KR102067066B1 - 반 타원형 회전체방식의 모형선 관성시험장치 - Google Patents

반 타원형 회전체방식의 모형선 관성시험장치 Download PDF

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최성권
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김병완
원영욱
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Abstract

본 발명은 모형선의 관성시험장치에 있어서, 하단 고정부 내측에 반타원형을 형성시키고, 이에 대응되는 반타원형의 외측이 형성되는 스윙부를 형성시켜서, 반타원형 궤도가 형성되고; 상기 반타원형궤도에는 일정간격의 다수개의 롤러가 장착되어, 상기 스윙부의 상단에 시험대상인 모형선이 장착되어, 스윙부의 스윙운동에 의하여 일정경사각도로 스윙되도록 형성시키도록; 이루어진 것을 특징으로 하는 반 타원형 회전체방식의 모형선 관성시험장치에 관한 것이다.
이는 반타원형 회전체가 모형선 하부에 위치하므로 회전축이 따로 필요없고, 회전체 자체가 모형선을 지지하므로 지지 프레임 또한 필요없으며, 따라서 공간 제약 문제가 없고 모형선 이동배치 작업이 용이하며, 스윙시에 진동이나 흔들임이 없으므로, 관성모멘트의 정확한 측정이 가능한 시험장치를 제공하는 데 있다.

Description

반 타원형 회전체방식의 모형선 관성시험장치{Inertia test apparatus with swing type for model ship }
본 발명은 본 발명은 모형선의 관성모멘트 또는 회전질량을 측정 시험하는 장치에 관한 것이다.
모형선의 관성 모멘트- 시험원리는 모형선을 자유동요시키면 일정 주기로 회전동요 운동을 하는데 그때 그 주기를 알면 모형선의 관성모멘트를 알 수 있는 것에 대한 것이며, 측정하고자 하는 것은 주기계측로서, 회전동요 시 주기는 경사계(모형선의 기울어진경사각을 계측하는 센서)등의 센서를 부착하여 경사각의 변동시계열로부터 계측하는 것이다.
일반적으로 선박이나 잠수함과 같은 해양 운동체는 예인수조와 같은 시험장소에서 실선과 동일한 형상을 가지면서 축소된 모형체를 통해 성능시험을 수행함으로써 여러가지 상황에 대한 유체성능을 규명한다.
모형체의 여러가지 성능시험 중 하나인 관성시험은 실선의 종동요(pitching) 관성반경을 모사하기 위한 시험이다.
종래의 관성시험장치는 지지력을 제공하는 베이스프레임과, 베이스프레임에 매달린 상태로 회전가능하게 결합되어 왕복운동하는 그네로 구성된다.
이러한 관성시험장치는 그네에 모형선을 지게차나 크레인과 같은 장비를 통해 안착시킨 후, 그네를 왕복운동시키면서 모형선의 종동요 관성시험을 수행한다.
여기서, 종동요 관성시험은 모형선의 무게중심을 그네의 중심에 일치시켜야만 정확한 시험결과를 수득할 수 있다.
그런데, 종래의 관성시험장치는 모형선이 그네에 안착된 후에는 모형선을 이동시킬 수 없는 문제점이 있다. 이에 따라, 종래의 관성시험장치는 먼저 모형선을 그네에 안착시킨 상태로 무게중심을 확인한 후, 지게차나 크레인으로 다시 들어올리고 위치를 이동시켜 무rp중심을 확인하는 것을 반복해야하므로 매우 번거롭고 준비시간이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 관성시험장치는 그네가 결합되는 지지봉이 그네의 상부를 가로지르는 형태로 설치되어 있기 때문에 모형선을 그네의 상부에서 수직방향으로 안착시키지 못하고 그네의 측방에서 수평방향으로 안착시켜야 하는 불편함이 있다.
도 1에 보는 바와 같이, 종래의 모형선의 관성시험장치는 swing table 방식의 관성시험장치로서, 회전축과 받침대를 지지하는 프레임 구조가 필요하므로 공간이 협소하며 모형선 이동배치 작업이 어렵고 번거로우며, 스윙시에 구조적으로 진동이나 흔들림이 발생되는 구조이므로, 정확한 관성모멘트를 측정하기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1551394호
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반타원형 스윙부에 시험대상인 모형선을 부착하여, 반 타원형의 스윙부의 회전운동에 의하여 모형선의 괸성모멘트를 측정하는 시험장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 모형선의 관성시험장치에 있어서, 하단 고정부 내측에 반타원형을 형성시키고, 이에 대응되는 반타원형의 외측이 형성되는 스윙부를 형성시켜서, 반타원형 궤도가 형성되고; 상기 반타원형궤도에는 일정간격의 다수개의 롤러가 장착되어, 상기 스윙부의 상단에 시험대상인 모형선이 장착되어, 스윙부의 스윙운동에 의하여 일정경사각도로 스윙되도록 형성시키도록; 이루어진 것을 특징으로 하는 반 타원형 회전체방식의 모형선 관성시험장치를 제공하는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 반타원형 회전체가 모형선 하부에 위치하므로 회전축이 따로 필요없고, 회전체 자체가 모형선을 지지하므로 지지 프레임 또한 필요없으며, 따라서 공간 제약 문제가 없고 모형선 이동배치 작업이 용이하며, 스윙시에 진동이나 흔들임이 없으므로, 관성모멘트의 정확한 측정이 가능한 시험장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 모형선의 관성시험장치를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 모형선의 관성시험장치를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 고정부에 내장된 롤러부를 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 롤러부의 일실시예를 나타낸 개략도.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
다음에서, 도 2 내지 도 4는 본 발명을 이루는 반 타원형 회전체방식의 모형선 관성시험장치를 나타낸 개략도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 실시예를 살펴보면,
모형선의 관성시험장치에 있어서,
하단 고정부(10) 내측에 반타원형(11)을 형성시키고, 이에 대응되는 반타원형(11)의 외측이 형성되는 스윙부(20)를 내부가 채워지도록 형성시켜서, 일정간격의 반타원형 궤도(12)가 형성되고;
상기 반타원형 궤도(12)에는 일정간격의 다수개의 롤러부(40)가 장착되어, 상기 스윙부(20)의 상단에 시험대상인 모형선(100)이 장착되어, 스윙부(20)의 스윙운동에 의하여 일정경사각도로 스윙되도록 형성시키도록; 이루어진 것이다.
또한, 상기 스윙부(20)의 경사운동에 의하여 모형선(100)의 내부 또는 스윙부(20)의 경사각의 계측센서(50)를 부착하여, 경사각의 변동시계열을 측정하여, 관성모멘트를 계측하도록; 이루어진 것이다.
또한, 상기 스윙부(20)의 경사운동을 발생시키도록 스윙구동부를 부착하도록; 이루어진 것이다.
또한, 상기 롤러부(40)는 고정부(10)의 반타원형(11) 내측에 장착되되; 길게 1개의 롤러부(40)로 형성되거나, 길이 방향으로 일정간격으로 이격된 다수개의 롤러부(40)으로 형성되도록; 이루어진 것이다. .
또한, 상기 롤러부(40)는 원통형축(41)과 이에 부착된 원형베어링(42)로 형성되어, 상기 스윙부(20)의 반타원형(11)의 외측면에 접촉되어, 스윙운동을 발생시키도록;이루어진 것이다.
이를 상세히 설명하면, 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 모형선의 관성시험장치를 나타낸 개략도로서,
하단에는 고정부(10)를 설치하고, 내측에 반타원형(11)을 형성시키며, 상기 반 타원형(11)에 대응되는 반타원형(11)의 외측이 형성되는 스윙부(20)를 내부가 채워지도록 형성시ㅋ키고, 상호 간에 일정간격의 반타원형 궤도(12)가 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 반타원형 궤도(12)에는 일정간격의 다수개의 롤러부(40)가 장착되며, 상기 스윙부(20)의 상단에 시험대상인 모형선(100)이 장착되며, 스윙부(20)의 스윙운동에 의하여 상기 스윙부(20)가 일정경사각도로 스윙되며, 이로 인하여, 스윙부(20)의 상단에 위치한 모형성(100)도 동일한 경사각도로 스윙되는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 본 발명의 특징은 반타원형의 스윙운동에 의하여, 회전동요주기를 계측하여 모형선의 관성을 측정하는 관성시험장치를 특징으로 하며, 종래의 그네구조로 형성된 관성모형장치에 비하여, 구조가 매우 간단하며, 회전축이 필요없고, 스윙부 자체가 모형선을 지지하며, 스윙운동하므로, 보다 간단한 구조가능하게 되며, 1개의 회전축이 아닌, 스윙부 전체가 스윙운동하며, 스윙운동이 매우 안정되므로, 보다 안정적인 관성시험이 가능하도록 형성되어 있는 것이다.
또한, 상기 스윙부(20)의 경사운동에 의하여 모형선(100)의 내부 또는 스윙부(20)의 경사각의 계측센서(50)를 부착하여, 경사각의 변동시계열을 측정하여, 관성모멘트를 계측하여, 모형선의 종동요 관성반경을 측정하고자 측정되는 것이다.
또한, 상기 스윙부(20)의 외측에는 별도의 스윙구동부(도면 미도시)를 부착하여, 설정된 경사운동을 발생시키도록 이루어진 것이다. 상기 스윙구동부는 일반적인 다양한 기계장치를 형성하여, 이를 스윙부(20)에 연계하여, 설정된 경사운동을 발생시키고자 형성되는 것이며, 다양한 기계장치는 본 발명의 기술적 특징과는 무관한 형성되는 것이므로, 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 고정부에 내장된 롤러부를 나타낸 개략도이며, 도 4는 본 발명의 롤러부를 나타낸 개략도로서, 고정부(10에 장착되어, 스윙부(20)의 반타원형(11)에 접촉되어, 스윙부(20)에 설정각도로 스윙운동을 원활하게 발생시키고자 하는 것이다.
상기 롤러부(40)는 고정부(10)의 반타원형(11) 내측에 장착되며, 고정부(10)의 고정된 위치에 내장되는 것이며, 도면 4에 나타난 바와 같이, 일실시예로서, 스윙부의 길이방향(스윙부의 스윙 직각방향)으로 일정간격으로 이격된 다수개의 롤러부(40)으로 형성되도록 이루어지며, 상기 롤러부(40)는 원통형축(41)과 이에 부착된 원형베어링(42)로 형성되어, 상기 스윙부(20)의 반타원형(11)의 외측면에 접촉되어, 스윙운동을 발생시키도록;이루어진 것이다.
상기 원통형축(41)은 통상의 지지대(43)에 장착되어, 원통형축(41)은 일정한 경사각도로 회전운동을 하는 것이다.
또한, 롤러부(40)의 다른 실시예(도면 미도시)로서, 스윙부의 길이방향(스윙부의 스윙 직각방향)전체에 걸쳐서 1개의 길게 형성된 원통형 회전축으로 형성되며, 월활한 회전운동을 위하여, 양 끝단에는 통상의 베어링이 장착되며, 도 3에 나타난 고정부(10)에 내장되는 것이다.
상기 롤러부(40)는 상기에 기재된 2개의 실시예를 포함하여 다른 다양한 형태로 이루어 질수 있으며, 상기 롤러부(40)는 기계장치 분야에서는 일반적으로 많이 사용되는 구성을 임의로 선택적인 구성이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 고정부 11: 반타원형
12:반타원형 궤도 20: 스윙부
40:롤러부 41: 원통형축
42: 원형베어링
50: 계측센서
100: 모형선

Claims (5)

  1. 모형선의 관성시험장치에 있어서,
    하단 고정부(10) 내측에 반타원형(11)을 형성시키고, 이에 대응되는 반타원형(11)의 외측이 형성되는 스윙부(20)를 내부가 채워지도록 형성시켜서, 일정간격의 반타원형 궤도(12)가 형성되고;
    상기 반타원형 궤도(12)에는 일정간격의 다수개의 롤러부(40)가 장착되어, 상기 스윙부(20)의 상단에 시험대상인 모형선(100)이 장착되어, 스윙부(20)의 스윙운동에 의하여 일정경사각도로 스윙되도록 형성시키며,
    상기 스윙부(20)의 경사운동에 의하여 모형선(100)의 내부 또는 스윙부(20)의 경사각의 계측센서(50)를 부착하여, 경사각의 변동시계열을 측정하여, 관성모멘트를 계측하고,
    상기 스윙부(20)의 경사운동을 발생시키도록 스윙구동부를 부착하고,
    상기 롤러부(40)는 고정부(10)의 반타원형(11) 내측에 장착되되; 길게 1개의 롤러부(40)로 형성되거나, 길이 방향으로 일정간격으로 이격된 다수개의 롤러부(40)으로 형성되도록; 이루어진 것을 특징으로 하는 반 타원형 회전체방식의 모형선 관성시험장치.
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 롤러부(40)는 원통형축(41)과 이에 부착된 원형베어링(42)로 형성되어, 상기 스윙부(20)의 반타원형(11)의 외측면에 접촉되어, 스윙운동을 발생시키도록;이루어진 것을 특징으로 하는 반 타원형 회전체방식의 모형선 관성시험장치.
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