KR102066429B1 - 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법 - Google Patents

사다리의 안전성 시험 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102066429B1
KR102066429B1 KR1020190103716A KR20190103716A KR102066429B1 KR 102066429 B1 KR102066429 B1 KR 102066429B1 KR 1020190103716 A KR1020190103716 A KR 1020190103716A KR 20190103716 A KR20190103716 A KR 20190103716A KR 102066429 B1 KR102066429 B1 KR 102066429B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ladder
frame
load
test
safety
Prior art date
Application number
KR1020190103716A
Other languages
English (en)
Inventor
신원협
김동수
김한구
김성준
박주신
Original Assignee
주식회사 엔케이
(주)푸른중공업
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엔케이, (주)푸른중공업 filed Critical 주식회사 엔케이
Priority to KR1020190103716A priority Critical patent/KR102066429B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102066429B1 publication Critical patent/KR102066429B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/007—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by applying a load, e.g. for resistance or wear testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/14—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by dead weight, e.g. pendulum; generated by springs tension
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2590/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D2590/0091—Ladders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0016—Tensile or compressive

Abstract

본 발명은 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시험 대상인 사다리를 지면에 대하여 지지하도록 제공되는 지지 프레임, 상기 지지 프레임의 일 면에 제공되는 가이드 프레임, 상기 지지 프레임에 연결되고, 상기 사다리의 적어도 일 지점을 상기 지지 프레임에 대하여 고정시키는 고정 프레임, 일단이 상기 가이드 프레임에 양 방향 이동이 가능하도록 연결되고, 타단이 상기 사다리에 구비되는 복수의 가로대 중 어느 하나에 접촉되는 가압 프레임, 상기 가압 프레임에 일 방향으로 힘을 가하여 상기 가압 프레임과 접촉되는 상기 가로대에 하중을 가하는 하중 적용 유닛, 및 상기 가압 프레임과 접촉되는 상기 가로대의 변위량을 측정하는 변위 측정기를 포함하는, 사다리의 안전성 시험 장치 및 이를 이용한 시험 방법이 제공될 수 있다.

Description

사다리의 안전성 시험 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TESTING SAFETY OF LADDER}
본 발명은 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법에 대한 것이다.
일반적으로, 육상플랜트 설비(발전소, 저장설비), 해양플랜트 설비(FPSO, Jack up rig, Fixed Platform, Drillship) 등에 사용되는 알루미늄 의장재 제품은 사다리, 계단, 그레이팅, 핸드레일 등을 의미한다. 최근 이러한 알루미늄 의장재의 성능 개선을 위해, 기존 합금원소의 개량을 통하여, 항복강도를 증가시킴과 동시에, 이를 바탕으로 중량절감이 가능한 알루미늄 합금 소재를 개발하는 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구 과정에서는 개발된 소재를 실제 각 의장재 제품에 적용하여 구조적 안정성을 테스트하는 과정이 필수적으로 진행되어야 한다.
이렇게 개발되는 알루미늄 의장재 제품 중에서도 특히 사다리는 사람이 낮은 곳에서 높은 곳으로 오르기 위해 사용되는 것으로서, 특히 그 구조적 안정성이 강조되는 제품에 해당된다. 이에 따라, 사다리의 안전성을 테스트하는 절차는 인명 피해를 예방하기 위해 매우 신중하게 진행되어야 한다. 이러한 사다리의 안전성 테스트를 위한 장치로서, 이하의 특허문헌 1이 소개된다.
특허문헌 1에 따른 시험 장치는, 본체, 본체의 양측에 이격 설치되어 각각의 상단 모서리에 사다리프레임의 세로대 양측 단부가 각각 동일한 길이만큼 수평하게 걸쳐지도록 지지하는 한 쌍의 지지부재, 세로대의 중앙부에 중력방향으로 설정된 하중이 작용하도록 가압하는 가압부재 및 가압부재의 가압에 따른 세로대 중앙부의 연직방향 폭 변형값을 측정하는 측정부재를 포함하도록 구성되며, 원가절감을 위한 새로운 비계용 사다리프레임 설계기준 확립의 기반이 되는 비계용 사다리프레임 강성 및 굽힘물성 해석기술의 확보와, 비계용 사다리프레임의 안전성 평가 표준화에 필요한 기초자료의 확보를 달성할 수 있다는 효과가 있다.
그러나 이러한 종래의 사다리 안전성 시험 장치에 따르면, 사다리의 세로대에 하중이 작용하는 경우에 대한 테스트는 가능하지만, 실제로 사람의 체중이 실리게 되는 가로대에 하중이 작용하는 경우에 대한 테스트는 불가능하다. 이에, 사다리의 세로대 뿐 아니라 가로대에 대한 하중 작용시의 테스트가 가능한 장치 및 방법에 대한 연구가 요구되는 실정이다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제10-1942936호 공보(2019. 01. 22)
본 발명의 실시예들은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사다리의 세로대 뿐 아니라 가로대에 대한 하중 작용시의 테스트가 가능한 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 시험 대상인 사다리를 지면에 대하여 지지하도록 제공되는 지지 프레임; 상기 지지 프레임의 일 면에 제공되는 가이드 프레임; 상기 지지 프레임에 연결되고, 상기 사다리의 적어도 일 지점을 상기 지지 프레임에 대하여 고정시키는 고정 프레임; 일단이 상기 가이드 프레임에 양 방향 이동이 가능하도록 연결되고, 타단이 상기 사다리에 구비되는 복수의 가로대 중 어느 하나에 접촉되는 가압 프레임; 상기 가압 프레임에 일 방향으로 힘을 가하여 상기 가압 프레임과 접촉되는 상기 가로대에 하중을 가하는 하중 적용 유닛; 및 상기 가압 프레임과 접촉되는 상기 가로대의 변위량을 측정하는 변위 측정기를 포함하고, 상기 하중 적용 유닛은, 일단이 지면에 고정되고, 타단이 상기 가압 프레임에 연결되는 와이어; 상기 와이어의 도중에서 상기 와이어를 권취하도록 제공되는 윈치; 상기 윈치를 회전시켜서 상기 와이어의 권취된 정도를 조절하기 위해 상기 윈치에 연결되는 핸들; 및 상기 와이어의 도중에 설치되어 상기 와이어에 작용하는 장력을 측정하는 하중 측정기를 포함하는, 사다리의 안전성 시험 장치가 제공될 수 있다.
삭제
또한, 상기 가압 프레임은 상기 가로대의 상면에 접촉되고, 상기 변위 측정기는 상기 가압 프레임과 상기 가로대의 접촉 지점의 작하방에 배치되는, 사다리의 안전성 시험 장치가 제공될 수 있다.
삭제
삭제
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 사다리의 안전성 시험 장치를 이용한 사다리의 안전성 시험 방법에 있어서, 상기 시험 장치의 지지 프레임에 상기 사다리를 설치하여 상기 사다리를 지면에 대하여 지지되도록 하는 사다리 샘플 설치 단계; 상기 시험 장치의 하중 적용 유닛을 통해 상기 사다리에 기 설정된 초기 하중을 가하는 초기 하중 작용 단계; 상기 초기 하중 작용 단계에서 관측된 결과를 토대로 상기 사다리의 위치를 조정하는 위치 재설정 단계; 위치가 재설정된 상기 사다리에 상기 시험 장치의 하중 적용 유닛을 통해 시험 하중을 가하는 시험 하중 작용 단계; 상기 시험 장치의 변위 측정기를 이용하여, 상기 시험 하중이 작용된 후 기 설정된 시간이 경과한 이후에 상기 사다리의 변위값을 측정하는 변위값 측정 단계; 및 측정된 상기 사다리의 변위값을 통해 상기 사다리의 안전성을 평가하는 안전성 평가 단계를 포함하는, 사다리의 안전성 시험 방법이 제공될 수 있다.
삭제
삭제
본 발명의 실시예들에 따른 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법에 따르면, 사다리의 가로대에 하중이 작용하는 경우에 대한 안전성 테스트가 가능하다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리의 안전성 시험 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 “A” 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 가압 프레임과 사다리의 가로대를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 1의 “B” 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 “C-C'” 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 사다리의 안전성 시험 장치를 이용한 사다리의 안전성 시험 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사다리의 안전성 시험 장치를 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '결합', '고정', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 결합, 고정, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 일 측, 타 측 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리의 안전성 시험 장치(10)는 사다리(20)의 안전성을 시험하기 위해 구조적인 강성을 시험하기 위한 장치로서, 사다리(20)를 지면(1)에 대하여 고정시킨 후에 사다리(20)에 특정 방향으로 힘을 가하여 사다리(20)의 변형되는 정도가 기 설정된 범위 이내인지 여부를 판별함으로써 안전성 시험이 실시될 수 있다.
이러한 시험 장치(10)는 사다리(20)의 세로대(22)와 가로대(24) 중에서도 특히 가로대(24)의 구조적 안전성을 시험하기 위해 사용될 수 있다. 이때, 가로대(24)는 일 예로 마름모 형상으로 구비될 수도 있으나, 이러한 가로대(24)의 형상에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다. 또한, 시험 대상이 되는 사다리(20)는 예를 들어 선박 등의 해양 플랫폼에서 사용되는 외장재로서, 항복강도 20% 이상의 알루미늄 재질로 제작된 것일 수 있다. 다만, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 시험 장치(10)는 하중 적용 유닛(110), 베이스 프레임(120), 지지 프레임(130), 가이드 프레임(140), 고정 프레임(150), 가압 프레임(160) 및 변위 측정기(170)를 포함할 수 있다.
하중 적용 유닛(110)은 사다리(20)의 복수의 가로대(24) 중 시험 대상이 되는 어느 하나의 가로대(24)에 접촉되는 가압 프레임(160)에 일 방향으로 힘을 가하여 가로대(24)에 하중을 가하도록 제공된다. 이때, 가압 프레임(160)에 힘을 가하는 방향은 사선 방향일 수 있으며, 가압 프레임(160)은 이러한 힘을 받아서 가로대(24)에 연직 하방으로 하중을 가하도록 구성될 수 있다.
이러한 하중 적용 유닛(110)은 와이어(112), 윈치(114), 핸들(115) 및 하중 측정기(116)를 포함할 수 있다. 와이어(112)는 일단이 지면(1)에 고정되고, 타단이 가압 프레임(160)에 연결된다. 이때, 와이어(112)는 지면(1) 상의 일 지점에 형성된 고정점(118)에 일단이 고정될 수 있으며, 고정점(118)은 일 예로 러그, 쐐기 등으로 구비될 수 있다.
와이어(112)의 도중에는 윈치(114)가 구비되며, 윈치(114)에 와이어(112)가 일부 권취된 상태로 제공될 수 있다. 또한, 윈치(114)에는 윈치(114)를 회전시키기 위한 핸들(115)이 제공될 수 있으며, 핸들(115)이 조작됨으로써 윈치(114)가 회전하여 와이어(112)가 윈치(114)에 권취된 정도가 조절될 수 있다. 이렇게 와이어(112)가 윈치(114)에 권취된 상태를 조절함으로써, 와이어(112)에 작용하는 장력이 조절될 수 있으며, 이러한 장력 조절을 통해 가압 프레임(160)에 가해지는 하중이 조절될 수 있다.
또한, 와이어(112)의 도중에는, 와이어(112)에 작용하는 장력을 측정하기 위한 하중 측정기(116)가 구비될 수 있다. 이때, 하중 측정기(116)는 일 예로 로드셀(load cell)로서 제공될 수 있다. 이러한 하중 측정기(116)를 통해 와이어(112)에 작용하는 장력이 측정될 수 있으며, 핸들(115)의 조작에 의해 하중 측정기(116)로 확인되는 장력을 기 설정된 값으로 맞출 수 있게 된다.
베이스 프레임(120)은 지면(1) 상에 고정 설치되며, 고 중량의 평판 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 베이스 프레임(120) 상에 지지 프레임(130)이 고정 설치될 수 있다. 지지 프레임(130)은 시험 대상인 사다리(20)를 지면(1)에 대하여 지지하도록 제공된다.
지지 프레임(130)의 전면에는 가이드 프레임(140)이 구비되며, 지지 프레임(130)의 전면 양 측에 한 쌍으로 구비될 수 있다. 또한, 가이드 프레임(140)은 지지 프레임(130)의 높이 전반에 걸쳐서 상하 방향으로 연장 형성될 수 있다. 또한, 가이드 프레임(140)의 일 면에는 가이드 그루브(142)가 요입 형성될 수 있으며, 요입 형성된 가이드 그루브(142) 내에 후술할 롤러(167)가 삽입되어 롤러(167)의 이동이 가이드 그루브(142)에 의해 안내될 수 있다.
고정 프레임(150)은 지지 프레임(130)의 전면에 연결되어 사다리(20)의 적어도 일 지점을 지지 프레임(130)에 대하여 고정시킨다. 이를 위해 고정 프레임(150)의 선단부는 사다리(20)의 상부 중 일 지점을 파지할 수 있도록 형성되며, 선단부가 나사로 조여짐에 따라 사다리(20)가 고정 프레임(150)에 의해 견고하게 고정될 수 있다. 이때, 고정 프레임(150)에 의해 파지되는 위치는 사다리(20)에 있어서 가압 프레임(160)이 하중을 가하는 가로대(24)의 상측에 위치될 수 있다.
가압 프레임(160)은 일단이 가이드 프레임(140)에 양 방향 이동이 가능하도록 연결되고, 타단이 사다리(20)에 구비되는 복수의 가로대(24) 중 어느 하나에 접촉될 수 있다. 이러한 가압 프레임(160)은 전체적으로 빔(beam) 형상으로 구비될 수 있으며, 외측 프레임(162)과 내측 프레임(164)을 포함하여 텔레스코픽(telescopic) 방식으로 길이 조절이 가능하게 구비될 수 있다. 구체적으로, 외측 프레임(162)은 내부에 중공이 형성되며, 사각형 형상의 프로파일(profile)을 가진 알루미늄 빔(beam)으로서 제공될 수 있다. 또한, 내측 프레임(164)은 외측 프레임(162)의 내부에 적어도 일부가 삽입되고, 외측 프레임(162)에 대하여 슬라이드 이동이 가능하게 구비된다. 또한, 내측 프레임(164)은 외측 프레임(162)과 마찬가지로 사각형 형상의 프로파일을 가진 빔으로서 제공될 수 있다. 이에 따라, 내측 프레임(164)이 외측 프레임(162)으로부터 돌출된 정도를 조절함으로써 가압 프레임(160)의 전체 길이가 조절될 수 있다.
본 실시예에서는 가압 프레임(160)이 외측 프레임(162)과 내측 프레임(164)으로 구성되어 텔레스코픽 방식으로 길이 가변형으로서 제공되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이로써 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 가압 프레임(160)은 길이가 고정된 형태로 제공될 수도 있으며, 세 개 이상의 프레임으로 구성될 수도 있다.
이동 프레임(165)은 외측 프레임(162)의 단부에 연결되며, 이동 프레임(165)의 단부에는 롤러(167)가 제공될 수 있다. 이동 프레임(165)은 지지 프레임(130)의 양 측에 대하여 구비된 한 쌍의 가이드 프레임(140)에 양 단이 대향하도록 배치될 수 있으며, 가이드 그루브(142) 내로 이동 프레임(165)의 양 단에 제공되는 롤러(167)가 삽입될 수 있다. 이때, 가이드 그루브(142)는 상하 방향으로 형성되어, 가압 프레임(160)은의 이동 방향이 가이드 그루브(142)에 의해 상하 방향으로 제한될 수 있다. 이에 따라, 지면(1)에 대하여 경사진 방향으로 가압 프레임(160)에 힘이 가해지더라도, 가압 프레임(160)의 이동 방향이 상하 방향으로 제한되므로, 사다리(20)의 가로대(24)에는 연직 방향 하중이 작용하게 된다.
한편, 가압 프레임(160)의 내측 프레임(164)의 자유단에는 러그(166)가 구비될 수 있으며, 러그(166)에 와이어(112)의 일단이 고정될 수 있다. 이에 따라, 와이어(112)에 작용하는 장력이 가압 프레임(160)에도 작용하게 된다. 또한, 가압 프레임(160)의 가로대(24)에 맞닿는 부분에는 패드(168)가 적용될 수 있으며, 패드(168)는 일 예로 고무 등의 탄성이 있는 재질로서 제공될 수 있다. 패드(168)가 부착되는 가압 프레임(160)의 단부의 형상은 가로대(24)의 상면 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 패드(168) 또한 가로대(24)의 상면 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
변위 측정기(170)는 가압 프레임(160)과 접촉되는 가로대(24)의 변위량을 측정하도록 제공된다. 또한, 변위 측정기(170)는 가압 프레임(160)과 가로대(24)의 접촉 지점의 작하방에 배치될 수 있다. 이에 따라, 가로대(24)에 연직 하방으로 작용하는 하중에 대한 상하 방향 변위량을 측정할 수 있게 된다. 이러한 변위 측정기(170)는 일 예로, LVDT(Linear Variable Differential Transformer)로서 구비될 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 사다리의 안전성 시험 장치(10)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리의 안전성 시험 장치(10)를 이용한 사다리의 안전성 시험 방법은, 먼저 시험 장치(10)의 지지 프레임(130)에 사다리(20)를 설치하여 사다리(20)를 지면(1)에 대하여 지지되도록 하는 사다리 샘플 설치 단계(S1)로 시작될 수 있다. 이때, 지지 프레임(130)에 연결된 고정 프레임(150)에 의해 사다리(20)의 일부분이 파지되어 고정될 수 있다.
사다리(20)가 지지 프레임(130)에 고정된 상태에서, 작업자의 육안 검사가 실시될 수 있다(S2). 이때, 육안으로 확인한 결과 사다리(20)의 자세가 잘못 설정되었거나 고정 프레임(150)에 의한 고정이 확실하게 이루어지지 않았을 경우에는 이를 바로잡을 수 있다.
다음으로, 시험 장치(10)의 하중 적용 유닛(110)을 통해 사다리(20)에 기 설정된 초기 하중을 가하는 초기 하중 작용 단계(S3)가 수행될 수 있다. 이를 위해, 기 설정된 초기 하중이 가로대(24)에 가해지기 위한 와이어(112)의 장력이 산출될 수 있으며, 이렇게 산출된 장력이 와이어(112)에 가해지도록 핸들(115)을 조작하여 하중 측정기(116)로 측정되는 하중이 산출된 장력과 일치되도록 할 수 있다. 이때 가해지는 초기 하중은 일 예로 200N일 수 있다. 또한, 초기 하중은 일 예로 1분간 가해진 후 해제될 수 있다.
다음으로, 초기 하중 작용 단계(S3)에서 관측된 결과를 토대로 사다리(20)의 위치를 조정하는 위치 재설정 단계(S4)가 수행될 수 있다. 이때, 육안 검사 및 변위 측정값을 기반으로 사다리(20)의 테스트 위치가 재설정될 수 있다. 이렇게 위치가 재설정된 사다리(20)에 시험 장치(10)의 하중 적용 유닛(110)을 통해 시험 하중이 가해지는 시험 하중 작용 단계(S5)가 실시될 수 있다. 이를 위해, 하중 적용 유닛(110)의 핸들(115)이 조작되어 와이어(112)에 가해지는 장력이 설정될 수 있다. 또한, 기 설정된 시험 하중이 사다리(20)의 가로대(24)에 연직 하방으로 가해지도록 하기 위해 와이어(112)에 작용해야 하는 장력의 크기가 기 산출된 상태에서, 해당 장력의 크기가 하중 측정기(116)에 의해 측정되는 순간까지 핸들(115)의 조작이 실시될 수 있다. 이때 사다리(20)에 가해지는 시험 하중은 일 예로 2600N으로 설정될 수 있다.
다음으로, 시험 장치(10)의 변위 측정기(170)를 이용하여, 시험 하중이 작용된 후 기 설정된 시간이 경과한 이후에 사다리(20)의 변위값을 측정하는 변위값 측정 단계(S6)가 실시될 수 있다. 이때 시험 하중은 일 예로 1분간 가해질 수 있으며, 이렇게 하중이 가해진 후 그 상태로 1분간 대기한 다음 변위 측정기(170)에 의해 측정된 사다리(20)의 가로대(24)의 변위값이 관측될 수 있다.
끝으로, 측정된 사다리(20)의 변위값을 통해 사다리(20)의 안전성을 평가하는 안전성 평가 단계(S7)가 실시될 수 있다. 이때, 변위 측정기(170)를 통해 측정된 변위값이 기 설정된 안전 범위 내에 있는지 여부를 기준으로 사다리(20)의 안전성을 평가할 수 있으며, 이러한 안전 범위는 일 예로 2mm 이하로 설정될 수 있다. 또한, 안전성 평가시 관찰되어야 하는 사다리(20)의 가로대(24)의 변위는 영구변형에 기한 변위이어야 하며, 시험 하중 제거 후 변위량 중 형상이 복원됨에 따른 변위 복원량은 배제한 후 측정된 변위값을 기준으로 판단되는 것이 적절하다.
안전성 평가 단계(S7)까지 완료된 후, 처음부터 다시 각 단계가 실시될 수 있으며, 이러한 과정은 일 예로 3회 이상 반복됨으로써 보다 정확한 평가 결과를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같은 본 실시예에 따른 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법에 따르면, 사다리의 가로대에 하중이 작용하는 경우에 대한 안전성 테스트가 가능하다는 효과가 있다.
한편, 사다리(20)의 가로대(24)에 연직 하방으로 하중이 가해지는 경우뿐 아니라, 가로대(24)에 비틀림 하중이 가해지는 경우의 안전성 시험이 필요한 경우도 발생된다. 이러한 가로대(24)에 비틀림 하중을 가하여 안전성 시험을 할 수 있는 시험 장치가 도 7에 도시된다. 이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 사다리의 안전성 시험 장치에 대하여 설명한다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 비하여 하중 적용 유닛의 구성상 차이가 있으므로, 이러한 차이점을 위주로 설명하며 동일한 내용은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 대한 상술한 설명을 원용하도록 한다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 사다리의 안전성 시험 장치(10')의 하중 적용 유닛(110')은 그리퍼(111), 와이어(112), 체결 부재(113) 및 하중 전달 프레임(117)을 포함할 수 있다. 이러한 구성을 갖는 하중 적용 유닛(110')은 사다리(20)에 구비되는 복수의 가로대(24) 중 어느 하나에 체결되어 일 방향으로 토크를 가할 수 있다. 이에 따라 가로대(24)에 변형에 의한 회전 변위가 발생되면, 변위 측정기(170)를 통해 하중 적용 유닛(110')의 변위량이 측정됨으로써, 가로대(24)의 회전 변위량이 간접적으로 측정될 수 있다.
구체적으로, 하중 전달 프레임(117)은 한 쌍의 빔(beam)이 상하 방향으로 서로 마주보는 상태로 체결 부재(113)에 의해 서로 결합되어 제공될 수 있으며, 그리퍼(111)로부터 양 방향으로 연장 형성되는 형상으로 제공된다.
그리퍼(111)는 가로대(24)의 형상에 대응되는 형상을 갖고, 가로대(24)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 가로대(24)의 단면 형상이 마름모꼴인 경우, 그리퍼(111) 또한 이에 대응되는 마름모꼴로 형성될 수 있다.
이때, 하중 적용 유닛(110')은 하중 전달 프레임(117)을 이루는 한 쌍의 빔 각각에 그리퍼(111)의 반쪽 형상이 형성되는 형상을 가지며, 한 쌍의 빔 각각에 형성된 그리퍼(111)의 반쪽 형상에 가로대(24)가 계합된 상태에서 체결 부재(113)에 의해 한 쌍의 빔이 상호 결합됨으로써 그리퍼(111)가 가로대(24)에 고정될 수 있다. 이때, 그리퍼(111)에 토크가 전달됨에 따라 회전을 하게 될 경우에 가로대(24)에 비틀림 하중이 작용하도록 가로대(24)와 그리퍼(111)가 서로 상대 회전이 불가능하게 결합될 수 있다.
본 실시예에서는 가로대(24)의 단면 형상이 마름모꼴인 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 가로대(24)는 단면 형상이 원형 또는 다각형 형상으로 이루어지는 것도 가능하며, 그리퍼(111) 또한 가로대(24)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 다만, 가로대(24)의 단면이 원형인 경우에는 그리퍼(111)와 가로대(24)가 서로 상대 회전되지 않도록 별도의 고정 수단이 추가로 적용될 수 있다.
와이어(112)는 하중 전달 프레임(117)의 일 단부에 연결되고, 자유단에 소정의 무게를 갖는 웨이트(W)가 연결되도록 구비된다. 이에 따라, 와이어(112)를 통해 웨이트(W)의 하중이 하중 전달 프레임(117)의 일 단부에 작용하게 됨으로써, 그리퍼(111)와 이에 고정된 가로대(24)를 중심으로 토크가 발생된다. 이렇게 발생되는 토크가 하중 전달 프레임(117)을 통해 가로대(24)로 전달됨으로써, 가로대(24)에 비틀림 하중이 작용하게 된다. 이때, 하중 전달 프레임(117)은 웨이트(W)의 하중이 가해지더라도 변형이 거의 일어나지 않도록 매우 강한 강성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 하중 적용 유닛(110')의 양 단부에 변위 측정기(170)가 설치되고, 웨이트(W)에 의해 하중 전달 프레임(117)에 하중이 가해지면, 변위 측정기(170)에 의해 하중 전달 프레임(117)의 변위량이 측정되고, 이렇게 측정된 변위량은 결국 가로대(24)의 회전 변위량을 산출하는데 이용될 수 있다. 다시 말해서, 하중 전달 프레임(117)을 통해 가로대(24)에 작용되는 토크에 의한 가로대(24)의 회전 변위량이 변위 측정기(170)에 의해 측정된 하중 전달 프레임(117)의 변위량으로부터 간접적으로 측정될 수 있다.
본 실시예에 따른 시험 장치(10')를 이용한 시험 방법은 기본적으로 도 6에 도시된 상술한 시험 방법과 동일한 방법으로 실시될 수 있으나, 초기 하중 작용 단계(S3)는 생략될 수 있다. 또한, 하중 적용 유닛(110')에 의해 전달되는 시험 하중(토크)은 일 예로 50Nm로 설정될 수 있으며, 시계 방향과 반시계 방향으로 각각 10회씩 번갈아가면서 시험 하중(토크)을 작용시킬 수 있다. 이때, 각 방향으로 1회당 10초씩 시험 하중(토크)이 가해질 수 있다. 이러한 과정을 통해 최종적으로 측정되는 가로대(24)의 영구 변형에 따른 변위값이 안전 범위 이내에 위치하는지 여부를 기준으로 안전성 평가를 실시할 수 있으며, 이때의 안전 범위는 1.0±0.2° 이하로 설정될 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10, 10': 시험 장치 110, 110': 하중 적용 유닛
111: 그리퍼 112: 와이어
113: 체결 부재 114: 윈치
115: 핸들 116: 하중 측정기
117: 하중 전달 프레임 118: 고정점
120: 베이스 프레임 130: 지지 프레임
140: 가이드 프레임 142: 가이드 그루브
150: 고정 프레임 160: 가압 프레임
162: 외측 프레임 164: 내측 프레임
165: 이동 프레임 166: 러그
167: 롤러 168: 패드
170: 변위 측정기 20: 사다리
22: 세로대 24: 가로대

Claims (8)

  1. 시험 대상인 사다리를 지면에 대하여 지지하도록 제공되는 지지 프레임;
    상기 지지 프레임의 일 면에 제공되는 가이드 프레임;
    상기 지지 프레임에 연결되고, 상기 사다리의 적어도 일 지점을 상기 지지 프레임에 대하여 고정시키는 고정 프레임;
    일단이 상기 가이드 프레임에 양 방향 이동이 가능하도록 연결되고, 타단이 상기 사다리에 구비되는 복수의 가로대 중 어느 하나에 접촉되는 가압 프레임;
    상기 가압 프레임에 일 방향으로 힘을 가하여 상기 가압 프레임과 접촉되는 상기 가로대에 하중을 가하는 하중 적용 유닛; 및
    상기 가압 프레임과 접촉되는 상기 가로대의 변위량을 측정하는 변위 측정기를 포함하고,
    상기 하중 적용 유닛은,
    일단이 지면에 고정되고, 타단이 상기 가압 프레임에 연결되는 와이어;
    상기 와이어의 도중에서 상기 와이어를 권취하도록 제공되는 윈치;
    상기 윈치를 회전시켜서 상기 와이어의 권취된 정도를 조절하기 위해 상기 윈치에 연결되는 핸들; 및
    상기 와이어의 도중에 설치되어 상기 와이어에 작용하는 장력을 측정하는 하중 측정기를 포함하는,
    사다리의 안전성 시험 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 가압 프레임은 상기 가로대의 상면에 접촉되고,
    상기 변위 측정기는 상기 가압 프레임과 상기 가로대의 접촉 지점의 작하방에 배치되는,
    사다리의 안전성 시험 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 사다리의 안전성 시험 장치를 이용한 사다리의 안전성 시험 방법에 있어서,
    상기 시험 장치의 지지 프레임에 상기 사다리를 설치하여 상기 사다리를 지면에 대하여 지지되도록 하는 사다리 샘플 설치 단계;
    상기 시험 장치의 하중 적용 유닛을 통해 상기 사다리에 기 설정된 초기 하중을 가하는 초기 하중 작용 단계;
    상기 초기 하중 작용 단계에서 관측된 결과를 토대로 상기 사다리의 위치를 조정하는 위치 재설정 단계;
    위치가 재설정된 상기 사다리에 상기 시험 장치의 하중 적용 유닛을 통해 시험 하중을 가하는 시험 하중 작용 단계;
    상기 시험 장치의 변위 측정기를 이용하여, 상기 시험 하중이 작용된 후 기 설정된 시간이 경과한 이후에 상기 사다리의 변위값을 측정하는 변위값 측정 단계; 및
    측정된 상기 사다리의 변위값을 통해 상기 사다리의 안전성을 평가하는 안전성 평가 단계를 포함하는,
    사다리의 안전성 시험 방법.
KR1020190103716A 2019-08-23 2019-08-23 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법 KR102066429B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190103716A KR102066429B1 (ko) 2019-08-23 2019-08-23 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190103716A KR102066429B1 (ko) 2019-08-23 2019-08-23 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190154155A Division KR102081164B1 (ko) 2019-11-27 2019-11-27 사다리의 안전성 시험 장치
KR1020190154156A Division KR102081165B1 (ko) 2019-11-27 2019-11-27 사다리의 안전성 시험 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102066429B1 true KR102066429B1 (ko) 2020-01-15

Family

ID=69156816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190103716A KR102066429B1 (ko) 2019-08-23 2019-08-23 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102066429B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116609105A (zh) * 2023-07-17 2023-08-18 实链检测(浙江)有限公司 梯具静载试验方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101942936B1 (ko) 2018-07-30 2019-01-28 목포대학교산학협력단 사다리프레임의 안전성 시험장치 및 이를 이용한 사다리프레임의 안전성 시험방법
KR101961769B1 (ko) * 2018-07-30 2019-03-25 목포대학교산학협력단 사다리프레임의 안전성 시험장치 및 이를 이용한 사다리프레임의 안전성 시험방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101942936B1 (ko) 2018-07-30 2019-01-28 목포대학교산학협력단 사다리프레임의 안전성 시험장치 및 이를 이용한 사다리프레임의 안전성 시험방법
KR101961769B1 (ko) * 2018-07-30 2019-03-25 목포대학교산학협력단 사다리프레임의 안전성 시험장치 및 이를 이용한 사다리프레임의 안전성 시험방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116609105A (zh) * 2023-07-17 2023-08-18 实链检测(浙江)有限公司 梯具静载试验方法及装置
CN116609105B (zh) * 2023-07-17 2023-11-17 实链检测(浙江)有限公司 梯具静载试验方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2611092C2 (ru) Устройство и способ определения натяжения на направляющем канате висячих подмостей при строительстве шахты
US7608025B1 (en) Compact exercise and strength measuring device
US10294076B2 (en) False car device
RU134646U1 (ru) Стенд для статических испытаний усиленных железобетонных элементов
KR102066429B1 (ko) 사다리의 안전성 시험 장치 및 방법
KR102057732B1 (ko) 교량용 탄성받침의 변형량 측정 및 점검장치
KR101942936B1 (ko) 사다리프레임의 안전성 시험장치 및 이를 이용한 사다리프레임의 안전성 시험방법
KR102385744B1 (ko) 교량 신축이음부의 안전점검을 위한 휴대용 안전진단장치
JP5886724B2 (ja) エレベーターのロープ張力検査装置及びロープ張力検査方法
KR102081165B1 (ko) 사다리의 안전성 시험 장치
KR102081164B1 (ko) 사다리의 안전성 시험 장치
RU2570231C1 (ru) Стенд для испытания железобетонных элементов на совместное кратковременное динамическое воздействие изгибающего и крутящего моментов
KR101786736B1 (ko) 모델링된 교량시편을 이용한 교량 안전성 시험장치
CN207180924U (zh) 一种用于测量拉杆、拉索拉力变化的装置
KR102019725B1 (ko) 구조물 안전진단용 줄자
US8402670B2 (en) Tensile bar marking fixture
RU148401U1 (ru) Стенд для испытания железобетонных элементов с фиксированной степенью горизонтального обжатия на статический изгиб
RU2578662C1 (ru) Способ испытания строительных конструкций на изгиб с кручением при статическом и кратковременном динамическом воздействии
KR100585336B1 (ko) 교량 캔틸레버 안전진단장치
KR102074664B1 (ko) 선박용 그레이팅의 안전성 시험 장치 및 방법
JP2005345164A (ja) エレベータ主ロープの張力測定装置
CN205825895U (zh) 一种快速测量桥梁支座脱空程度的测量仪
CN214538980U (zh) 一种升降脚手架测试台架
SU911130A1 (ru) Способ измерени изгибной жесткости стальных канатов
GB2148517A (en) Checking the loading capacity of flooring parts for scaffolding

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant