KR101745477B1 - Simulation Apparatus for pavement behavior - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따르면, 포장의 거동을 모사하기 위한 장치로서, 측단이 서로 인접하게 배치되며, 포장 시편이 걸쳐져 부착되는 제1 고정플레이트 및 제2 고정플레이트와; 상기 제1 고정플레이트와 상기 제2 고정플레이트가 X축, Y축, Z축 방향으로 상대 이동되도록 가이드하는 변위가이드유닛과; 상기 변위가이드유닛에 결합되어 상기 제1 고정플레이트와 상기 제2 고정플레이트를 X축, Y축, Z축 방향으로 진동시키는 변위발생부를 포함하는, 포장 거동 모사 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for simulating the behavior of a package, comprising: a first stationary plate and a second stationary plate, the side edges of which are adjacent to each other; A displacement guide unit for guiding the first fixing plate and the second fixing plate so as to be relatively moved in the X axis, Y axis, and Z axis directions; And a displacement generating unit coupled to the displacement guide unit and vibrating the first fixed plate and the second fixed plate in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.
Description
본 발명은 포장 거동 모사 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 포장을 이루는 서로 다른 층 간의 거동이나 반사균열에 따른 포장의 거동을 3차원적으로 모사할 수 있는 포장 거동 모사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pavement behavior simulation apparatus. More particularly, the present invention relates to a pavement behavior simulation apparatus capable of three-dimensionally simulating the behavior between pavement layers and the behavior of pavement caused by reflection cracks.
복합포장은 단단한 콘크리트 층 상부에 아스팔트 층을 두는 것으로서, 이러한 복합포장은 하부 콘크리트 포장이 내구성, 강도를 위한 기층 역할을 하며 상부 아스팔트 층이 하부 층으로 유해 물질이 침입하는 것을 막아주고 또한 차량의 주행성, 승차감을 향상시키며 배수성 및 저소음 등의 기능적 역할 또한 수행하게 된다.The composite pavement is a layer of asphalt on top of a hard concrete layer. This composite pavement serves as a base layer for durability and strength of the lower concrete pavement. The upper asphalt layer prevents the entry of harmful substances into the lower layer, , Enhances ride comfort, and performs functional roles such as drainage and low noise.
그리고, 노후화된 포장에 대해서도 아스팔트를 덧씌워 포장을 보수하고 있는데, 줄눈 콘크리트 포장(JCP: Jointed Concrete Pavement), 연속철근 콘크리트 포장(CRCP: Continuously Reinforced Concrete Pavement) 등 고속도로에서 사용되는 노후 콘크리트 포장에 대해서도 아스팔트를 덧씌워 포장을 보수하고 있다. In addition, asphalt pavement is also used to repair the aged pavement. The pavement concrete used in the highway such as JCP (Jointed Concrete Pavement) and CRCP (Continuously Reinforced Concrete Pavement) Asphalt is covered to repair the pavement.
복합 포장이나 기존 포장에 아스팔트를 덧씌워 포장을 보수하는 경우 포장의 내구성을 평가하기 위해 포장의 거동을 모사하고 그에 대한 평가를 진행할 필요가 있다. It is necessary to simulate the pavement behavior and evaluate it to evaluate the durability of the pavement when repairing the pavement by covering the asphalt pavement with the composite pavement or existing pavement.
특히, 콘크리트 포장 층 상부에 아스팔트가 포설되는 복합포장의 경우, 포장 거동에 영향을 주는 가장 주요한 결함은 반사균열의 발생인데, 이러한 반사균열의 발생은 포장의 주행성과 승차감을 저하시키고 포장 파손의 가속화를 유발하여 결국 포장의 장기 공용성 및 내구성을 감소시키는 역할을 하게 된다.Particularly, in the case of composite pavement in which asphalt is installed on the concrete pavement layer, the most important defect affecting the pavement behavior is the occurrence of reflection cracks. The occurrence of such reflection cracks reduces the travelability and ride comfort of the pavement, And ultimately reduce the long-term performance and durability of the packaging.
따라서, 복합포장에 있어 이러한 반사균열에 대한 모사 및 균열 저항성에 대한 분석을 진행할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to analyze the simulation and crack resistance of these reflective cracks in composite packaging.
본 발명은 포장을 이루는 서로 다른 층 간의 거동이나 반사균열에 따른 포장의 거동을 3차원적으로 모사할 수 있는 포장 거동 모사 장치를 제공한다.The present invention provides a pavement behavior simulation apparatus capable of three-dimensionally simulating the behavior between pavement layers and the behavior of pavement due to reflection cracks.
본 발명의 일 측면에 따르면, 포장의 거동을 모사하기 위한 장치로서, 측단이 서로 인접하게 배치되며, 포장 시편이 걸쳐져 부착되는 제1 고정플레이트 및 제2 고정플레이트와; 상기 제1 고정플레이트와 상기 제2 고정플레이트가 X축, Y축, Z축 방향으로 상대 이동되도록 가이드하는 변위가이드유닛과; 상기 변위가이드유닛에 결합되어 상기 제1 고정플레이트와 상기 제2 고정플레이트를 X축, Y축, Z축 방향으로 진동시키는 변위발생부를 포함하는, 포장 거동 모사 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for simulating the behavior of a package, comprising: a first stationary plate and a second stationary plate, the side edges of which are adjacent to each other; A displacement guide unit for guiding the first fixing plate and the second fixing plate so as to be relatively moved in the X axis, Y axis, and Z axis directions; And a displacement generating unit coupled to the displacement guide unit and vibrating the first fixed plate and the second fixed plate in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.
상기 포장 거동 모사 장치는, 내부공간이 구획되며, 상기 내부공간에 사용 환경이 모사되는 환경조성챔버를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 제1 고정플레이트, 상기 제2 고정플레이트 및 변위가이드유닛은 상기 내부공간에 배치될 수 있다.The pavement behavior simulation apparatus may further include an environmental composition chamber in which an inner space is partitioned and a use environment is simulated in the inner space. In this case, the first stationary plate, the second stationary plate, May be disposed in the inner space.
그리고, 상기 포장 시편을 촬영하고 이미지를 획득하는 비젼부를 더 포함할 수 있다.Further, it may further include a vision unit for photographing the packaging specimen and acquiring an image.
상기 변위가이드유닛은, 지지플레이트와; 상기 제1 고정플레이트가 결합되고 X축 방향으로 상기 제1 고정플레이트의 이동을 가이드하는 X축 슬라이더와; 상기 제2 고정플레이가 결합되고 Y축 방향으로 상기 제2 고정플레이트의 이동을 가이드하며, 상기 지지플레이트에 결합되는 Y축 슬라이더와; 상기 X축 슬라이더가 결합되며, 상기 X축 슬라이더를 Z축 방향으로 틸팅하는 Z축 틸팅부를 포함할 수 있다.The displacement guide unit includes: a support plate; An X-axis slider coupled to the first fixing plate and guiding movement of the first fixing plate in the X-axis direction; A Y-axis slider coupled to the second fixed plate and guiding movement of the second fixed plate in the Y-axis direction and coupled to the support plate; And a Z-axis tilting unit to which the X-axis slider is coupled and which tilts the X-axis slider in the Z-axis direction.
상기 X축 슬라이더는, X축 방향으로 배치되는 X축 가이드바를 구비하는 X축 고정단과; 상기 X축 가이드바가 관통하는 X축 가이드튜브를 구비하여 상기 X축 가이드바를 따라 이동하며, 상기 제1 고정플레이트가 결합되는 X축 가동단을 포함할 수 있으며, 상기 Y축 슬라이더는, Y축 방향으로 배치되는 Y축 가이드바를 구비하는 Y축 고정단과; 상기 Y축 가이드바가 관통하는 Y축 가이드튜브를 구비하여 상기 Y축 가이드바를 따라 이동하며, 상기 제2 고정플레이트가 결합되는 Y축 가동단을 포함할 수 있다.The X-axis slider includes an X-axis fixed stage having an X-axis guide bar arranged in the X-axis direction; The X-axis guide bar may include an X-axis guide tube passing through the X-axis guide bar and moving along the X-axis guide bar. The Y-axis slider may include an X- A Y-axis fixed bar having a Y-axis guide bar arranged in a Y-axis direction; And a Y-axis movable stage having a Y-axis guide tube through which the Y-axis guide bar passes, moving along the Y-axis guide bar and coupled with the second fixing plate.
상기 Z축 틸팅부는, 상기 지지플레이트에 결합되는 제1 힌지부와; 상기 제1 힌지부에 힌지결합되며, 상기 X축 고정단이 결합되는 제2 힌지부를 포함할 수 있다.The Z-axis tilting unit includes: a first hinge unit coupled to the support plate; And a second hinge part hinged to the first hinge part and coupled to the X-axis fixed end.
상기 변위발생부는, 상기 X축 가동단에 결합되어 상기 X축 가동단을 X축 방향으로 진동시키는 X축 엑츄에이터와; 상기 Y축 가동단에 결합되어 상기 Y축 가동단을 Y축 방향으로 진동시키는 Y축 엑츄에이터와; 상기 지지플레이트를 하부에 관통하여 상기 X축 슬라이더에 결합되며, 상기 X축 슬라이더를 Z축 방향으로 틸팅시키는 Z축 엑츄에이터를 포함할 수 있다.The displacement generating unit may include an X-axis actuator coupled to the X-axis movable end and vibrating the X-axis movable end in the X-axis direction; A Y-axis actuator coupled to the Y-axis movable end to vibrate the Y-axis movable end in the Y-axis direction; And a Z-axis actuator coupled to the X-axis slider through the support plate to tilt the X-axis slider in the Z-axis direction.
본 발명의 실시예에 따르면, 포장을 이루는 서로 다른 층 간의 거동이나 반사균열에 따른 포장의 거동을 3차원적으로 모사할 수 있고, 이를 통해 보다 정확한 포장의 내구성을 파악할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the behavior between the different layers of the packaging or the behavior of the packaging due to reflection cracks can be simulated three-dimensionally, and the durability of the packaging can be grasped more accurately.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치를 간략히 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치의 일부를 확대한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치를 간략히 도시한 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치의 3축 모사를 설명하기 위한 도면.1 is a perspective view schematically showing a packaging behavior simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of a part of a packaging behavior simulation apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view schematically showing a packaging behavior simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a three-axis simulation of a pavement behavior simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명에 따른 포장 거동 모사 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a pavement behavior simulation apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, The description will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치를 간략히 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치의 일부를 확대한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치를 간략히 도시한 분해 사시도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치의 3축 모사를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a perspective view briefly showing a pavement behavior simulation apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a part of a pavement behavior simulation apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing a packaging behavior simulation apparatus according to an embodiment of the present invention. 4 is a view for explaining a three-axis simulation of a pavement behavior simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 4에는, 시편(10), 에폭시(11), 제1 고정플레이트(12), 제2 고정플레이트(14), 변위가이드유닛(15), 변위발생부(16), 볼트(17), 내부공간(18), 환경조성챔버(20), 비젼부(22), X축 슬라이더(24), Y축 슬라이더(26), Z축 틸팅부(28), X축 엑츄에이터(30), Y축 엑츄에이터(32), Z축 엑츄에이터(34), X축 로드셀(36), Y축 로드셀(38), Z축 로드셀(40), 지지플레이트(42), 연결로드(44), X축 가이드바(46), 관통구(47), X축 고정단(48), X축 가이드튜브(50), X축 가동단(52), Y축 가이드바(54), Y축 고정단(56), Y축 가이드튜브(58), Y축 가동단(60), 힌지축(62), 제1 힌지부(64), 힌지홀(66), 제2 힌지부(68)가 도시되어 있다.1 to 4 show a
본 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치는, 포장의 거동을 모사하기 위한 장치로서, 측단이 서로 인접하게 배치되며, 포장 시편(10)이 걸쳐져 부착되는 제1 고정플레이트(12) 및 제2 고정플레이트(14)와; 상기 제1 고정플레이트(12)와 상기 제2 고정플레이트(14)가 X축, Y축, Z축 방향으로 상대 이동되도록 가이드하는 변위가이드유닛(15)과; 상기 변위가이드유닛(15)에 결합되어 상기 제1 고정플레이트(12)와 상기 제2 고정플레이트(14)를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 진동시키는 변위발생부(16)를 포함한다. The packaging behavior simulation apparatus according to the present embodiment is a device for simulating the behavior of a package and includes a first
도로의 포장은 다수의 이질적인 층이 적층되어 형성될 수 있는데, 본 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치는 이러한 이질적인 층 간의 거동, 균열의 전달 등을 모사할 수 있다. 예를 들면, 복합포장의 경우 콘크리트 층 상부에 아스팔트 층을 둔 것으로서, 콘크리트 층과 아스팔트 층 간의 거동 및 콘크리트 층의 균열이 아스팔트 층으로 어떻게 전이되는지를 모사할 수 있다. 그리고, 노후화된 포장에 콘크리트나 아스팔트를 덧씌우기하여 보수하는 경우 기존 노후화된 포장과 덧씌우기된 층 간의 거동을 미리 모사하여 시공 후의 내구성을 분석할 수 있다.The road pavement can be formed by stacking a plurality of heterogeneous layers, and the pavement behavior simulation apparatus according to this embodiment can simulate such heterogeneous behavior between layers, transmission of cracks, and the like. For example, in the case of composite packaging, it is possible to simulate how the behavior between the concrete layer and the asphalt layer and the cracks in the concrete layer transfer to the asphalt layer, with the asphalt layer above the concrete layer. In case of repairing the old pavement by overlaying concrete or asphalt, the durability after the construction can be analyzed by simulating the behavior between the old pavement and the overlaid layer in advance.
제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)는, 측단이 서로 인접하게 배치되며 시편(10)의 하면이 그 상부 각각에 걸쳐 부착된다. 제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)는 포장의 하부층을 모사하기 위한 것으로서, 제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)의 측단 사이는 포장의 하부층의 균열을 모사하는 것이다.The
균열을 모사하도록 측단이 서로 인접하게 배치된 제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14) 상부에 시편(10)이 두 고정플레이트(12, 14)에 걸쳐져 부착된다. 시편(10)은 에폭시(11) 등을 이용하여 고정플레이트(12, 14)에 부착될 수 있다. 즉, 제1 고정플레이트(12) 및 제2 고정플레이트(14)의 상면을 깨끗이 청소한 상태에서 부착 부위에 에폭시(11) 도포한 후 시편(10)을 올려 놓아 시편(10)을 두 고정플레이트에 부착할 수 있다. 시편(10)과의 부착력을 증대하기 위하여 고정플레이트의 표면을 거칠게 할 수 있다.The
시편(10)은 포장의 상층을 모사하기 위한 것으로서, 포장의 상층의 재질에 따라 시편(10)을 다양하게 적용할 수 있다. 예를 들면, 아스팔트를 상층으로 덧씌우기하는 경우 경화된 아스팔트를 일정 크기로 형성하여 시편(10)을 제작하게 되고, 콘크리트로 덧씌우기하는 경우에는 콘크리트로 시편(10)을 제작하게 된다. The
변위가이드유닛(15)은, 제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)가 X축, Y축, Z축 방향으로 상대 이동되도록 가이드한다. 본 포장 거동 모사 장치는 3축의 포장 거동을 모사하기 위한 것으로서, 포장의 하층을 모사하는 제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)가 변위가이드유닛(15)에 결합되며, 변위가이드유닛(15)에 의해 제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)가 서로 대해 3축으로 상대 이동하도록 가이드된다. The
본 실시예에서는 제1 고정플레이트(12)가 제2 고정플레이트(14)와 가까워지거나 멀어지는 X축 방향으로 직선 왕복 이동하고, 제2 고정플레이트(14)가 X축에 직교하는 Y축 방향으로 직선 왕복 이동하며, 제1 고정플레이트(12)의 일측이 X-Y평면에 직교하는 Z축 방향으로 틸팅(tilting)되도록 변위가이드유닛(15)을 구성한 형태를 제시한다. 이에 대해서는 아래에서 자세히 설명하기로 한다.In this embodiment, the
변위발생부(16)는 변위가이드유닛(15)에 결합되어 제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 진동시킨다. 여기서 '진동시킨다'는 의미는 직선 왕복 이동을 반복적으로 수행하도록 한다는 의미이다. 포장의 하층을 모사하는 제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)가 일정한 방향으로 진동되도록 변위가이드유닛(15)에 결합되고, 변위발생부(16)는 변위가이드유닛(15)에 결합되어 진동을 위한 구동력을 제공하여 제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)의 변위에 의해 상부의 시편(10)이 어떠한 거동을 모사하게 된다. The
한편, 포장의 실제 사용환경을 모사하기 위하여 시편(10)이 결합되는 제1 고정플레이트(12), 제2 고정플레이트(14) 및 변위가이드유닛(15)은 환경조성챔버(20) 내에 배치될 수 있다.The
환경조성챔버(20)는 내부공간(18)이 구획된 챔버 형태로서, 내부공간(18)이 실제 환경을 모사될 수 있도록 하여 시편(10)이 모사된 환경에 노출될 수 있도록 한다. 예를 들면, 환경조성챔버(20)의 내부공간(18)을 고온이나 매우 추운 환경으로 조성하고 그 환경에서 시편(10)이 어떠한 거동을 하는지 살펴볼 수 있다.The
그리고, 시편(10)의 거동을 촬영하기 위하여 비젼부(22)를 더 구비할 수 있다. 비젼부(22)는 카메라, 이미지프로세서 등을 구비하며, 카메라가 시편(10)의 거동을 촬영하고 이미지를 획득하면 이를 이미지데이터로 변환하고 이미지프로세싱을 거쳐 시편(10)의 균열 양상이나 거동양상 분석할 수 있도록 한다.Further, a vision unit 22 may be further provided to photograph the behavior of the
이하에서는 본 실시예에 따른 변위가이드유닛(15) 및 변위발생부(16)에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, the
본 실시예에 따른 변위가이드유닛(15)은, 지지플레이트(42)와; 상기 제1 고정플레이트(12)가 결합되고 X축 방향으로 상기 제1 고정플레이트(12)의 이동을 가이드하는 X축 슬라이더(24)와; 상기 제2 고정플레이가 결합되고 Y축 방향으로 상기 제2 고정플레이트(14)의 이동을 가이드하며, 상기 지지플레이트(42)에 결합되는 Y축 슬라이더(26)와; 상기 X축 슬라이더(24)가 결합되며, 상기 X축 슬라이더(24)를 Z축 방향으로 틸팅하는 Z축 틸팅부(28)를 포함한다.The
지지플레이트(42)는 판 상의 부재로서 강재로 이루어질 수 있으며, 변위가이드유닛(15)을 전체적으로 지지한다.The
X축 슬라이더(24)는 제1 고정플레이트(12)가 X축 방향으로 직선 왕복 운동하도록 가이드하는 것으로서, X축 슬라이더(24)에는 제1 고정플레이트(12)가 결합되고, X축 슬라이더(24)에 의해 제1 고정플레이트(12)가 X축 방향으로 직선 왕복 이동하게 된다. The
X축 슬라이더(24)는, X축 방향으로 배치되는 X축 가이드바(46)를 구비하는 X축 고정단(48)과, X축 가이드바(46)가 관통하는 X축 가이드튜브(50)를 구비하여 X축 가이드바(46)를 따라 이동하며 제1 고정플레이트(12)가 결합되는 X축 가동단(52)을 포함한다.The
Y축 슬라이더(26)는, Y축 방향으로 배치되는 Y축 가이드바(54)를 구비하는 Y축 고정단(56)과, Y축 가이드바(54)가 관통하는 Y축 가이드튜브(58)를 구비하여 Y축 가이드바(54)를 따라 이동하며 제2 고정플레이트(14)가 결합되는 Y축 가동단(60)을 포함한다.The Y-
제1 고정플레이트(12)는 볼트(17) 등으로 X축 가동단(52)에 결합되고, X축 가동단(52)이 X축 고정단(48)에 대해 X축 방향으로 직선 왕복 이동함으로써 제1 고정플레이트(12)가 X축 방향으로 이동하도록 가이드한다. The
X축 고정단(48)은 X축 방향으로 배치되는 X축 가이드바(46)를 구비하고, X축 가동단(52)은 X축 가이드바가 관통하는 X축 가이드튜브(50)를 구비하는데, X축 가이드바(46)가 X축 가이드튜브(50)에 삽입된 상태에서 X축 가동단(52)이 X축 고정단(48)에 결합되어 X축 고정단(48)에 대해 X축 가동단(52)이 X축 방향으로 직선 왕복이동하도록 구성된다.The X-axis fixed end 48 has an X-axis guide bar 46 disposed in the X-axis direction and the X-axis movable end 52 has an
제2 고정플레이트(14)는 볼트(17) 등으로 Y축 가동단(60)에 결합되고, Y축 가동단(60)이 Y축 고정단(56)에 대해 Y축 방향으로 직선 왕복 이동함으로써 제2 고정플레이트(14)가 Y축 방향으로 이동하도록 가이드한다. The
Y축 고정단(56)은 Y축 방향으로 배치되는 Y축 가이드바(54)를 구비하고, Y축 가동단(60)은 Y축 가이드바(54)가 관통하는 Y축 가이드튜브(58)를 구비하는데, Y축 가이드바(54)가 Y축 가이드튜브(58)에 삽입된 상태에서 Y축 가동단(60)이 Y축 고정단(56)에 결합되어 Y축 고정단(56)에 대해 Y축 가동단(60)이 Y축 방향으로 직선 왕복이동하도록 구성된다.The Y axis fixed end 56 has a Y axis guide bar 54 arranged in the Y axis direction and the Y axis
Z축 틸팅부(28)는, 제1 고정플레이트(12)의 X축 방향의 이동을 가이드하는 X축 슬라이더(24)를 Z축 방향으로 틸팅한다. Z축 틸팅부(28)는 지지플레이트(42)에 결합되는 제1 힌지부(64)와, 제1 힌지부(64)에 힌지결합되며 X축 고정단(48)이 결합되는 제2 힌지부(68)를 포함하여, 제1 힌지부(64)에 결합되는 X축 슬라이더(24)를 힌지축(62)을 중심으로 Z축 방향으로 상하 방향으로 틸팅되도록 구성된다. The Z-
도 3 및 도 4를 참고하면, 지지플레이트(42)에 결합되는 제1 힌지부(64)는 힌지축(62)이 구비되고, 제1 힌지부(64)에 힌지결합되는 제2 힌지부(68)에는 힌지축(62)이 삽입되는 힌지홀(66)이 형성되는데, 힌지축(62)이 힌지홀(66)에 삽입되면서 제1 힌지부(64)와 제2 힌지부(68)가 힌지결합된다.3 and 4, the first hinge portion 64 coupled to the
제1 힌지부(64)에 대해 회전하는 제2 힌지부(68)에는 X축 슬라이더(24)가 결합되어 변위발생부(16)에 의해 Z축 방향으로 X축 슬라이더(24)를 직선 왕복 이동시키면 X축 슬라이더(24)가 힌지축(62)을 중심으로 Z축 방향으로 틸팅된다. 이에 따라 X축 슬라이더(24)에 결합된 제1 고정플레이트(12)를 X축 방향으로 직선 왕복 이동시키거나 Z축 방향으로 틸팅시킬 수 있다.The
변위발생부(16)는 변위가이드유닛(15)에 결합되어 제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)를 X축, Y축, Z축 방향으로 진동시키는데, X축 엑츄에이터(30)는, 연결로드(44)를 거쳐 X축 가동단(52)에 결합되어 X축 가동단(52)을 X축 방향으로 진동시키며, Y축 엑츄에이터(32)는 연결로드(44)를 거쳐 Y축 가동단(60)에 결합되어 Y축 가동단(60)을 Y축 방향으로 진동시킨다. 그리고, Z축 엑츄에이터(34)는, 지지플레이트(42)를 하부에 관통하여 연결로드(44)를 거쳐 X축 슬라이더(24)에 결합되어 X축 슬라이더(24)를 Z축 방향으로 틸팅시킨다.The
엑츄에이터(actuator)(30, 32, 34)는 전기 모터, 유압, 공기압 등으로 로드가 직선 왕복 운동하도록 구성된 구동장치로서, 엑츄에이터(30, 32, 34)의 로드가 가동단에 결합되어 로드의 직선 왕복 운동에 따라 고정단에 대해 가동단이 직선 왕복 이동하도록 구성된다.The
Z축 엑츄에이터(34)의 경우 로드가 Z축 방향으로 직선 왕복 운동을 해야 하므로, 지지플레이트(42)에 관통구(47)를 형성하고 Z축 엑츄에이터(34)의 로드가 관통구(47)를 관통하여 X축 슬라이더(24)의 X축 고정단(48)에 결합되며, Z축 엑츄에이터(34)의 로드의 직선 왕복 운동에 따라 X축 슬라이더(24)가 제1 힌지부(64)의 힌지축(62)을 중심으로 틸팅되도록 하였다.The Z-
한편, 엑츄에이터(30, 32, 34)의 작용 하중을 측정하기 위하여 각 엑츄에이터(30, 32, 34)의 로드의 선단에 로드셀(36, 38, 40)를 각각 배치하여 엑츄에이터(30, 32, 34)의 직선 왕복 운동에 따른 하중을 측정할 수 있도록 하였다.On the other hand, in order to measure the operating load of the
도 4를 참조하여, 본 실시예에 따른 포장 거동 모사 장치의 작동과정을 살펴보기로 한다.Referring to FIG. 4, an operation process of the pavement behavior simulation apparatus according to the present embodiment will be described.
제1 고정플레이트(12)와 제2 고정플레이트(14)의 상면에 시편(10)이 부착되어 있는 상태에서 X축 엑츄에이터(30)를 작동시키면 X축 슬라이더(24)에 의해 제1 고정플레이트(12)가 X축 방향으로 가이드되어 제2 고정플레이트(14)와 가까워지거나 멀어지는 방향으로 직선 왕복 운동을 하게 된다. 그리고, Y축 엑츄에이터(32)를 작동시키면 Y축 슬라이더(26)에 의해 제2 고정플레이트(14)가 X축 방향과 직교인 Y축 방향으로 가이드되어 제1 고정플레이트(12)의 횡방향으로 직선 왕복 운동을 하게 된다. 그리고, 지지플레이트(42)의 관통구를 관통하여 X축 슬라이더(24)에 결합되는 Z축 엑츄에이터(34)를 작동시키면 Z축 틸팅부(28)에 의해 X축 슬라이더(24)가 힌지축(62)을 중심으로 상하 방향으로 틸팅된다.When the
고정플레이트(12, 14)를 통해 시편(10)에 가할 3축의 하중 조건을 설정하고, 하중 조건에 따라 X축 엑츄에이터(30), Y축 엑츄에이터(32) 및 Z축 엑츄에이터(34)를 독립적으로 작동시켜 시편(10)에 대해 3차원적으로 하중을 가하여 포장의 거동을 모사할 수 있다.The load conditions of the three axes to be applied to the
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10: 시편 11: 에폭시
12: 제1 고정플레이트 14: 제2 고정플레이트
15: 변위가이드유닛 16: 변위발생부
17: 볼트 18: 내부공간
20: 환경조성챔버 22: 비젼부
24: X축 슬라이더 26: Y축 슬라이더
28: Z축 틸팅부 30: X축 엑츄에이터
32: Y축 엑츄에이터 34: Z축 엑츄에이터
36: X축 로드셀 38: Y축 로드셀
40: Z축 로드셀 42: 지지플레이트
44: 연결로드 46: X축 가이드바
47: 관통구 48: X축 고정단
50: X축 가이드튜브 52: X축 가동단
54: Y축 가이드바 56: Y축 고정단
58: Y축 가이드튜브 60: Y축 가동단
62: 힌지축 64: 제1 힌지부
66: 힌지홀 68: 제2 힌지부10: Psalm 11: Epoxy
12: first fixing plate 14: second fixing plate
15: displacement guide unit 16: displacement generating unit
17: bolt 18: inner space
20: environment composition chamber 22: vision unit
24: X-axis slider 26: Y-axis slider
28: Z-axis tilting unit 30: X-axis actuator
32: Y-axis actuator 34: Z-axis actuator
36: X axis load cell 38: Y axis load cell
40: Z-axis load cell 42: Support plate
44: connection rod 46: X-axis guide bar
47: through hole 48: X axis fixed end
50: X-axis guide tube 52: X-axis movable stage
54: Y-axis guide bar 56: Y-axis fixing stage
58: Y-axis guide tube 60: Y-axis movable stage
62: hinge shaft 64: first hinge part
66: Hinge hole 68: Second hinge part
Claims (7)
측단이 서로 인접하게 배치되며, 포장 시편이 걸쳐져 부착되는 제1 고정플레이트 및 제2 고정플레이트와;
상기 제1 고정플레이트와 상기 제2 고정플레이트가 X축, Y축, Z축 방향으로 상대 이동되도록 가이드하는 변위가이드유닛과;
상기 변위가이드유닛에 결합되어 상기 제1 고정플레이트와 상기 제2 고정플레이트를 X축, Y축, Z축 방향으로 진동시키는 변위발생부를 포함하는, 포장 거동 모사 장치.
An apparatus for simulating the behavior of a package,
A first fixing plate and a second fixing plate, the side edges of which are disposed adjacent to each other and to which the package specimen is attached;
A displacement guide unit for guiding the first fixing plate and the second fixing plate so as to be relatively moved in the X axis, Y axis, and Z axis directions;
And a displacement generating unit coupled to the displacement guide unit and vibrating the first and second fixed plates in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.
내부공간이 구획되며, 상기 내부공간에 사용 환경이 모사되는 환경조성챔버를 더 포함하며,
상기 제1 고정플레이트, 상기 제2 고정플레이트 및 변위가이드유닛은 상기 내부공간에 배치되는 것을 특징으로 하는, 포장 거동 모사 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising an environmental composition chamber in which an inner space is partitioned and in which the use environment is simulated,
Wherein the first fixing plate, the second fixing plate, and the displacement guide unit are disposed in the inner space.
상기 포장 시편을 촬영하고 이미지를 획득하는 비젼부를 더 포함하는, 포장 거동 모사 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a vision unit for photographing the packaging specimen and acquiring an image.
상기 변위가이드유닛은,
지지플레이트와;
상기 제1 고정플레이트가 결합되고 X축 방향으로 상기 제1 고정플레이트의 이동을 가이드하는 X축 슬라이더와;
상기 제2 고정플레이가 결합되고 Y축 방향으로 상기 제2 고정플레이트의 이동을 가이드하며, 상기 지지플레이트에 결합되는 Y축 슬라이더와;
상기 X축 슬라이더가 결합되며, 상기 X축 슬라이더를 Z축 방향으로 틸팅하는 Z축 틸팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 포장 거동 모사 장치.
The method according to claim 1,
The displacement guide unit includes:
A support plate;
An X-axis slider coupled to the first fixing plate and guiding movement of the first fixing plate in the X-axis direction;
A Y-axis slider coupled to the second fixed plate and guiding movement of the second fixed plate in the Y-axis direction and coupled to the support plate;
And a Z-axis tilting unit coupled to the X-axis slider and tilting the X-axis slider in the Z-axis direction.
상기 X축 슬라이더는,
X축 방향으로 배치되는 X축 가이드바를 구비하는 X축 고정단과;
상기 X축 가이드바가 관통하는 X축 가이드튜브를 구비하여 상기 X축 가이드바를 따라 이동하며, 상기 제1 고정플레이트가 결합되는 X축 가동단을 포함하며,
상기 Y축 슬라이더는,
Y축 방향으로 배치되는 Y축 가이드바를 구비하는 Y축 고정단과;
상기 Y축 가이드바가 관통하는 Y축 가이드튜브를 구비하여 상기 Y축 가이드바를 따라 이동하며, 상기 제2 고정플레이트가 결합되는 Y축 가동단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 포장 거동 모사 장치.
5. The method of claim 4,
The X-
An X-axis fixed end having an X-axis guide bar arranged in the X-axis direction;
And an X-axis movable stage having an X-axis guide tube through which the X-axis guide bar passes and moving along the X-axis guide bar and to which the first fixing plate is coupled,
The Y-
A Y-axis fixed bar having a Y-axis guide bar arranged in the Y-axis direction;
Axis guide bar having a Y-axis guide tube through which the Y-axis guide bar passes, and a Y-axis movable end coupled with the second fixing plate.
상기 Z축 틸팅부는,
상기 지지플레이트에 결합되는 제1 힌지부와;
상기 제1 힌지부에 힌지결합되며, 상기 X축 고정단이 결합되는 제2 힌지부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 포장 거동 모사 장치.
6. The method of claim 5,
The Z-
A first hinge unit coupled to the support plate;
And a second hinge part hinged to the first hinge part and coupled to the X-axis fixed end.
상기 변위발생부는,
상기 X축 가동단에 결합되어 상기 X축 가동단을 X축 방향으로 진동시키는 X축 엑츄에이터와;
상기 Y축 가동단에 결합되어 상기 Y축 가동단을 Y축 방향으로 진동시키는 Y축 엑츄에이터와;
상기 지지플레이트를 하부에 관통하여 상기 X축 슬라이더에 결합되며, 상기 X축 슬라이더를 Z축 방향으로 틸팅시키는 Z축 엑츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 포장 거동 모사 장치.The method according to claim 6,
Wherein the displacement generating unit comprises:
An X-axis actuator coupled to the X-axis movable end to vibrate the X-axis movable stage in the X-axis direction;
A Y-axis actuator coupled to the Y-axis movable end to vibrate the Y-axis movable end in the Y-axis direction;
And a Z-axis actuator that penetrates the support plate at a lower portion thereof and is coupled to the X-axis slider and tilts the X-axis slider in the Z-axis direction.
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KR (1) | KR101745477B1 (en) |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
CN2399721Y (en) | 1999-12-01 | 2000-10-04 | 长沙交通学院公路工程试验检测中心 | Pavement integrated simulation fatigue testing machine |
-
2016
- 2016-04-07 KR KR1020160042905A patent/KR101745477B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN2399721Y (en) | 1999-12-01 | 2000-10-04 | 长沙交通学院公路工程试验检测中心 | Pavement integrated simulation fatigue testing machine |
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