KR101792173B1 - 하중 테스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하중 테스트 장치에 관한 것으로, 선체블록의 천장면에 마련된 리프팅빔 또는 리프팅아이와 연결된 하중센서와 연결되며, 내부에 마련된 전자석에 의해 자력이 발생되는 자력발생면이 상기 선체블록의 바닥면으로부터 이격되어 떠 있는 상태로 설치되는 하중부를 포함하고, 상기 하중부는 상기 전자석을 통해 상기 자력발생면과 상기 선체블록의 바닥면 사이에서 작용하는 자력을 조절하여, 상기 리프팅빔 또는 상기 리프팅아이에 작용하는 하중의 정도를 제어할 수 있는 하중 테스트 장치가 개시된다.

Description

하중 테스트 장치 {LOAD TEST APPARATUS}

본 발명은 하중 테스트 장치에 관한 것으로, 선체블록에 마련되는 리프팅빔 또는 리프팅아이의 허용 하중을 테스트 함에 있어서, 작용 하중의 정도를 쉽게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 용접 작업 및 설치 작업이 수반되지 않아, 용접으로 인한 선체블록의 데미지 및 도장이 손상되는 것을 방지할 수 있는 하중 테스트 장치에 관한 것이다.

선체블록 내에는 각종 의장 설비 및 장비 등을 들어올리기 위한 리프팅빔이나 리프팅아이와 같은 리프팅 설비들이 마련되는 것이 일반적이다.

이와 같은 리프팅 설비들은 들어올리고자 하는 설비 및 장비 등과 케이블 또는 체인 등을 통해 연결되며, 들어올려진 설비나 장비의 하중에 의해 파손됨이 없어야 한다.

이는 들어올려진 설비나 장치의 하중을 이기지 못하고 리프팅 설비가 파손될 경우, 설비 및 장비의 파손뿐만 아니라 추락되는 설비 및 장비에 의한 심각한 안전 사고를 초래할 수 있기 때문이다.

때문에 리프팅빔 또는 리프팅아이와 같은 리프팅 설비들은 리프팅 대상이 되는 설비 및 장비들의 하중을 충분히 견디어 낼 수 있는 재질 및 구조로 이루어져 하며, 선체블록의 조립 전에 이를 테스트하기 위한 허용 하중 테스트를 거치게 되는 것이 통상적이다.

종래의 기술에 따른 허용 하중 테스트 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 선체블록(10)에 마련된 리프팅빔(20) 또는 리프팅아이(30)와 케이블(C)을 통해 연결된 하중센서(40)를 크레인(1)을 이용해 잡아 당기고, 하중센서(40)를 통해 측정되는 수치를 통해 선체블록(10)에 마련되는 리프팅 설비에 대한 하중 테스트를 수행하였다.

그런데, 이와 같은 크레인(1)을 이용한 종래의 하중 테스트 방법의 경우에는, 대형의 크레인(1)을 이용하기 때문에 테스트에 필요한 준비가 번거로울 뿐만 아니라 크레인(1)을 사용에 따른 생산 장비의 가동률 저하가 발생한다는 문제점이 존재했다.

또한, 크레인(1)을 이용하여 하중 테스트를 진행할 경우 정확한 하중을 리프팅 설비에 인가하기가 어려워 작업상 안전성이 저하된다는 문제점이 존재했다.

뿐만 아니라, 테스트 과정에서 크레인(1)의 오작동으로 인해 리프팅 설비가 파손될 위험성이 있으며, 크레인(1)을 이용할 수 있는 장소 및 크레인(1) 가동을 위한 공간을 확보되어야 테스트를 진행할 수 있기 때문에, 선체블록이 조립된 상태에서는 테스트가 불가능하다는 문제점 또한 존재했다.

그리고, 이와 같은 크레인(1)을 통한 하중 테스트 방법은 크레인(1)을 이용한다는 특성상, 선체블록(10)이 조립되기 이전의 선행단계에서 수행되어야 했기 때문에, 선체블록(10)이 조립되어 선체를 이룬 상태에서는 하중 테스트를 진행하는 것이 실질적으로 어려웠다.

한편, 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 선체블록이 조립된 상태에서도 리프팅 설비에 대한 하중 테스트를 할 수 있는 방법이 개발되었으나, 이러한 방법들 같은 경우에는 아래와 같이 또 다른 문제점들이 존재했다.

먼저, 도 2와 같이 선체블록(10)의 천장면(11)에 마련된 리프팅빔(20) 또는 리프팅아이(30)와 연결된 하중센서(40)와 바닥면(12)에 설치된 패드아이(3)를 연결하는 케이블 또는 체인(C) 상에 레버블록(2)을 설치한 후, 레버블록(2)을 조작하여 리프팅빔(20) 또는 리프팅아이(30)에 작용하는 하중을 조절하는 방법이 있다.

이 경우, 선체블록(10)의 바닥면(12)에 패드아이(3)를 용접해야 하기 때문에, 하중 테스트를 위한 별도의 공정이 필요할 뿐만 아니라 하중 테스트 후 패드아이(3)를 제거하기 위한 추가작업 또한 필요했으며, 용접부위에 데미지가 발생하고 도장부분이 벗겨지는 등 선체블록의 손상이 발생할 수 있다는 문제점이 존재했다.

또한, 도 3과 같이 선체블록(10)의 천장면(11)에 마련된 리프팅빔(20) 또는 리프팅아이(30)와 연결된 하중센서(40)와 연결된 케이블 또는 체인(C)에 중량물(4)을 매달아 리프팅빔(20) 또는 리프팅아이(30)에 하중을 가하는 방법이 있다.

이 경우에는, 하중을 가하기 위한 중량물(4)을 운반하는 과정에서 발생할 수 있는 중량물(4)의 낙하에 따른 안전사고 문제, 공간 확보 문제, 중량물(4)의 취급에 따른 부재의 손상, 선체의 파손 및 변형 등과 같은 다양한 문제점들이 존재했다.

따라서, 전술한 바와 같은 종래 하중 테스트 방법들이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 새로운 하중 테스트 장치 및 이를 이용한 하중 테스트 방법이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 선체블록에 마련되는 리프팅빔 또는 리프팅아이의 허용 하중을 테스트 함에 있어서, 작용 하중의 정도를 쉽게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 용접 작업 및 설치 작업이 수반되지 않아, 용접으로 인한 선체블록의 데미지 및 도장이 손상되는 것을 방지할 수 있는 하중 테스트 장치를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 하중 테스트 장치는, 선체블록의 천장면에 마련된 리프팅빔 또는 리프팅아이와 연결된 하중센서와 연결되며, 내부에 구비된 전자석에 의해 자력이 발생되도록 마련된 자력발생면이 상기 선체블록의 바닥면과 마주보고 이격되어 떠 있는 상태로 설치되는 하중부를 포함하고, 상기 하중부는, 상기 전자석을 통해 상기 자력발생면과 상기 선체블록의 바닥면 사이에서 작용하는 자력을 조절하여, 상기 리프팅빔 또는 상기 리프팅아이에 작용하는 하중의 정도를 제어할 수 있다.

그리고, 상기 전자석에 전류를 공급하는 전원부; 및 상기 전원부에 제어신호를 전달하여 상기 자력발생면에서 발생되는 자력의 세기를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 전원부와 유선상 또는 무선상으로 연결되고, 상기 전원부를 통해 상기 전자석에 공급되는 전류를 제어하여 상기 자력발생면에서 발생되는 자력의 세기를 조절할 수 있다.

또한, 상기 하중부는, 상기 자력발생면을 기준으로 양 측면 중 적어도 어느 한 측면에 구비되는 복수 개의 이동용바퀴를 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 하중부는, 상기 자력발생면의 반대편에 위치하는 윗면에 축회전이 가능하도록 결합되며, 축회전을 통해 상기 하중부 내로 접혀 수용되거나 축회전을 통해 상기 하중부의 외부로 돌출되어, 상기 하중센서와 케이블을 통해 연결될 수 있도록 마련되는 연결용러그를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 연결용러그는, 상기 하중부의 윗면에 복수 개로 마련되며, 상기 복수 개의 연결용러그는, 상기 하중부의 무게중심을 기준으로 상호 동일한 간격을 갖도록, 상기 하중부의 윗면 모서리부분에 각각 배치될 수 있다.

전술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 하중 테스트 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

선체블록에 마련되는 리프팅빔 또는 리프팅아이의 허용 하중을 테스트 함에 있어서, 전자석을 이용한 하중부를 통해 작용 하중의 정도를 쉽게 조절할 수 있기 때문에, 별도의 용접 작업 및 설치 작업이 수반되지 않을 뿐만 아니라, 용접으로 인한 선체블록의 데미지 및 도장이 손상되는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

한편, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 크레인을 이용한 종래 리프팅 설비의 하중 테스트 과정을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 3은 선체블록 조립 후 레버블록 및 중량물을 이용한 리프팅 설비의 하중 테스트 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 하중 테스트 장치를 이용한 리프팅 설비의 하중 테스트 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하중부를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 하중부에 포함될 수 있는 이동용바퀴를 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도10은 본 발명의 일 실시예에 따라 하중부에 포함될 수 있는 연결용러그를 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서 동일한 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 실시예를 설명함에 있어서 도면에 도시된 구성은 상세한 설명에 대한 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 그 형상에 대하여는 제한 없이 다양할 수 있으며 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음을 명시한다.

먼저, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 하중 테스트 장치는 선체블록(10)의 천장면(11)에 마련된 리프팅빔(20) 또는 리프팅아이(30)와 연결된 하중센서(40)와 연결되어 설치되는 하중부(100)를 포함할 수 있다.

여기서, 리프팅빔(20) 및 리프팅아이(30)는 선체블록(10) 내에 마련되는 리프팅 설비로서, 선체 내에 설치되는 각종 의장 설비 및 장비 등을 들어올리기 위한 리프팅 설비 중 하나이며 가장 일반적으로 통용되고 있는 설비이다.

한편, 하중센서(40)는 리프팅빔(20) 및 리프팅아이(30)와 같은 리프팅 설비가 얼마의 하중을 버틸 수 있는 지를 측정하기 위한 장치로서, 케이블(C) 또는 체인 등과 같은 연결부재를 통해 리프팅 설비와 연결되며, 인장용 로드셀 등을 포함해 인장하중 및 하중에 의한 변형률을 측정할 수 있는 다양한 센서로 구성될 수 있고, 그 종류에 대하여는 제한 없이 다양할 수 있다.

이러한 하중센서(40)는 하중부(100) 의 자력발생면(120)에서 발생되는 자력에 의해, 하중부(100)와 선체블록(10)의 바닥면(12) 사이에서 작용하는 인력에 따라 리프팅 설비에 가해지는 하중을 측정할 수 있다.

또한, 하중센서(40)는 케이블(C) 또는 체인과 같은 연결부재를 통해 다시 한번 하중부(100)에 마련된 러그(L)와 연결됨으로써, 하중 테스트를 위한 하중부(100)와의 연결작업 및 테스트를 마친 후 분리작업 또한 쉽게 이루어질 수 있다.

본론으로 돌아와, 하중부(100)는 내부에 구비된 전자석(110)에 의해 자력이 발생되도록 마련된 자력발생면(120)이 선체블록(10)의 바닥면(12)과 마주보고 이격되어 떠 있는 상태로 설치될 수 있다.

이러한 하중부(100)는 내부에 마련된 전자석(110)의 자력의 세기를 조절할 수 있도록 구성되어, 자력발생면(120)과 선체블록(10)의 바닥면(12) 사이에서 작용하는 인력을 조절함으로써, 전술한 리프팅빔(20) 또는 리프팅아이(30)에 인가하는 하중의 정도를 제어할 수 있다.

이때, 선체블록(10)은 일반적으로 자화율이 높은 철(steel) 내지 철을 포함하는 합금 등으로 이루어진 강자성체(ferromagnetic substance)로 마련되기 때문에, 본 실시예에 따른 하중부(100)는 선체블록(10) 어디에도 적용 가능할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 전자석(110)의 경우에는 구조 및 제조가 간단한 솔레노이드식 전자석으로 구성될 수 있으며, 자기포화에 의한 자력화 한계라는 결점을 보완하여 더 강한 자기장을 발현할 수 있는 초전도자석으로 구성될 수도 있는 등, 그 종류 및 구성에 대하여는 제한 없이 다양할 수 있다.

또한, 하중부(100)는 전자석(110)에 전류를 공급하는 전원부(200) 및 전원부(200)에 제어신호를 전달하여 전자석(110)에 자력발생면(120)에서 발생되는 자력의 세기를 조절하는 제어부(300)를 더 포함할 수 있다.

전원부(200)는 본 실시예에 따른 하중부(100)의 전자석(110)이 자기장을 형성하고, 형성된 자기장이 자력발생면(120)을 통해 방출되어 선체블록(10)의 바닥면(12) 사이에서 인력을 발생시킬 수 있도록 전자석(110)에 전류를 공급할 수 있다.

이때, 전원부(200)는 선체 내부에 제반시설로 이미 갖추어져 있는 발전설비로부터 공급되는 전력을 이용해 전자석(110)에 전류를 공급할 수 있으며, 도면으로 도시되지는 않았지만 별도의 1차 전지 또는 2차 전지를 통해 전류를 공급할 수도 있다.

아울러, 본 실시예에 따른 전자석(110)은 전술한 제어부(300)를 통해 전원부(200)에 제어신호를 전달하여 전자석(110)에 공급되는 전류의 세기를 제어함으로써 쉽게 자기장의 세기를 바꿀 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에서는 제어부(300)를 이용해 하중부(100)가 리프팅빔(20) 또는 리프팅아이(30)와 같은 리프팅 설비에 가하는 하중의 세기를 쉽게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 정확하게 수치화된 하중을 인가시킬 수 있기 때문에 하중 테스트 과정에서 발생할 수 있는 리프팅 설비의 파손 및 이로 인한 안전 사고를 사전에 예방할 수 있다는 이점이 있다.

한편, 본 실시예에 따른 제어부(300)는 전원부(200)와 유선상 또는 무선상으로 연결되어 제어신호를 전달할 수 있도록 마련된 콘트롤 패드 등, 사용자가 쉽게 파지하여 조작할 수 있는 포터블장치로 마련될 수 있다.

또한, 무선네트워크를 통해 무선상으로 연결되어 다수의 하중 테스트 장치의 전자석(120)에 공급되는 전류를 일괄적으로 제어할 수 있도록 시스템화된 설비를 포함할 수도 있다.

이 경우, 동시에 다수의 리프팅 설비에 대한 하중 테스트를 수행할 수 있기 때문에 검사 속도 및 수율을 월등하게 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 전체적인 테스트 과정에 있어 중앙 통제 및 제어가 가능해진다는 이점이 있다.

이어서, 도 6 내지 도 도7에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 하중부(100)는, 하중 테스트 과정에서 하중부(100)의 이동과 설치를 쉽게 하기 위한 구성으로서 이동용바퀴(130)를 더 포함할 수 있다.

이러한 이동용바퀴(130)는 전술한 자력발생면(120)을 기준으로 양 측면 중 적어도 어느 한 측면에 복수 개로 구비되며, 도면으로 도시된 바와 같이 하중부(100)의 옆면에 마련된 홈에 일부분이 수용된 채 나머지 부분이 드러나 있는 형태로 마련될 수 있다.

이와 같은 이동용바퀴(130)는 도 8에 도시된 바와 같이 리프팅 설비에 대한 하중 테스트 전 또는 후에 있어서, 이동용바퀴(130)가 구비된 하중부(100)의 양 옆면 중 어느 하나의 옆면이 선체블록(10)의 바닥면(12)을 향하도록 하중부(100)를 회전시킨 후, 이동용바퀴(130)가 선체블록(10)의 바닥면(12)에 접한 상태에서 사용자가 하중부(100)를 밀어냄으로써 하중부(100)를 쉽게 운반할 수 있게 마련될 수 있다.

한편, 도면에 도시된 이동용바퀴(130)의 형태 및 배치 등은 본 실시예를 설명함에 있어 이해를 돕기 위한 예시일뿐, 본 실시예에 따른 이동용바퀴(130)를 제한하는 것이 아니며, 본 실시예에 따른 이동용바퀴(130)는 그 형태 및 배치 등이 얼마든지 다양하게 구성될 수 있음을 명시한다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 하중부(100)는 전술한 하중센서(40)와 연결된 케이블(C) 또는 체인과 같이 연결부재 등이 고정될 수 있는 구성으로서 연결용러그(140)를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 연결용러그(140)는 앞서 설명했던 러그(L, 도 5 참조)를 대신하는 구성으로, 선체블록(10)의 바닥면(12)과 마주보게 되는 자력발생면(120)을 하중부(100)의 아랫면이라 할 때, 상기 아랫면의 반대편에 위치하며 선체블록(10)의 천장면(11)을 향하는 윗면에 축(142)을 통해 축회전이 가능하도록 결합될 수 있다.

이러한 연결용러그(140)는 하중부(100)의 운반 및 설치작업 시에는 하중부(100)의 상기 윗면을 기준으로 축회전을 통해 하중부(100) 내부로 접혀 수용될 수 있어, 운반 및 설치작업에 있어서 돌출되어 있는 연결용러그(140)에 의해 작업자 또는 선박 내 설비 및 장비 등이 걸려 발생할 수 있는 운반 및 설치의 불편함을 없앨 수 있다.

반면, 하중 테스트를 수행할 시에는 축회전을 통해 하중부(100)의 외부로 돌출되어 하중센서(40)와 연결된 케이블(C) 또는 체인 등과 같은 연결부재들이 결속될 수 있는 결속지점을 제공할 수 있다.

아울러, 도 10에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 연결용러그(140)는 하중부(100)의 윗면에 복수 개로 마련될 수있다.

이때, 복수 개로 마련된 각각의 연결용러그(140)는 하중부(100)의 무게중심을 기준으로 상호 동일한 간격을 갖도록, 상기 하중부의 윗면 모서리부분에 각각 배치될 수 있다.

이에 따라, 하중부(100)가 케이블(C) 또는 체인과 같은 연결부재를 통해 하중센서(40)와 연결될 때, 어느 한 측이 기울어져 선체블록(10)의 바닥면(12)과 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 하중 테스트 장치는 하중부(100)에 포함되는 이동용바퀴(130) 및 연결용러그(140)를 통해 하중부(100)를 손 쉽게 운반할 수 있도록 마련되기 때문에, 중량물의 운반 과정에서 발생할 수 있는 중량물 낙하에 의한 안전사고 문제, 공간 확보 문제, 취급에 따른 부재의 손상, 선체의 파손 및 변형 등과 같은 다양한 문제점을 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다.

또한, 본 발명의 실시예들은 서로 독립되어 실시될 수 있을 뿐만 아니라 다양하게 조합되어 실시될 수 있으며, 전술한 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 통하여 종래 하중 테스트 방법 및 장치들이 갖고 있던 문제점들을 해결할 수 있는 하중 테스트 장치를 제공할 수 있다.

10: 선체블록 100: 하중부
11: 천장면 110: 전자석
12: 바닥면 120: 자력발생면
20: 리프팅빔 130: 이동용바퀴
30: 리프팅아이 140: 연결용러그
40: 하중센서 200: 전원부
300: 제어부

Claims (6)

1. 선체블록의 천장면에 마련된 리프팅빔 또는 리프팅아이와 연결된 하중센서와 연결되며, 내부에 구비된 전자석에 의해 자력이 발생되도록 마련된 자력발생면이 상기 선체블록의 바닥면과 마주보고 이격되어 떠 있는 상태로 설치되는 하중부;
   상기 전자석에 전류를 공급하는 전원부; 및
   상기 전원부에 제어신호를 전달하여 상기 자력발생면에서 발생되는 자력의 세기를 조절하는 제어부를 포함하고,
   상기 하중부는,
   상기 전자석을 통해 상기 자력발생면과 상기 선체블록의 바닥면 사이에서 작용하는 자력을 조절하여, 상기 리프팅빔 또는 상기 리프팅아이에 작용하는 하중의 정도를 제어하며,
   상기 제어부는,
   상기 전원부와 유선상 또는 무선상으로 연결되고, 상기 전원부를 통해 상기 전자석에 공급되는 전류를 제어하여 상기 자력발생면에서 발생되는 자력의 세기를 조절하는 하중 테스트 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 하중부는,
   상기 자력발생면을 기준으로 양 측면 중 적어도 어느 한 측면에 구비되는 복수 개의 이동용바퀴를 더 포함하는 하중 테스트 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 하중부는,
   상기 자력발생면의 반대편에 위치하는 윗면에 축회전이 가능하도록 결합되며,
   축회전을 통해 상기 하중부 내로 접혀 수용되거나 축회전을 통해 상기 하중부의 외부로 돌출되어, 상기 하중센서와 케이블을 통해 연결될 수 있도록 마련되는 연결용러그를 더 포함하는 하중 테스트 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 연결용러그는,
   상기 하중부의 윗면에 복수 개로 마련되며,
   상기 복수 개의 연결용러그는,
   상기 하중부의 무게중심을 기준으로 상호 동일한 간격을 갖도록, 상기 하중부의 윗면 모서리부분에 각각 배치되는 하중 테스트 장치.

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