KR101602609B1 - Structural testing equipment of small components for aircraft - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항공기용 소형 구성품의 최대 굽힘 및 인장 응력에 관한 구조 시험을 하나의 장치에서 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 종래의 유압식 엑츄에이터를 소형 모터로 대체하고, 다양한 종류의 항공기용 소형 구성품을 적용할 수 있도록 구조적 프레임이 적용된 한 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a structure testing apparatus for an aircraft, and more particularly, to a structure testing apparatus for an aircraft, which is capable of performing structural testing on maximum bending and tensile stress of an aircraft in a more efficient manner, The present invention relates to a structural testing apparatus for a small-sized component for an aircraft to which a structural frame is applied in order to replace small-sized motors and to apply various types of aircraft small-sized components.
일반적으로 항공기용 구조물은 대형인 경우가 대부분이고, 이러한 대형 구조물이나 항공기 전 기체 단위의 구조시험 장치는 연구소나 대기업에서 보유/시험이 되고 있는 실정이나 소형장비의 구성품이나 RC 구성품 등의 소형화된 부품 단위의 구성품을 시험하는 설비나 장비를 갖추고 있지는 않은 실정이다.In general, aircraft structures are large in size. Structural testing equipment for such large structures or aircraft units is being held and tested by research institutes and large corporations. However, small-sized parts such as small-sized equipment components and RC components It does not have facilities or equipment to test the components of the unit.
그런데, 최근 무인 항공기나 드론의 시장이 확대되고 있고, 이러한 제품 개발 시 비행 안전성 확인을 위한 구조시험이 요구되고 있는데, 이러한 고가의 유압식 엑츄에이터를 사용하는 종래의 항공기용 구조시험 장치로는 경제성을 갖출 수 없어 대부분 통상적인 범용 구조시험장치를 이용하고 있는 실정이다.However, the market for unmanned aerial vehicles and drone has recently been expanded. Structural tests for confirming flight safety are required in developing such products. Conventional aircraft structural test apparatuses using such expensive hydraulic actuators are economically feasible So that most of the conventional universal structure testing apparatuses are used.
이러한 구조실험장치로는 대한민국 등록특허공보 10-1115543호(이하 선행문헌 1이라 칭함)에 기재된 댐핑 지주물 구조 시험장치가 있다.As such a structural testing apparatus, there is a damping pillar water structure testing apparatus described in Korean Patent Registration No. 10-1115543 (hereinafter referred to as Prior Art 1).
상기 선행문헌 1은 댐핑 지주물의 최대 압축 또는 인장 응력에 관한 구조 시험을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 댐핑 지주물 구조 시험장치를 제공한다.The prior art document 1 provides a damping support structure test apparatus capable of more efficiently performing a structural test on the maximum compression or tensile stress of damping struts.
그런데, 상기 선행문헌 1은 인장 및 압축시험만 가능할 뿐 굽힘응력에 대해서는 시험을 할 수 없어 굽힘응력 및 인장응력이 동시에 발생하는 항공기용 구성품을 이루는 날개부분의 특성에 적합하지 않을 뿐만 아니라 인장응력 시험에서도 조차 항공기용 구성품의 구조에는 적합하지 않은 문제점이 있다.However, in the above-mentioned prior art document 1, only tensile and compressive tests are possible, but the bending stress can not be tested, so that it is not suitable for the characteristics of a wing portion constituting an aircraft component in which both bending stress and tensile stress occur simultaneously, There is a problem in that it is not suitable for the structure of components for aircraft.
한편, 대한민국 등록특허공보 10-1176958호(이하 선행문헌 2라 칭함) 및 대한민국 공개특허공보 10-2010-0127546호(이하 선행문헌 3이라 칭함)에는 굽힘응력을 측정하는 장치가 개시되어 있다.On the other hand, Korean Patent Registration No. 10-1176958 (hereinafter referred to as Prior Art 2) and Korean Patent Application Publication No. 10-2010-0127546 (hereinafter referred to as Prior Art 3) disclose an apparatus for measuring bending stress.
상기 선행문헌 2는 하중부가용 핸들(105)을 이용하여 시편에 회전토크를 가하는 방식이고, 선행문헌 3은 롤가압부재(50)를 이용하여 시편에 수직하게 균일한 가압력을 가하는 방식으로서, 이는 모두가 시편에 직접적으로 가압력을 전달하게 되므로 외팔보 형태의 항공기용 구성품을 이루는 날개부분에는 적합하지 않은 문제점이 있고, 아울러 굽힘응력 시험에서도 조차 항공기용 구성품의 구조에는 적합하지 않은 문제점이 있다.In the prior art document 2, a rotational torque is applied to the specimen using the load applying handle 105. In the prior art document 3, a uniform pressing force is applied perpendicularly to the specimen using the
이렇듯, 종래의 비 항공용 부품을 측정하는 상기 선행문헌 1 내지 3 등의 범용 하중측정장치만으로는 구조시험 대상물인 항공기용 부품의 형상, 길이 등이 다양성에 맞추어 시험에 필요한 인장 및 굽힘 시험에 적합하도록 개별적으로 시험장치를 제작하여야 하는 문제점이 있고, 또한 항공기용 부품에 대한 전용 구조시험장치가 아니기 때문에 테스트 조건을 설정하는데 있어 소요되는 시간이 과다하고 운용상의 어려움이 있으며 이에 따라 작업의 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.As described above, with the general-purpose load measuring devices such as the above-mentioned prior art documents 1 to 3 for measuring the conventional non-aviation parts, the shape and length of the aircraft parts, which are structural test objects, are suitable for tensile and bending tests necessary for the test There is a problem that a test apparatus must be manufactured individually, and since it is not a dedicated structure test apparatus for an aircraft component, it takes a long time to set test conditions and there is a difficulty in operation, .
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치는 유압식 엑츄에이터가 아닌 소형 모터를 사용하여 하중을 제어/부가하여 구성품 단위의 구조시험 장비를 제공하고, 또한, 인장 및 굽힘을 하나의 장치에서 측정할 수 있도록 하며, 아울러, 하나의 장치로 여러 시편을 동시에 측정할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a structure testing apparatus for a small component for an aircraft, in which structural testing equipment of a component unit is controlled by using a small motor, not a hydraulic actuator, It is also an object of the present invention to enable tensile and bending to be measured in a single apparatus and to simultaneously measure multiple specimens in a single apparatus.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치는 수직 프레임(110) 및 수평 프레임(120)을 포함하는 베이스(100); 상기 수직 프레임(110) 또는 수평 프레임(120)에 시편(S)의 일단이 고정되는 베이스 연결브라켓(23) 및 시편(s)의 타단이 고정되는 더미 연결브라켓(22)을 포함함으로써, 시편(S)의 양단을 고정하는 시편 고정수단(20); 상기 시편 고정수단(20)에 연결되어 시편(S)에 하중을 전달하는 하중 전달수단(30); 상기 하중 전달수단(30)에 연결되어 시편(S)에 전달되는 하중을 측정하는 하중 측정수단(40); 및 상기 수직 프레임(110) 또는 수평 프레임(120)에 고정되어 회전운동을 직선운동으로 변환함으로써 상기 하중 측정수단(40)에 인장 하중을 가하는 하중 공급수단(50);을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for testing structure of a small component for an aircraft, comprising: a base including a vertical frame and a horizontal frame; A
또한, 상기 시편 고정수단(20)은 더미(21)를 더 포함하고, 상기 더미(21)는 더미 연결브라켓(22)이 결합될 수 있는 삽입홀(211)을 측면과 저면에 각각 구비함으로써, 상기 더미 연결브라켓(22)과 상기 삽입홀과의 선택적 결합을 통해 시편(S)이 하중 공급수단(50)과 일정각도 또는 평행하게 연결되도록 하는 것을 특징으로 한다.The specimen fixing means 20 further includes a
또한, 상기 하중 전달수단(30)은 상기 시편 고정수단(20)에 연결되는 회전연결체(35), 상기 회전연결체(35)에 연결되는 제1링크(31), 제1링크(31)에 연결되는 제2링크(32), 제2링크(32)에 연결되는 제3링크(33)을 포함함으로써, 상기 링크(31, 32, 33)들 간에 회전이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.The load transmitting means 30 includes a rotating
또한, 상기 더미(21)에는 상기 회전연결체(35)과 회전 가능하도록 상면에 회전결합수단이 형성되는 것을 특징으로 한다.The dummy (21) is provided with a rotational coupling means on an upper surface thereof so as to be rotatable with the rotation coupling body (35).
또한, 상기 하중 공급수단(50)은 상기 프레임(110, 120)에 탈부착되는 구동모터(51), 구동모터(51)에 연결되는 연결커플링(52), 연결커플링(52)에 연결되는 스크류드라이브(53)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The load supply means 50 includes a
또한, 상기 스크류드라이브(53)는 커버체(510), 커버체(510) 내부에 형성되어 구동모터의 회전에 의해 회전하는 스크류축(520), 커버체(510) 일단에 형성되어 스크류축(520)을 지지하는 베어링(530), 스크류축(520) 상에서 직선운동하는 이동체(540), 이동체(540)에 연결되어 커버체(510)를 출몰하는 이동축(550)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 커버체(510)에는 오일 공급홀(511)이 형성되고, 상기 이동축(550) 말단에는 나사체(551) 및 너트(552)가 구비되는 것을 특징으로 한다.An
또한, 상기 구동모터(51) 및 스크류드라이브(53)는 각각 모터마운팅(210) 및 드라이브마운팅(230)에 의해 프레임에 연결되고, 상기 모터마운팅(210) 및 드라이브마운팅(230)은 연결커플링(52)을 감싸는 커플링브라켓(220)에 의해 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.The
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치는 유압식 엑츄에이터가 아닌 소형 모터를 사용하여 하중을 제어/부가하고, 인장 및 굽힘을 하나의 장치에서 측정할 수 있도록 하며, 하나의 장치로 여러 시편을 동시에 측정할 수 있도록 구성품 단위의 구조시험 장비를 제공함으로써, 장치의 제작 비용 및 시험운영 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. The apparatus for testing the structure of a small component for an aircraft according to the present invention has the features as described above. The apparatus can control loads / loads using a small motor, not a hydraulic actuator, and can measure tensile and bending in one apparatus. It is possible to reduce the manufacturing cost and the test operation cost of the apparatus by providing the structural test equipment of the component unit so that the plurality of specimens can be simultaneously measured.
도 1은 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 구성을 보인 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 구성품을 보인 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 구성품의 조립과정을 보인 조립순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 하중전달수단 및 시편 고정수단의 부품사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 하중공급수단의 전체 사시도이다
도 6은 본 발명의 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치에 구비되는 하중공급수단 및 고정체 부품 조립도이다
도 7은 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 스크류드라이버 부품 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 스크류드라이버 부분 절개 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 스크류드라이버 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 부분 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 사용상태도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall perspective view showing the construction of a structure testing apparatus for a small-sized component for an aircraft according to the present invention.
FIG. 2 is a partial perspective view showing components of a structure testing apparatus for a small-sized aircraft component according to the present invention.
FIG. 3 is an assembling flowchart showing an assembling process of components of a structure testing apparatus for an aircraft according to the present invention.
4 is a perspective view of parts of a load transmitting means and a specimen fixing means of a structure testing apparatus for a small component for an aircraft according to the present invention.
5 is an overall perspective view of a load supply means of a structural testing apparatus for a small component for an aircraft according to the present invention
6 is a view showing a load supply means and a fixed body part assembly included in the structure testing apparatus for a small-sized aircraft component according to the present invention
7 is a perspective view of a screwdriver component of an apparatus for testing structure of a small component for an aircraft according to the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a partly cut-away screw driver of an apparatus for testing structure of a small component for an aircraft according to the present invention.
9 is a cross-sectional view of a screwdriver of a structural testing apparatus for a small component for an aircraft according to the present invention.
10 is a partial perspective view of an apparatus for testing structure of a small component for an aircraft according to the present invention.
11 is a use state view of a structure testing apparatus for a small component for an aircraft according to the present invention.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.The term used in the present invention is a general term that is widely used at present. However, in some cases, there is a term selected arbitrarily by the applicant. In this case, the term used in the present invention It is necessary to understand the meaning.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
여기서, 상하좌우, 우측, 좌측, 저면 등 방향과 관련된 표현은 모두 제시한 도면을 기준으로 기재하고 있음을 밝혀둔다.Here, it should be noted that the expressions related to the directions of up and down, left and right, right, left, and bottom are all described based on the drawings.
본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치는, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 베이스(100), 시편 고정수단(20), 하중 전달수단(30), 하중 측정수단(40) 및 하중 공급수단(50)을 포함하여 구성된다. 1 to 3, a structure testing apparatus for a small-sized aircraft component according to the present invention includes a
상기 베이스(100)는, 도 1을 참조하면, 지면과 수직하게 배치된 4개의 기본프레임(111)을 포함하는 수직 프레임(110)과 기본프레임(111)을 수평하게 다층으로 연결하는 제1프레임 내지 제4프레임(121, 122, 123, 124)을 포함하는 수평 프레임(120)을 통해 조립된 장방형 베이스로서, 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치를 이루는 기본틀이다.Referring to FIG. 1, the
상기 수직 프레임(110)은 4개의 기본프레임(111) 이외에 상기 제1프레임(121) 내지 제4프레임(124) 사이에 복수의 보강프레임(112)이 더 형성될 수 있다. 여기서, 제1프레임(121) 내지 제4프레임(124)을 실시예로 설명하고 있지만 이는 필요에 따라 적절히 선택할 수 있음은 물론이다.The
이렇듯, 제1프레임 내지 제4프레임(121, 122, 123, 124)을 통해 다층으로 구성됨에 따라 하기할 시편 고정수단(20) 및 하중 공급수단(50)이 위치를 바꾸어 가며 탈부착될 수 있어, 도 11을 참조하면, 다양한 위치에서 복수의 시편을 동시에 시험할 수 있게 된다.As described above, the multi-layer structure of the first through
여기서, 상기 프레임들은 레일(R)이 형성된 통상의 채널로 이루어지고 이들을 “ㄴ”형의 프레임 연결브라켓(130)을 통해 레일(R)을 따라 슬라이딩시키며 위치를 설정한 후 볼트(B)로 고정한다. Here, the frames are made of ordinary channels formed with rails R and are slid along the rails R through a
이로서, 시편 고정수단(20) 및 하중 공급수단(50)이 위치를 바꾸어 가며, 즉 수직프레임(110) 및 수평프레임(12)에 형성된 레일(R)을 따라 탈부착될 수 있음은 물론이고, 제1프레임(121) 내지 제4프레임(124) 간의 높이 또한 자유로이 조절할 수 있게 되어, 본 발명에 따른 장치의 확장성이 대폭 증가하게 된다.In this way, the specimen fixing means 20 and the load supply means 50 can be detached and attached along the rail R formed on the
한편, 아래에서 다시 설명하겠지만, 시편 고정수단(20)의 부착 위치에 따라 시편(S)의 측정 응력의 종류가 인장응력인지 아니면 굽힘응력인지가 결정된다. On the other hand, depending on the attachment position of the specimen fixing means 20, it is determined whether the type of the measurement stress of the specimen S is a tensile stress or a bending stress, which will be described later.
또한, 수평프레임(120) 저부에는 캐스터(140)가 형성되어 장소를 이동해 가면 측정을 수행할 수 있게 된다.In addition, the
상기 시편 고정수단(20)은, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 수직 프레임(110) 또는 수평 프레임(120)에 시편(S)의 일단이 고정되는 베이스 연결브라켓(23) 및 시편(s)의 타단이 고정되는 더미 연결브라켓(22)을 포함함으로써, 시편(S)의 양단을 고정한다.2 to 4, the specimen fixing means 20 includes a
여기서, 하기할 하중 전달수단(30)이 상기 더미 연결브라켓(22)에 직접 결합될 수도 있지만, 본 발명에 따른 장치의 확장성 및 장치의 안정성을 위하여 상기 시편 고정수단(20)은 더미(21)를 더 포함하고, 더미(S)에 더미 연결브라켓(22)이 탈부착 가능하게 볼트(B)로 결합되도록 하는 것이 바람직하다. Although the load transmission means 30 to be described below may be directly coupled to the dummy connection bracket 22, the specimen fixing means 20 may be fixed to the dummy connecting bracket 22 for the expansion of the apparatus according to the present invention and the stability of the apparatus. So that the dummy connection bracket 22 is detachably coupled to the dummy S by the bolts B. In this case,
즉, 하중 전달수단(30)을 상기 더미 연결브라켓(22)에 직접 결합할 경우, 결합형태에 따라 인장응력 또는 굽힘응력 중 어느 하나만이 측정 가능하게 되나, 상기 더미(21)에 더미 연결브라켓(22)이 연결될 수 있도록 삽입홀(211)을 복수개, 즉 도 2를 참조하면, 더미(21)의 측면과 저면 각각 구비하고, 이에 더미 연결브라켓(22)을 연결할 경우 인장응력 및 굽힘응력을 선택적으로 측정할 수 있게 된다. That is, when the load transmission means 30 is directly coupled to the dummy connection bracket 22, only one of the tensile stress and the bending stress can be measured depending on the coupling type, but the dummy connection bracket 2, the side and bottom surfaces of the
다시 말해, 상기 더미(S)가 더미 연결브라켓(22)을 통해 측면에 형성된 삽입홀(211)에 결합될 경우 더미는 하기할 하중 공급수단(50)과 수직 내지 일정 각도를 갖고 연결되므로 이 경우는 하중 공급수단을 통해 공급되는 하중에 의해 굽힘응력의 측정이 가능하게 되고, 상기 더미(S)가 저면에 형성된 삽입홀(211)에 결합될 경우 더미는 하기할 하중 공급수단(50)과 평행하게 연결되므로 이 경우는 항중 공급수단을 통해 공급되는 하중에 의해 인장응력의 측정이 가능하게 된다. In other words, when the dummy S is coupled to the
이러한 사용례는 도 11에 구체적으로 도시되어 있다. This use example is specifically shown in Fig.
그리고, 더미에 대하여 방향을 지칭할 때에는 도 2 내지 도 4에 도시된 도면을 기준으로, 상부면을 상면, 상면에 대향하는 저부면을 저면, 그리고, 나머지 면을 측면으로 지칭한다.2 to 4, the upper surface is referred to as an upper surface, the lower surface opposite to the upper surface is referred to as a bottom surface, and the remaining surface is referred to as a side surface.
한편, 상기 더미(21)는, 도 2를 참조하면, 상기 하중 전달수단(30)과 회전 가능하게 결합되도록 상면에 회전결합수단이 형성되는데, 상기 회전결합수단은 나사결합으로서, 더미에 연결볼트(212) 또는 나사홀(도면 미도시)이 형성되어 하기할 회전연결체(35)와 나사결합된다.Referring to FIG. 2, the
회전결합수단은 상기한 바와 같이 더미에 연결볼트(212) 또는 나사홀(도면 미도시)이 형성되거나 또는 회전연결체(35)에 볼트 또는 나사홀이 형성되는 것을 의미한다.Means that the connecting
이는 본 발명을 구현하는데 핵심적 구성 중의 하나로서, 본 발명에 따른 장치를 통해 굽힘응력을 측정하기 위해서는 하기할 하중 전달수단(30)과 더불어 상기 회전결합수단은 매우 중요하다.This is one of the essential components for realizing the present invention. In order to measure the bending stress through the device according to the present invention, in addition to the load transmission means 30 to be described, the rotational coupling means is very important.
이는 굽힘응력을 측정하기 위해, 도 1을 참조하면, 시편(s)의 일단이 베이스 연결브라켓(23)을 통해 제2프레임(122)에 연결되어 있고, 시편(s)의 타단이 더미 연결브라켓(22)을 통해 더미의 측면에 일정각도 또는 수직하게 연결되어 있게 된다.1, one end of the specimen s is connected to the
이때, 도 3을 참조하면, 하기할 하중 공급수단(50)을 통해 형성된 인장하중이 발생하여 더미를 인장함에 따라 시편의 타단에 굽힘이 발생하게 되고 이러한 굽힘은 하기할 다수의 링크로 구성된 하중 전달수단(30)의 회전을 통해 가능하게 되나, 하중 전달수단(30)의 회전방향이 일정하므로 회전결합수단을 통한 결합시 상기 시편의 굽힘방향을 하중 전달수단(30)의 회전방향과 일치시키는 것이 매우 중요하다.3, bending occurs at the other end of the specimen as a tensile load is generated through the load-supplying
따라서, 굽힘응력 측정을 위해 상기 회전결합수단을 통한 회전연결체(35)와 더미(20)의 결합시에는 시편의 굽힘방향과 하중 전달수단(30)의 링크(31, 32, 33)의 회전방향을 일치시킨다.Therefore, when the
상기 하중 전달수단(30)은, 도 4를 참조하면, 상기 시편 고정수단(20)에 회전결합수단을 통해 연결되는 회전연결체(35), 상기 회전연결체(35)에 나사결합되는 제1링크(31), 제1링크(31)에 나사결합되는 제2링크(32), 제2링크(32)에 나사결합되는 제3링크(33)을 포함함으로써, 상기 링크(31, 32, 33)들 간에 회전이 가능하도록 한다.4, the load transmission means 30 includes a
상기 회전연결체(35)의 일단은 더미(20)의 상면에 회전결합수단을 통해 회전가능하게 결합되고, 타단은 제1연결링크와 나사결합되어 회전 가능하도록 삽입홀(351)이 형성된 평판형으로 형성된다.One end of the
상기 제1연결링크(31)는 굽힘응력 측정시 굽힘방향의 회전량을 흡수하면서 회전하는 “H”형 링크로서, 이에 제1삽입홀(311) 및 제2삽입홀(312)이 각각 형성되어, 제1삽입홈을 통해 볼트(B) 및 너트(N)로 회전연결체(35)와 연결되고, 제2삽입홀(312)을 통해 제2연결링크와 연결된다.The
상기 제2연결링크(32)는 상기 베이스에 연결되는 시편(S)과 하기할 하중 측정수단(40)과의 길이를 보상하기 위하여 다양한 길이로 형성되는 평판형의 링크로서, 양단에 삽입홀(321, 322)이 형성되어 있어 이를 통해 제1연결링크(31)와 제3연결링크(33)에 연결된다. The
즉, 측정하고자 하는 시편(S)의 길이가 서로 상이하고, 또한 각 프레임(110, 120)에 시편이 연결되는 위치에 따라 하중측정수단(40)과 시편 고정수단(20)까지의 거리가 상이하므로, 이에 대한 길이를 상기 제2연결링크(32)의 길이 조정을 통해 보상하게 되는 것이다.That is, the lengths of the specimens S to be measured are different from each other and the distances to the load measuring means 40 and the specimen fixing means 20 are different depending on the positions at which the specimens are connected to the
아울러, 하중측정수단(40)에는 제3연결링크(33)가 연결되어 있는데, 여기서 제3연결링크(33)는 하중측정수단(40)과 일체로 형성할 수 있고 또는 분리하여 연결할 수도 있으며, 제3연결링크(33) 말단은 제2연결링크가 삽입될 수 있는 삽입홈(331)이 형성된다.The third connecting
상기 하중측정수단(40)은 하기할 하중 공급수단(50)으로부터 발생되어 시편에 전달되는 인장하중을 감지하는 로드셀로서 항복강도 측정을 위해 일시에 가해지는 정하중 또는 피로한도 측정을 위해 반복적으로 가해지는 반복하중을 감지한다.The load measuring means 40 is a load cell for sensing the tensile load generated by the
상기 하중 공급수단(50)은, 도 6 내지 도 9를 참조하면, 수직 프레임(110) 또는 수평 프레임(120)에 고정되어 회전운동을 직선운동으로 변환함으로써 상기 하중 측정수단(40)에 인장 하중을 가하는 구성으로서, 상기 프레임(110, 120)에 탈부착되는 구동모터(51), 구동모터(51)에 연결되는 연결커플링(52), 연결커플링(52)에 연결되는 스크류드라이브(53)을 포함한다.6 to 9, the load supply means 50 is fixed to the
또한, 상기 스크류드라이브(53)는 커버체(510), 커버체(510) 내부에 형성되어 구동모터의 회전에 의해 회전하는 스크류축(520), 커버체(510) 일단에 형성되어 스크류축(520)을 지지하는 베어링(530), 스크류축(520) 상에서 직선운동하는 이동체(540), 이동체(540)에 연결되어 커버체(510)를 출몰하는 이동축(550)을 포함하여 구성된다.The
상기 구동모터(51)는 서보모터가 바람직하며, 입력부(도면 미도시)를 통해 입력되는 조건에 따른 회전력을 발생시킨다.The driving
이러한 회전력은 구동모터(51)의 구동축과 연결커플링(52) 결합된 일정 길이방향의 스크류드라이브(53)의 스크류축(520)이 상기 구동모터(51)의 구동축과 동일축심을 갖도록 연결되어 베어링결합체(530)에 의해 지지된다.This rotational force is connected to the
또한, 상기 스크류축(520) 상에는 이동체(540)가 볼스크류 결합되어 있는 구조로 되어 구동모터에 의한 스크류축(520) 회전운동으로 이동체(540)가 직선운동을 하게 된다. 이때, 상기 이동체(540)에는 이동축(550)이 결합되어 있어 이동체(540)의 직선운동에 따라 결국 이동축(550)이 작선운동하게 된다. The moving
아울러, 커버체(510) 내에서 직선운동하는 이동체(540) 및 이동축(550)의 마찰력 저감을 위해 상기 커버체(510)에는 오일 공급홀(511)이 형성되고, 이를 통해 커버체(510) 내부에 오일이 공급된다.An
한편. 상기 이동축(550) 말단에는 나사체(551) 및 너트(552)가 구비되어 하중 측정수단(40)에 연결된 제4링크(34)와 나사결합된다.Meanwhile. A
한편, 도시하지는 않았지만, 사용자가 상기 구동모터(51)의 회전속도 및 회전수에 관한 정보를 입력하여 설정하는 입력부; 상기 구동모터의 작동 신호 입력시 상기 입력부로부터 상기 구동모터(51)의 회전속도 및 회전수에 관한 정보를 인출하여 인출된 정보에 따라 상기 구동모터의 작동을 제어하고 상기 하중 측정수단에 의해 감지된 하중에 따른 시편(S)의 최대 굽힘 또는 인장 응력에 관한 정보를 인출하여 저장하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 인출된 시편의 최대 굽힘 또는 인장 응력에 관한 정보를 화면상에 표시하여 출력하는 디스플레이부를 포함한다.On the other hand, although not shown, an input unit for inputting and setting information about the rotational speed and the rotational speed of the
또한, 상기 하중 공급수단(50)을 베이스에 탈부착시키는 하중 공급수단 고정체(200)를 더 구비함으로써, 하중 공급수단(50)으로부터 발생하는 진동 등에 의한 저해요인으로부터 측정의 신뢰성을 향상시키는 것이 바람직하다.Further, it is preferable to improve the reliability of the measurement from the impediment due to the vibration or the like generated from the load supply means (50) by further providing the load supply means fixing body (200) for detachably attaching the load supply means Do.
이를 위해, 상기 고정체(200)는, 도 5 및 도 6을 참조하면, 구동모터(51)를 각 프레임(110, 120)에 탈부착가능하도록 연결하는 모터마운팅(210) 및 스크류드라이버(53)을 각 프레임(110, 120)에 탈부착가능하도록 연결하는 드라이브마운팅(230)이 구비되고, 모터마운팅(210)과 드라이브마운팅(230)을 서로 결합시키는 커플링브라켓(220)을 포함하여 구성된다.5 and 6, the fixing unit 200 includes a motor mounting 210 and a
상기 모터마운팅(210)은 각 프레임(110, 120)에 형성된 레일(R)에 볼트(B)로 탈부착가능하도록 결합되는 바닥플레이트(212)와 바닥플레이트(212) 일측에 수직하게 형성된 모터플랜지(211)를 구비하여 모터플랜지(211)를 통해 구동모터(51)와 연결커플링(52)을 나사로 결합된다. The motor mounting 210 includes a
상기 드라이브마운팅(230)은 각 프레임(110, 120)에 형성된 레일(R)에 볼트(B)로 탈부착가능하도록 결합되는 바닥플레이트(232)와 바닥플레이트(232) 일측에 수직하게 형성된 드라이브플랜지(231)을 구비하여 드라이브플랜지(231)를 통해 드라이브스크류(53)와 연결커플링(52)을 나사로 결합시킨다.The drive mounting 230 includes a
여기서, 상기 바닥플레이트(232)는 중앙에 융기부(232-1)를 형성함으로서 드라이브스크류(53)의 설치 높이를 맞출 뿐만 아니라 드라이브스크류(53)를 감싸는 커버체(233)와 융기부 측면에서 볼트(B)로 결합시킨다.The
상기 드라이브스크류(53)는 회전운동을 직선운동으로 변환하는 구성이므로 내부에 진동이 발생하게 됨에 따라 상기 커버체(233)를 통해 바닥플레이트(232)에 고정시키는 것이 바람직하다.Since the
이상과 같은 본 발명에 따른 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치의 작동관계를 설명한다.The operational relationship of the structural testing device for small aircraft components according to the present invention will now be described.
먼저, 시편(S)에 베이스연결브라켓(23) 및 더미 연결브라켓(22)을 각각 결합시키는 한편, 하중 공급수단 고정체(200)를 하중 공급수단(50)과 결합시키고, 스크류드라이브의 이동축(550)에 제4연결링크(34), 하중측정수단(40) 및 제3연결링크를 차례로 결합시킨다.First, the
이어서, 측정하고자 하는 구조 시험(굽힘응력 또는 인장응력)에 대한 결정과 이에 따른 각 프레임(110, 120)에 시편의 결합위치를 선정한다. Next, the determination of the structural test (bending stress or tensile stress) to be measured and the joining position of the specimen to each of the
먼저, 굽힘응력을 측정하고자할 경우, 도 1에 도시된 바의 실시예를 통해 설명하면, 더미(21)의 측면에 형성된 삽입홀(211)에 더미 연결브라켓(22)을 결합시키고, 제2프레임(122)에 베이스연결브라켓(23)을 가결합시킨다. 1, the dummy connection bracket 22 is coupled to the
이어서, 상기 고정체(200)를 제4프레임(124)에 형성된 레일(R)을 통해 위치를 조정해 가며 하중 공급수단과 더미(21)의 연결볼트(212)와 동축을 이룰 수 있는 위치를 예측하여 위치 시킨다. The position of the fixing body 200 is adjusted through the rail R formed in the
이후, 제3연결링크(33)와 제1연결링크(31) 사이의 길이에 적합한 제2연결링크(32)를 선정하여 이들을 연결시킨다. 이어서, 제1연결링크(31)에 회전연결체(35)를 결합시킨 후 회전연결체를 더미(21)의 연결볼트(212)에 연결할 수 있도록 상기 가조정된 고정체(200)의 위치 및 베이스 연결브라켓의 위치를 확정하여 이들을 고정시킨다.Then, a second connecting
이어서, 굽힘응력 측정시 시편의 굽힘변형을 흡수할 수 있도록 회전연결체(35)의 회전을 통해 상기 시편의 굽힘방향을 하중 전달수단(30)의 회전방향과 일치시키도록 한다. Then, the bending direction of the specimen is made to coincide with the rotation direction of the load transmission means 30 through the rotation of the
즉, 도 3 및 도 4를 참조하면, 회전연결체(35)를 반시계방향으로 회전시켜 제1연결링크 내지 제3연결링크(33)가 회전하게 하여 상기 링크들의 회전방향과 시편의 굽힘방향을 일치시킨다. 3 and 4, the rotating
한편, 인장응력을 측정하고자할 경우, 도 11에 도시된 바의 실시예를 통해 설명하면, 더미(21)의 저면에 형성된 삽입홀(211)에 더미 연결브라켓(22)을 결합시키고, 제1프레임(121)에 베이스연결브라켓(23)을 결합시킨다. 이때 인장응력은 시편의 회전을 동반하지 않으므로 회전연결체(35)를 통한 링크의 방향을 고려하지 않아도 됨으로 단순히 상기 설명한 바에 의한 연결만으로도 족하다.11, the dummy connection bracket 22 is coupled to the
이렇듯 시편의 설치가 완료되면, 사용자는 입력부를 통해 구동모터(51)의 회전속도 및 회전수에 관한 정보를 입력하면 제어부가 상기 구동모터의 작동 신호 입력에 따라 상기 입력부로부터 상기 구동모터(51)의 회전속도 및 회전수에 관한 정보를 인출하여 인출된 정보에 따라 상기 구동모터의 작동을 제어하고 상기 하중 측정수단에 의해 감지된 하중에 따른 시편(S)의 최대 굽힘 또는 인장 응력에 관한 정보를 인출하여 저장하게 되고, 상기 제어부에 의해 인출된 시편의 최대 굽힘 또는 인장 응력에 관한 정보가 디스플레이부를 통해 화면상에 출력됨으로써, 사용자의 측정이 완료된다.After the installation of the specimen is completed, the user inputs information regarding the rotational speed and the rotational speed of the driving
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Various modifications and variations will be possible without departing from the spirit of the invention. Therefore, the scope of the present invention should be construed as being covered by the scope of the appended claims, and technical scope within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 베이스
110: 수직 프레임 120: 수평 프레임
200: 하중 공급수단 고정체
210: 모터마운팅 220: 커플링브라켓 230: 드라이브 마운팅
20: 시편 고정수단
21: 더미 22: 더미연결브라켓 23: 베이스연결브라켓
30: 하중 전달수단
31~34: 제1~제4연결링크 35: 회전연결체
40: 하중 측정수단
50: 하중 공급수단
51: 구동모터 52: 연결커플링` 53: 스크류드라이브100: Base
110: vertical frame 120: horizontal frame
200: load supply means fixing body
210: Motor mounting 220: Coupling bracket 230: Drive mounting
20: Specimen fixing means
21: Dummy 22: Dummy connection bracket 23: Base connection bracket
30: Load transmission means
31 to 34: first to fourth connection links 35:
40: Load measuring means
50: load supply means
51: Driving motor 52: Connecting coupling `53: Screw drive
Claims (8)
상기 수직 프레임(110) 또는 수평 프레임(120)에 시편(S)의 일단이 고정되는 베이스 연결브라켓(23) 및 시편(s)의 타단이 고정되는 더미 연결브라켓(22)을 포함함으로써, 시편(S)의 양단을 고정하는 시편 고정수단(20);
상기 시편 고정수단(20)에 연결되어 시편(S)에 하중을 전달하는 하중 전달수단(30);
상기 하중 전달수단(30)에 연결되어 시편(S)에 전달되는 하중을 측정하는 하중 측정수단(40); 및
상기 수직 프레임(110) 또는 수평 프레임(120)에 고정되어 회전운동을 직선운동으로 변환함으로써 상기 하중 측정수단(40)에 인장 하중을 가하는 하중 공급수단(50);을 포함하되,
상기 시편 고정수단(20)은 더미(21)를 더 포함하고, 상기 더미(21)는 더미 연결브라켓(22)이 결합될 수 있는 삽입홀(211)을 측면과 저면에 각각 구비함으로써,
상기 더미 연결브라켓(22)과 상기 삽입홀과의 선택적 결합을 통해 시편(S)이 하중 공급수단(50)과 일정각도 또는 평행하게 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치.
A base (100) comprising a vertical frame (110) and a horizontal frame (120);
A base connection bracket 23 to which one end of the specimen S is fixed to the vertical frame 110 or the horizontal frame 120 and a dummy connection bracket 22 to which the other end of the specimen s is fixed. S);
A load transmitting means (30) connected to the specimen fixing means (20) for transmitting a load to the specimen (S);
Load measuring means (40) connected to the load transmitting means (30) and measuring a load transmitted to the specimen (S); And
And a load supply means (50) fixed to the vertical frame (110) or the horizontal frame (120) to apply a tensile load to the load measuring means (40) by converting the rotary motion into a linear motion,
The specimen fixing means 20 further includes a dummy 21 having an insertion hole 211 to which the dummy connection bracket 22 can be coupled,
Wherein the specimen S is connected to the load supply means 50 at a certain angle or in parallel through the selective coupling between the dummy connection bracket 22 and the insertion hole.
상기 하중 전달수단(30)은 상기 시편 고정수단(20)에 연결되는 회전연결체(35), 상기 회전연결체(35)에 연결되는 제1링크(31), 제1링크(31)에 연결되는 제2링크(32), 제2링크(32)에 연결되는 제3링크(33)을 포함함으로써,
상기 링크(31, 32, 33)들 간에 회전이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치.
The method according to claim 1,
The load transmitting means 30 includes a rotating link 35 connected to the specimen fixing means 20, a first link 31 connected to the rotating link 35, a second link 31 connected to the first link 31, The second link 32 and the third link 33 connected to the second link 32,
So as to be rotatable between the links (31, 32, 33).
상기 더미(21)에는 상기 회전연결체(35)과 회전 가능하도록 상면에 회전결합수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치.
The method of claim 3,
Wherein the dummy (21) is provided with a rotational coupling means on an upper surface thereof so as to be rotatable with the rotary connector (35).
상기 하중 공급수단(50)은 상기 프레임(110, 120)에 탈부착되는 구동모터(51), 구동모터(51)에 연결되는 연결커플링(52), 연결커플링(52)에 연결되는 스크류드라이브(53)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치.
The method according to claim 1,
The load supply means 50 includes a driving motor 51 connected to the frames 110 and 120, a connecting coupling 52 connected to the driving motor 51, a screw drive connected to the connecting coupling 52, (53). ≪ Desc / Clms Page number 20 >
상기 스크류드라이브(53)는 커버체(510), 커버체(510) 내부에 형성되어 구동모터의 회전에 의해 회전하는 스크류축(520), 커버체(510) 일단에 형성되어 스크류축(520)을 지지하는 베어링(530), 스크류축(520) 상에서 직선운동하는 이동체(540), 이동체(540)에 연결되어 커버체(510)를 출몰하는 이동축(550)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치.
The method of claim 5,
The screw drive unit 53 includes a cover body 510 and a screw shaft 520 formed inside the cover body 510 and rotated by the rotation of the drive motor. The screw shaft 520 is formed at one end of the cover body 510, A moving body 540 that linearly moves on the screw shaft 520 and a moving shaft 550 that is connected to the moving body 540 and protrudes and retracts the cover body 510. [ Structural testing equipment for small components.
상기 커버체(510)에는 오일 공급홀(511)이 형성되고,
상기 이동축(550) 말단에는 나사체(551) 및 너트(552)가 구비되는 것을 특징으로 하는 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치.
The method of claim 6,
An oil supply hole 511 is formed in the cover body 510,
Characterized in that a screw body (551) and a nut (552) are provided at the end of the moving shaft (550).
상기 구동모터(51) 및 스크류드라이브(53)는 각각 모터마운팅(210) 및 드라이브마운팅(230)에 의해 프레임에 연결되고,
상기 모터마운팅(210) 및 드라이브마운팅(230)은 연결커플링(52)을 감싸는 커플링브라켓(220)에 의해 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 항공기용 소형 구성품의 구조시험 장치.
The method of claim 5,
The drive motor 51 and the screw drive 53 are connected to the frame by a motor mounting 210 and a drive mounting 230, respectively,
Characterized in that the motor mounting (210) and the drive mounting (230) are connected by a coupling bracket (220) surrounding the connecting coupling (52).
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