KR102347828B1 - Bending fatigue test system of power core for floating offshore wind power dynamic cable - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 주로 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어에 대한 굽힘피로를 시험하도록 된 굽힘피로 시험시스템에 관한 것이다.The present invention relates mainly to a bending fatigue testing system designed to test bending fatigue for a power core for floating offshore wind power dynamic cables.
구체적으로는, 실제로 시설되는 해양조건(파도,바람,조류)등과 같은 각종 환경요인에 대하여 다이나믹케이블의 거동을 유사하게 형성하여 굽힘피로 시험값에 대한 신뢰성을 확보할 수 있도록 됨에 따라, 제작되는 파워코어(Power Core)에 대한 더욱 정확한 피로 수명의 값을 추출하여 후속 엔지니어링 과정에서 케이블 품질 확보와 내구성 향상을 도모할 수 있도록 된 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템에 관한 것이다.Specifically, it is possible to secure the reliability of the bending fatigue test value by forming the behavior of the dynamic cable similarly with respect to various environmental factors such as marine conditions (waves, wind, current) etc. that are actually installed. It relates to a bending fatigue test system for a power core for floating offshore wind power dynamic cables, which can secure cable quality and improve durability in the subsequent engineering process by extracting a more accurate fatigue life value for the power core.
더 구체적으로는, 파워코어에 대한 굽힘 Feature, 4점 굽힘, 3점 굽힘을 자유롭게 변경하여 시험하도록 됨은 물론, 동시에 다수의 파워코어 시료들에 대한 시험을 수행하도록 되어, 시험효율을 극대화하도록 된 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템에 관한 것이다.More specifically, it is possible to freely change the bending feature, four-point bending, and three-point bending for the power core, as well as perform a test on a number of power core samples at the same time to maximize the test efficiency. It relates to the bending fatigue test system of power core for offshore wind power dynamic cable.
일반적으로, 다이나믹케이블용 파워코어의 내부는, 'Helix 구조'로 구성되어 있으며, 하중인가 방식에 따라 이에 대한 풀림과 복구에 대하여 영향을 줄 수 있기 때문에 신중한 선택이 요구된다.In general, the inside of a power core for a dynamic cable is composed of a 'Helix structure', and a careful selection is required because it can affect the loosening and recovery depending on the load application method.
이에 따라, 파워코어에 대한 점접촉(3점접촉,4점접촉)과 선접촉에 따른 하중인가방식들이 적용된 굽힘피로를 검출하여 피로수명곡선(S-N Curve)을 작성하게 된다.Accordingly, a fatigue life curve (S-N Curve) is created by detecting bending fatigue to which load application methods according to point contact (three-point contact, four-point contact) and line contact are applied to the power core.
즉, 점접촉(3점접촉,4점접촉)과 선접촉 등과 같은 하중인가방식에 대하여 파워코어(Power Core)에 미치는 영향을 확인하도록 되며; 이때, 피로수명곡선(S-N Curve)을 작성하기 위해서 최소한 3개의 시편(파워코어 케이블)을 실험한 시험값이 필요하게 된다.That is, it is to check the effect on the power core with respect to load application methods such as point contact (three-point contact, four-point contact) and line contact; At this time, in order to create a fatigue life curve (S-N Curve), at least three specimens (power core cable) are required to be tested.
한편, 시료에 대한 굽힙성능을 시험하도록 된 장치들이 다양하게 제안되어 있다.On the other hand, various devices have been proposed to test the bending performance of the sample.
그 중 하나로, 한국특허출원번호 제10-2014-0067934호(명칭: 겔보 굴곡 시험기/2014.06.03.)이 있으며, 공보에 공지된 바와 같이, 구동축을 기준으로 회전되는 회전부; 상기 회전부의 너비방향의 가장자리에 상기 구동축과 나란한 방향으로 형성된 제1 힌지축과 일단이 축결합되는 연결부; 일단이 상기 연결부의 타단과 상기 제1 힌지축과 나란한 방향으로 형성된 제2 연결축과 축결합됨으로써, 상기 연결부의 회동에 의해 길이방향으로 왕복되는 조인트부; 및 길이방향의 외주연부에 나선형의 안내홈이 형성되고, 일단이 상기 조인트부의 타단에 상기 조인트부의 길이방향으로 축결합되며, 타단이 고정된 시험물에 결합되어 상기 시험물에 인장 하중 및 압축 하중이 인가되도록 하는 가압부; 및 상기 가압부의 이동경로를 안내하며, 내주연부에 상기 안내홈에 끼워져 상기 가압부가 회전되도록 하는 안내돌기가 형성되어 상기 시험물에 비틀림하중이 인가되도록 하는 지지부;를 포함하는 시험기가 기재되어 있다.As one of them, there is Korean Patent Application No. 10-2014-0067934 (Name: Gelbo Flexural Tester/2014.06.03.), and as known in the publication, a rotating part that rotates based on a drive shaft; a connecting part having a first hinge shaft formed at an edge in a width direction of the rotating part in a direction parallel to the driving shaft and one end of which is shaft-coupled; a joint part whose one end is axially coupled to the other end of the connection part and a second connection shaft formed in a direction parallel to the first hinge shaft, thereby reciprocating in the longitudinal direction by rotation of the connection part; And a spiral guide groove is formed in the outer periphery of the longitudinal direction, one end is axially coupled to the other end of the joint portion in the longitudinal direction of the joint portion, and the other end is coupled to a fixed test object to apply a tensile load and a compressive load to the test object. a pressing unit to be applied; and a support part that guides the movement path of the pressing part and is fitted in the guide groove on the inner periphery to form a guide protrusion for rotating the pressing part to apply a torsional load to the test object.
그리고 한국특허출원번호 제10-2017-7034854호(명칭: 파이프 시험 시스템 및 방법/2016.05.03.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 적어도 다음의 시험 모듈들을 포함하는 파이프 시험 시스템으로서, 파이프 릴링(reeling) 및 직선화(straightening) 시뮬레이션 모듈 ― 상기 파이프 릴링 및 직선화 시뮬레이션모듈은, 피시험 파이프 섹션의 제1 및 제2 단부를 각각 유지하기 위한 2개의 파이프 단부 홀더들; 릴링 성형기(former); 직선화 성형기; 상기 피시험 파이프 섹션을 상기 릴링 성형기 및 상기 직선화 성형기 중 어느 하나와 선택적으로 접촉하게 그리고 접촉하지 않게 이동시키고 상기 릴링 성형기 및 상기 직선화 성형기 중 어느 하나에 접촉력을 가하게 하도록 상기 피시험 파이프 섹션과 상기 릴링 성형기의 그리고 상기 파이프와 상기 직선화 성형기의 상대적인 병진 운동을 수행하기 위한 트랜스레이터(translator)를 포함하는 파이프 시험 시스템이 기재되어 있다.And in Korean Patent Application No. 10-2017-7034854 No. 10-2017-7034854 (Name: Pipe test system and method/2016.05.03.), as known in the publication, as a pipe test system including at least the following test modules, pipe reeling Reeling and straightening simulation module—The pipe reeling and straightening simulation module comprises: two pipe end holders for holding first and second ends of a pipe section under test, respectively; reeling former; straightening molding machine; The pipe section under test and the reeling to move the pipe under test section into and out of contact with any one of the reeling machine and the straightening machine and to apply a contact force to either the reeling machine or the straightening machine A pipe testing system is disclosed that includes a translator for performing a relative translational motion of a forming machine and of the pipe and the straightening machine.
한편, 한국특허출원번호 제10-1996-0029827호(명칭: 철판의 굽힘강성 시험장치/1996.07.23.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 시험대상물에 가해지는 굽힘하중을 증가시키기 위해 다단으로 쌓여져 있는 웨이트를 각각 고정시킬 수 있도록 고정핀이 끼워지는 구멍이 양측벽부에 상하로 다수개 뚫려 있는 프레임과, 상기 시험대상물의 선단에 걸린 후크에 케이블을 매개로 하여 연결된 플레이트, 이 플레이트의 하부면을 받쳐주는 램이 구비된 실린더로 이루어진 굽힘강성 시험장치가 기재되어 있다.On the other hand, in Korean Patent Application No. 10-1996-0029827 (Name: Bending Stiffness Testing Apparatus for Steel Plate/1996.07.23.), as is known in the publication, in order to increase the bending load applied to the test object, it is multi-staged. A frame having a plurality of vertical and vertical holes through which fixing pins are inserted to fix the stacked weights, a plate connected to a hook caught at the tip of the test object via a cable, and the lower surface of the plate A bending stiffness testing apparatus comprising a cylinder equipped with a ram supporting the flexure is disclosed.
또한 한국특허출원번호 제10-2020-0181702호(명칭: 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 굽힘강성 시험설비/2020.12.23.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 굽힘실린더가 설치된 제1 지지대와; 상기 굽힘실린더의 실린더로드의 단부에 연결모듈을 이용하여 연결된 브라켓과; 상기 브라켓의 하측으로, 케이블의 길이방향을 따라 형성되되, 제1 지지대의 반대방향으로 제1 프레임이 연장되고, 상기 제1 프레임에 대하여 수직된 방향인 상, 하 방향으로 연장된 제2 프레임이 상기 제1 프레임의 단부에 구성된 케이블가이드와; 상기 케이블가이드의 양단부에 위치된 인장력 발생부와; 상기 인장력 발생부의 내부에 구성되어 상기 케이블의 양끝단에서 인장력을 발생시키는 인장력발생장치;를 포함하는 굽힘강성 시험설비가 기재되어 있다.In addition, in Korean Patent Application No. 10-2020-0181702 (Name: Floating Offshore Wind Power Dynamic Cable Bending Stiffness Test Equipment/2020.12.23.), as known in the publication, a first support on which a bending cylinder is installed; a bracket connected to the end of the cylinder rod of the bending cylinder using a connection module; On the lower side of the bracket, the second frame is formed along the longitudinal direction of the cable, the first frame extends in the opposite direction of the first support, and the second frame extends in the vertical direction with respect to the first frame in the vertical direction. a cable guide configured at an end of the first frame; Tensile force generating units located at both ends of the cable guide; A tensile force generating device configured inside the tensile force generating unit to generate tensile force at both ends of the cable; and a bending stiffness testing facility including a.
그러나, 상기와 같은 종래의 시료에 대한 시험설비들은, 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어에 대한 굽힘피로를 시험할 때, 해양조건(파도,바람,조류)등과 같은 각종 환경요인을 모사하는 '굽힘 Feature', '4점 굽힘', '3점 굽힘' 에 따른 시험을 적합하게 적용하기 힘든 문제점이 있었다.However, when testing the bending fatigue of the power core for floating offshore wind power dynamic cables, the conventional test facilities for samples as described above simulate various environmental factors such as marine conditions (waves, wind, currents). There was a problem in that it was difficult to properly apply the tests according to 'bending feature', 'four-point bending', and 'three-point bending'.
아울러, 동시에 다수의 파워코어 시료들에 대한 시험을 수행하지 못하고, 일일이 단일 개체의 시료들을 순차적으로 적용하여시험을 수행하도록 됨에 따라, 시험효율이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem in that the test efficiency is lowered as the test cannot be performed on a plurality of power core samples at the same time, and the test is performed by sequentially applying the samples of a single individual one by one.
본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하게 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 주로 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어에 대한 굽힘피로를 시험하도록 된 것으로, 실제로 시설되는 해양조건(파도,바람,조류)등과 같은 각종 환경요인에 대하여 다이나믹케이블의 거동을 유사하게 형성하여 굽힘피로 시험값에 대한 신뢰성을 확보할 수 있도록 됨에 따라, 제작되는 파워코어(Power Core)에 대한 더욱 정확한 피로 수명의 값을 추출하여 후속 엔지니어링 과정에서 케이블 품질 확보와 내구성 향상을 도모할 수 있도록 된 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템을 제공하는 것에 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and the object of the present invention is to test the bending fatigue of a power core for a floating offshore wind power dynamic cable, and the actual installed offshore conditions ( As the behavior of the dynamic cable is similarly formed for various environmental factors such as waves, wind, currents, etc., the reliability of the bending fatigue test value can be secured, resulting in more accurate fatigue of the manufactured power core. The purpose is to provide a bending fatigue test system for power cores for floating offshore wind power dynamic cables that can be used to secure cable quality and improve durability in the subsequent engineering process by extracting the lifetime value.
본 발명의 다른 목적은, 파워코어에 대한 굽힘 Feature, 4점 굽힘, 3점 굽힘을 자유롭게 변경하여 시험하도록 됨은 물론, 동시에 다수의 파워코어 시료들에 대한 시험을 수행하도록 되어, 시험효율을 극대화하도록 된 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to allow testing by freely changing the bending feature, four-point bending, and three-point bending of the power core, as well as to perform a test on a number of power core samples at the same time to maximize test efficiency It is to provide a bending fatigue test system for power cores for floating offshore wind power dynamic cables.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템은, 시스템본체와; 상기 시스템본체에 서로 평행하게 시설되는 안내레일들과; 복수의 부위가 상기 안내레일들에 직선왕복이동가능하게 결속되는 운동블록과; 전원공급부의 전원을 제어하도록 된 제어수단의 제어를 통해 구동되어 상기 운동블록을 직선왕복운동시키도록 된 구동수단과; 상기 시스템본체에 구비되며 복수의 시험대상파워코어들이 간격을 가지면서 평행한 방향으로 상기 운동블록을 가로지르면서 배치하도록 2지점에서 각각 고정하도록 된 고정수단과; 상기 운동블록에 구비되며 각각의 상기 시험대상파워코어들의 각각의 양측부에서 접촉시키어 하중을 인가하도록 된 하중인가수단;을 포함하는 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템에 있어서; 상기 하중인가수단은, 상기 운동블록에 구비되며 상기 시험대상파워코어의 양측부를 점접촉시키도록 된 점접촉부재와, 상기 운동블록에 구비되며 상기 시험대상파워코어의 양측부를 선접촉시키도록 된 선접촉부재를 포함하되; 상기 선접촉부재는, 양단에 비하여 중앙부위가 볼록하게 만곡된 '호(arc)'형상으로 이루어진 선접촉면이 구비되며; 상기 점접촉부재는, 상기 운동블록에 구비되며 상기 시험대상파워코어의 양측부를 2지점에서 점접촉시키도록 된 4점굽힘시험대와, 상기 운동블록에 구비되며 상기 시험대상파워코어의 양측부를 중앙의 1지점에서 점접촉시키도록 된 3점굽힘시험대를 구비하는 것을 특징으로 한다.Bending fatigue test system of the power core for floating offshore wind power dynamic cable according to the present invention for achieving the object of the present invention as described above, the system body; Guide rails installed parallel to each other on the system body; an exercise block in which a plurality of parts are coupled to the guide rails to be movable in a straight line; a driving means driven through the control of a control means configured to control the power of the power supply unit to linearly reciprocate the motion block; a fixing means provided in the system body and fixed at two points so that a plurality of test target power cores are disposed while crossing the motion block in a parallel direction with an interval; In the bending fatigue test system of the power core for floating offshore wind power dynamic cable comprising; The load applying means includes a point contact member provided in the exercise block to make point contact with both sides of the power core under test, and a line provided in the motion block to make line contact with both sides of the power core under test. including a contact member; The line contact member is provided with a line contact surface made of an 'arc' shape in which the central portion is convexly curved compared to both ends; The point contact member is provided in the exercise block and includes a four-point bending test bench that is provided to make point contact with both sides of the power core under test at two points, and is provided in the motion block and includes both sides of the power core under test in the center It is characterized in that it is provided with a three-point bending test stand designed to make point contact at one point.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템은, 해상에 시설되는 다이나믹케이블용 파워코어에 대하여 하중인사수단 및 구동수단을 통해 실제로 시설되는 해양조건(파도,바람,조류)에 의한 다이나믹케이블의 거동을 유사하게 형성하면서 굽힘피로 시험값을 얻도록 되어 얻어지는 시험데이터에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 가진다.The bending fatigue test system of the power core for a floating offshore wind power dynamic cable according to the present invention made as described above is a marine condition (wave, wave, It has the effect of securing the reliability of the obtained test data by obtaining the bending fatigue test value while similarly forming the behavior of the dynamic cable by wind and current).
이를 통해, 제작되는 파워코어(Power Core)에 대한 더욱 정확한 피로 수명의 값을 추출하여 후속 엔지니어링 과정에서 케이블 품질 확보와 내구성 향상을 도모할 수 있는 효과를 가진다.Through this, it is possible to extract a more accurate fatigue life value for the manufactured power core, thereby securing cable quality and improving durability in the subsequent engineering process.
특히, 하중인가수단을 구성하는 접촉들을 통해 파워코어에 대한 굽힘 Feature, 4점 굽힘, 3점 굽힘을 자유롭게 변경하여 시험하도록 됨은 물론, 동시에 다수의 파워코어 시료들에 대한 시험을 수행하도록 되어, 시험효율을 극대화하는 효과를 가진다.In particular, it is possible to freely change and test the bending feature, four-point bending, and three-point bending of the power core through the contacts constituting the load applying means, as well as to perform the test on a number of power core samples at the same time. It has the effect of maximizing efficiency.
도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템을 보인 개략 예시도.
도 2는, 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템을 보인 개략 예시도.
도 3은, 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템의 작동상태를 보인 개략 예시도.
도 4는, 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템을 구성하는 하중인가수단을 보인 개략 예시도.
도 5 및 도 6은, 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템을 구성하는 하중인가수단의 작용상태를 보인 개략 예시도.
도 7은, 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템의 제어상태를 보인 개략 예시도.1 is a schematic illustration showing a bending fatigue test system of a power core for a floating offshore wind power dynamic cable according to an embodiment according to the present invention.
Figure 2 is a schematic illustration showing a bending fatigue test system of the power core for floating offshore wind power dynamic cable according to the present embodiment.
Figure 3 is a schematic illustration showing the operating state of the bending fatigue test system of the power core for floating offshore wind power dynamic cable according to the present embodiment.
Figure 4 is a schematic illustration showing a load applying means constituting the bending fatigue test system of the power core for floating offshore wind power dynamic cable according to the present embodiment.
5 and 6 are schematic exemplary views showing the working state of the load applying means constituting the bending fatigue test system of the power core for floating offshore wind power dynamic cable according to the present embodiment.
7 is a schematic illustration showing the control state of the bending fatigue test system of the power core for floating offshore wind power dynamic cable according to the present embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a bending fatigue test system of a power core for a floating offshore wind power dynamic cable according to a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail as follows.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shape of elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that in each drawing, the same member is shown with the same reference numerals in some cases. Detailed descriptions of well-known functions and configurations determined to unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
도 1 내지 도 7은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템(1)을 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템(1)은, 바닥에 대하여 시설되는 시스템본체(2)와; 상기 시스템본체(2)에 서로 평행하게 시설되는 안내레일(21)들과; 복수의 부위가 상기 안내레일(3)에 직선왕복이동가능하게 결속되는 운동블록(3);을 포함한다.1 to 7 are views showing a bending
즉, 상기 시스템본체(2)에 구비되는 안내레일(21)들 상에서 상기 운동블록(3)이 진퇴운동(직선왕복운동)가능하게 결합된다.That is, on the
상기에서 안내레일(21)들은, "H-빔"형상의 철재 프레임구조체로 이루어질 수 있는 것으로; 그 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술들 중에서 사용자에 의해 선택된 구성 및 구조가 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.In the
상기에서 운동블록(3)은, 양측에 상기 안내레일(21)에 결합되는 주행대(31)와, 상기 주행대(31)들을 연결하는 연결대(32)를 구비하는, 'ㄷ'형상으로 이루어질 수 있는 것으로; 그 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술들 중에서 사용자에 의해 선택된 구성 및 구조가 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.In the above, the
이러한 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템(1)은, 전원공급부(72)의 전원을 제어하도록 된 제어수단(71)의 제어를 통해 구동되어 상기 운동블록(3)을 직선왕복운동시키도록 된 구동수단(4);을 포함한다.The bending
즉, 별도록 구비되는 조작장치(미되시됨)에 의한 사용자의 선택적 조작을 통해 상기 제어수단(71)에 설정된 프로그램데이터를 기반으로 상기 구동수단(4)이 구동하여 상기 운동블록(3)을 직선운동시키게 된다.That is, the
이때, 상기 운동블록(3)은, 상기 구동수단(4)에 의해 구동되는 하중값을 통해 직선운동하게 되며; 상기 구동수단(4)을 통해 인가되는 하중값은, 설정된데이터에 따라 형성되어, 파워코어에 대한 인가하중값을 통해 조절될 수 있다.At this time, the movement block (3) is linearly moved through the load value driven by the driving means (4); The load value applied through the
상기에서 구동수단(4)은, 상기 제어수단(71)의 제어를 통해 전원을 공급받아 직선운동을 구현하도록 된 '엑츄에이터(actuator)'(41)구조체를 포함하여 이루어질 수 있는 것으로; 그 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술들 중에서 사용자에 의해 선택된 구성 및 구조가 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.In the above, the driving means 4 may include an 'actuator' 41 structure configured to receive power through the control of the control means 71 to implement a linear motion; As for the configuration and structure, it is preferable that the configuration and structure selected by the user from among conventionally known techniques are suitably applied.
상기에서 구동수단(4)은, 상기 시스템본체(2)에 시설되며 '프레임구조체'로 이루어지는 구동프레임(42)과, 상기 구동프레임(42)에 회전운동가능하게 고정되며 상기에서 운동블록(3)에서의 연결대(32)에 구동단부(43)가 축회전운동가능하게 결합된 상기 엑츄에이터(41)를 포함할 수 있다.In the above, the driving means (4) is installed in the system body (2) and includes a driving frame (42) made of a 'frame structure', and is rotatably fixed to the driving frame (42), and in the above, the movement block (3) ) may include the
즉, 상기 제어수단(71)의 선택적 제어를 통해 상기 엑츄에이터(41)가 구동하여 상기 구동단부(43)가 직선운동을 하게 되며, 이로 인해 상기 운동블록(3)이 동일방향으로 직선운동하면서 상기 운동블록(3)이 상기 안내레일(21)상에서 직선운동하게 된다.That is, the
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템(1)은, 상기 시스템본체(2)에 구비되며 복수의 시험대상파워코어(100)들이 간격을 가지면서 평행한 방향으로 상기 운동블록(3)을 가로지르면서 배치하도록 2지점에서 각각 고정하도록 된 고정수단(5);을 포함한다.The bending
즉, 상기 고정수단(5)에 시험하고자 하는 시험대상파워코어(100)들의 2지점(양단부)를 각각 강하게 결속하여 고정하게 된다.That is, the two points (both ends) of the
이때, 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들은, 각각 사이간격을 가지면서 고정되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that each of the power cores under
상기에서 고정수단(5)은, 상기 시스템본체(2)에서 상기 안내레일(21)들의 외측부에 각각 지지되게 구비되는 고정프레임(51)들과, 상기 고정프레임(51)들에 각각 간격을 가지면서 서로 대면하는 타 고정프레임(51)에 대하여 서로 일치하는 위치에 각각 구비되고 시험대상파워코어(100)들의 각각의 양측단부들이 관통되면서 고정되는 고정소켓(52)들을 포함할 수 있다.In the above, the
즉, 서로 마주보는 위치에 각각 배치되는 2개1조의 상기 고정소켓(52)들에 상기 시험대상파워코어(100)들의 각각의 양측단부들이 관통되면서 결속되면서 고정배치된다.That is, the two and one set of the
이때, 상기 시험대상파워코어(100)들은, 상기 운동블록(3)을 가로지르면서 배치된다.At this time, the test
상기에서 고정소켓(52)들의 구성 및 구조로 이루어질 수 있는 것으로, 그 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술들 중에서 사용자에 의해 선택된 구성 및 구조가 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.The configuration and structure of the
한편, 상기 고정프레임(51)에는, 상기 제어수단(71)과 전기적으로 연결되며 상기 고정소켓(52)에서 외부로 연장되면서 고정되는 상기 시험대상파워코어(100)의 단부를 포집고정하면서 인장하중을 인가하면서 축인장력을 측정하도록 된 축인장측정기(200)가 구비될 수 있다.On the other hand, the fixed
즉, 상기 축인장측정기(200)를 통해 상기 시험대상파워코어(100)의 축인장력을 동시에 측정할 수 있어, 사용성을 더 향상시키게 될 수 있다.That is, the axial tensile force of the
상기에서 축인장력기(200)의 구성 및 구조로 이루어질 수 있는 것으로, 그 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술들 중에서 사용자에 의해 선택된 구성 및 구조가 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.As can be made of the configuration and structure of the
상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템(1)은, 상기 운동블록(3)에 구비되며 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들의 각각의 양측부에서 접촉시키어 하중을 인가하도록 된 하중인가수단(6);을 포함한다.The bending
즉, 상기 운동블록(3)이 상기 구동수단(4)을 통해 직선운동하는 중에 상기 고정수단(5)에 고정된 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들에 대하여 상기 하중인가수단(6)이 가압하여 각각 하중을 인가하게 된다.That is, the load applying means (6) for each of the power cores under test fixed to the fixing means (5) while the movement block (3) is linearly moved through the driving means (4). This pressure is applied to each load.
이에 따라, 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들에 대한 굽힘피로데이터를 얻게 된다.Accordingly, bending fatigue data for each of the power cores under
상기에서 하중인가수단(6)은, 상기 운동블록(3)에 구비되며 상기 시험대상파워코어(100)의 양측부를 점접촉시키도록 된 점접촉부재와, 상기 운동블록(3)에 구비되며 상기 시험대상파워코어(100)의 양측부를 선접촉시키도록 된 선접촉부재(61)를 포함한다.In the above, the load applying means (6) is provided in the movement block (3) and is provided in the movement block (3) and is provided with a point contact member provided to make point contact with both sides of the power core under test (100). and a
즉, 상기 엑츄에이터(41)가 구동하여 상기 운동블록(3)이 상기 안내레일(21)상에서 직선운동하게 되며, 이때 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들의 양단부들이 상기 고정수단(5)에 의해 각각 고정됨에 따라, 상기 점접촉부재와 상기 선접촉부재(61)에 의해 지지되는 부위가 상기 운동블록(3)의 진행방향으로 가압되면서 굽힙하중이 발생된다.That is, the
이와 같은 상기 시험대상파워코어(100)들로 인가되는 굽힙하중에 대한 굽힘피로를 검출하면, 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들에 대한 굽힘피로데이터를 획득하게 된다.When bending fatigue with respect to the bending load applied to the power cores under
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템(1)에서, 상기 선접촉부재(61)는, 양단에 비하여 중앙부위가 볼록하게 만곡된 '호(arc)'형상으로 이루어진 선접촉면(611)이 구비된다.In the bending
즉, 상기 선접촉면(611)을 통해 상기 시험대상파워코어(100)들이 면접촉하면서 굽힘하중의 인가시에 '굽힘 Feature'시험을 수행하게 된다.That is, the 'bending feature' test is performed when a bending load is applied while the
이때, 상기 선접촉면(611)이 '호(arc)'형상으로 이루어짐에 따라, 하중인가시에 상기 시험대상파워코어(100)들의 국부적인 파단(손상)이 발생되지 않아, 시험작업의 안정성을 구현하게 된다.At this time, as the
상기에서 선접촉부재(61)는, 상기 운동블록(3)에 구비되어 동일방향으로 직선운동하도록 된 선접촉프레임(612)과, 상기 선접촉프레임(612)에 구비되며 서로 마주보는 면이 상기 선접촉면(611)이 형성된 한 쌍의 선접촉몸체(613)들을 포함할 수 있다.In the above, the
즉, 상기 선접촉프레임(612)이 상기 운동블록(3)의 직선운동시 동일방향으로 운동할 때, 상기 선접촉몸체(613)들의 사이에 선접촉되면 지지되는 상기 시험대상파워코어(100)에 대한 굽힘피로가 형성되어, 원하는 굽힘피로데이터를 얻게 될 수 있다.That is, when the
상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템(1)에서, 상기 점접촉부재는, 상기 운동블록(3)에 구비되며 상기 시험대상파워코어(100)의 양측부를 2지점에서 점접촉시키도록 된 4점굽힘시험대(62)와, 상기 운동블록(3)에 구비되며 상기 시험대상파워코어(100)의 양측부를 중앙의 1지점에서 점접촉시키도록 된 3점굽힘시험대(63)를 각각 구비한다.In the bending fatigue test system (1) of the power core for floating offshore wind power dynamic cable according to the present embodiment made as described above, the point contact member is provided in the motion block (3) and the power core under test (100) ), a four-point
즉, 각각의 상기 4점굽힘시험대(62)와 상기 3점굽힘시험대(63)가 상기 운동블록(3)의 직선운동시 동일방향으로 운동할 때, 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들이 각각 상기 4점굽힘시험대(62)와 상기 3점굽힘시험대(63)에 대하여 각각 점접촉하면서 굽힘하중을 인가받아 각각의 굽힘피로데이터를 얻게된다.That is, when each of the four-point
상기에서 4점굽힘시험대(62)와 상기 3점굽힘시험대(63)는, 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들의 양측부를 각각 점접촉하도록 된 원형의 외주면을 가지는 한 쌍의 점접촉몸체(64)들을 포함할 수 있다.In the above, the four-point
즉, 상기 점접촉몸체(64)들에 의한 굽힘하중의 인가시에 상기 시험대상파워코어(100)들에 대하여 '원호(arc)'형태의 점접촉하게 도어 국부적인 파단(손상)이 발생되지 않아, 시험작업의 안정성을 구현하게 된다.That is, when the bending load is applied by the
상기에서 4점굽힘시험대(62)를 구성하는 각각의 상기 점접촉몸체(64)들은, 상기 운동블록(3)을 구성하는 각각의 상기 주행대(31)에 구비되어, 상기 시험대상파워코어(100)에 대하여 2지점에서 접촉하게 될 수 있어, 상기 고정수단(5)에 의해 고정되는 상기 시험대상파워코어(100)의 양단부(2지점)들을 포함하여 전체적으로 4지점에 대한 점접촉하면서 굽힘피로데이터를 얻게 될 수 있다.In the above, each of the
상기에서 3점굽힘시험대(63)를 구성하는 각각의 상기 점접촉몸체(64)들은, 상기 운동블록(3)을 구성하는 각각의 상기 주행대(31)들을 연결하면서 구비되는 점시험프레임(33)에 구비되어, 상기 시험대상파워코어(100)에 대하여 1지점에서 접촉하게 될 수 있어, 상기 고정수단(5)에 의해 고정되는 상기 시험대상파워코어(100)의 양단부(2지점)들을 포함하여 전체적으로 3지점에 대한 점접촉하면서 굽힘피로데이터를 얻게 될 수 있다.In the above, each of the
상기에서 점접촉몸체(64)들은, 공회전가능하게 시설될 수 있는 것으로, 그 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술들 중에서 사용자에 의해 선택된 구성 및 구조가 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.The
상기한 바와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템(1)을 통하여 굽힘피로시험과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.When the bending fatigue test process is described in detail through the bending
본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템(1)은, 동시에 3개의 상기 시험대상파워코어(100)에 대하여 굽힘 Feature, 4점 굽힘, 3점 굽힘, 축인장력에 대한 시험을 수행할 수 있다.The bending
먼저 각각의 상기 선접촉부재(61)와 한 쌍의 점접촉부재들에 시험하고자 하는 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들이 관통하면서 각각 지지되게 하여 상기 고정수단(5)에 양단부가 고정하게 된다.First, each of the power cores under
이때, 최소한 하나의 상기 시험대상파워코어(100)의 일단은, 상기 고정수단(5)에 구비된 상기 축인장측정기(200)에 결속고정하게 된다.At this time, one end of the at least one test
이와 같이 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들이 상기 고정수단(5)에 고정되면, 사용자의 선택에 따라, 별도의 조작장치를 조작하여 상기 제어수단(71)을 통하여 상기 구동수단(4)을 구동하여, 상기 운동블록(3)을 상기 안내레일(21)상에서 직선운동시키게 된다.In this way, when each of the power cores under
이때, 상기 하중인가수단(6)이 동일방향으로 운동하면서 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들에 대한 굽힘 Feature피로, 4점 굽힘피로, 3점 굽힘피로에 대한 각각의 데이터를 검출하게 된다.At this time, while the
아울러, 상기 축인장측정기(200)를 통해 축인장력을 측정하여 데이터를 얻게 된다.In addition, data is obtained by measuring the axial tension through the axial
상기와 같이 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들에 대한 시험데이터가 획득되면 사용자의 선택에 의한 상기 조작수단의 조작 또는 상기 제어수단(71)에 설정된 데이터에 따른 제어조작을 통해 상기 구동수단(4)이 중지되면서 상기 운동블록(3)이 원위치로 복귀하게 되며, 상기 고정수단(5)에서 각각의 상기 시험대상파워코어(100)들을 분리하면 굽힘피로시험이 완료된다.As described above, when the test data for each of the power cores under test is obtained, the driving means is operated through the manipulation of the manipulation means according to the user's selection or the control operation according to the data set in the control means 71 . When (4) is stopped, the
상술한 바와 같이 본 실시 예에 의한 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템(1)은, 상기 하중인가수단(6)을 구성하는 접촉들을 통해 파워코어에 대한 굽힘 Feature, 4점 굽힘, 3점 굽힘을 자유롭게 변경하여 시험하도록 됨은 물론, 동시에 다수의 파워코어 시료들에 대한 시험을 수행하도록 되는 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.As described above, the bending
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.One embodiment of the present invention described above is merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, it will be well understood that the present invention is not limited to the form mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. Moreover, it is to be understood that the present invention covers all modifications, equivalents and substitutions falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1 : 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시스템
100 : 시험대상파워코어 200 : 축인장측정기
2 : 시스템본체 21 : 안내레일
3 : 운동블록 31 : 주행대
32 : 연결대 33 : 점시험프레임
4 : 구동수단 41 : 엑츄에이터
42 : 구동프레임 43 : 구동단부
5 : 고정수단 51 : 고정프레임
52 : 고정소켓 6 : 하중인가수단
61 : 선접촉부재 611 : 선접촉면
612 : 선접촉프레임 613 : 선접촉몸체
62 : 4점굽힘시험대 63 : 3점굽힘시험대
64 : 점접촉몸체 71 : 제어수단
72 : 전원공급부1: Bending fatigue system of power core for floating offshore wind power dynamic cable
100: test target power core 200: axial tension measuring device
2: system body 21: guide rail
3: exercise block 31: running platform
32: connecting rod 33: point test frame
4: drive means 41: actuator
42: drive frame 43: drive end
5: fixing means 51: fixing frame
52: fixed socket 6: load applying means
61: line contact member 611: line contact surface
612: line contact frame 613: line contact body
62: 4-point bending test bench 63: 3-point bending test bench
64: point contact body 71: control means
72: power supply
Claims (1)
상기 하중인가수단은,
상기 운동블록에 구비되며 상기 시험대상파워코어의 양측부를 점접촉시키도록 된 점접촉부재와, 상기 운동블록에 구비되며 상기 시험대상파워코어의 양측부를 선접촉시키도록 된 선접촉부재를 포함하되;
상기 선접촉부재는,
양단에 비하여 중앙부위가 볼록하게 만곡된 '호(arc)'형상으로 이루어진 선접촉면이 구비되며;
상기 점접촉부재는,
상기 운동블록에 구비되며 상기 시험대상파워코어의 양측부를 2지점에서 점접촉시키도록 된 4점굽힘시험대와, 상기 운동블록에 구비되며 상기 시험대상파워코어의 양측부를 중앙의 1지점에서 점접촉시키도록 된 3점굽힘시험대를 구비하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상풍력 다이나믹케이블용 파워코어의 굽힘피로 시험시스템.a system body; guide rails installed parallel to each other on the system body; an exercise block in which a plurality of parts are coupled to the guide rails to be movable in a straight line; a driving means driven through the control of the control means configured to control the power of the power supply unit to linearly reciprocate the motion block; fixing means provided in the system body and fixed at two points so that a plurality of power cores to be tested are disposed while crossing the motion block in a parallel direction with an interval; In the bending fatigue test system of the power core for floating offshore wind power dynamic cable comprising;
The load application means,
a point contact member provided in the exercise block and configured to make point contact with both sides of the power core under test, and a line contact member provided in the motion block and configured to make line contact with both sides of the power core under test;
The line contact member,
A line contact surface formed in an 'arc' shape in which the central portion is convexly curved compared to both ends is provided;
The point contact member,
A four-point bending test bench provided in the exercise block to point-contact both sides of the power core under test at two points, and a four-point bending test bench provided in the exercise block to point-contact both sides of the power core under test at one central point Bending fatigue test system of power core for floating offshore wind power dynamic cable, characterized in that it comprises a three-point bending test stand.
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