KR101941536B1 - 전자기식 다축 피로 시험기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자기식 다축 피로 시험기에 관한 것으로서, 기계 프레임(1)의 시험편 고정대(1), 전자기 로딩 기구를 포함하고, 전자기 로딩 기구는 벤드 로딩에 사용되는 제1 로딩 장치 및 축방향과 비틀림 로딩에 사용되는 제2 로딩 장치를 포함한다. 여기에서 제1 로딩 장치는 자력 방향과 시험편(39) 축방향 직교의 제1 영구자석(15)과 제1 전자석(6)을 포함하고, 제2 로딩 장치는 스윙 페어에 설치되는 제2 영구자석(16)과 제2 전자석(7)을 포함하고, 그 자력 방향은 시험편(39) 축방향가 평행하다. 전자석 원리를 채택하여 로딩하여 기계적 마찰이 없으며, 시험편(39)의 실제 압력 수요에 의거하여 다른 로딩 모드를 선택하여 시험편(39)의 단일축 또는 다축 피로 시험을 진행할 수 있기 때문에, 시험 효율성을 제고하고 시험 소음과 시험 원가를 줄여준다.
Description
본 발명은 기계 응력을 이용해 고체 재료의 강도 특성을 테스트하는 계측기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자기식 다축 피로 시험기에 관한 것이며, 구조 시험 분야에 속한다.
피로 파괴는 토목 구조물의 가장 중요한 파괴 형식 중 하나로서 안전을 위협하며 엄청난 경제적 손실을 가져올 수 있다. 따라서 세계 각국에서는 피로 파괴 분야의 연구 작업을 상당히 중시한다. 국내외 학자들은 단축 피로 이론에 대해 대량의 연구를 진행하여 풍부한 경험과 귀중한 데이터를 축적하였다. 그러나 건축 구조의 다축 피로 문제에 대한 국내 연구는 아직 아주 적으며, 강교 구조 중의 일부 특수하거나 새로운 세부적인 구조, 예를 들어 사장교 케이블 빔 정착구 구역, 강바닥판, 일체형 이음, 관구조 용접 이음 등은 피로 행위 측면에서 비교적 강한 다축 효과와 반응을 나타낸다. 따라서 다축 피로의 연구는 단일축 피로보다 더욱 실제 공정에 근접한다고 할 수 있다.
대등한 폭 부하 작용 하의 구조 피로 연구는 재료의 S-N 곡선을 이용해 다른 응력 수평 하에서 파괴에 도달하는 경과 순환 횟수를 추산할 수 있다. 그러나 2개 이상의 응력 수평 하의 순환 로딩에 대해서는 직접적으로 S-N 곡선에서 그 수명을 추산할 수 없기 때문에 반드시 피로 누적 손상 준칙에 의존해야 하나, 피로 누적 손상에 대한 연구는 이미 수십 년간 지속되어 왔으나 현재까지 만족할 만한 통일 모형을 도출하지 못했다. 또한 실제 구조는 종종 복잡한 압력을 받는 상태에 있기 때문에 여전히 대량의 실험을 통해 구조 피로 손상 규칙을 연구해야만 한다.
종래의 구조 피로 시험 연구는 주로 단일축 피로 시험을 기반으로 하며, 다축 시험의 전개는 MTS 등 대형 로딩 설비에 의존하기 때문에 시험 효율성이 낮고 경제적이지 않다. 조사한 바에 따르면, 중국 특허문헌 CN103994936A는 에너지 절약형의 수평 하이 톤수 피로 시험 장치에 관한 것으로서, 기계 설계와 금속 재료 성능 테스트 분에에 응용할 수 있다. 에너지 절약형의 수평 하이 톤수 피로 시험 장치는 하우징 바디, 작동 실린더, 작동 실린더 피스톤 로드, 작동 실린더 오일 출입관로, 유압 서보 플로우 밸브, 제1 에너지 축적 장치, 제2 에너지 축적 장치 및 전자기 로딩 장치를 포함하고, 상기 전자기 로딩 장치는 연자석, 전자석, 부하 센서, 전자 로딩 작용 로드와 전자 제어기를 포함한다. 이는 전자 로딩 장치와 종래의 이중 아웃풋 로드 하이 톤수 피로 시험기와 결합하고, 전자 로딩은 기존의 하이 톤수 작동 실린더에 시험에 필요한 평균 부하를 로딩한 후 가동되어, 작동 실린더가 압력 유지에 필요한 에너지를 절약하는 데 사용되고, 개시할 때 작동 실린더가 더 필요하고, 단일축 피로 시험에 국한된다.
상기 상황을 기반으로 새로운, 구조가 실제 받는 힘을 시뮬레이션할 수 있는 경제적인 다축 피로 시험기를 설계해 기술문제를 해결하는 것이 시급하다.
본 발명의 목적은, 종래 기술의 결함을 극복하기 위하여, 다기능의 전자기식 다축 피로 시험기를 제공함으로써, 전자기 원리를 채택해 로딩하여 기계적 마찰이 없도록 함으로써 시험 효율을 제고하고 소음과 시험 원가를 줄이는 데에 있다.
상기 기술문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 전자기식 다축 피로 시험기는,
시험기베이스와; 상기 시험기베이스의 상부 일측에 장착되고, 시험편이 설치되는 시험편고정대와; 상기 시험기베이스의 상부 타측에서 상기 시험편고정대 방향으로 이동 가능하게 장착되는 이동가능기계프레임과; 상기 시험편고정대와 이동가능기계프레임 사이에서 상기 시험기베이스의 상부에 장착되는 전자석베이스와; 상기 이동가능기계프레임에 장착된 기계코어와; 상기 기계코어에서 상기 시험편 방향으로 장착되는 주동스윙가로보와; 상기 주동스위가로보와 대면하는 상기 시험편 단부에 장착되는 피동스윙가로보와; 상기 피동스윙가로보의 하부에 설치되는 제1영구자석과; 상기 피동스윙가로보의 전방부에서 상호 이격되어 설치되는 한 쌍의 제2영구자석과; 상기 전자석베이스의 상부에 결합되어 상기 제1영구자석과 대면하는 제1전자석과; 상기 주동스윙가로보의 설치되어 상기 제2영구자석과 대면하는 한 쌍의 제2전자석;을 포함하여 이루어지되,
상기 기계코어는,
가변주파수모터와; 상기 가변주파수모터의 양측에서 상호 반대 형상으로 장착되는 제1호캠 및 제2호캠과; 한 쌍의 이루어져 각각의 하부가 상기 제1호캠과 제2호캠에 접하고, 상기 제1호캠 및 제2호캠의 회전시 상하방향으로 이동하는 수직전동로드와; 한 쌍의 상기 수직전동로드의 상부에 힌지결합되면서 한 쌍의 상기 수직전동로드를 상호 연결하는 주요스윙로드와; 수평방향으로 배치되어 일단이 상기 주동스윙가로보에 고정결합되고 타단이 상기 주요스윙로드에 고정결합되는 스윙축과; 상기 스윙축의 양측에 배치되고, 일단이 상기 주동스윙가로보에 고정 결합되며, 타단이 상기 주요스윙로드에 회전 가능하게 힌지결합되는 제1수평전동로드 및 제2수평전동로드;을 포함하여 이루어지며, 상기 가변주파수모터에 의한 상기 제1호캠과 제2호캠의 회전시, 상기 제1호캠과 제2호캠이 상호 반대 형상으로 설치되어 한 쌍의 상기 수직전동로드는 상호 반대방향으로 상하 이동하고, 상기 수직전동로드의 상하 이동력은 상기 제1수평전동로드 및 제2수평전동로드에 전달되며, 상호 엇갈리게 상하 이동하는 상기 제1수평전동로드와 제2수평전동로드에 의해 상기 주동스윙가로보 및 제2전자석은 상기 스윙축을 중심으로 상하방향으로 왕복 스윙 운동하는 것을 특징으로 한다.
상기 기계코어는 상기 이동가능기계프레임 내에서 상하방향으로 이동 가능하게 장착되되, 상기 기계코어의 상하 이동에 의해 상기 주동스윙가로보 및 제2전자석의 높이가 조절된다.
상기 제2전자석은 상기 주동스윙가로보에 좌우방향으로 이동 가능하게 장착되고, 상기 제2영구자석은 상기 피동스윙가로보에 좌우방향으로 이동 가능하게 장착된다.
시험기베이스와; 상기 시험기베이스의 상부 일측에 장착되고, 시험편이 설치되는 시험편고정대와; 상기 시험기베이스의 상부 타측에서 상기 시험편고정대 방향으로 이동 가능하게 장착되는 이동가능기계프레임과; 상기 시험편고정대와 이동가능기계프레임 사이에서 상기 시험기베이스의 상부에 장착되는 전자석베이스와; 상기 이동가능기계프레임에 장착된 기계코어와; 상기 기계코어에서 상기 시험편 방향으로 장착되는 주동스윙가로보와; 상기 주동스위가로보와 대면하는 상기 시험편 단부에 장착되는 피동스윙가로보와; 상기 피동스윙가로보의 하부에 설치되는 제1영구자석과; 상기 피동스윙가로보의 전방부에서 상호 이격되어 설치되는 한 쌍의 제2영구자석과; 상기 전자석베이스의 상부에 결합되어 상기 제1영구자석과 대면하는 제1전자석과; 상기 주동스윙가로보의 설치되어 상기 제2영구자석과 대면하는 한 쌍의 제2전자석;을 포함하여 이루어지되,
상기 기계코어는,
가변주파수모터와; 상기 가변주파수모터의 양측에서 상호 반대 형상으로 장착되는 제1호캠 및 제2호캠과; 한 쌍의 이루어져 각각의 하부가 상기 제1호캠과 제2호캠에 접하고, 상기 제1호캠 및 제2호캠의 회전시 상하방향으로 이동하는 수직전동로드와; 한 쌍의 상기 수직전동로드의 상부에 힌지결합되면서 한 쌍의 상기 수직전동로드를 상호 연결하는 주요스윙로드와; 수평방향으로 배치되어 일단이 상기 주동스윙가로보에 고정결합되고 타단이 상기 주요스윙로드에 고정결합되는 스윙축과; 상기 스윙축의 양측에 배치되고, 일단이 상기 주동스윙가로보에 고정 결합되며, 타단이 상기 주요스윙로드에 회전 가능하게 힌지결합되는 제1수평전동로드 및 제2수평전동로드;을 포함하여 이루어지며, 상기 가변주파수모터에 의한 상기 제1호캠과 제2호캠의 회전시, 상기 제1호캠과 제2호캠이 상호 반대 형상으로 설치되어 한 쌍의 상기 수직전동로드는 상호 반대방향으로 상하 이동하고, 상기 수직전동로드의 상하 이동력은 상기 제1수평전동로드 및 제2수평전동로드에 전달되며, 상호 엇갈리게 상하 이동하는 상기 제1수평전동로드와 제2수평전동로드에 의해 상기 주동스윙가로보 및 제2전자석은 상기 스윙축을 중심으로 상하방향으로 왕복 스윙 운동하는 것을 특징으로 한다.
상기 기계코어는 상기 이동가능기계프레임 내에서 상하방향으로 이동 가능하게 장착되되, 상기 기계코어의 상하 이동에 의해 상기 주동스윙가로보 및 제2전자석의 높이가 조절된다.
상기 제2전자석은 상기 주동스윙가로보에 좌우방향으로 이동 가능하게 장착되고, 상기 제2영구자석은 상기 피동스윙가로보에 좌우방향으로 이동 가능하게 장착된다.
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본 발명의 전자식 다축 피로 시험기의 원리는 다음과 같다.
1. 제1 전자석은 전류 크기, 전류 방향 및 전류 방향 변화 속도에서 발생하는 다른 방향과 크기의 자력을 제어함으로써, 제1 영구자석에 대해 폭, 주파수 변화의 흡인력 또는 배척력을 형성하고, 이를 통해 피동 스윙 가로보가 끼워진 시험편에 벤드 순환 로딩 효과가 나타나도록 한다.
2. 제2 전자석은 전류의 크기와 전류 크기 변화에서 발생하는 다른 크기의 자력을 제어함으로써, 제2 영구자석에 대해 펄스식 흡인력을 형성하고, 이를 통해 시험편에 축방향 순환 로딩의 효과가 나타나도록 한다.
3. 제2 전자석은 시험편에 축방향 자력 부하를 가하는 동시에, 주동 스윙 가로보가 왕복 스윙 작업을 한고, 제2 전자석의 제2 영구자석에 대한 흡인력을 통해 시험편에 비틀림 순환 로딩의 효과가 나타나도록 한다. 동시에 제2 전자석과 제2 영구자석은 각각 주동 스윙 가로보, 피동 스윙 가로보에서 좌우 이동 조절할 수 있으며, 모멘트 암(moment arm)을 바꾸어 비틀림 모멘트와 비틀림 폭의 크기를 바꾼다. 가로보에 캘리브레이션 눈금을 만들어 모멘트 암의 길이를 편리하게 조절할 수 있다.
본 발명은 전자기 원리 로딩을 채택하기 때문에 기계 마찰이 없으며, 시험 효율성을 제고하고 시험 소음과 시험 원가를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 3종 로딩 모드는 단독 사용 시 단일축 로딩의 모드를 구현할 수 있으며, 조합하여 사용할 경우에는 다축 로딩 모드 효과를 낼 수 있다. 피로 시험을 진행할 때 피로 시험기 작동 원리 및 피로 시험편에 필요한 로딩 유형 선택에 의거하여 로딩 모드를 선택할 수 있으며, 상세하게는 다음 몇 가지 다축 로딩 방식을 구현할 수 있다. 즉 1) 벤드와 축방향 이중축 로딩, 2) 벤드와 비틀림 이중축 로딩, 3) 축방향과 비틀림 이중축 로딩, 4) 벤드, 축방향 및 비틀림 삼중축 동시 로딩이다. 또한, 본 발명은 시험 수요에 따라 벤드, 축방향 및 비틀림의 단일축 로딩을 진행할 수 있다.
상기 본 발명이 해결하는 기술문제, 기술방안을 구성하는 기술특징 및 상기와 같은 기술방안의 기술특징에서 유래되는 장점 외에, 본 발명의 전자기식 다축 피로 시험기가 해결할 수 있는 다른 기술문제, 기술방안에 포함되는 기타 기술특징 및 이러한 기술특징에서 유래되는 장점은 이하 도면을 통해 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명 실시예에 있어서 전자기식 다축 피로 시험기 장치의 정면도이고;
도 2는 도 1의 조감도이고;
도 3은 도 2에 있어서 시험편 설치 후의 설명도이고;
도 4는 도 3에 있어서 A-A 단면도이고;
도 5는 도 4에 있어서 B-B 단면도이고;
도 6은 도 4에 있어서 C-C 단면도이고;
도 7은 도 4의 우측면도이고;
도 8은 도 4에 있어서 기계 코어의 구조도이고;
도 9는 도 8의 D-D 단면도이고;
도 10은 도 9의 E-E 단면도이고;
도 11은 도 9의 작업상태도이고; 및
도 12는 도 9의 기계 코어 하우징 구조도이다.
도 2는 도 1의 조감도이고;
도 3은 도 2에 있어서 시험편 설치 후의 설명도이고;
도 4는 도 3에 있어서 A-A 단면도이고;
도 5는 도 4에 있어서 B-B 단면도이고;
도 6은 도 4에 있어서 C-C 단면도이고;
도 7은 도 4의 우측면도이고;
도 8은 도 4에 있어서 기계 코어의 구조도이고;
도 9는 도 8의 D-D 단면도이고;
도 10은 도 9의 E-E 단면도이고;
도 11은 도 9의 작업상태도이고; 및
도 12는 도 9의 기계 코어 하우징 구조도이다.
실시예:
이하에서는, 본 발명의 예시적인 실시형태들을 도면을 통해 보다 상세히 설명한다. 이하 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 본 기술분야의 당업자가 본 발명을 읽은 후 본 발명에 대해 각종 동일한 형식의 수정을 진행한 경우 이는 모두 본 출원 청구범위에서 제한하는 범위에 속한다.
도 1 및 2에서 도시하는 바와 같이, 시험기는 주로 시험편 고정대(1), 이동가능 기계 프레임(2), 시험기 베이스(3), 제1 전자석(6), 제2 전자석(7), 제1 영구자석(15), 제2 영구자석(16), 주동 스윙 가로보(8), 피동 스윙 가로보(13), 기계 코어(17)를 포함하고, 여기에서 제1 전자석은 전자석 베이스(9)에 설치되고, 전자석 베이스(9)는 이동 베이스(10)와 연결되고, 베이스 잠금 스위치(11)를 통해 제1 전자석의 승강과 시험기 베이스의 제1 전자석 이동 채널(5) 내에서의 이동과 고정을 구현하고, 이를 통해 다양한 시험편 크기 수요를 맞춘다. 제2 전자석은 주동 스윙 가로보에 설치되고, 주동 스윙 가로보는 기계 코어에서 구동한다.
도 3 및 4에서 도시하는 바와 같이, 시험 시, 강교 중의 피로하기 쉬운 특정 부위 시험편을 시험편(39)으로 채택하고, 시험편 고정 볼트(22)를 통해 시험편 고정대에 설치되고, 피동 스윙 가로보 고정 볼트(21)와 클램핑 시트(14)를 통해 피동 스윙 가로보(13)는 시험편 단부에 설치되고, 피동 스윙 가로보 하부에 제1 영구자석(15)이 설치되고, 전방부에 제2 영구자석(16)이 설치된다. 이동 베이스를 조절하여 제1 전자석(6)이 제1 영구자석(15)의 정하방의 적절한 높이에 위치하도록 하고, 베이스 잠금 스위치를 통해 제1 전자석(6) 위치를 잠근다. 동시에 기계 코어 높이를 조절하여 제2 전자석(7)과 제2 영구자석(16)을 동일 수평 위치에 놓는다. 기계 프레임 레일(4)을 통해 이동가능 기계 프레임(2)을 이동시켜 제2 전자석(7)과 제2 영구자석(16) 간격을 적절하게 유지하고, 최종적으로 이동 가능 기계 프레임을 고정할 수 있다.
도 4에서 도시하는 바와 같이, 기계 축은 이동가능 기계 프레임 내에 설치되고, 기계축은 잭(18) 작용 하에서 기계 코어 승강 레일(19)을 통해 기계 코어의 상하 이동을 구현하고, 이를 통해 제2 전자석이 다양한 유형의 피로 시험편에 필요한 높이에 적응할 수 있도록 해 준다. 기계 코어가 필요한 시험 높이에 도달한 경우, 기계 코어 잠금판(12)을 통해 기계 코어를 해당 높이에 고정함으로써 시험기가 작업 과정에서 안정성을 유지하도록 보장한다.
도 5 및 6에서 도시하는 바와 같이, 피로 시험기가 비틀림 로딩을 진행할 때, 제2 전자석과 제2 영구자석은 각각 주동 스윙 가로보, 피동 스윙 가로보에서 좌우 이동 조절을 진행할 수 있으며, 모멘트 암(moment arm)을 바꾸어 비틀림 모멘트와 비틀림 폭의 크기를 바꾼다. 가로보에 캘리브레이션 눈금을 만들어 모멘트 암의 길이를 편리하게 조절할 수 있다.
도 5, 7 및 12에서 도시하는 바와 같이, 기계 코어 승강 편의를 위해, 이동가능 기계 프레임에 면판 홀(23)과 후판 홀(24)이 설치되고, 제1 수평 전동 로드와 제2 수평 전동 로드의 스윙 편의를 위해 기계 코어 하우징에 전동 로드 홀(34)이 설치되고, 동시에 구조 요구를 만족시키기 위해 기계 코어 하우징에 동시에 전동축 홀(36), 보조 위치고정축 고정 위치(37), 가변 주파수 모터 고정 위치(38)가 설치된다.
도 8 내지 10에서 도시하는 바와 같이, 기계 코어는 주로 가변 주파수 모터(32), 제1호캠(33a), 제2호캠(33b), 스윙 축(29), 주요 스윙 로드(25), 보조 스윙 로드(26), 제1 수평 전동 로드(31a), 제2 수평 전동 로드(31b), 보조 위치고정축(30), 수직 전동 로드(27) 및 롤러(28)를 포함한다. 여기에서 제1호캠과 제2호캠은 각각 가변 주파수 모터의 양면에 설치되고, 설치 시 제1호캠과 제2호캠은 반대 형상으로 설치된다. 스윙 축과 제1, 제2 수평 전동 로드의 일단은 각각 주동 스윙 가로보와 고정되고, 스윙 축의 다른 일단은 주요 스윙 로드와 고정되고, 제1, 제2 수평 전동 로드의 다른 일단은 주요 스윙 로드와 힌지 연결된다. 보조 위치고정 축의 일단은 기계 코어 하우징에 고정되고, 다른 일단은 보조 스윙 로드와 힌지 연결된다. 수직 전동 로드는 각각 주요 스윙 로드, 보조 스윙 로드와 서로 힌지 연결되고, 수직 전동 로드 바닥단에는 롤러가 설치되고, 롤러는 각각 제1호캠, 제2호캠과 서로 접촉한다.
도 11에서 도시하는 바와 같이, 시험기 작업 시, 가변 주파수 모터가 회전하여 제1호캠과 제2호캠을 회전시키고, 반대 형상으로 설치된 제1호캠, 제2호캠은 동력을 롤러를 거쳐 수직 전동 로드로 전달하고, 수직 전동 로드는 상기 상하 엇갈리는 동력을 각각 제1 수평 전동 로드와 제2 수평 전동 로드로 전달하고, 최종적으로 제1 수평 전동 로드와 제2 수평 전동 로드에서 주동 스윙 가로보가 스윙 축을 감싸 축 왕복 스윙 운동을 하도록 만든다.
피로 시험을 진행할 때 피로 시험기 작동 원리 및 피로 시험편에 필요한 로딩 유형 선택에 의거하여 로딩 모드를 선택할 수 있으며, 상세하게는 다음 몇 가지 다축 로딩 방식을 구현할 수 있다. 즉 1) 벤드와 축방향 이중축 로딩, 2) 벤드와 비틀림 이중축 로딩, 3) 축방향과 비틀림 이중축 로딩, 4) 벤드, 축방향 및 비틀림 삼중축 동시 로딩이다. 또한, 본 발명은 시험 수요에 따라 벤드, 축방향 및 비틀림의 단일축 로딩을 진행할 수 있다.
본 발명의 전자식 다축 피로 시험기의 원리는 다음과 같다.
1. 제1 전자석(6)은 전류 크기, 전류 방향 및 전류 방향 변화 속도에서 발생하는 다른 방향과 크기의 자력을 제어함으로써, 제1 영구자석(15)에 대해 폭, 주파수 변화의 흡인력 또는 배척력을 형성하고, 이를 통해 피동 스윙 가로보가 끼워진 시험편에 벤드 순환 로딩 효과가 나타나도록 한다.
2. 제2 전자석(7)은 전류의 크기와 전류 크기 변화에서 발생하는 다른 크기의 자력을 제어함으로써, 제2 영구자석(16)에 대해 펄스식 흡인력을 형성하고, 이를 통해 시험편에 축방향 순환 로딩의 효과가 나타나도록 한다.
3. 제2 전자석은 시험편에 축방향 자력 부하를 가하는 동시에, 주동 스윙 가로보(8)가 왕복 스윙 작업을 한고, 제2 전자석의 제2 영구자석에 대한 흡인력을 통해 시험편에 비틀림 순환 로딩의 효과가 나타나도록 한다. 3종 로딩 모드는 단독 사용 시 단일축 로딩의 모드를 구현할 수 있으며, 조합하여 사용할 경우에는 다축 로딩 모드 효과를 낼 수 있다.
1. 제1 전자석(6)은 전류 크기, 전류 방향 및 전류 방향 변화 속도에서 발생하는 다른 방향과 크기의 자력을 제어함으로써, 제1 영구자석(15)에 대해 폭, 주파수 변화의 흡인력 또는 배척력을 형성하고, 이를 통해 피동 스윙 가로보가 끼워진 시험편에 벤드 순환 로딩 효과가 나타나도록 한다.
2. 제2 전자석(7)은 전류의 크기와 전류 크기 변화에서 발생하는 다른 크기의 자력을 제어함으로써, 제2 영구자석(16)에 대해 펄스식 흡인력을 형성하고, 이를 통해 시험편에 축방향 순환 로딩의 효과가 나타나도록 한다.
3. 제2 전자석은 시험편에 축방향 자력 부하를 가하는 동시에, 주동 스윙 가로보(8)가 왕복 스윙 작업을 한고, 제2 전자석의 제2 영구자석에 대한 흡인력을 통해 시험편에 비틀림 순환 로딩의 효과가 나타나도록 한다. 3종 로딩 모드는 단독 사용 시 단일축 로딩의 모드를 구현할 수 있으며, 조합하여 사용할 경우에는 다축 로딩 모드 효과를 낼 수 있다.
상기 도면과 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로서 본 발명은 상기 실시예에 의해 제한 받지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 원리와 기술사상 범위 내에서 상기 실시예에 대해 다양한 변화, 수정, 치환, 변형을 진행한 경우 이는 모두 본 발명의 보호범위 내에 속한다.
1: 시험편 고정대 2: 이동가능 기계 프레임
3: 시험기 베이스 4: 기계 프레임 레일
5: 제1 전자석 이동가능 채널 6: 제1 전자석
7: 제2 전자석 8: 주동 스윙 가로보
9: 전자석 베이스 10: 이동가능 베이스
11: 베이스 잠금 스위치 12: 기계 코어 잠금판
13: 피동 스윙 가로보 14: 클램핑 시트
15: 제1 영구자석 16: 제2 영구자석
17: 기계 코어 18: 잭
19: 기계 코어 승강 레일 20: 기계 프레임 고정 볼트
21: 피동 스윙 가로보 고정 볼트 22: 시험편 고정 볼트
23: 면판 홀 24: 후판 홀
25: 주요 스윙 로드 26: 보조 스윙 로드
27: 수직 전동 로드 28: 롤러
29: 스윙 축 30: 보조 위치고정 축
31a: 제1 수평 전동 로드 31b: 제2 수평 전동 로드
32: 주파수 가변 모터 33a: 제1호캠
33b: 제2호캠 34: 전동 로드 홀
35: 기계 코어 승강 레일 홈 36: 전동축 홀
37: 보조 위치고정 축 고정 위치 38: 가변 주파수 모터 고정 위치
39: 시험편
3: 시험기 베이스 4: 기계 프레임 레일
5: 제1 전자석 이동가능 채널 6: 제1 전자석
7: 제2 전자석 8: 주동 스윙 가로보
9: 전자석 베이스 10: 이동가능 베이스
11: 베이스 잠금 스위치 12: 기계 코어 잠금판
13: 피동 스윙 가로보 14: 클램핑 시트
15: 제1 영구자석 16: 제2 영구자석
17: 기계 코어 18: 잭
19: 기계 코어 승강 레일 20: 기계 프레임 고정 볼트
21: 피동 스윙 가로보 고정 볼트 22: 시험편 고정 볼트
23: 면판 홀 24: 후판 홀
25: 주요 스윙 로드 26: 보조 스윙 로드
27: 수직 전동 로드 28: 롤러
29: 스윙 축 30: 보조 위치고정 축
31a: 제1 수평 전동 로드 31b: 제2 수평 전동 로드
32: 주파수 가변 모터 33a: 제1호캠
33b: 제2호캠 34: 전동 로드 홀
35: 기계 코어 승강 레일 홈 36: 전동축 홀
37: 보조 위치고정 축 고정 위치 38: 가변 주파수 모터 고정 위치
39: 시험편
Claims (10)
- 시험기베이스와;
상기 시험기베이스의 상부 일측에 장착되고, 시험편이 설치되는 시험편고정대와;
상기 시험기베이스의 상부 타측에서 상기 시험편고정대 방향으로 이동 가능하게 장착되는 이동가능기계프레임과;
상기 시험편고정대와 이동가능기계프레임 사이에서 상기 시험기베이스의 상부에 장착되는 전자석베이스와;
상기 이동가능기계프레임에 장착된 기계코어와;
상기 기계코어에서 상기 시험편 방향으로 장착되는 주동스윙가로보와;
상기 주동스윙가로보와 대면하는 상기 시험편 단부에 장착되는 피동스윙가로보와;
상기 피동스윙가로보의 하부에 설치되는 제1영구자석과;
상기 피동스윙가로보의 전방부에서 상호 이격되어 설치되는 한 쌍의 제2영구자석과;
상기 전자석베이스의 상부에 결합되어 상기 제1영구자석과 대면하는 제1전자석과;
상기 주동스윙가로보에 설치되어 상기 제2영구자석과 대면하는 한 쌍의 제2전자석;을 포함하여 이루어지되,
상기 기계코어는,
가변주파수모터와;
상기 가변주파수모터의 양측에서 상호 반대 형상으로 장착되는 제1호캠 및 제2호캠과;
한 쌍으로 이루어져 각각의 하부가 상기 제1호캠과 제2호캠에 접하고, 상기 제1호캠 및 제2호캠의 회전시 상하방향으로 이동하는 수직전동로드와;
한 쌍의 상기 수직전동로드의 상부에 힌지결합되면서 한 쌍의 상기 수직전동로드를 상호 연결하는 주요스윙로드와;
수평방향으로 배치되어 일단이 상기 주동스윙가로보에 고정결합되고 타단이 상기 주요스윙로드에 고정결합되는 스윙축과;
상기 스윙축의 양측에 배치되고, 일단이 상기 주동스윙가로보에 고정 결합되며, 타단이 상기 주요스윙로드에 회전 가능하게 힌지결합되는 제1수평전동로드 및 제2수평전동로드;을 포함하여 이루어지며,
상기 가변주파수모터에 의한 상기 제1호캠과 제2호캠의 회전시, 상기 제1호캠과 제2호캠이 상호 반대 형상으로 설치되어 한 쌍의 상기 수직전동로드는 상호 반대방향으로 상하 이동하고,
상기 수직전동로드의 상하 이동력은 상기 제1수평전동로드 및 제2수평전동로드에 전달되며, 상호 엇갈리게 상하 이동하는 상기 제1수평전동로드와 제2수평전동로드에 의해 상기 주동스윙가로보 및 제2전자석은 상기 스윙축을 중심으로 상하방향으로 왕복 스윙 운동하는 것을 특징으로 하는 전자기식 다축 피로 시험기. - 제 1항에 있어서,
상기 기계코어는 상기 이동가능기계프레임 내에서 상하방향으로 이동 가능하게 장착되되,
상기 기계코어의 상하 이동에 의해 상기 주동스윙가로보 및 제2전자석의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 전자기식 다축 피로 시험기. - 제 1항에 있어서,
상기 제2전자석은 상기 주동스윙가로보에 좌우방향으로 이동 가능하게 장착되고,
상기 제2영구자석은 상기 피동스윙가로보에 좌우방향으로 이동 가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 전자기식 다축 피로 시험기. - 삭제
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2015
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