리에테르 설폰(PES: Polyether sulfone), 폴리페닐렌 설파이드(PPS: Polyphenylene sulphide), 폴리페닐렌설폰(PPSU: Polyphenylene sulfone), 폴리에테르이미드(PEI: Polyether imide), 폴리아미드이미드(PAI: Polyamide imide), 폴리벤지미다졸(PBI: Polybenzimidazole), 폴리이미드(PI: Polyimide), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK: Polyether ether ketone) 중 어느 하나가 이용될 수 있다. 엔지니어링 플라스틱의 파단신율(tensile elongation at break)은 15% 이상이고, 밀도는 1.14 - 1.15 g/㎤이고, 압축강도는 950 - 1,100 ㎏/㎠ 인 것이 바람직하다.As the frictional contact member 120, a member made of a steel material such as SM490 having sufficient strength to withstand the pressure of the elastic pressing means 130 may be used, but a high-strength engineering plastic may be used. As the engineering plastic, it is preferable that the friction surface has a hardness of 75D to 95D. Such engineering plastics include polyamide (PA), polyacetal, polyethylene terephthalate (PET), polysulfone resin (PSU), polyether sulfone (PES), poly Polyphenylene sulfide (PPSU), polyether imide (PEI), polyamide imide (PAI), polybenzimidazole (PBI) , Polyimide (PI), and polyether ether ketone (PEEK) may be used. The engineering plastic has a tensile elongation at break of 15% or more, a density of 1.14 - 1.15 g / cm 3, and a compressive strength of 950 - 1,100 kg / cm 2.

특히, 본 발명에서의 마찰접촉부재(120)로는 엔지니어링 플라스틱의 일종인 초고분자량 피이(UPE)가 적당하다.Particularly, as the friction contact member 120 in the present invention, ultra high molecular weight (UPE) which is one kind of engineering plastic is suitable.

금속재 대신 엔지니어링 플라스틱으로 된 마찰접촉부재(120)를 이용하는 경우, 제1볼록곡면(122)에는 별도의 미끄럼부재를 설치할 필요가 없다. 그러나 필요에 따라 마찰접촉부재(120)의 표면에 미끄럼특성이 다른 종류의 판상의 미끄럼부재를 설치하여 사용할 수 있음은 물론이다. 금속재로 된 마찰접촉부재를 이용하는 경우, 그 마찰 표면에는 별도의 미끄럼부재를 설치한 것을 사용하는 것이 좋다.In the case of using the friction contact member 120 made of engineering plastic instead of the metallic material, it is not necessary to provide a separate sliding member on the first convex surface 122. However, it is needless to say that a plate-like sliding member of a different sliding property may be provided on the surface of the friction contact member 120 according to need. In the case of using a friction member made of a metal material, it is preferable to use a friction member provided with a separate sliding member on its friction surface.

이 실시 예에서, 마찰접촉부재(120)는 요면부재(110)의 상면 쪽 요면(112)에 접촉되는 상측 마찰접촉부재(120a)와 요면부재(110)의 하면 쪽 요면(112)에 접촉되는 하측 마찰접촉부재(120b)를 각각 구비하고 있다. 바람직하게, 상측 마찰접촉부재(120a)와 하측 마찰접촉부재(120b)는 요면부재를 중심으로 상하 대칭을 이룬다.The frictional contact member 120 is in contact with the upper side frictional contact member 120a which is in contact with the upper surface side concave surface 112 of the concave member 110 and the lower side concave surface 112 of the concave member 110 And a lower friction contact member 120b. Preferably, the upper friction contact member 120a and the lower friction contact member 120b are vertically symmetric about the concave member.

도 1 내지 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 마찰 댐퍼(100)는 탄성가압수단(130)을 구비한다. 이 탄성가압수단(130)은 마찰접촉부재(120)를 요면부재(110)에 탄성적으로 가압하기 위한 것이다. 마찰접촉부재(120)가 요면부재(110)에 대해 탄성적으로 가압되면, 요면부재(110)에 대한 마찰접촉부재(120)의 마찰력이 증가된다. 이에 따라 요면부재(110)는 마찰접촉부재(120)에 대해 요면부재(110)의 길이방향 즉, 요면(112)이 경사지게 배치된 방향으로 이동하는 것을 방해하는 힘을 받게 된다. 이 상태에서 요면부재(110)가 요면(112)이 경사지게 배치된 방향으로 충격을 받는 경우 요면부재(110)와 마찰접촉부재(120) 간에 작용하는 마찰력에 의해 충격이 완충 및 흡수될 수 있게 된다.As shown in Figs. 1 to 4, the friction damper 100 according to the present invention includes elastic pressing means 130. Fig. The elastic pressing means 130 elastically urges the friction contact member 120 to the surface member 110. When the friction contact member 120 is elastically pressed against the concave member 110, the frictional force of the friction contact member 120 with respect to the concave member 110 is increased. The concave member 110 is subjected to a force which interferes with the movement of the concave member 112 in the longitudinal direction of the concave member 110 with respect to the friction contact member 120 in the direction in which the concave surface 112 is inclined. In this state, when the concave member 110 is impacted in a direction in which the concave surface 112 is inclined, the impact can be buffered and absorbed by the frictional force acting between the concave member 110 and the friction contact member 120 .

상기와 같은 역할을 하는 탄성가압수단(130)은 장공(114)을 상하로 통과하는 축부재(132)와 탄성체(134)를 구비한다. 이 축부재(132)로는 양단에 나선이 형성된 볼트가 바람직하다. 탄성체(134)는 요면(112)을 기준으로 마찰접촉부재(120) 바깥쪽으로 배치되어 있다. 축부재(132)가 중앙부에 설치되는 경우, 탄성체(134)에는 축부재(132)가 통과될 수 있는 통공이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 선등록 발명의 도 9에서와 같이 축부재(132)가 좌우 양측으로 설치되는 경우, 마찰접촉부재(120)와 탄성체(134) 등에 축부재(132)의 통과를 위한 통공이 형성되지 않을 수 있다.The elastic pressing means 130 having the above function includes a shaft member 132 and an elastic body 134 that pass through the elongated hole 114 vertically. As the shaft member 132, a bolt having spiral at both ends is preferable. The elastic member 134 is disposed outside the friction contact member 120 with respect to the concave surface 112. When the shaft member 132 is provided at the center, it is preferable that a through hole through which the shaft member 132 can pass is formed in the elastic body 134. When the shaft member 132 is installed on both the left and right sides as shown in FIG. 9 of the present invention, the through hole for passing the shaft member 132 may not be formed in the friction contact member 120 and the elastic member 134 .

이 실시 예에서, 탄성체(134)는 상측 마찰접촉부재(120a)를 요면부재(110)에 대해 탄성적으로 가압하기 위한 상측 탄성체(134a)와 하측 마찰접촉부재(120b)를 요면부재(110)에 대해 탄성적으로 가압하기 위한 하측 탄성체(134b)를 각각 구비한다.In this embodiment, the elastic body 134 includes an upper elastic member 134a and a lower friction contact member 120b for elastically pressing the upper friction contact member 120a against the concave member 110, And a lower elastic body 134b for resiliently pressing against the lower elastic body 134b.

이러한 탄성체(134)로는 고무경도가 80A ~ 100A의 범위 내에 있는 폴리우레탄으로 된 머스프링(Mass Energy Regulator Spring)이 바람직하다.As such an elastic body 134, a mass energy regulator spring made of polyurethane having a rubber hardness in a range of 80 A to 100 A is preferable.

바람직하게, 탄성가압수단(130)은 승강부재(136)를 구비한다. 승강부재(136)는 가압수단(130)으로 탄성체(134)의 전체 단면을 요면(112)에 대해 가압할 수 있도록 하기 위한 것으로, 탄성체(134)보다 단면적이 큰 것이 이용된다. 이 실시 예에서, 승강부재(136)는 상측 탄성체(134a)와 하측 탄성체(134b)의 전체 단면을 각각 가압할 수 있도록 하기 위한 것으로, 상측 승강부재(136a)와 하측 승강부재(136b)를 구비한다.Preferably, the resilient pressing means 130 is provided with a lifting member 136. The elevating member 136 is used to press the entire end surface of the elastic body 134 against the concave surface 112 by the pressing means 130 and has a larger sectional area than the elastic body 134. In this embodiment, the elevating member 136 is provided to press the entire cross section of the upper elastic body 134a and the lower elastic body 134b, respectively, and includes an upper elevating member 136a and a lower elevating member 136b do.

탄성가압수단(130)은 가압부재(138)를 구비한다. 이 가압부재(138)는 탄성체(134)를 요면부재(110)의 요면(112)에 대해 가압하기 위한 것이다. 이 실시 예에서, 축부재(132)로는 도 3과 4에 나타낸 바와 같이 볼트머리를 갖는 볼트가 이용될 수 있고, 이 경우 가압부재(138)로는 볼트의 일단에 결합되는 너트로 구성될 수 있다. 때에 따라 축부재(132)로는 양 단부에 나선이 형성되어 있는 볼트가 사용될 수 있고, 이 경우 가압부재(138)로는 축부재(132)의 양 단부에 형성된 나선에 각각 결합되는 너트가 이용된다.The elastic pressing means 130 is provided with a pressing member 138. This urging member 138 is for urging the elastic body 134 against the concave surface 112 of the concave member 110. In this embodiment, a bolt having a bolt head can be used as the shaft member 132 as shown in Figs. 3 and 4, and in this case, the pressing member 138 can be composed of a nut that is coupled to one end of the bolt . A bolt having spirals at both ends may be used as the shaft member 132. In this case, a nut that is respectively coupled to a spiral formed at both ends of the shaft member 132 is used as the pressing member 138. [

탄성체(134)를 가압하는 가압력을 조정할 필요가 없고, 미리 정해진 가압력을 고정적으로 유지하여도 되는 경우, 가압부재(138)는 용접이나 고정핀 등에 의해 축부재(132)에 움직이지 못하도록 고정된 상태로 설치될 수 있음은 물론이다.When it is not necessary to adjust the pressing force for pressing the elastic body 134 and the predetermined pressing force can be fixedly maintained, the pressing member 138 is fixed to the shaft member 132 so as not to move by welding, Of course.

이 경우, 탄성가압수단(130)은 축부재(132)와 승강부재(136) 및 축부재(132)에 고정되는 너트 등의 가압부재(138)로 구성되거나, 축부재(132)와 축부재(132)에 용접 등에 의해 고정되며 탄성체(134)보다 넓은 단면적을 가지는 탄성체(134)를 압축된 상태로 가압하는 가압부재(138)로 구성될 수 있다.In this case, the elastic pressing means 130 may be constituted by the shaft member 132, the elevating member 136 and a pressing member 138 such as a nut fixed to the shaft member 132, And a pressing member 138 which is fixed to the elastic member 132 by welding or the like and presses the elastic member 134 having a wider sectional area than the elastic member 134 in a compressed state.

도 2 내지 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 진자형 마찰 댐퍼(100)는 마찰접촉부재(120)를 덮어주면서 마찰접촉부재(120)의 기울어짐을 허용하기 위한 커버부재(140)를 구비한다.2 to 4 and 6, a pendulum type friction damper 100 according to the present invention includes a cover member 140 for covering the friction contact member 120 and allowing the friction contact member 120 to tilt, Respectively.

이 실시 예에서, 커버부재(140)는 상측 탄성체(134a)와 상측 마찰접촉부재(120a) 사이의 축부재(132) 외주면에 승강 가능케 결합된 상측 커버부재(140a)와, 하측 탄성체(134b)와 하측 마찰접촉부재(120b) 사이의 축부재(132) 외주면에 승강 가능케 결합된 하측 커버부재(140b)로 이루어져 있다. 탄성체(134)와 마찰접촉부재(120)가 요면부재(110)의 상면과 하면 중 어느 한쪽에만 설치된 경우, 상측 커버부재(140a)와 하측 커버부재(140b) 중 어느 하나만 설치된다.The cover member 140 includes an upper cover member 140a and a lower cover member 140b that are movably coupled to the outer circumferential surface of the shaft member 132 between the upper elastic member 134a and the upper friction member 120a, And a lower cover member 140b coupled to the outer peripheral surface of the shaft member 132 between the lower friction member 120b and the lower friction member 120b so as to be movable up and down. Only one of the upper cover member 140a and the lower cover member 140b is provided when the elastic member 134 and the friction contact member 120 are provided on only one of the upper surface and the lower surface of the face member 110. [

바람직하게, 상, 하측 커버부재(140a, 140b)의 저면 또는 상면에 요면(112)보다 작은 곡률 반경의 표면을 가지는 반원통형 곡면으로 된 오목홈(141)이 형성되어 있다. 이 오목홈(141)은 상, 하측 마찰접촉부재(120a, 120b)의 제2볼록곡면(126)에 면접촉되는 것으로, 곡률 반경은 대략 20㎜ ~ 25㎜ 정도이다. 이러한 커버부재(140)의 중앙부에는 축부재(132)가 통과될 수 있는 통공(145)이 형성되어 있다.Preferably, recessed grooves 141 are formed on the bottom surface or top surface of the upper and lower cover members 140a and 140b, each of which has a semi-cylindrical curved surface having a curvature radius smaller than that of the concave surface 112. The concave groove 141 is in surface contact with the second convex surface 126 of the upper and lower friction contact members 120a and 120b and has a radius of curvature of approximately 20 mm to 25 mm. At the center of the cover member 140, a through hole 145 through which the shaft member 132 can pass is formed.

이 실시 예에서, 상측 커버부재(140a)와 하측 커버부재(140b)는 상하 대칭으로 배치되어 있고, 상측 마찰접촉부재(120a)와 하측 마찰접촉부재(120b)도 상하 대칭으로 배치되어 있다.In this embodiment, the upper cover member 140a and the lower cover member 140b are arranged in a vertically symmetrical manner, and the upper friction contact member 120a and the lower friction contact member 120b are arranged in a vertically symmetrical manner.

상기와 같은 상측 커버부재(140a)와 하측 커버부재(140b)는 탄성가압수단(130)의 일 구성요소로서의 역할을 한다.The upper cover member 140a and the lower cover member 140b as described above serve as a component of the elastic pressing means 130. [

도 1내지 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 마찰 댐퍼(100)는 바람직하게 중공의 안내부재(150)를 구비한다. 이 안내부재(150)는 요면부재(110)의 일부분을 내부에 수용하여 요면부재(110)가 요면(112)이 경사지게 배치된 방향으로 이동하는 것을 안내하는 역할과 탄성가압수단(130)과 결합되어 탄성가압수단(130)이 요면부재(110)와 함께 요면(112)이 경사지게 배치된 방향으로 이동하지 못하도록 탄성가압수단(130)을 잡아주는 역할을 한다.1 to 4, the friction damper 100 according to the present invention preferably has a hollow guide member 150. The guide member 150 has a function of receiving a part of the concave member 110 and guiding the concave member 110 to move in a direction in which the concave surface 112 is inclined, So that the elastic pressing means 130 catches the elastic pressing means 130 such that the elastic pressing means 130 can not move in the direction in which the concave surface 112 is inclined with the concave surface member 110.

물론, 축부재(132)가 직접 연결 대상물에 고정되는 경우, 안내부재(150) 없이도 댐핑기능을 하는 마찰 댐퍼가 구성될 수 있으나, 있는 것이 바람직하다.Of course, when the shaft member 132 is directly fixed to the object to be connected, it is preferable that the friction damper having the damping function without the guide member 150 is formed.

이러한 안내부재(150)의 일측에는 요면부재(110)의 이동방향에 수직한 방향으로 커버부재(140)와 마찰접촉부재(120)의 상하 이동을 안내하는 승강안내부(152)가 형성되어 있다. 경우에 따라 승강안내부(152)는 승강부재(136)의 상하 이동을 안내하도록 구성할 수도 있다. 이 승강안내부(152)는 커버부재(140)와 마찰접촉부재(120)의 상하 이동을 직, 간접적으로 안내하는 역할을 함과 아울러 탄성가압수단(130)이 요면부재(110)의 길이방향으로는 움직이지 못하도록 잡아주는 역할을 한다. 이 승강안내부(152)는 바람직하게, 탄성가압수단(130)이 요면부재(110)의 폭 방향으로도 움직이지 못하도록 잡아주는 역할을 한다.One side of the guide member 150 is formed with an elevation guide portion 152 for guiding the cover member 140 and the friction contact member 120 to move up and down in the direction perpendicular to the moving direction of the concave member 110 . The elevating guide portion 152 may be configured to guide the elevating member 136 to move up and down. The lifting guide 152 serves to guide the vertical movement of the cover member 140 and the friction contact member 120 directly or indirectly and at the same time the elastic pressing unit 130 is disposed in the longitudinal direction It does not let you move. The elevating guide 152 preferably serves to prevent the elastic pressing means 130 from moving in the width direction of the surface member 110. [

이러한 안내부재(150)는 앞에서 설명한 바와 같은 고강도의 엔지니어링 플라스틱을 이용하여 만든 것이 바람직하다. 이 실시 예에서, 안내부재(150)는 직육면체의 형상을 하고 있으며, 그 일단에 다른 구조물에 연결하기 위한 구멍을 가지는 연결부(154)가 설치되어 있다. 이러한 안내부재(150)는 좌우로 분할되고 일단에 연결부(154)의 일부가 결합되는 결합홈(156)이 형성된 2개의 분할몸통(150a, 150b)을 연결부(154)의 일부를 결합홈(156)에 결합하여 개재한 상태로 볼트 등의 결합수단(158)으로 마주보고 결합하여서 된 것이 바람직하다. 연결부(154)로는 금속재를 이용하는 것이 바람직하다.The guide member 150 is preferably made of a high-strength engineering plastic as described above. In this embodiment, the guide member 150 has a rectangular parallelepiped shape, and a connecting portion 154 having an opening for connecting to another structure is provided at one end thereof. The guide member 150 has two split bodies 150a and 150b which are divided into left and right sides and formed with coupling grooves 156 in which a part of the coupling portion 154 is coupled at one end to a coupling groove 156 And is coupled with a coupling means 158 such as a bolt in a face-to-face manner. As the connection portion 154, it is preferable to use a metal material.

도 7은 본 발명에 따른 진자형 마찰 댐퍼가 배관을 지지하고 있는 상태를 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view showing a state in which a pendulum type friction damper according to the present invention supports a pipe.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 진자형 마찰 댐퍼(100)는, 배관(P)을 상부구조물(10)에 지지하는 로드 제한부재(rod restraint, 12), 가변 스프링 행거(14) 등과 함께 배관(P)을 안정적으로 지지하는 데 사용되는 것으로, 일측의 연결부(116)는 배관(P)을 감싸는 클램프(C)에 연결하고 타측의 연결부(154)는 벽면(W)에 설치된 지지구조물(16) 등에 연결하여 지진이나 폭발 등에 의해 구조물에 가해진 충격력을 완충 및 소산시켜 배관(P)에 전달함으로써 배관(P)이 파손되는 것을 방지하는 데에 적합하게 사용될 수 있다.7, the pendulum type damper 100 according to the present invention includes a rod restraint 12, a variable spring hanger 14 and the like, which support the pipe P to the upper structure 10, The connection part 116 of one side is connected to the clamp C surrounding the pipe P and the connection part 154 of the other side is connected to the supporting structure The damper 16 can be suitably used to prevent the pipeline P from being damaged by buffering and dissipating the impact force applied to the structure by an earthquake or an explosion and transmitting it to the pipeline P. [

이상 설명한 본 발명의 실시 예와 앞에서 언급한 선등록발명의 등록특허공보를 참고하면, 본 발명은 본원의 명세서에서 예시한 실시 형태 이외에도 안내부재를 원통형 실린더 형태로 구성하는 것, 요면부재의 한쪽 면에만 요면 등을 설치하는 형태, 요면부재를 이층으로 배치하여 구성하는 것, 축부재를 안내부재 양측으로 설치하고 탄성부재와 마찰접촉부재 등에 축부재 통과를 위한 통공을 형성하지 않고 구성하는 것 등의 다양한 형태로 변형되어 적용될 수 있음을 알 수 있다.The present invention is not limited to the embodiments described in the specification of the present application, but may be modified to include a cylindrical member in which the guide member is formed in the form of a cylindrical cylinder, A configuration in which the concave member is provided on both sides of the guide member and the through hole for passing the shaft member is not formed in the elastic member and the friction contact member or the like It can be understood that the present invention can be applied to various forms.

본 발명은 원자력 발전소의 배관을 지지하는 용도로 이용될 가능성이 있고, 기타 교량, 건축구조물이나 차량의 두 구조물 사이에 설치되어 두 구조물 상호 간에 작용하는 충격력을 완충 및 소산시키는 데에 이용될 가능성이 있다.The present invention is likely to be used for supporting piping of a nuclear power plant, and it is possible to be used to buffer and dissipate the impact force acting between two structures of other bridges, building structures, or vehicles have.

100: 마찰 댐퍼 110: 요면부재
112: 요면 114: 유동방지 피안내홈
120: 마찰접촉부재 122: 제1볼록곡면
124: 유동방지 안내부 126: 제2볼록곡면
130: 탄성가압수단 132: 축부재
134: 탄성체 138: 가압부재
140: 커버부재 150: 안내부재
150a, 150b: 분할몸통 156: 결합홈
100: friction damper 110: concave member
112: concave surface 114:
120: Friction contact member 122: First convex surface
124: flow prevention guide portion 126: second convex surface
130: Elastic pressing means 132:
134: elastic body 138: pressing member
140: cover member 150: guide member
150a, 150b: Split body 156: Coupling groove

Claims (9)

상면과 하면 중 적어도 하나에 표면이 경사지게 배치된 요면이 형성되어 있는 요면부재, 상기 요면에 접촉되며 상기 요면에 접촉되는 면에 상기 요면에 대응되는 곡률 반경의 제1볼록곡면이 형성되어 있고 상기 요면부재가 상기 요면이 경사지게 배치된 방향으로 이동하는 것을 허용하는 마찰접촉부재 및 상기 마찰접촉부재를 상기 요면에 대해 탄성적으로 가압하여 상기 요면부재에 대한 상기 마찰접촉부재의 마찰력을 증가시킴으로써 상기 요면부재가 상기 마찰접촉부재에 대해 상기 요면이 경사지게 배치된 방향으로 이동하는 것을 방해하는 힘을 작용시키는 탄성가압수단을 포함하는 진자형 마찰 댐퍼에 있어서,
상기 요면부재의 적어도 일부분을 내부에 수용하여 상기 요면부재가 상기 요면이 경사지게 배치된 방향으로 이동하는 것을 허용하는 중공부를 구비하고, 상기 탄성가압수단과 결합하여 상기 탄성가압수단이 상기 요면이 경사지게 배치된 방향으로 상기 요면부재와 함께 이동하지 못하도록 상기 탄성가압수단을 잡아주는 중공의 안내부재를 포함하고,
상기 중공의 안내부재는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어지고,
상기 요면부재에는 상기 요면이 경사지게 배치된 방향을 따라 설치된 유동방지 피안내부가 형성되어 있고,
상기 마찰접촉부재에는 상기 유동방지 피안내부에 결합되어 상기 유동방지 피안내부를 안내하는 유동방지 안내부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진자형 마찰 댐퍼.
A first convex surface having a radius of curvature corresponding to the concave surface is formed on a surface which is in contact with the concave surface and is in contact with the concave surface, A frictional contact member for allowing the member to move in a direction in which the concave surface is inclined and a frictional contact member for elastically pressing the frictional contact member against the concave surface to increase the frictional force of the frictional contact member with respect to the concave member, And elastically urging means for urging the frictional contact member in a direction in which the concave surface is inclined,
And a hollow portion for accommodating at least a part of the concave member and allowing the concave member to move in a direction in which the concave surface is disposed in an inclined manner, wherein the elastic pressing means is engaged with the elastic pressing means such that the concave surface is inclined And a hollow guide member for holding the elastic pressing means so as not to move together with the concave member in a predetermined direction,
The hollow guide member is made of engineering plastic,
Wherein the concave member is formed with a flow preventing surface provided along a direction in which the concave surface is disposed obliquely,
Wherein the friction contact member is provided with a flow preventing guide portion which is coupled to the inside of the flow preventing surface to guide the inside of the flow preventing surface.
제1항에서, 상기 중공의 안내부재에는 연결부가 설치되고,
상기 중공의 안내부재는 좌우로 분할되고 일단에 상기 연결부의 일부가 결합되는 결합홈이 형성된 2개의 분할몸통을 상기 연결부의 일부를 상기 결합홈에 결합하여 개재한 상태로 결합수단으로 마주보고 결합하여서 된 것을 특징으로 하는 진자형 마찰 댐퍼.
The connector according to claim 1, wherein the hollow guide member is provided with a connecting portion,
The hollow guide member is divided into left and right parts, and two split bodies formed with coupling grooves at one end of which coupling parts are coupled are coupled with a coupling means in a state of interposing a part of the coupling parts into the coupling grooves, Wherein the first and second frictional dampers are rotatable.
삭제delete 제1항에서, 상기 유동방지 피안내부는 상기 요면이 경사지게 배치된 방향으로 상기 요면부재에 설치된 장공이고,
상기 유동방지 안내부는 상기 제1볼록곡면에서 돌출되게 형성되고 상기 장공에 삽입되어 상기 요면부재의 좌우 유동을 방지하면서 상기 요면부재가 상기 장공의 길이방향으로 이동하는 것을 안내하는 돌출부이고,
상기 탄성가압수단은,
상기 장공을 상하로 통과하는 축부재;
상기 축부재 외주면에 결합되고 상기 요면을 기준으로 상기 마찰접촉부재 바깥쪽으로 배치된 탄성체;
상기 축부재 외주면에 승강 가능케 결합되고 상기 요면을 기준으로 상기 탄성체 바깥쪽에 배치된 승강부재; 및
상기 축부재에 결합되어 상기 승강부재를 상기 탄성체에 대해 가압하는 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 진자형 마찰 댐퍼.
The flow control valve according to claim 1, wherein the inside of the flow prevention hole is a slot formed in the concave member in a direction in which the concave surface is inclined,
The flow prevention guide protrudes from the first convex curved surface and is inserted into the slot to prevent lateral movement of the concave member and guide the movement of the concave member in the longitudinal direction of the slot,
The elastic pressing means comprises:
A shaft member vertically passing through the slot;
An elastic body coupled to the outer circumferential surface of the shaft member and disposed outside the friction contact member with respect to the concave surface;
An elevating member coupled to the outer peripheral surface of the shaft member such that the elevating member can move up and down relative to the outer surface of the shaft member; And
And a pressing member coupled to the shaft member to press the elevating member against the elastic body.
제4항에서, 상기 탄성체와 상기 마찰접촉부재 사이에 상기 축부재 외주면에 승강 가능케 결합되고 상기 마찰접촉부재의 경사를 허용하는 커버부재가 구비되고,
상기 커버부재는 상기 마찰접촉부재와의 접촉면에 상기 요면보다 작은 곡률 반경의 반원통형 오목홈이 형성되어 있는 것이고, 상기 마찰접촉부재의 상기 제1볼록곡면 반대면에 상기 오목홈에 대응되는 곡률 반경의 제2볼록곡면이 형성되어 있고,
상기 안내부재에는 상기 요면부재의 이동방향에 수직한 방향으로 상기 마찰접촉부재와 상기 커버부재의 상하 이동을 안내하기 위한 승강안내부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진자형 마찰 댐퍼.
And a frictional contact member provided between the elastic member and the frictional contact member, wherein the frictional contact member includes a cover member that is movably coupled to the outer circumferential surface of the shaft member and permits the frictional contact member to tilt,
Wherein the cover member has a semi-cylindrical recessed groove having a radius of curvature smaller than the surface of the friction member, the radius of curvature corresponding to the recessed groove on the surface opposite to the first convexity surface of the friction- And the second convex surface of the second convex surface is formed,
Wherein the guide member is provided with an elevation guide portion for guiding the friction contact member and the cover member in the vertical direction in a direction perpendicular to the moving direction of the concave member.
제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에서, 상기 마찰접촉부재는 엔지니어링 플라스틱으로 된 것을 특징으로 하는 진자형 마찰 댐퍼.The pendulum type friction damper according to any one of claims 1, 2, and 4, wherein the friction contact member is made of engineering plastic. 제6항에서, 상기 마찰접촉부재는 표면에 별도의 마찰판을 부착하지 않은 초고분자량 피이(UPE)인 것을 특징으로 하는 진자형 마찰 댐퍼.The pendulum type friction damper according to claim 6, wherein the friction contact member is an ultra high molecular weight (UPE) material having no separate friction plate on its surface. 제7항에 있어서, 상기 요면은 상기 요면부재의 상면과 하면 모두에 형성되어 있고,
상기 마찰접촉부재는 상기 요면부재의 상기 상면 쪽 요면에 접촉되는 상측 마찰접촉부재와 상기 요면부재의 상기 하면 쪽 요면에 접촉되며 상기 상측마찰접촉부재와 상하대칭을 이루는 하측 마찰접촉부재를 구비하고,
상기 탄성가압수단은 상기 상측 마찰접촉부재를 상기 요면부재에 대해 탄성적으로 가압하기 위한 상측 탄성체와 상측 승강부재 및 상기 하측 마찰접촉부재를 상기 요면부재에 대해 탄성적으로 가압하기 위한 하측 탄성체와 하측 승강부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 진자형 마찰 댐퍼.
8. The light emitting device according to claim 7, wherein the concave surface is formed on both the upper surface and the lower surface of the concave member,
Wherein the frictional contact member includes an upper friction contact member contacting the upper surface side surface of the concave member and a lower friction contact member contacting the lower surface side surface of the concave member and vertically symmetrical with the upper friction contact member,
The elastic pressing means includes an upper elastic member and an upper elastic member for resiliently pressing the upper friction contact member against the concave member, a lower elastic member for elastically pressing the lower friction contact member against the concave member, And a lifting member for lifting the friction damper.
제8항에 있어서, 상기 상측 탄성체와 상기 상측 마찰접촉부재 사이에 상기 축부재 외주면에 승강 가능케 결합된 상측 커버부재가 구비되고,
상기 상측 커버부재는 저면에 상측 마찰접촉부재의 회동을 허용하는, 상기 요면보다 작은 곡률 반경의 오목홈이 형성되어 있는 것이고, 상기 상측 마찰접촉부재의 상면에 상기 오목홈에 대응되는 곡률 반경의 제2볼록곡면이 형성되어 있고,
상기 하측 탄성체와 상기 하측 마찰접촉부재 사이에 상기 축부재 외주면에 승강 가능케 결합된 하측 커버부재가 구비되고,
상기 하측 커버부재는 상면에 상기 하측 마찰접촉부재의 회동을 허용하는, 상기 요면보다 작은 곡률 반경의 오목홈이 형성되어 있는 것이고, 상기 하측 마찰접촉부재의 하면에 상기 하측 커버부재의 오목홈에 대응되는 곡률 반경의 제2볼록곡면이 형성되어 있고,
상기 안내부재에는 상기 요면부재의 이동방향에 수직한 방향으로 상기 마찰접촉부재의 상하 이동을 안내하기 위한 승강안내부가 형성되어 있고,
상기 승강안내부는 상기 요면부재의 이동방향에 수직한 방향으로 상기 상측 커버부재와 상기 하측 커버부재의 상하 이동도 안내하는 것을 특징으로 하고,
상기 제2볼록곡면은 반원통형 곡면인 것을 특징으로 하는 진자형 마찰 댐퍼.
The sliding device according to claim 8, further comprising an upper cover member coupled between the upper elastic member and the upper friction contact member so as to be movable up and down on the outer peripheral surface of the shaft member,
Wherein the upper cover member is formed with a concave groove having a radius of curvature smaller than that of the concave surface allowing the upper friction member to pivot on the bottom surface thereof and a concave groove having a radius of curvature corresponding to the concave groove on the upper surface of the upper friction- Two convex curved surfaces are formed,
A lower cover member coupled between the lower elastic member and the lower friction contact member so as to be movable up and down on the outer peripheral surface of the shaft member,
Wherein the lower cover member has a concave groove with a radius of curvature smaller than that of the lower surface of the lower cover member so as to allow rotation of the lower friction contact member on the upper surface and corresponds to the concave groove of the lower cover member on the lower surface of the lower friction contact member A second convex surface having a radius of curvature is formed,
Wherein the guide member is provided with a lifting / lowering guide portion for guiding upward and downward movement of the friction contact member in a direction perpendicular to the moving direction of the concave member,
The elevation guide portion also guides upward and downward movement of the upper cover member and the lower cover member in a direction perpendicular to the moving direction of the concave member,
And the second convex surface is a semi-cylindrical curved surface.
KR1020140130981A 2014-09-30 2014-09-30 Pendulum type friction damper KR101512122B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140130981A KR101512122B1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Pendulum type friction damper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140130981A KR101512122B1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Pendulum type friction damper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101512122B1 true KR101512122B1 (en) 2015-04-16

Family

ID=53053251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140130981A KR101512122B1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Pendulum type friction damper

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101512122B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101632432B1 (en) * 2015-12-15 2016-06-22 주식회사 에스코알티에스 Friction damper with V-groove
KR20200087492A (en) 2019-01-11 2020-07-21 (주)광원아이앤디 Friction damper for bridge
KR20200087491A (en) 2019-01-11 2020-07-21 (주)광원아이앤디 Friction damper for bridge

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101200692B1 (en) * 2012-05-31 2012-11-12 조영철 Friction damper

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101200692B1 (en) * 2012-05-31 2012-11-12 조영철 Friction damper

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101632432B1 (en) * 2015-12-15 2016-06-22 주식회사 에스코알티에스 Friction damper with V-groove
WO2017104951A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-22 Esco Rts Co., Ltd. Friction damper with v-groove
US10294618B2 (en) 2015-12-15 2019-05-21 Esco Rts Co., Ltd. Friction damper with V-groove
KR20200087492A (en) 2019-01-11 2020-07-21 (주)광원아이앤디 Friction damper for bridge
KR20200087491A (en) 2019-01-11 2020-07-21 (주)광원아이앤디 Friction damper for bridge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11603678B2 (en) Tower vibration damper
Cardone Displacement limits and performance displacement profiles in support of direct displacement‐based seismic assessment of bridges
US4496130A (en) Support device
US9829063B2 (en) Seismic isolator utilizing wedge
KR101512122B1 (en) Pendulum type friction damper
RU2409776C2 (en) Elastomer spring
EP2821668B1 (en) Vibration-insulating device and system
US20130068918A1 (en) Device for isolating an object from external motions
KR101103983B1 (en) Shock Absorbing Device and Structural Bearing having the same
KR101162687B1 (en) Isolator
US10294618B2 (en) Friction damper with V-groove
Shen et al. Effects of seismic devices on transverse responses of piers in the Sutong Bridge
KR101780055B1 (en) Vibration damper utilizing wedges, floating track system and method for constructing floating track
Westenenk et al. Self-centering frictional damper (SCFD)
KR101232906B1 (en) Friction device to decrease vibration and isolator utilizing the same
KR101317467B1 (en) Structure supporting apparatus with semicylinder type slide
KR101312958B1 (en) Vibration decresing apparatus of heavy object
KR20130001402A (en) Testing apparatus for sliding pendulum isolator
KR101803898B1 (en) Floating track system, method for constructing floating track and vibration damper utilizing wedges for the same
KR200262491Y1 (en) A Structural Bearing with a Large Shock Absorbing Force
RU2629514C1 (en) Device for damping shock and vibration impacts
KR101835811B1 (en) Apparatus for testing performance of seismic isolation bearing
KR100760212B1 (en) A steel damper for horizontal force control of bridge
KR101200692B1 (en) Friction damper
KR101291808B1 (en) Seismic isolation device for a bridge

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180409

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190207

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200226

Year of fee payment: 6