KR101899717B1

KR101899717B1 - 낙중 시험장치

Info

Publication number: KR101899717B1
Application number: KR1020170043818A
Authority: KR
Inventors: 이경
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2018-09-18

Abstract

낙중 시험 예컨대, NRL 낙중 시험시 웨이트의 피시험재(시험편) 1차 충돌후 반발에 의한 웨이트의 피시험재 2차 또는 3차의 추가 충돌을 차단 가능하게 한 낙중 시험장치가 제공된다.
상기 낙중 시험장치는, 피시험재가 안착되는 지그수단;과, 상기 지그수단의 상측에 제공되어 웨이트의 낙하를 가능하게 하는 웨이트 낙하수단; 및, 상기 지그수단과 웨이트 낙하수단 사이로, 적어도 상기 웨이트의 피시험재 1차 충돌 후 추가 충돌을 차단하도록 제공되는 커버링수단;을 포함하여 구성된다.

Description

낙중 시험장치{Apparatus for drop weight test}

본 발명은 낙중 시험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 예컨대 NRL 낙중 시험시 웨이트의 피시험재(시험편) 1차 충돌후 반발에 의한 웨이트의 피시험재 2차 또는 3차의 추가 충돌을 효율적으로 차단 가능하게 한 낙중 시험장치에 관한 것이다.

낙중 시험의 일예로 NRL(Naval Research Laboratory) 낙중 시험은 알려져 있다.

예를 들어, 알려진 NRL 낙중 시험은, 시험편의 표면에 단단하여 부서지기 쉬운 비드를 만들고, 여기에 노치를 파고, 반대쪽에서 무거운 웨이트(추)를 낙하시키어 취성균열의 발생과 전파하는 형상에 따라 강재의 취성 파괴에 대한 특성을 조사하는 방법이다. 이와 같은 취성 파괴는 구조용 강재 또는 용접 부위가 저온, 충격하중 또는 노치의 응력 집중으로 인하여 파괴되는 현상을 의미하는데, 통상 용접 환경이 집중되는 선박용 판재(후판)에 대한 취성 파괴와 관련된 특성 조사가 많이 이루어 진다.

한편, 이와 같은 알려진 NRL 낙중 시험 환경을 도 1에서 개략적으로 도시하고 있다.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 베이스(10)상에 지그(20)를 설치하고, 지그(20)에 비드(32)와 노치(34)를 적용한 시험편(30)을 안착시키고, 일정 높이에서 웨이트(40)를 낙하시키어 비드(32)와 노치(34) 반대편의 취성 파괴의 특성이 조사되는 시험편(30)에 충돌하여 낙중 시험이 이루어 진다.

그런데, 도 1에서 도시한 종래의 알려진 NRL 낙중 시험시에는 시험편(30)에 1차 충돌한 웨이트(40)가 시험편과의 충돌 반발로 다시 위로 퉁겨져 오른 후, 다시 낙하하여 시험편(30)과 2차 또는, 많으면 3차 충돌까지 발생하는 문제가 있었다.

이와 같은 NRL 낙중 시험시의 시험편과 웨이트간 추가 충돌은 시험의 신뢰성에 영향을 미치게 되고, 결국 시험을 추가로 반복하게 됨에 따른, 시험편의 비드와 노치 형성에 따른 조업적 지연 등의 문제가 추가 비용 발생 등의 문제들이 도출되는 실정이었다.

또한, 도 1과 같이, 시험편(30)에 낙하 충돌하고 비산되는 웨이트(40')가 주변 설비와 충돌하거나 작업자의 안전사고를 유발하는 등의 우려도 높았다.

한편, 일본 공개특허 10-2010-175463 A (2010.08.12)에서는 관련 기술이 개시되나, 구조가 복잡하고 장치 제작이나 장치의 유지 관리 측면에서 실제 실효성은 낮은 기술이다.

이에, 적어도 NRL 낙중 시험시 웨이트의 시험편 추가(2,3차) 충돌을 효율적으로 차단하고 실 조업 라인에서의 적용도 용이하며 비용 부담도 크지 않은 관련 기술이 요구되는 실정이었다.

일본 공개특허 2010-175463 A (2010.08.12)

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 낙중 시험 예컨대, NRL 낙중 시험시 웨이트의 피시험재(시편) 1차 충돌후 반발에 의한 웨이트의 피시험재 2차 또는 3차의 추가 충돌을 효율적으로 차단 가능하게 한 낙중 시험장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명의 낙중 시험장치는, 피시험재가 안착되는 지그수단; 상기 지그수단의 상측에 제공되어 웨이트의 낙하를 가능하게 하는 웨이트 낙하수단; 및 상기 지그수단과 웨이트 낙하수단 사이로, 적어도 상기 웨이트의 피시험재 1차 충돌 후 추가 충돌을 차단하도록 제공되는 커버링수단;을 포함하고, 상기 커버링수단은, 제2 구동수단을 매개로 선택적으로 상기 지그수단을 커버링하는 적어도 한 쌍의 제1,2 커버를 포함하며, 상기 제1,2 커버는, 베이스 상에 제공되는 레일수단을 따라 이동 가능하게 제공되고, 상기 제2 구동수단은 상기 커버들 사이로 측면에 연결되는 제1 구동실린더 또는 상기 제1,2 커버의 후면에 각각 독립적으로 연계되는 제2 구동실린더를 포함하며, 상기 웨이트가 상기 피시험재에 충돌하여 반발할 때, 상기 제1,2 커버는 상기 레일수단을 따라 상기 제1 또는 상기 제2 구동실린더에 의해 전진하여 서로 밀착되고, 충돌 후 반발하여 위로 상승한 상기 웨이트가 서로 밀착된 상기 제1,2 커버에서 차단된다.

바람직하게는, 상기 지그수단은 상기 피시험재가 안착되는 피시험재 안착부가 형성되고, 적어도 한쌍이 마주하여 제공되는 지그블록들을 포함하되, 상기 지그블록들은 적어도 서로 간격 조정 가능하게 제공된다.

더 바람직하게는, 상기 웨이트 낙하수단은, 상기 지그수단의 상측으로 배치되고 상기 웨이트가 내측 공간에서 이동하는 케이싱부재; 및, 상기 케이싱부재의 내측에서 상기 웨이트와 연계되어 웨이트의 낙하와 견인을 가능하게 하는 웨이트 견인부재;를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 케이싱부재는 내부 공간을 갖는 중공의 박스 구조체로 제공되고, 상기 케이싱부재는, 상기 웨이트의 피시험재 충돌시 웨이트의 적어도 일부분이 케이싱부재의 내측공간에 남아있도록 길이 또는 위치가 조정되는 것이다.

또한, 상기 케이싱부재는 수직대에 높이 조정 가능하게 제공되고, 상기 웨이트 견인부재는, 상기 웨이트의 낙하와 견인을 선택적으로 가능하게 하는 전자석을 포함하되, 상기 웨이트 견인부재는 제1 구동수단을 매개로 상기 케이싱부재의 내측 공간에서 이동한다.

바람직하게는, 상기 제1 구동수단은, 상기 수직대 상에 제공되는 모터로서 구동되고 상기 웨이트 견인부재와 연결되는 견인와이어가 권취되는 구동디스크를 포함한다.

삭제

이때, 상기 피시험재는, 적어도 강재의 취성 파괴에 대한 특성을 시험하는 NRL 낙중 시험용으로 비드와 노치가 형성된 시험편일 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 낙중 시험 예컨대 NRL 낙중 시험시 웨이트의 피시험재(시험편) 1차(최초) 충돌후의 추가 2차 또는 3차 충돌을 효율적으로 차단 가능하게 하는 것이다.

더하여, 낙하하는 웨이트와 피시험재 충돌후의 위로 퉁겨지는 웨이트를 가이드하여 웨이트가 피시험재에 정확한 위치에 충돌하게 하고, 특히 웨이트의 비산을 방지하여, 주변 설비의 파손이나 작업자 안전사고도 방지 가능하게 하는 것이다.

또한, 커버링수단을 기반으로 하여 실제 시험 환경에의 적용도 용이하고 유지관리도 편리한 것이다.

이에, 본 발명은, 적어도 NRL 낙중 시험시 시험 신뢰성을 확보 가능하게 하여 추가 시험이 없어 조업 단축이나 전반적인 비용 절감을 가능하게 하는 것이다.

도 1은 알려진 기존 NRL 낙중 시험 환경을 도시한 개략도
도 2는 본 발명에 따른 낙중 시험장치를 도시한 사시도
도 3은 도 2의 분해 사시도
도 4는 도 3의 'A' 부분의 확대도
도 5 내지 도 8은 본 발명의 낙중 시험장치를 통한 낙중 시험을 단계적으로 설명하기 위하여 도시된 측면 구성도

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 이하의 본 실시예 설명에서는, 본 발명에 따른 낙중 시험을 예를 들어, NRL 낙중 시험으로 한정하여 설명하나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니고, 웨이트의 낙하 충돌을 기반으로 하는 피시험재의 취성 파괴 특성 외의 다른 특성 평가를 위한 관련 시험에 적용 가능함은 당연하다.

한편, 이하에서는 피시험재(시험편)(110)와 웨이트(130)를 100번 대의 도면부호로 설명하고, 본 발명에 따른 낙중 시험장치(200)의 관련 구성은 200번 대의 도면부호로 설명한다.

그리고 이하 실시예에서는 본 발명의 NRL 낙중 시험시 웨이트(130)가 피시험재(110)에 낙하 충돌후 '위로 퉁겨지는 것'을 웨이트가 피시험재에 충돌한 후 '반발하여','반발되어'라고 설명하고, 반발하는 웨이트의 도면부호는 130'로 기재하여 낙하하는 웨이트(130)와 차별화 표시한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

먼저, 도 2 및 도 3에서는 본 발명인 낙중 시험장치(200)의 전체 구성을 사시도 및 분해 사시도를 도시하고 있고, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 낙중 시험장치(200)의 작동 단계를 단계적으로 도시하고 있다.

다만, 다음에 상세하게 설명하듯이, 도 2는 커버링수단의 제1,2 커버들을 구동시키는 제2 구동수단을 제1 구동 실린더(278)를 적용한 것을 도시한 것이고, 도 3은 제2 구동수단을 제2 구동실린더(280)를 적용한 것을 도시한 차이가 있다.

다음, 도 2 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 낙중 시험장치(200)는 기본적으로, 피시험재(110)(시험편)가 안착되는 지그수단(230)과, 상기 지그수단(230)의 상측에 제공되어 웨이트(130)의 낙하와 낙하 위치로의 견인을 가능하게 하는 웨이트 낙하수단(250) 및, 상기 지그수단과 웨이트 낙하수단 사이에 제공되어 적어도 웨이트의 피시험재 1차(최초) 충돌 후 반발됨에 따른 웨이트와 피시험재의 추가 충돌(2차 또는 3차 충돌)을 차단하는 커버링수단(270)을 기반으로 제공될 수 있다.

따라서, 본 발명의 낙중 시험장치(200)는, 다음의 도 5 내지 도 8에서 단계적으로 설명하듯이, 지그수단(230)에 피시험재(110)를 안착시킨 상태에서, 그 상측의 웨이트 낙하수단(250)을 통하여 웨이트(130)를 낙하시키되, 웨이트(130)가 피시험재(110)에 1차 충돌한 후, 반발하여 위로 퉁겨져 오른 후, 다시 피시험재(110)로 낙하하기 전에, 상기 커버링수단(270)이 피시험재(110)를 커버링하여, 웨이트의 추가 충돌을 차단하는 것이다.

결국, 본 발명의 낙중 시험장치(200)는, 적어도 웨이트(130)의 피시험재 (110)간 추가 충돌을 차단하기 때문에, 낙중 시험의 데이터 오류를 차단하고, 시험의 신뢰성을 높이는 것이다.

다음, 이하에서는 본 발명의 낙중 시험장치(200)들의 주요 구성수단인 지그수단(230)과, 웨이트 낙하수단(250) 및, 커버링수단(270)에 대하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 2,3 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 낙중 시험장치(200)의 상기 지그수단(230)은, 두께를 갖고 수평이 맞추어진 구조물의 베이스(210)의 상부 양측으로 적어도 한쌍이 마주하여 제공되는 지그블록(234)들을 포함하고, 이와 같은 지그블록(234)들은 상기 피시험재(110)가 내측에 안착되도록 하는 피시험재 안착부(232)가 오목하게 구비되어 있다.

따라서, 도 3과 같이, 사전에 적정한 크기와 두께를 갖도록 시험편 형태로 제공되는 피시험재(110)는, 서로 마주하는 지그블록(234)들의 피시험재 안착부(232)에 삽입 안착되어 낙중 시험이 이루어 진다.

물론, 이와 같은 지그블록(234)들은 피시험재(110)의 크기에 맞추어 피시험재 안착부(232)가 가공된 다양한 규격으로 제공될 수 있음은 당연하다.

이때, 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 지그수단(230)의 상기 지그블록(234)들은 서로 간격이 조정 가능하게 제공되는 것이 바람직한데, 예를 들어 지그블록(234)의 양측으로 하단부에 가이드봉(238)이 삽입되는 구멍(미부호)들이 형성되고, 지그블록의 외측에서 스톱핑 볼트(미부호)가 체결되어 가이드봉을 고정하면서, 상기 지그블록(234)들의 간격이 기구적으로 정밀하게 조정될 수 있다.

즉, 상기 가이드봉에는 치수 등이 표기되어 지그블록들의 간격을 피시험재(110)의 규격에 대응하여 센터를 중심으로 같은 간격으로 이격되도록 세밀하게 블록들을 배치할 수 있게 한다.

다음, 도 2,3 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 낙중 시험장치(200)의 상기 웨이트 낙하수단(250)은, 상기 지그수단(230)의 상측으로 상기 웨이트의 낙하 경로에 맞추어 배치되고 내부에서 상기 웨이트(130)의 낙하 및 견인을 통한 상승이 이루어지는 케이싱부재(252) 및, 상기 케이싱부재의 상단을 통하여 상기 웨이트(130)와 연계되되, 선택적으로 상기 웨이트와 이탈되거나 결합되는 웨이트 견인부재(254)를 기반으로 제공될 수 있다.

따라서, 본 발명의 웨이트 낙하수단(250)의 케이싱부재(252)의 내측에 순차로 견인부재(254)와 웨이트(130)가 준비되고, 필요시 웨이트(130)가 견인부재(254)에서 이탈되어 낙하되고, 상기 지그수단(230)의 지그블록(234) 상의 피시험재(110)에 충돌하여 낙중(낙하) 시험이 이루어 질 수 있다.

이때, 도 2,3 및 도 5와 같이, 본 발명의 웨이트 낙하수단(250)의 케이싱부재(252)는, 내부 공간(252a)을 갖는 중공의 박스 구조체로 제공될 수 있고, 이와 같은 케이싱부재(252)는 도면에서는 개략적으로 도시하였지만, 분해 가능한 구조체로 제공되어 그 내부에 견인부재(254)와 웨이트(130)의 배치를 가능하게 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 웨이트 낙하수단(250)의 케이싱부재(252)는 그 내부 공간(252a)에서 일정하게 웨이트(130)가 낙하하거나 견인되어 상승되므로, 본 발명의 경우 웨이트의 낙하시 또는 견인시 일정하게 안내되고, 웨이트가 피시험재와 충돌한 후 종래와 같이 비산되는 것도 차단된다.

그리고, 도면에서 별도의 부호로 도시하지 않았지만, 상기 케이싱부재(252)는, 양측벽 부분의 일부가 개구되어 내부의 견인부재(254)와 웨이트(130)가 육안으로 확인 가능하게 할 수 있고, 이와 같은 케이싱부재(252)의 개구부분은 다음에 상세하게 설명하는 견인부재(254)인 전자석의 상,하 이동시에도 전원 케이블 등의 연결상태를 유지하게 하는 공간으로도 제공될 수 있다.

이때, 바람직하게는 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 웨이트 낙하수단(250)의 케이싱부재(252)는, 웨이트(130)가 낙하하여 지그블록(234) 상의 피시험재(110)와 1차 충돌후, 반발하여 위로 퉁겨질 때, 웨이트(130)를 포위하여 외부로 비산되지 않게 하도록 길이가 조정되는 것이다.

즉, 본 발명의 웨이트 낙하수단(250)의 케이싱부재(252)는, 웨이트(130)가 피시험재(110)에 충돌하는 순간, 적어도 웨이트의 상단부 일부분이 케이싱부재의 내부에 위치되도록 상기 웨이트(130)와 겹쳐지는 부분(도 6의 'D')이 형성되도록 그 길이가 조정되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 경우 케이싱부재(252)의 하단부에 웨이트(130)가 피시험재(110)에 1차 충돌하여 반발하여 위로 퉁겨져 상승할 때에도 웨이트는 케이싱부재의 내부 공간에서 상승하므로, 비산 현상이 발생되지 않는 것이다.

더 바람직하게는, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 웨이트 낙하수단(250)의 상기 케이싱부재(252)는 수직대(256)에 높이 조정 가능하게 제공되는 것인데, 이는 케이싱부재(252)의 높이가 수직대(256)에서 조정 가능하게 제공되면, 결과적으로 앞에서 설명한 도 6의 웨이트의 피시험재 1차 충돌시 케이싱부재(252)의 하단부와 웨이트(130)의 상단부의 서로 겹쳐지는 부분(D)이 조정될 수 있다.

따라서, 웨이트(130)가 피시험재(110)에 1차 충돌하여 반발하여 위로 퉁겨지는 높이에 따라, 케이싱부재(252)의 높이를 더 세밀하게 조정 가능하게 하는 것이다.

예를 들어, 수직대(256)에 제공된 수평 연결대(256a)의 단부에 구멍(h)이 형성되고, 케이싱부재(252)의 후면에 제공된 브라켓트(253)에 형성된 복수의 볼트 체결공(h)에 너트(N)로서 체결되는 볼트(B)가 상기 수평 연결대의 구멍을 통과하여 체결되면, 케이싱부재(252)는 수직대의 수평 연결대에 높이 조정 가능하게 제공될 수 있다.

이와 같은, 웨이트 낙하수단(250)의 케이싱부재(252)의 자체 높이를 수직대 (256)에 조정 가능하게 하면, 앞에서 설명한 케이싱부재(252)와 웨이트의 피시험재 충돌시 겹쳐지는 도 6의 D 부분의 길이 조정을 가능하게 할 수 있고, 이는 웨이트가 피시험재에 충돌후 반발하여 위로 퉁겨지는 높이에 대응하여 케이싱부재의 (하단) 위치를 조정하는 것을 가능하게 하는 것이다.

이때, 도 2 내지 도 8에서는 개략적으로 도시하였지만, 상기 수직대(256)가 커버링수단(270)의 제1,2 커버(272)(274)중 일측 커버측에 배치되지만, 해당 커버의 이동 범위를 벗어나서 간섭되지 않도록 배치됨은 당연하다.

한편, 본 실시예인 NRL 낙중 시험시, 피시험재(110)는 비드(도 5 내지 8의 112)와 노치(미부호, 도 1의 34 참조)를 형성한 시험편일 수 있고, 이와 같은 시험편은 두께가 5∼15 ㎜ 정도인 선박용 강재(후판)일 수 있고, 이 경우 웨이트(130)가 피시험재(110)에 1차 충돌하는 경우 10∼20 ㎜ 정도 반발하여(범위에서) 위로 퉁겨져 상승될 수 있다.

따라서, 도 5 내지 도 6에서 도시한 바와 같이, 다음에 상세하게 설명하는 본 발명의 커버링수단(270)의 제1,2 커버(272)(274)들은 가능한 지그블록(234)의 상단에서 수평하게 이동하여 웨이트가 반발하여 위로 퉁겨지는 거리를 충분하게 수용하여 이동할 수 있게 구축하는 것이 필요하다.

다음, 도 2,3 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 낙중 시험장치(200)의 상기 웨이트 견인부재(254)는, 구체적으로 상기 웨이트 낙하와 견인을 선택적으로 가능하게 하는 전자석을 포함할 수 있다.

즉, 전자석이 전기적으로 온(ON) 또는 오프(OFF)됨에 따라, 상기 금속체인 웨이트(130)는 자력으로 전자석의 견인부재(254)에 부착되거나 이탈되는 것에 따라, 상기 웨이트(130)의 낙하 또는 견인이 이루어 질 수 있다.

그리고, 상기 전자석의 웨이트 견인부재(254)는 웨이트(130)가 낙하한 후에는, 웨이트를 견인할 수 있도록 하강하여야 하는데, 제1 구동수단(260)을 매개로 상기 케이싱부재의 내부에서 상승 또는 하강 할 수 있다.

즉, 상기 제1 구동수단(260)은, 도 2,3 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 수직대(256) 상에 제공되는 모터(262)로서 구동되고 상기 웨이트 견인부재(254)와 연결되는 견인와이어(264)가 권취되는 구동디스크(266)를 포함할 수 있다.

따라서, 상기 모터(262)의 구동 방향에 따라 상기 구동디스크(266)는 정방향 또는 역방향으로 회전하고, 도 7과 같이 견인부재(254)인 전자석이 케이싱부재의 상단에 있다가, 견인와이어(264)가 풀리면 상기 견인부재(254)는 케이싱부재(252)의 내부 공간(252a)을 따라 하강하고, 낙하된 웨이트(130)와 밀착되면서 견인 부재 (254)인 전자석이 온(ON)되면 형성된 자력으로 부착되고, 견인와이어(264)가 구동디스크(266)에 권취되면 도 8과 같이, 상승하여 초기 웨이트 낙하위치로 복귀되게 된다.

이때, 도 3과 같이, 상기 케이싱부재(252)의 상단 개구부분에는 중앙이 개구되어 견인와이어(264)가 통과하는 덮개판(258)이 조립될 수 있고, 견인와이어는 전자석인 견인부재(254)에 설치된 링(264a)에 연결될 수 있다.

다음, 도 2,3 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 낙중 시험장치(200)에서 실질적으로 웨이트의 피시험재 추가 충돌을 방지하는 커버링수단(270)은, 제2 구동수단을 매개로 선택적으로 상기 지그수단(230)을 커버링하는 적어도 한쌍의 제1,2 커버(272)(274)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1,2 커버(272)(274)들은 웨이트(130)의 두께 방향과 피시험재(110)의 길이방향으로 전,후진 이동하도록 배치되는 것이 바람직한데, 이는 도 5와 같이, 웨이트 두께 방향으로 이동하는 것이 웨이트의 피시험재 충돌후 커버들이 이동하는 거리가 웨이트 폭 방향보다 짧아 신속한 커버링을 가능하게 하기 때문이다.

물론, 상기 제1,2 커버들은 서로 밀착되어 웨이트가 추가로 피시험재에 충돌하는 것을 방지하면 되고, 실제 웨이트 폭이 과도하게 길지는 않으므로, 상기 제1,2 커버들의 이동방향은 사실상 크게 문제는 되지 않는다.

이때, 상기 제1,2 커버(272)(274)는, 상기 베이스(210)상에 제공되는 레일수단(276)상에 이동이 원활하게 제공될 수 있고, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 제2 구동수단은 상기 커버(272)(274)들 사이에 그 측면에 연결되는 제1 구동실린더(278) 또는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 제1,2 커버의 후면에 각각 독립적으로 연계되고 베이스(210)상에 설치되는 제2 구동실린더(280)을 포함할 수 있다.

따라서, 도 2의 제1 구동실린더(278) 또는, 도 3의 제2 구동실린더(280)가 전진하면, 상기 제1,2 커버(272)(274)들은 서로 마주한 상태에서 이격되어 있다가 이동하여 서로 밀착되고, 이에 따라 피시험재(110)에 낙하하여 1차 충돌한 웨이트(130)가 반발하여 위로 퉁겨지면, 상기 제1,2 커버(272)(274)들은 (급속) 전진하여 서로 밀착되고, 결과적으로 반발한 웨이트(도 6의 130')와 지그블록(234) 사이가 커버들로 차단되고, 반발하여 위로 퉁겨진 웨이트(130')는 다시 낙하하여도 커버(272)(274)의 상부면에 놓이게 되고, 이를 통하여 피시험재와 웨이트 간의 2,3차 충돌은 원천적으로 차단될 수 있는 것이다.

다음, 상기와 같이 설명한 일 실시예의 본 발명의 낙중 시험장치(200)의 작동 단계를 도 5 내지 도 8를 토대로 정리하면 다음과 같다.

먼저, 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명인 낙중 시험장치(200)의 웨이트 낙하수단(250)의 견인부재(254)인 전자석이 온 상태에서 자력으로 웨이트(130)가 견인부재에 부착되어 낙하 대기 상태에서는, 하측의 본 발명 커버링수단(270)의 제1,2 커버(272)(274)들은 초기 위치(P1)에 대기하게 된다.

이때, 서로 이격된 제1,2 커버들 사이 공간을 통하여 지그블록(234)상에 피시험재(110)를 안착시킨다.

그 다음, 본 발명의 낙중 시험장치(200)를 가동하는 경우, 상기 제1,2 커버(272)(274)들은, 도 5 내지 도 8에서는 도시하지 않았지만, 도 2,3에서 설명한 제1 구동실린더(278) 또는 제2 구동실린더(280)의 작동으로 가능한 웨이트 낙하수단(250)의 케이싱부재(252)에 근접한 대기위치(P2)로 이동하게 되고, 이와 같은 대기위치(P2)에 제1,2 커버들이 위치되면 최초 위치(P1) 보다는 커버들의 이동거리가 더 감소하기 때문에, 웨이트의 피시험재 낙하시 반발하여 위로 퉁겨지는 순간 신속하게 커버들이 이동 밀착되어 웨이트의 피시험재 추가 충돌을 효과적으로 차단할 수 있게 된다.

한편, 도면에서는 구체적으로 도시하지 않았지만, 전자석인 견인부재(254)와 제1,2 커버들을 구동시키는 제1,2 구동실린더 들은 제어부와 연계되어 그 작동이 단계적으로 충분하게 제어될 수 있는데, 예를 들어 견인부재(254)인 전자석이 전기적으로 오프(OFF)되면 웨이트의 중량과 낙하길이, 낙하속도 등을 인자로 피시험재(110)의 웨이트(130) 충돌 시간이 파악되고, 이에 충돌후 피시험재가 반발하여 위로 퉁겨지는 시점이 계산되어, 제1,2 구동실린더의 전진 작동 시점이 제어될 수 있고, 도면에서와 같이 제1,2 구동실린더의 전진 거리도 크지 않다.

다음, 도 6에서 도시한 바와 같이, 견인부재(254)인 전자석이 전기적으로 오프(OFF)되어 자력이 제거되면, 웨이트(130)는 케이싱부재(252)의 내측 공간(252a)을 따라 일정한 하강 경로로 유도되면서, 지그블록(234) 상의 피시험재(110) 예컨대 비드(132), 노치(미부호) 등이 형성된 NRL 낙중 시험용 시험편인 피시험재(110)에 웨이트(130)가 1차 충돌하게 된다.

이때, 도 6과 같이, 웨이트(130)가 피시험재(110)에 충돌하여 반발하여 위로 튕겨지게 되면, 앞에서 설명한 바와 같이, 커버링수단(270)의 제1,2 커버(272)(274)들이 도 2,3의 레일수단(276)을 따라서 제1 또는 제2 구동실린더(278)(280)를 매개로 신속하게 전진하여 서로 밀착된다.

따라서, 1차 충돌후 반발하여 위로 퉁겨져 상승한 웨이트(130')는 피시험재(110)에 추가로 충돌하지 않게 되고 서로 밀착된 제1,2 커버(272)(274)상에서 차단되게 된다.

다음, 도 7과 같이, 견인부재(254)인 전자석은 견인와이어(264)가 모터(262)의 작동으로 구동디스크(266)에서 풀리면서 케이싱부재(252)의 내측 공간에서 하강하고, 이때 견인부재인 전자석이 전기적으로 온(ON)되면, 전자석에 형성된 자력으로 웨이트(130)가 부착되고 견인와이어(264)가 상승하면 견인부재인 전자석과 일체로 상승하여 웨이트(130)는 초기 낙하 위치로 이동하게 된다.

그리고, 도 8과 같이, 제1,2 커버(272)(274)들은 제1 또는 제2 구동 실린더(278)(280)의 후진으로 초기 위치(P1)까지 이격되어 위치되고, 낙중 시험된 피시험재(110)는 추출되고 새로운 피시험재(110)가 지그블록(234)의 안착부(232)상에 안착되면, 도 5 내지 도 8의 순서서 낙중 시험이 반복되는 것이다.

이에 따라서, 지금까지 설명한 본 발명의 낙중 시험장치(200)는, 일단 웨이트(130)가 웨이트 낙하수단(250)의 케이싱부재(252)의 내부 공간(252a)에서 낙하(하강)와 상승되는 일정한 경로를 바탕으로 이동이 이루어지고, 웨이트가 1차 충돌후 외부로 비산되는 문제도 제거된다.

무엇보다도, 본 발명의 낙중 시험장치의 커버링수단(270)의 제1,2 커버(272) (274)들이 웨이트(130)의 피시험재(110) 1차 충돌후, 서로 밀착되어 웨이트(130)가 반발하여 위로 퉁겨진 후 다시 피시험재(110)에 충돌하는 2,3차 충돌을 원천적으로 차단하는 것을 가능하게 하고, 그만큼 낙중 시험의 신뢰성을 높일 수 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110.... 피시험재 130.... 웨이트
130'.... 피시험재 충돌후 반발하는 웨이트
200.... 낙중 시험장치 210.... 베이스
230.... 지그수단 232.... 피시험재 안착부
234.... 지그블록 250.... 웨이트 낙하수단
252.... 케이싱부재 254.... 웨이트 견인부재
260.... 제1 구동수단 270.... 커버링수단
272,274.... 제1,2 커버 276.... 레일수단
278,280.... 제1,2 구동실린더

Claims

피시험재가 안착되는 지그수단;
상기 지그수단의 상측에 제공되어 웨이트의 낙하를 가능하게 하는 웨이트 낙하수단; 및
상기 지그수단과 웨이트 낙하수단 사이로, 적어도 상기 웨이트의 피시험재 1차 충돌 후 추가 충돌을 차단하도록 제공되는 커버링수단;
을 포함하고,
상기 커버링수단은, 제2 구동수단을 매개로 선택적으로 상기 지그수단을 커버링하는 적어도 한 쌍의 제1,2 커버를 포함하며,
상기 제1,2 커버는, 베이스 상에 제공되는 레일수단을 따라 이동 가능하게 제공되고,
상기 제2 구동수단은 상기 커버들 사이로 측면에 연결되는 제1 구동실린더 또는 상기 제1,2 커버의 후면에 각각 독립적으로 연계되는 제2 구동실린더를 포함하며,
상기 웨이트가 상기 피시험재에 충돌하여 반발할 때, 상기 제1,2 커버는 상기 레일수단을 따라 상기 제1 또는 상기 제2 구동실린더에 의해 전진하여 서로 밀착되고, 충돌 후 반발하여 위로 상승한 상기 웨이트가 서로 밀착된 상기 제1,2 커버에서 차단되는 낙중 시험장치.
제1항에 있어서,
상기 지그수단은 상기 피시험재가 안착되는 피시험재 안착부가 형성되고, 적어도 한쌍이 마주하여 제공되는 지그블록들을 포함하되, 상기 지그블록들은 적어도 서로 간격 조정 가능하게 제공된 낙중 시험장치.
제1항에 있어서,
상기 웨이트 낙하수단은, 상기 지그수단의 상측으로 배치되고 상기 웨이트가 내측 공간에서 이동하는 케이싱부재; 및
상기 케이싱부재의 내측에서 상기 웨이트와 연계되어 웨이트의 낙하와 견인을 가능하게 하는 웨이트 견인부재;
를 포함하여 구성된 낙중 시험장치.
제3항에 있어서,
상기 케이싱부재는 내부 공간을 갖는 중공의 박스 구조체로 제공되고,
상기 케이싱부재는, 상기 웨이트의 피시험재 충돌시 웨이트의 적어도 일부분이 케이싱부재의 내측공간에 남아있도록 길이 또는 위치가 조정되는 낙중 시험장치.
제3항에 있어서,
상기 케이싱부재는 수직대에 높이 조정 가능하게 제공되고,
상기 웨이트 견인부재는, 상기 웨이트의 낙하와 견인을 선택적으로 가능하게 하는 전자석을 포함하되, 상기 웨이트 견인부재는 제1 구동수단을 매개로 상기 케이싱부재의 내측 공간에서 이동하는 낙중 시험장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 구동수단은, 상기 수직대 상에 제공되는 모터로서 구동되고 상기 웨이트 견인부재와 연결되는 견인와이어가 권취되는 구동디스크를 포함하는 낙중 시험장치.
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제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 피시험재는, 적어도 강재의 취성 파괴에 대한 특성을 시험하는 NRL 낙중 시험용으로 비드와 노치가 형성된 시험편인 낙중 시험장치.