KR102178246B1 - Tensile and fatigue test jig for high strength cermet specimen - Google Patents

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KR102178246B1 KR1020180153360A KR20180153360A KR102178246B1 KR 102178246 B1 KR102178246 B1 KR 102178246B1 KR 1020180153360 A KR1020180153360 A KR 1020180153360A KR 20180153360 A KR20180153360 A KR 20180153360A KR 102178246 B1 KR102178246 B1 KR 102178246B1
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Abstract

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 대칭구조로서, 서로 마주하는 일단에 시편의 양단이 고정되는 터널이 마련되고, 타단에는 시험장치가 연결되는 한 쌍의 본체; 상기 본체 어느 일면을 관통하여 상기 시편의 단부를 지지하는 가압부; 및 상기 본체와 탈착 가능하게 체결되어, 상기 터널을 폐쇄하여 상기 시편의 이탈을 제한하고, 상기 터널의 변형을 제한하는 플레이트;를 포함하며, 상기 터널은, 단부가 확장된 둘레를 가지는 헤드가 수용되도록 상기 본체의 일단에서 타단으로 확장되는 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그를 개시한다.
이러한 본 발명은 터널이 시편에 대응하는 자웅 구조로 이루어져, 가공이 용이하지 못한 고경도 합금의 경우에도 자웅 결합만으로 지그에 시편을 안정적으로 고정시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention has a symmetrical structure, wherein a tunnel in which both ends of a specimen are fixed at one end facing each other is provided, and a pair of main bodies to which a test device is connected to the other end; A pressing portion penetrating any one surface of the main body and supporting an end portion of the specimen; And a plate that is detachably fastened to the main body to close the tunnel to limit the separation of the specimen and to limit deformation of the tunnel, wherein the tunnel is accommodated by a head having an extended circumference of an end thereof. Disclosed is a jig for tensile and fatigue testing of a high-strength thermostat specimen, characterized in that it forms a structure extending from one end of the main body to the other end.
In the present invention, the tunnel is made of a hermaphrodite structure corresponding to the specimen, and even in the case of a high-hardness alloy that is not easy to process, the effect of stably fixing the specimen to the jig can be expected only by hermaphrodite coupling.

Description

고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그{TENSILE AND FATIGUE TEST JIG FOR HIGH STRENGTH CERMET SPECIMEN}TENSILE AND FATIGUE TEST JIG FOR HIGH STRENGTH CERMET SPECIMEN}

본 발명은 피로 시편을 고정하기 위한 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 지그와 시편이 서로 대응하는 자웅 구조로 이루어져, 가공이 용이하지 못한 고경도 합금의 경우에도 자웅 결합만으로 지그에 시편을 안정적으로 고정하는 것이 가능하며, 특히, 시편에 대한 인장력 부여로 인하여 발생되는 응력을 분산함으로써 시편과의 접촉면에 반복응력이 가해짐은 물론 응력이 집중됨으로써 상기 접촉면이 훼손되는 것을 최소화하거나 예방할 수 있으므로, 정확한 시험결과를 도출시킬 수 있는 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그에 관한 것이다.The present invention relates to a jig for fixing a fatigue specimen, and in more detail, the jig and the specimen consist of a hermaphrodite structure corresponding to each other, and even in the case of a high-hardness alloy that is not easy to process, the specimen is attached to the jig only by hermaphrodite. It is possible to stably fix it, and in particular, it is possible to minimize or prevent damage to the contact surface due to concentration of stress as well as cyclic stress applied to the contact surface with the specimen by dispersing the stress generated by the application of tensile force to the specimen. In addition, it relates to a jig for tensile and fatigue tests of high-strength thermal specimens that can derive accurate test results.

일반적으로 피로시험기는 시편에 응력을 가하여 재료의 항복점, 내력, 인장강도, 신장, 드로잉 등 기계적인 여러 가지의 성질을 측정하기 위한 것이다.In general, a fatigue tester applies stress to a specimen to measure various mechanical properties such as yield point, proof stress, tensile strength, elongation, and drawing.

인장시험(tensile test)은 재료에서 인장시편을 깎아내어 인장시험기에 고정시켜서 시험을 하며, 인장시편에 서서히 인장하중을 가해서 재료의 인장력을 측정하는 시험이다. 이 밖에도, 인장시험에서는 비례한도, 탄성한도, 탄성계수, 일용량 등도 측정할 수 있으며, 가해진 하중과 신장과의 관계를 나타내는 선도도 구할 수 있다.The tensile test is a test in which a tensile specimen is cut out of a material and fixed in a tensile tester, and a tensile load is gradually applied to the tensile specimen to measure the tensile strength of the material. In addition, in the tensile test, the proportional limit, elastic limit, elastic modulus, and daily capacity can be measured, and a diagram showing the relationship between the applied load and the elongation can be obtained.

인장하중에 의해서 생기는 응력을 인장응력이라고 하는데, 인장응력과 신장의 관계를 나타내는 응력-변형 함수는 재료의 성질을 나타내는 중요한 것이고, 최대점에서의 응력, 변형이 발생되기 직전의 응력을 그 재료의 인장강도라고 한다.The stress generated by the tensile load is called tensile stress, and the stress-strain function representing the relationship between tensile stress and elongation is an important indicator of the properties of a material, and the stress at the maximum point and the stress immediately before deformation occur of the material It is called tensile strength.

또한, 인장시험은 항상 동일한 조건하에서 실시할 수 있으므로 측정결과의 신뢰성이 높으며, 기계나 기계부품의 설계에 직접 필요한 자료가 되므로 이전부터 공업적 시험의 하나로서 널리 채택되어 실시되었다.In addition, since the tensile test can always be carried out under the same conditions, the reliability of the measurement result is high, and since it is directly necessary data for designing a machine or machine part, it has been widely adopted and carried out as one of the industrial tests.

이러한 시편의 인장시험은 등록특허 10-0506650호 인장시편 시험용 장치(이하, '선행기술'이라 함)를 통하여 이루어진 바 있다. 그 밖에도 다양한 선행기술이 존재한다.Tensile testing of such a specimen has been conducted through a device for testing a tensile specimen of Patent No. 10-0506650 (hereinafter referred to as'prior art'). In addition, there are various prior art.

선행기술은 인장시험기의 일측에 형성되는 그립부와; 상기 그립부에 삽입되는 지그로 이루어지되; 상기 그립부는; 상단에 형성된 개구부와; 상기 개구부와 연결되어 상기 그립부 내부에 형성된 볼수용부와; 상기 볼수용부와 연결되고, 상기 개구부와 연통되어 상기 그립부 측단으로 형성된 회동부로 이루어지고, 상기 지그는; 상기 그립부에 형성된 볼수용부에 삽입되는 볼과; 상기 볼과 연결되어 형성된 연결부와; 상기 연결부의 끝단 내부에 나사산이 형성되되, 상기 지그는;상기 연결부의 중심부 외주면에 평면을 갖는 면취부가 형성된 것을 발명의 필수요소로 하고 있으며, 이를 통하여, 인장시편에 대한 정확한 값을 측정할 수 있는 것을 발명의 목적 및 효과로 하고 있다.The prior art includes a grip portion formed on one side of a tensile tester; Doedoe consisting of a jig inserted into the grip portion; The grip part; An opening formed at the top; A ball receiving part connected to the opening and formed inside the grip part; It is connected to the ball receiving portion, the opening is made of a rotating portion formed as a side end of the grip portion, the jig; A ball inserted into the ball receiving portion formed in the grip portion; A connection part connected to the ball and formed; A screw thread is formed inside the end of the connection part, the jig; It is an essential element of the invention that a chamfered part having a plane is formed on the outer circumferential surface of the center of the connection part, and through this, an accurate value for the tensile specimen can be measured This is made into the object and effect of the invention.

그러나 선행기술은 인장시험 대상이 제한적이며, 특히, 재질에 대해 한계가 있다.However, in the prior art, the subject of the tensile test is limited, and in particular, there is a limit on the material.

즉, 선행기술은 지그는 시편과 나사체결을 통해서만 결합되므로, 나사 가공이 가능한 재질에 대해서만 인장시험이 가능하며, 따라서 텅스텐(W) 등과 같은 고경도의 재질에 대해서는 인장시험을 수행할 수 없다.That is, in the prior art, since the jig is only bonded to the specimen through screwing, a tensile test is possible only for a material capable of threading, and thus a tensile test cannot be performed for a material of high hardness such as tungsten (W).

보다 상세하게는, 텅스텐은 내마모성과 압축강도가 높고, 경도 또한 커서, 나사산 등의 가공이 용이하지 못하기 때문에, 선행기술로는 텅스텐 재질에 대하여 인장시험을 수행하기가 매우 어려운 것이다.More specifically, since tungsten has high wear resistance and compressive strength, and has high hardness, making it difficult to process threads, etc., it is very difficult to perform a tensile test on a tungsten material with the prior art.

따라서 다양한 재질에 대하여 인장시험을 수행할 수 있는 시험장치가 요구되고 있으며, 나아가, 다양한 재질과 구조의 시편을 장치에 안정적으로 고정시킬 수 있는 지그에 대한 연구 개발이 절실하다.Therefore, a test apparatus capable of performing a tensile test on various materials is required, and furthermore, research and development of a jig capable of stably fixing specimens of various materials and structures to the apparatus is urgently needed.

KR 10-0506650 BKR 10-0506650 B

본 발명은 전술한 종래기술의 한계점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 터널이 시편에 대응하는 자웅 구조로 이루어져, 가공이 용이하지 못한 고경도 합금의 경우에도 자웅 결합만으로 지그에 시편을 안정적으로 고정시킬 수 있는 피로 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그를 제공하는 데 있다.The present invention was conceived to solve the limitations of the prior art, and an object of the present invention is that the tunnel is made of a hermaphrodite structure corresponding to the specimen, and even in the case of a high-hardness alloy that is not easy to process, the specimen is attached to a jig with only hermaphrodite. It is to provide a jig for tensile and fatigue testing of fatigue high strength thermostat specimens that can stably fix

본 발명의 다른 목적은 시편 고정을 위한 지그내 스레드(thread) 가공 및 대응되는 시편의 스레드 가공이 공히 배제되므로, 지그의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 피로 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a jig for tensile and fatigue testing of fatigue high strength thermostat specimens to further improve the productivity of the jig, since thread processing in the jig for fixing the specimen and thread processing of the corresponding specimen are both excluded. To provide.

본 발명의 또 다른 목적은, 지그는 물론 시편의 가공으로 인하여 결함이 발생되고 결과적으로 지그 및 시편의 강도가 저하되는 문제를 예방하여, 지그의 훼손을 방지하고 정확한 시편의 정확한 인장응력을 테스트할 수 있으며, 시험의 연속성을 유지시킬 수 있는 피로 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to prevent the problem that defects occur due to the processing of the jig as well as the specimen, and as a result, the strength of the jig and the specimen decreases, to prevent damage to the jig and to test the exact tensile stress of the exact specimen. It is intended to provide a jig for tensile and fatigue testing of fatigue high strength thermostat specimens that can maintain test continuity.

본 발명의 또 다른 목적은 지그의 터널이 시편 규격에 대응하는 최적의 폭으로 이루어져 있어, 지그의 폭이 일정하다는 가정하에 터널 좌우 벽체의 두께가 탄성변형 가능한 적정 두께를 유지할 수 있으므로 인장응력 측정시 시편과의 접촉면에만 집중되는 응력을 벽체의 탄성변형을 통하여 분산할 수 있으며, 따라서, 시편과의 접촉면이 훼손되는 것을 예방할 수 있는 피로 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is that the tunnel of the jig has an optimal width corresponding to the specimen standard, so that the thickness of the left and right walls of the tunnel can maintain an appropriate thickness capable of elastic deformation under the assumption that the width of the jig is constant, when measuring tensile stress. It is possible to disperse the stress concentrated only on the contact surface with the specimen through the elastic deformation of the wall, and therefore, to provide a jig for tensile and fatigue testing of the fatigue high strength thermal specimen that can prevent the contact surface with the specimen from being damaged.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 대칭구조로서, 서로 마주하는 일단에 시편의 양단이 고정되는 터널이 마련되고, 타단에는 시험장치가 연결되는 한 쌍의 본체; 상기 본체 어느 일면을 관통하여 상기 시편의 단부를 지지하는 가압부; 및 상기 본체와 탈착 가능하게 체결되어, 상기 터널을 폐쇄하여 상기 시편의 이탈을 제한하고, 상기 터널의 변형을 제한하는 플레이트;를 포함하며, 상기 터널은, 단부가 확장된 둘레를 가지는 헤드가 수용되도록 상기 본체의 일단에서 타단으로 확장되는 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그를 개시한다.In order to achieve the above object, the present invention has a symmetrical structure, wherein a tunnel in which both ends of a specimen are fixed at one end facing each other is provided, and a pair of main bodies to which a test device is connected to the other end; A pressing portion penetrating any one surface of the main body and supporting an end portion of the specimen; And a plate that is detachably fastened to the main body to close the tunnel to limit the separation of the specimen and to limit deformation of the tunnel, wherein the tunnel is accommodated by a head having an extended circumference of an end thereof. Disclosed is a jig for tensile and fatigue testing of a high-strength thermostat specimen, characterized in that it forms a structure extending from one end of the main body to the other end.

상기 터널은, 확장된 구조로서, 상기 헤드 직경보다 큰 폭을 가지며, 상기 헤드가 거치되는 제1수용부; 및 상기 제1수용부보다 폭이 작으며, 상기 시편의 파단부와 헤드 사이 보강부가 수용되는 제2수용부;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The tunnel, as an expanded structure, has a width greater than the diameter of the head, the first receiving portion on which the head is mounted; And a second receiving portion having a width smaller than that of the first receiving portion and receiving a reinforcing portion between the fractured portion of the specimen and the head.

상기 제1수용부의 폭(P)은 아래 수식에 의하며, 상기 수식은, P = D(헤드 직경) * S(지그의 항복강도) * A(시편의 항복강도)인 것이 바람직하다.The width (P) of the first accommodating part is based on the formula below, and the formula is preferably P = D (head diameter) * S (yield strength of the jig) * A (yield strength of the specimen).

상기 지그는, 항복강도가 1.45인 SKD11 소재인 것이며, 상기 시편은, 항복강도가 1인 WC 소재인 것이 바람직하다.The jig is made of a SKD11 material having a yield strength of 1.45, and the specimen is preferably a WC material having a yield strength of 1.

상기 제2수용부의 폭(L)은, 상기 제1수용부에 접촉되는 상기 헤드의 면적(A2)이 상기 파단부의 노치(notch)의 단면적(A1)보다 큰 것을 전제하고, 상기 보강부의 직경(D1)보다 큰 것이 바람직하다.The width L of the second accommodating part presupposes that the area A2 of the head contacting the first accommodating part is larger than the cross-sectional area A1 of the notch of the fractured part, and the diameter of the reinforcing part ( It is preferably larger than D1).

상기 가압부는, 상기 본체를 어느 일면으로부터 상기 터널까지 관통하는 가압홀; 및 상기 가압홀에 체결되어, 단부가 상기 헤드를 압박하여, 적어도 상기 헤드가 상기 제1수용부에 밀착되도록 하는 가압편;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The pressing unit may include a pressing hole penetrating the body from one surface to the tunnel; And a pressing piece fastened to the pressing hole so that an end presses the head, so that at least the head is in close contact with the first receiving portion.

상기 플레이트는, 상기 터널이 형성된 상기 본체 양측면에 탈착 가능하게 설치되어, 상기 터널을 폐쇄하고, 상기 터널과 외벽 사이의 지지부가 변형되는 것을 제한하는 것이 바람직하다.It is preferable that the plate is detachably installed on both sides of the body on which the tunnel is formed, to close the tunnel and to limit deformation of the support portion between the tunnel and the outer wall.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 터널이 시편에 대응하는 자웅 구조로 이루어져, 가공이 용이하지 못한 고경도 합금의 경우에도 자웅 결합만으로 지그에 시편을 안정적으로 고정시킬 수 있다.According to the present invention as described above, the tunnel is made of a hermaphrodite structure corresponding to the specimen, and even in the case of a high-hardness alloy that is not easy to process, the specimen can be stably fixed to the jig only by hermaphrodite coupling.

또한, 시편 고정을 위한 지그내 스레드(thread) 가공 및 대응되는 시편의 스레드 가공이 공히 배제되므로, 지그의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, since thread processing in the jig for fixing the specimen and thread processing of the corresponding specimen are both excluded, productivity of the jig can be further improved.

또한, 지그는 물론 시편의 가공으로 인하여 결함이 발생되고 결과적으로 지그 및 시편의 강도가 저하되는 문제를 예방하여, 지그의 훼손을 방지하고 정확한 시편의 정확한 인장응력을 테스트할 수 있으며, 시험의 연속성을 유지시킬 수 있다.In addition, by preventing defects due to processing of the jig as well as the specimen and consequently deteriorating the strength of the jig and the specimen, it is possible to prevent damage to the jig and to test the exact tensile stress of the exact specimen. Can be maintained.

또한, 지그의 터널이 시편 규격에 대응하는 최적의 폭으로 이루어져 있어, 터널 좌우 벽체의 두께가 탄성변형 가능한 적정 두께를 유지할 수 있으므로 인장응력 측정시 시편과의 접촉면에만 집중되는 응력을 벽체의 탄성변형을 통하여 분산할 수 있으며, 따라서, 시편과의 접촉면이 훼손되는 것을 예방할 수 있다.In addition, since the jig tunnel has an optimal width corresponding to the specimen standard, the thickness of the left and right walls of the tunnel can maintain an appropriate thickness capable of elastic deformation. Therefore, when measuring tensile stress, the stress concentrated only on the contact surface with the specimen can be applied to the elastic deformation of the wall. It can be dispersed through, and thus, it is possible to prevent damage to the contact surface with the specimen.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지그를 설명하기 위해 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고정플레이트를 설명하기 위해 나타낸 지그의 분리 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가압편을 설명하기 위해 나타낸 지그의 종단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 시편 설명을 위한 시편의 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제1수용부를 설명하기 위해 나타낸 지그의 종단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제2수용부를 설명하기 위해 나타낸 지그의 종단면도, 그리고,
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지지부를 설명하기 위해 나타낸 지그의 종단면도이다.1 is a perspective view showing a jig according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is an exploded perspective view of a jig shown to describe a fixing plate according to an embodiment of the present invention,
3 is a longitudinal sectional view of a jig shown to explain a pressing piece according to a preferred embodiment of the present invention,
4 is a cross-sectional view of a specimen for explaining a specimen according to a preferred embodiment of the present invention,
Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view of a jig shown to explain a first receiving portion according to an embodiment of the present invention,
6 is a longitudinal cross-sectional view of a jig shown to explain a second accommodating part according to an embodiment of the present invention, and,
7 is a longitudinal sectional view of a jig shown to explain a support according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하도록 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the description of the present invention, the defined terms are defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a technician engaged in the relevant field, so the definition is based on the contents throughout the present specification. It will have to be lowered.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지그를 설명하기 위해 나타낸 사시도이고, 도 2는 고정플레이트를 설명하기 위해 나타낸 지그의 분리 사시도이며, 도 3은 가압편을 설명하기 위해 나타낸 지그의 종단면도이다.1 is a perspective view showing a jig according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the jig shown to explain the fixing plate, Figure 3 is a longitudinal section of the jig shown to explain the pressing piece Is also.

지그(100)는 도시된 바와 같이 지그(100)와 시편(10)이 서로 대응하는 자웅 구조로 이루어져, 가공이 용이하지 못한 고경도 합금의 경우에도 자웅 결합만으로 지그(100)에 시편(10)을 안정적으로 고정하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 특히, 시편(10)에 대하여 인장력을 가할 때, 지그에 작용하는 응력을 분산시켜 반복응력 및 집중응력으로 인한 지그 훼손 및 파괴를 최소화함으로써 시험의 연속성과 더불어 정확한 시험결과의 도출이 가능하다.As shown in the jig 100, the jig 100 and the specimen 10 are made of a hermaphrodite structure corresponding to each other, and even in the case of a high-hardness alloy that is not easy to process, the specimen 10 is attached to the jig 100 only by hermaphroditism. In addition to the stability of the test, it is possible to stably fix the jig, and in particular, when a tensile force is applied to the specimen 10, the stress acting on the jig is dispersed to minimize damage and fracture of the jig due to cyclic stress and concentrated stress. It is possible to derive accurate test results.

이러한 지그(100)는 도시된 바와 같이 시편을 사이에 두고 시험장치(20)와 연결되는 한 쌍의 본체(110), 본체(110)를 통하여 시편(10)을 지지하는 가압부(130), 시편(10)의 이탈과 본체(110)의 변형을 제한하는 플레이트(140)를 포함하여 구성된다.As shown in the jig 100, a pair of main bodies 110 connected to the test apparatus 20 with a test piece interposed therebetween, a pressing part 130 supporting the test piece 10 through the main body 110, It is configured to include a plate 140 to limit the separation of the specimen 10 and the deformation of the body 110.

본체(110)는 일단에 시편(10)이 고정되는 터널(120)이 마련되고, 타단에 시험장치(20)가 연결된다. 여기서 시험장치(20)는 시편에 대하여 항복점, 내력, 인장강도, 신장, 드로잉 등 기계적인 여러 가지의 성질을 측정하기 위한 장치로서 이는 통상의 장치이므로 이에 대한 설명은 생략한다.The body 110 is provided with a tunnel 120 to which the specimen 10 is fixed at one end, and a test apparatus 20 is connected to the other end. Here, the test apparatus 20 is a device for measuring various mechanical properties such as yield point, proof force, tensile strength, elongation, drawing, etc. with respect to the specimen. Since this is a conventional device, a description thereof will be omitted.

터널(120)은 시편(10)에 대응하는 자웅 구조로서, 구조적 안정성을 갖추고, 시편(10)의 노치부(17) 파단을 유도하기 위한 것으로, 일단에 타단으로 확장된 적어도 하나의 폭으로 이루어진다.The tunnel 120 is a hermaphrodite structure corresponding to the specimen 10, has structural stability, and is intended to induce fracture of the notch 17 of the specimen 10, and has at least one width extending from one end to the other end. .

또한, 터널(120)은 시편(10)과 자웅의 구조로 이루어져, 자웅 결합만으로 시편(10)의 안정적 고정이 가능하며, 따라서 가공이 용이하지 못한 고경도(예를 들어, 텅스텐(W, tungsten) 내지는 텅스텐 카바이드(WC, tungsten- carbide) 등) 합금 등의 경우에서 시편(10)의 고정이 용이할 뿐만 아니라, 시편(10) 고정을 위한 스레드(thread) 가공이 배제되므로 지그(100)에 대한 생산성 향상과 더불어, 가공으로 인한 강도 저하를 예방하는 것이 가능하며, 특히, 시험으로 인한 훼손의 최소화는 물론, 시험의 연속성을 유지시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the tunnel 120 is made of a structure of the specimen 10 and the male male, so that the specimen 10 can be stably fixed only by the male male coupling, and thus the high hardness (for example, tungsten (W, tungsten ) Or tungsten carbide (WC, tungsten-carbide) alloys, etc., not only is it easy to fix the specimen 10, but also thread processing for fixing the specimen 10 is excluded. In addition to improving productivity, it is possible to prevent a decrease in strength due to processing. In particular, there is an effect of minimizing damage due to the test and maintaining the continuity of the test.

이러한 터널(120)은 확장된 구조로서, 헤드(11) 직경보다 폭이 크며 헤드(11)가 거치되는 제1수용부(121), 제1수용부(121)보다 폭이 작고 시편의 파단부(15)와 헤드(11) 사이 보강부(13)가 수용되는 제2수용부(123)를 포함하며, 이하, 도 4 내지 6을 함께 참조하되, 부호는 도 1 내지 3을 참조하여 설명하도록 한다.This tunnel 120 is an expanded structure, the width is larger than the diameter of the head 11, the first accommodating portion 121, the head 11 is mounted, the width is smaller than that of the first accommodating portion 121 It includes a second receiving part 123 in which the reinforcing part 13 is accommodated between the 15 and the head 11, and hereinafter, referring to FIGS. 4 to 6 together, the reference numerals refer to FIGS. 1 to 3 do.

도 4는 시편의 일례를 설명하기 위해 나타낸 시편의 단면도이고, 도 5는 제1수용부를 설명하기 위해 나타낸 지그의 종단면도이며, 도 6은 제2수용부를 설명하기 위해 나타낸 지그의 종단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view of the specimen shown to explain an example of the specimen, Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view of the jig shown to explain the first receiving portion, Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view of the jig shown to explain the second receiving portion.

도시된 바와 같이 터널(120)은 시편(10)을 고정하기 위한 영역이며, 이러한 터널(120)은 도 4에 나타낸 시편(10)을 기준으로 설명하도록 한다. 여기서 도 4a는 시편의 종단면이고, 도 4b는 시편의 횡단면이다.As shown, the tunnel 120 is an area for fixing the specimen 10, and the tunnel 120 will be described based on the specimen 10 shown in FIG. 4. Here, FIG. 4A is a longitudinal section of the specimen, and FIG. 4B is a cross section of the specimen.

도 5에서 도시된 바와 같이, 제1수용부(121)는 시편(10)의 헤드에 대응하여 기설정된 길이의 폭(P)을 가지며, 이러한 제1수용부(121)의 폭(P)은 아래의 수식에 의한다.As shown in FIG. 5, the first receiving portion 121 has a width P of a predetermined length corresponding to the head of the specimen 10, and the width P of the first receiving portion 121 is It is based on the following formula.

P = D * S * AP = D * S * A

즉, 제1수용부(121)의 폭(P)은, 헤드의 직경(D)과, 지그의 항복강도(S) 및 시편의 항복강도(A)에 의하여 정해지는 것이다..That is, the width P of the first receiving portion 121 is determined by the diameter D of the head, the yield strength S of the jig, and the yield strength A of the specimen.

예를 들어,For example,

지그가 SKD11이고, 시편은 WC의 소재일 경우, 각 소재에 따른 항복강도(F)는 상수로서 지그가 1.45, 시편은 1이다. 이때, 헤드의 직경(D)이 31mm이라고 하면,If the jig is SKD11 and the specimen is a WC material, the yield strength (F) according to each material is a constant, the jig is 1.45 and the specimen is 1. At this time, suppose the diameter (D) of the head is 31 mm,

P = 31 * 1.45 * 1이므로, P는 44.95mm이고, 가공의 편의를 위하여 P를 45mm로 적용하는 것이 바람직하다.Since P = 31 * 1.45 * 1, P is 44.95mm, and it is preferable to apply P as 45mm for convenience of processing.

이를 토대로 실험한 결과, 제1수용부(121)로 가해지는 응력은 대략 270MPa이 가해지며, 다른 값은 아래 표와 같다.As a result of the experiment based on this, the stress applied to the first receiving portion 121 is approximately 270 MPa, and other values are shown in the table below.

단위unit PP mmmm P1(35)P1(35) P2(40)P2(40) P4(45)P4(45) MPaMPa 440440 400400 270270

즉, 폭(P)이 작을수록 제1수용부(121)로 가해지는 응력값이 커지는 것을 알 수 있으며, 따라서 헤드(11)의 D가 31mm일 경우에는 제1수용부(121)의 폭은 45mm인 것이 바람직하다.That is, it can be seen that the smaller the width P, the greater the value of the stress applied to the first accommodating part 121 increases. Therefore, when the D of the head 11 is 31 mm, the width of the first accommodating part 121 is It is preferably 45 mm.

제2수용부(123)는 제1수용부(121)에 접촉되는 헤드(11)의 면적이 파단부(15) 노치(17)의 단면적 보다 크다는 전제하에, 보강부(13)의 직경보다 폭이 크게 정해진다.The second receiving portion 123 is wider than the diameter of the reinforcing portion 13 under the premise that the area of the head 11 in contact with the first receiving portion 121 is larger than the cross-sectional area of the notch 17 of the fracture portion 15. This is largely determined.

즉, 제2수용부(123)의 폭(L)은 제1수용부(121)에 접촉되는 헤드(11)의 면적(A2)이 파단부(15) 노치(17, notch)의 단면적(A1)보다 크다는 전제하에 보강부(13)의 직경(D1)보다 크다.That is, the width L of the second accommodating part 123 is the area A2 of the head 11 in contact with the first accommodating part 121 is the cross-sectional area A1 of the notch 17 of the fractured part 15 It is larger than the diameter D1 of the reinforcing portion 13 under the premise that it is larger than ).

예를 들어,For example,

D = 31mm,D = 31mm,

D1 = 18.7mm,D1 = 18.7mm,

D2 = 12.7mm,D2 = 12.7mm,

D3 = 6.4mm, 라고 할 때,When we say D3 = 6.4mm,

A1 = 32.2mm2, 이고,A1 = 32.2mm 2 , and

A1 < A2, 이므로,Since A1 <A2,

L < 27mm, 이고,L <27 mm, and

D2 < L, 이므로,Since D2 <L,

18.7mm < L < 27mm이 성립된다.18.7mm <L <27mm is established.

따라서 제2수용부(123)의 폭(L)은 제1수용부(121)와 헤드(11)의 접촉면적(A2)을 최대한으로 확보할 수 있는 범위의 폭인 18.7 내지 27인 것이 바람직하며, 그 중 대략 20mm인 것이 가장 바람직하다.Therefore, the width L of the second accommodating part 123 is preferably 18.7 to 27, which is the width of the range in which the contact area A2 between the first accommodating part 121 and the head 11 can be maximized. Among them, it is most preferably about 20 mm.

이는 아래 표를 참조하여 설명하도록 한다.This will be explained with reference to the table below.

단위unit LL mmmm L1(20)L1(20) L2(24)L2(24) L3(28)L3(28) mm2 mm 2 180180 100100 2525

상기 표 2와 같이 제2수용부(123)의 폭이 작아질수록 A2의 면적 즉, 헤드(11)를 지지하는 면적이 커지며, 특히 제2수용부(123)의 폭을 20mm으로 할 경우에는 A2의 면적이 가장 크다는 것을 알 수 있다.As shown in Table 2 above, the smaller the width of the second accommodating part 123, the larger the area of A2, that is, the area supporting the head 11, and in particular, when the width of the second accommodating part 123 is 20 mm, It can be seen that the area of A2 is the largest.

물론, 제2수용부(123)의 폭을 18.7mm까지 줄임으로써 A2 면적을 보다 넓게 확보하는 것도 가능하나, 가공의 편의와 더불어, 소정의 여유공간(대략 1.3mm)을 제공하여 조립의 편의를 제공하기 위하여 제2수용부(123)의 폭을 20mm으로 하는 것이 바람직하다.Of course, it is possible to secure a wider A2 area by reducing the width of the second receiving part 123 to 18.7mm, but in addition to the convenience of processing, a predetermined free space (about 1.3mm) is provided for convenience of assembly. In order to provide, it is preferable to set the width of the second receiving portion 123 to 20 mm.

이상과 같이 터널(120)은 시편(10)에 대응하여 최적의 폭으로 이루어져, 응력분산과 더불어 집중응력으로 인한 훼손 또는 파괴를 예방할 수 있도록 하였다.As described above, the tunnel 120 has an optimal width corresponding to the specimen 10, so that damage or destruction due to concentrated stress can be prevented as well as stress distribution.

한편, 본체(110)는 터널(120)과 터널(120)에 인접한 본체(110)의 외곽 테두리 사이에 마련되어 터널(120)을 통해 가해지는 응력으로부터 터널(120)의 변형을 제한하기 위한 지지부(125)는 도 7에 도시된 바와 같이 두께로서 보강될 수 있는데, 이에 대해서는 도 7을 참조하여 설명하되, 도면의 부호는 도 1 내지 3을 참조하여 설명하도록 한다.On the other hand, the main body 110 is provided between the tunnel 120 and the outer edge of the main body 110 adjacent to the tunnel 120 to limit the deformation of the tunnel 120 from the stress applied through the tunnel 120 ( 125) may be reinforced with a thickness as shown in FIG. 7, which will be described with reference to FIG. 7, but reference numerals in the drawings will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지지부를 설명하기 위해 나타낸 지그의 종단면도이다.7 is a longitudinal sectional view of a jig shown to explain a support according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 지지부(125)는 T1 내지 T4 중 선택되는 어느 하나의 두께인 것이 바람직하며, 그 중 T3 또는 T4의 두께인 것이 바람직한데, 이는 표 3을 참조하여 설명하도록 한다.As shown, it is preferable that the support part 125 has a thickness selected from T1 to T4, and it is preferable that the thickness of the support part 125 is T3 or T4, which will be described with reference to Table 3.

단위unit TT mmmm T1(13)T1(13) T2(15.5)T2(15.5) T3(20.5)T3(20.5) T4(25.5)T4(25.5) MPaMPa 330330 320320 200200 190190

도시된 바와 같이 지지부(125)에 발생하는 응력은 두께가 13까지는 응력수준이 유사하게 유지되었으나, 13MPa 내지 20.5MPa까지 급격한 응력수준의 변화를 보이며, 이후, 20.5MPa 이후부터는 다시 유사한 응력이 유지되는 양상을 보인다.As shown, the stress generated in the support part 125 maintained a similar stress level until the thickness was 13, but showed a rapid change in the stress level from 13 MPa to 20.5 MPa, and then, after 20.5 MPa, a similar stress was maintained again. Show the pattern.

즉, 지지부(125) 두께가 20.5mm 이후로는 변화폭이 작으므로, 투자대비 효율이 낮으며, 그 이상의 두께는 바람직하지 아니하므로, 지지부(125)의 두께는 20.5mm인 것이 가장 바람직하다.That is, since the width of change is small after the thickness of the support part 125 is 20.5 mm, the efficiency for investment is low, and the thickness of the support part 125 is not preferable. Therefore, the thickness of the support part 125 is most preferably 20.5 mm.

이상과 같이 살펴본 바, 시편(10)이,As discussed above, Psalm (10),

D = 31mm,D = 31mm,

D1 = 18.7mm,D1 = 18.7mm,

D2 = 12.7mm,D2 = 12.7mm,

D3 = 6.4mm, 일 때,When D3 = 6.4mm,

본체(110)에서,In the body 110,

P = 45mmP = 45mm

L = 20mmL = 20mm

T = 20.5mm, 인 것이 바람직하다.It is preferable that T = 20.5 mm.

그러나 상기 결과는 하나의 실시예일 뿐, 시편(10) 규격에 따라 값은 상이하게 도출되는 것은 당연하며, 최초 P 값은 P = D * S에 의해 정해지고, 이후, L과 T는 P를 기준하여 도출된다.However, the above result is only one example, and it is natural that the value is derived differently according to the specimen 10 standard, and the initial P value is determined by P = D * S, and then L and T are based on P. Is derived.

도 5와 도 7은 설명의 편의를 위하여 분리하여 설명하고 있는 것일 뿐이며, 도 5와 도 7을 따로 분리하여 생각하는 것이 아니다. 따라서, 도 5와 도 7의 결과를 종합하여 고려함으로써 지그를 설계해야 할 것이다. 즉, 본원발명은 P와 T의 값의 합이 일정하다는 전제하에서, 서로 반비례 관계를 이루는 P와 T로써 표시되는 여러 수치 중 피로파괴의 측면에서 가장 우수한 최적의 수치를 도출하는 것이며, 이는 본 발명의 특징을 이룬다.5 and 7 are merely described separately for convenience of explanation, and are not considered separately from FIGS. 5 and 7. Therefore, it is necessary to design a jig by taking into account the results of FIGS. 5 and 7. That is, the present invention is to derive the most excellent and optimal value in terms of fatigue failure among several values represented by P and T that are inversely proportional to each other under the premise that the sum of the values of P and T is constant. Is characterized by

플레이트(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 터널(120)을 폐쇄하여 헤드(11)의 이탈과 더불어, 반복 응력에 의해 발생되는 피로 누적에 의하여 터널(120)의 변형이 발생될 수 있는데, 이를 제한하기 위한 요소로 존재한다.As shown in FIG. 2, the plate 140 may be deformed due to fatigue accumulation caused by repeated stress, as well as separation of the head 11 by closing the tunnel 120, as shown in FIG. It exists as a factor to limit this.

이러한 플레이트(140)는 여기에 형성된 고정홀(141)과 지지부(125)에 마련된 체결공(111)을 통해 고정볼트(143)로써 탈착 가능하게 결합된다.The plate 140 is detachably coupled as a fixing bolt 143 through a fixing hole 141 formed therein and a fastening hole 111 provided in the support part 125.

가압부(130)는 본체(110) 어느 일면으로부터 터널까지 관통하는 가압홀(131)과, 가압홀(131)에 체결되어 단부가 헤드(11)를 압박하여 적어도 헤드(11)가 제1수용부(121)에 밀착되도록 하는 가압편(133)을 포함하여 구성된다.The pressing unit 130 is fastened to a pressing hole 131 penetrating from one side of the body 110 to the tunnel, and is fastened to the pressing hole 131 so that the end presses the head 11 so that at least the head 11 is first accommodated. It is configured to include a pressing piece 133 to be in close contact with the portion 121.

가압홀(131)은 도 3에 도시된 바와 같이 시험장치(20)가 연결되는 타단에서 터널(120)까지 관통하는 홀인 것이며, 내주에는 나사산이 마련되는 것이 바람직하며, 이때, 가압편(133)은 나사산을 통해 가압홀(131)과 결합되는 볼트(bolt)인 것이 바람직하다.The pressing hole 131 is a hole penetrating from the other end to which the test device 20 is connected to the tunnel 120, as shown in FIG. 3, and it is preferable that a thread is provided in the inner circumference, at this time, the pressing piece 133 It is preferable that it is a bolt that is coupled to the pressing hole 131 through a thread.

한편, 제1수용부에 헤드와 가압편 사이 공간(S)의 최소화를 위하여, 도 3b 와 같이 채움편(150)이 더 구비될 수 있으며, 이를 통하여 인장 도중 시편의 정렬 축이 틀어지는 현상을 방지하는 것이 가능하고, 따라서 시편의 안정된 시험을 과 정확한 시험결과를 도출하는 것이 가능하다.On the other hand, in order to minimize the space (S) between the head and the pressing piece in the first receiving portion, a filling piece 150 may be further provided as shown in FIG. 3B, thereby preventing the alignment axis of the specimen from twisting during tensioning. It is possible to perform a stable test of the specimen and to derive accurate test results.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 안정되는 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.Although the present invention has been described in more detail with reference to examples above, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain it, and the scope of the technical idea of the present invention is not stabilized by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 시편 11 : 헤드
13 : 보강부 15 : 파단부
17 : 노치 20 : 시험장치
100 : 지그 110 : 본체
111 : 체결공 120 : 터널
121 : 제1수용부 123 : 제2수용부
125 : 지지부 130 : 가압부
131 : 가압홀 133 : 가압편
140 : 고정플레이트 141 : 고정홀
143 : 고정볼트 150 : 채움편10: specimen 11: head
13: reinforcement part 15: fracture part
17: notch 20: test device
100: jig 110: main body
111: fastening hole 120: tunnel
121: first accommodation unit 123: second accommodation unit
125: support part 130: pressurization part
131: pressure hole 133: pressure piece
140: fixing plate 141: fixing hole
143: fixing bolt 150: filling piece

Claims (7)

대칭구조로서, 서로 마주하는 일단에 시편의 양단이 고정되는 터널이 마련되고, 타단에는 시험장치가 연결되는 한 쌍의 본체;
상기 본체 어느 일면을 관통하여 상기 시편의 단부를 지지하는 가압부; 및
상기 본체와 탈착 가능하게 체결되어, 상기 터널을 폐쇄하여 상기 시편의 이탈을 제한하고, 상기 터널의 변형을 제한하는 플레이트;를 포함하며,
상기 터널은, 단부가 확장된 둘레를 가지는 헤드가 수용되도록 상기 본체의 일단에서 타단으로 확장되는 구조를 이루고, 상기 헤드 직경보다 큰 폭을 가지며, 상기 헤드가 거치되되, 헤드의 하면과 면접촉하는 제1수용부; 및 상기 제1수용부보다 폭이 작으며, 상기 시편의 파단부와 헤드 사이 보강부가 수용되는 제2수용부;를 포함하고,
상기 가압부는, 상기 본체를 어느 일면으로부터 상기 터널까지 관통하는 가압홀; 및 상기 가압홀에 체결되어, 단부가 상기 헤드를 압박하여, 적어도 상기 헤드가 상기 제1수용부에 밀착되도록 하는 가압편;을 포함하여 구성되며,
상기 제1수용부에 헤드와 가압편 사이 공간(S)의 최소화를 위하여, 채움편이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그.As a symmetrical structure, a tunnel is provided at one end facing each other in which both ends of the specimen are fixed, and a pair of main bodies to which a test device is connected to the other end;
A pressing portion penetrating any one surface of the main body and supporting an end portion of the specimen; And
Includes; a plate that is detachably fastened with the main body to close the tunnel to limit the separation of the specimen and to limit deformation of the tunnel,
The tunnel has a structure that extends from one end to the other end of the main body so that a head having an extended circumference at an end thereof is accommodated, has a width greater than the head diameter, and the head is mounted, and is in surface contact with the lower surface of the head. A first receiving unit; And a second receiving portion having a width smaller than that of the first receiving portion and receiving a reinforcing portion between the fractured portion of the specimen and the head; and
The pressing unit may include a pressing hole penetrating the body from one surface to the tunnel; And a pressing piece fastened to the pressing hole so that an end presses the head so that at least the head is in close contact with the first receiving part,
In order to minimize the space (S) between the head and the pressing piece in the first receiving portion, a filling piece is further provided. A jig for tensile and fatigue testing of a high-strength thermal test specimen. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1수용부의 폭(P)은 아래 수식에 의하며,
상기 수식은,
P = D(헤드 직경) * S(지그의 항복강도) * A(시편의 항복강도)인 것을 특징으로 하는 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그.The method of claim 1,
The width (P) of the first accommodating part is based on the formula below,
The above formula is
P = D (head diameter) * S (jig yield strength) * A (specimen yield strength) A jig for tensile and fatigue testing of high-strength thermal specimens. 제3항에 있어서,
상기 지그는, 항복강도가 1.45인 SKD11 소재인 것이며,
상기 시편은, 항복강도가 1인 WC 소재인 것을 특징으로 하는 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그.The method of claim 3,
The jig is made of SKD11 material with a yield strength of 1.45,
The specimen is a jig for tensile and fatigue testing of a high-strength thermal specimen, characterized in that the WC material having a yield strength of 1. 제1항에 있어서,
상기 제2수용부의 폭(L)은,
상기 제1수용부에 접촉되는 상기 헤드의 면적(A2)이 상기 파단부의 노치(notch)의 단면적(A1)보다 큰 것을 전제하고,
상기 보강부의 직경(D1)보다 큰 것을 특징으로 하는 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그.The method of claim 1,
The width (L) of the second receiving portion is,
Assuming that the area (A2) of the head in contact with the first receiving portion is larger than the cross-sectional area (A1) of the notch of the fracture portion,
A jig for tensile and fatigue testing of a high-strength thermostat specimen, characterized in that it is larger than the diameter (D1) of the reinforcing portion. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 플레이트는,
상기 터널이 형성된 상기 본체 양측면에 탈착 가능하게 설치되어, 상기 터널을 폐쇄하고, 상기 터널과 외벽 사이의 지지부가 변형되는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 고강도 써맷 시편의 인장 및 피로시험용 지그.The method of claim 1,
The plate,
A jig for tensile and fatigue testing of a high-strength thermal test specimen, characterized in that it is detachably installed on both sides of the main body on which the tunnel is formed, to close the tunnel and to limit deformation of the support portion between the tunnel and the outer wall.
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