KR101778711B1 - 수면의 충격력 측정 보조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수면의 충격력 측정 보조장치에 관한 것으로, 수조 일측에 기립되고, 상면에 윈치가 장착된 기둥과, 윈치에 감겨진 와이어가 분리 가능하게 체결되고, 기둥을 따라 비구속적으로 높이 이동하는 측정지그와, 선택적으로 측정지그를 구속하고, 기둥을 따라 높이 이동하는 공압트리거와, 공압트리거를 임의 높이로 이동시키도록 기둥에 부착된 높이조절부를 포함하며, 물체의 높이 물의 상태 등이 제한된 상태에서 물체를 수면에 자유 낙하시킬 수 있는 효과가 있는, 수면의 충격력 측정 보조장치를 제공한다.

Description

수면의 충격력 측정 보조장치{MEASURING THE IMPACT FORCE ASSISTIVE DEVICE OF WATER SKIN}

본 발명은 수면의 충격력 측정 보조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 물체의 높이 물의 상태 등이 제한된 상태에서 물체를 수면에 자유 낙하시킬 수 있는, 수면의 충격력 측정 보조장치에 관한 것이다.

종래의 충격시험장치는, 충격체를 시험 대상물에 자유낙하 시키도록 구성되며, 시험 대상물의 충격 물성 및 충격안정성을 평가하는데 사용된다.

종래의 충격시험장치는, 규격화된 충격체를 통해 시험 대상물에 충격을 가하였기 때문에 실험 환경이 제한적이고, 실험하기가 용이하다.

한편, 특정 상황, 예를 들어, 아스팔트에 낙하하는 물체에 발생되는 충격량 또는 수면에 낙하하는 물체에 발생되는 충격량 등은 실제 낙하물체에 로드셀 등을 부착해 실험해 볼 수밖에 없다.

이러한 경우에는, 실험 환경이 비제한적으로, 실제 아스팔트, 실제 수면에 실제 물체를 낙하시키며 시험할 수밖에 없기에, 실험 자체가 어렵다.

즉, 특정 상황을 축소 즉, 제한된 환경으로 변경시켜 실험 진행을 더 용이하게 하고, 실험시 계측된 측정치를 근거로 특정상황에서 물체에 발생되는 충격량을 예측할 수 있도록 하는 실험장치가 요구되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1112585호(2012.01.30.)

이에 상기와 같은 점을 감안해 발명된 본 발명의 목적은, 물체의 높이 물의 상태 등이 제한된 상태에서 물체를 수면에 자유 낙하시킬 수 있는, 수면의 충격력 측정 보조장치를 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예의 수면의 충격력 측정 보조장치는, 수조 일측에 기립되고, 상면에 윈치가 장착된 기둥과, 윈치에 감겨진 와이어가 분리 가능하게 체결되고, 기둥을 따라 높이 이동하는 측정지그와, 선택적으로 측정지그를 구속하고, 기둥을 따라 높이 이동하는 공압트리거와, 공압트리거를 임의 높이로 이동시키도록 기둥에 부착된 높이조절부를 포함한다.

또한, 기둥은, 기둥의 높이 방향을 따라 기둥의 측면에 부착된 자와, 기둥을 따라 높이 이동하며 자유낙하는 측정지그의 낙하하중을 상쇄하도록 기둥 하측에 구비된 스프링을 포함할 수 있다.

또한, 기둥은, 측정지그의 높이 이동을 유도하는 레일을 포함할 수 있다.

또한, 측정지그는 직각삼각형 형상이고, 측정지그가 높이 이동만 가능하도록, 측정지그의 일변이 레일에 장착되고, 레일과 수직을 이루는 측정지그의 아랫변 단부에 측정물이 고정되는 장착부가 형성되고, 레일에 장착된 측정지그의 일변 상측에 와이어의 단부가 분리 가능하게 체결되는 체결부가 형성되고, 레일에 장착된 측정지그의 일변에, 선택적으로 공압트리거에 구속되는 파지부가 형성될 수 있다.

또한, 높이조절부는, 레일과 수평을 이루며, 기둥 일측에 구비된 스크류와, 스크류를 회전시키도록 기둥 상면에 구비된 회전력생성기를 포함할 수 있다.

또한, 공압트리거는, 스크류 회전에 종속되 높이 이동하는 상하이동체와, 상하이동체에 부착된 플레이트와, 플레이트에 부착되고, 공압에 의해 선택적으로 측정지그를 파지하는 파지기를 포함할 수 있다.

또한, 파지기는, 측정지그에 형성된 파지부가 삽입되도록 플레이트에 부착된 말굽형상의 몸체와, 공압에 의해 몸체에 삽입된 파지부를 가압하도록 몸체 내부에 구비된 공압실린더 및 피스톤로드와, 기둥 일측에 구비되고 공압실린더에 공압을 공급하도록 호스로 연결된 공압펌프를 포함할 수 있다.

위와 같은 본 발명에 따르면, 물체의 높이 물의 상태 등이 제한된 상태에서 물체를 수면에 자유 낙하시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 물체가 수면에 자유 낙하하는 것이 모사되므로, 강 또는 바다가 아닌 실험실 내부에서 물체를 수면에 낙하시키는 실험을 할 수 있다.

또한, 물체의 높이 물의 상태 등이 제한된 상태이고 물체에 로드셀 등을 부착해 수면과 접촉시 발생되는 하중 등을 계측할 수 있으므로, 제한된 변수 및 계측된 변수 사이의 상관식을 유추할 수 있고, 궁극적으로, 물에 낙하하는 임의 물체의 충격량을 산출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 수면의 충격력 측정 보조장치의 개요도,
도 2는 도 1의 수면의 충격력 측정 보조장치의 요부 개요도,
도 3은 도 1의 수면의 충격력 측정 보조장치의 요부 개요도,
도 4는 도 1의 수면의 충격력 측정 보조장치의 요부 개요도,
도 5는 도 1의 수면의 충격력 측정 보조장치의 요부 개요도이다.

이하 첨부된 도면을 참고로, 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 수면(W)의 충격력 측정 보조장치는, 수조(P) 일측에 기립되고, 상면에 윈치(110)가 장착된 기둥(100)과, 윈치(110)에 감겨진 와이어(R)가 분리 가능하게 체결되고, 기둥(100)을 따라 비구속적으로 높이 이동하는 측정지그(200)와, 선택적으로 측정지그(200)를 구속하고, 기둥(100)을 따라 높이 이동하는 공압트리거(300)와, 공압트리거(300)를 임의 높이로 이동시키도록 기둥(100)에 부착된 높이조절부(400)를 포함한다.

수조(P)는 임의 수심을 갖도록 제작되며, 수조(P)에 수용된 물의 온도를 조절할 수 있도록 제작될 수도 있다. 윈치(110)에는 와이어(R)가 감겨지며, 와이어(R)는 기둥(100) 상부면에서 후설할 스프링(130) 아래로 연장될 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하다.

기둥(100)은, 기둥(100)의 높이 방향을 따라 기둥(100)의 측면에 부착된 자(120)와, 기둥(100)을 따라 높이 이동하며 자유낙하 하는 측정지그(200)의 낙하 하중을 상쇄하도록 기둥(100) 하측에 구비된 스프링(130)을 포함한다.

스프링(130)은 수조(P) 내부 즉 수면(W) 아래에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 기둥(100)은, 측정지그(200)의 높이 이동을 유도하는 레일(140)을 포함한다.

본 발명의 일실시예에서 측정지그(200)는, 3개의 로드(ROD)가 직각삼각형 형상으로 접합되 제작된다.

측정지그(200)가 높이 이동만 가능하도록, 측정지그(200)의 일변(210)이 레일(140)에 장착된다. 좀 더 자세히 설명하면, 측정지그(200)의 일변(210)에 삽입슬라이드(211)가 형성되고, 삽입슬라이드(211)가 레일(140)에 삽입된다. 레일(140)의 내경이 삽입슬라이드(211)의 외경보다 크게 제작된다.

레일(140)과 수직을 이루는 측정지그(200)의 아랫변 단부에 측정물이 고정되는 장착부(220)가 형성된다. 장착부(220)에는 측정물을 고정할 수 있는 고정수단이 구비된다. 고정수단은 끈, 밸크로 또는 메쉬망 일 수 있다.

레일(140)에 장착된 측정지그(200)의 일변(210) 상측에 와이어(R)의 단부가 분리 가능하게 체결되는 체결부(230)가 형성된다. 체결부(230)는 측정지그(200)의 일변(210) 상측에 수직하게 형성된 원형고리(231)와, 원형고리(231)에 착탈되고 와이어(R)의 단부에 고정되는 카라비너(CARABINER; 232)를 포함한다.

레일(140)에 장착된 측정지그(200)의 일변(210)에, 선택적으로 공압트리거(300)에 구속되는 파지부(240)가 형성된다.

파지부(240)는, 레일(140)에 삽입되는 삽입슬라이드(211)와 수직을 이루도록 측정지그(200) 측면에 소정길이로 돌출형성된다.

높이조절부(400)는, 레일(140)과 수평을 이루며, 기둥(100) 일측에 구비된 소정길이의 스크류(410)와, 스크류(410)를 회전시키도록 기둥(100) 상면에 구비된 회전력생성기(420)를 포함한다. 스크류(410)는, 기둥(100) 상면으로부터 수면(W) 아래까지 연장된 길이를 갖도록 제작된다.

회전력생성기(420)는, 모터와, 모터의 속도를 변속하는 변속기와, 변속기와 스크류(410)의 길이방향 단부를 연결하는 연결부를 포함한다.

공압트리거(300)는, 스크류(410) 회전에 종속되 높이 이동하는 상하이동체(310)와, 상하이동체(310)에 부착된 플레이트(320)와, 플레이트(320)에 부착되고, 공압에 의해 선택적으로 측정지그(200)를 파지하는 파지기(330)를 포함한다.

상하이동체(310)는, 스크류(410)의 회전방향에 따라, 상측 또는 하측으로 이동된다. 플레이트(320)에는 기둥(100)에 구비된 자(120)를 지시함으로써 공압트리거(300) 및 측정지그(200)의 높이를 계측할 수 있는 지침이 구비된다.

파지기(330)는, 측정지그(200)에 형성된 파지부(240)가 삽입되도록 플레이트(320)에 부착된 말굽형상의 몸체(331)와, 공압에 의해 몸체(331)에 삽입된 파지부(240)를 가압하도록 몸체(331) 내부에 구비된 공압실린더(332) 및 피스톤로드(333)와, 기둥(100) 일측에 구비되고 공압실린더(332)에 공압을 공급하도록 호스로 연결된 공압펌프(334)를 포함한다.

위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 수면(W)의 충격력 측정 보조장치는, 다음과 같이 작동된다.

최초 기둥(100) 상부면에 구비된 회전력생성기(420)가 작동되 스크류(410)를 회전시킨다. 이때 스크류(410)에 종속된 상하이동체(310)는 스크류(410) 회전에 따라 상하이동하게 된다. 플레이트(320)에 구비된 지침이 임의 높이를 지시하도록 스크류(410)의 회전을 변경하며 공압트리거(300)의 높이를 조절한다.

측정지그(200)의 장착부(220)에 측정물이 고정된다. 측정물은 끈 등의 고정수단을 통해 장착부(220)에 위치 고정된다. 이때, 측정물에 로드셀 등을 구비해 측정물에 발생되는 충격하중 등을 계측하는 것이 바람직하다.

와이어(R) 단부에 고정된 카라비너(232)가 측정지그(200)에 고정된 원형고리(231)에 체결된다. 윈치(110)가 작동됨에 따라, 측정지그(200)가 상부로 이동된다. 측정지그(200)에 구비된 파지부(240)가 공압트리거(300)에 구비된 말굽형상의 몸체(331)에 삽입되도록 측정지그(200)의 높이가 조절된다.

측정지그(200)에 구비되 파지부(240)가 몸체(331)에 삽입되면, 공압실린더(332)에 압축공기가 주입되고 피스톤로드(333)가 파지부(240)를 가압해 측정지그(200)의 높이를 고정하게 된다. 이후, 카라비너(232)를 원형고리(231)로부터 분리해, 윈치(110)와 측정지그(200)를 분리한다.

공압실린더(332)로부터 압축공기가 배출됨으로써, 공압트리거(300)로부터 측정지그(200)가 분리되고 자유낙하하게 된다.

자유낙하하는 측정지그(200) 좀 더 정확히는 장착부(220)에 위치 고정된 측정물은 수면(W)과 접촉하게 되고, 측정물에 충격하중이 발생 된다. 측정물에 구비된 로드셀 등을 통해 충격하중이 계측된다.

위와 같이 구성되고 작동하는 본 발명의 일실시예의 수면(W)의 충격력 측정 보조장치에 따르면, 물체의 높이 물의 상태 등이 제한된 상태에서 물체를 수면(W)에 자유 낙하시킬 수 있다.

특히, 물체가 수면(W)에 자유 낙하하는 것이 모사되므로, 강 또는 바다가 아닌 실험실 내부에서 물체를 수면(W)에 낙하시키는 실험을 할 수 있다.

또한, 물체의 높이 물의 상태 등이 제한된 상태이고 물체에 로드셀 등을 부착해 수면(W)과 접촉시 발생되는 하중 등을 계측할 수 있으므로, 제한된 변수 및 계측된 변수 사이의 상관식을 유추할 수 있고, 궁극적으로, 물에 낙하하는 임의 물체의 충격량을 산출할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 수면(W)의 충격력 측정 보조장치를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

100: 기둥
110: 윈치
120: 자
130: 스프링
140: 레일
200: 측정지그
210: 측정지그의 일변
211: 삽입슬라이드
220: 장착부
230: 체결부
231: 원형고리
232: 카라비너
240: 파지부
300: 공압트리거
310: 상하이동체
320: 플레이트
330: 파지기
331: 몸체
332: 공압실린더
333: 피스톤로드
334: 공압펌프
400: 높이조절부
410: 스크류
420: 회전력생성기
P: 수조
W: 수면
R: 와이어

Claims (7)

1. 수조 일측에 기립되고, 상면에 윈치가 장착된 기둥;
   상기 윈치에 감겨진 와이어가 분리 가능하게 체결되고, 상기 기둥을 따라 높이 이동하는 측정지그;
   상기 기둥에 설치되어 상기 측정지그의 높이 이동을 유도하는 레일;
   선택적으로 상기 측정지그를 구속하고, 상기 기둥을 따라 높이 이동하는 공압트리거; 및
   상기 레일과 수평을 이루며 상기 기둥 일측에 구비된 스크류 및 상기 스크류를 회전시키도록 상기 기둥 상면에 구비된 회전력생성기를 포함하여, 상기 공압트리거를 임의 높이로 이동시키도록 상기 기둥에 설치되는 높이조절부를 포함하여 구성됨으로써,
   물체가 수면에 자유 낙하하는 것을 모사하여 물에 낙하하는 물체의 충격량을 산출할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수면의 충격력 측정 보조장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 기둥은,
   상기 기둥의 높이 방향을 따라 상기 기둥의 측면에 부착된 자;
   상기 기둥을 따라 높이 이동하며 자유낙하는 상기 측정지그의 낙하하중을 상쇄하도록 상기 기둥 하측에 구비된 스프링을 포함하는, 수면의 충격력 측정 보조장치.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 측정지그는,
   직각삼각형 형상으로 형성되며, 상기 측정지그가 높이 이동만 가능하도록 상기 측정지그의 일변이 상기 레일에 장착되고, 상기 레일과 수직을 이루는 상기 측정지그의 아랫변 단부에 측정물이 고정되는 장착부가 형성되며,
   상기 레일에 장착된 상기 측정지그의 일변 상측에 상기 와이어의 단부가 분리 가능하게 체결되는 체결부가 형성되고,
   상기 레일에 장착된 상기 측정지그의 일변에 선택적으로 상기 공압트리거에 구속되는 파지부가 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수면의 충격력 측정 보조장치.
   
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 공압트리거는,
   상기 스크류 회전에 종속되어 높이 이동하는 상하이동체;
   상기 상하이동체에 부착된 플레이트; 및
   상기 플레이트에 부착되고 공압에 의해 선택적으로 상기 측정지그를 파지하는 파지기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수면의 충격력 측정 보조장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 파지기는,
   상기 측정지그에 형성된 파지부가 삽입되도록 상기 플레이트에 부착된 말굽형상의 몸체;
   공압에 의해 상기 몸체에 삽입된 파지부를 가압하도록 상기 몸체 내부에 구비된 공압실린더 및 피스톤로드;
   상기 기둥 일측에 구비되고 상기 공압실린더에 공압을 공급하도록 호스로 연결된 공압펌프를 포함하는, 수면의 충격력 측정 보조장치.

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