KR102508559B1 - 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물에 관한 것이다.
구체적으로는, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)의 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life) 테스트 설비로서, Motor와 MBR(Minimum Bending Radius)형성 구조물을 이용하여 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life)을 알아볼 수 있는 설비이다.
더 부연하면, 시료의 끝단에 로드셀을 설치하여 케이블의 도체 파손여부를 하중으로 확인할 수 있도록 하는 설비로서, 케이블과 접촉하는 롤러의 높낮이 배열을 변경하여 MBR을 자유롭게 설정가능하도록 하고, 아울러 롤러와 접촉하는 부분의 구간 외 자연스러운 접선 구간을 형성해주기 위하여 베이스 높낮이를 자유롭게 설정가능하도록 하며, 이를 통해 모터의 회전수를 이용한 시험이기 때문에, 빠른 속도로 피로 시험이 가능하여, 시험 소요 기간과 비용 등에 이점을 가지고, 축 인장력 인가 구조물을 이용하여, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)에 축 인장력을 인가할 수 있다.
구체적으로는, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)의 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life) 테스트 설비로서, Motor와 MBR(Minimum Bending Radius)형성 구조물을 이용하여 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life)을 알아볼 수 있는 설비이다.
더 부연하면, 시료의 끝단에 로드셀을 설치하여 케이블의 도체 파손여부를 하중으로 확인할 수 있도록 하는 설비로서, 케이블과 접촉하는 롤러의 높낮이 배열을 변경하여 MBR을 자유롭게 설정가능하도록 하고, 아울러 롤러와 접촉하는 부분의 구간 외 자연스러운 접선 구간을 형성해주기 위하여 베이스 높낮이를 자유롭게 설정가능하도록 하며, 이를 통해 모터의 회전수를 이용한 시험이기 때문에, 빠른 속도로 피로 시험이 가능하여, 시험 소요 기간과 비용 등에 이점을 가지고, 축 인장력 인가 구조물을 이용하여, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)에 축 인장력을 인가할 수 있다.
Description
본 발명은 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물에 관한 것이다.
구체적으로는, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)의 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life) 테스트 설비로서, Motor와 MBR(Minimum Bending Radius)형성 구조물을 이용하여 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life)을 알아볼 수 있는 설비이다.
더 부연하면, 시료의 끝단에 로드셀을 설치하여 케이블의 도체 파손여부를 하중으로 확인할 수 있도록 하는 설비로서, 케이블과 접촉하는 롤러의 높낮이 배열을 변경하여 MBR을 자유롭게 설정가능하도록 하고, 아울러 롤러와 접촉하는 부분의 구간 외 자연스러운 접선 구간을 형성해주기 위하여 베이스 높낮이를 자유롭게 설정가능하도록 하며, 이를 통해 모터의 회전수를 이용한 시험이기 때문에, 빠른 속도로 피로 시험이 가능하여, 시험 소요 기간과 비용 등에 이점을 가지고, 축 인장력 인가 구조물을 이용하여, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)에 축 인장력을 인가할 수 있다.
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.
이에 따라, 파워코어에 대한 점접촉(3점접촉,4점접촉)과 선접촉에 따른 하중인가방식들이 적용된 굽힘피로를 검출하여 피로수명곡선(S-N Curve)을 작성하게 된다.
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)을실험한 시험값이 필요하게 된다.
한편, 시료에 대한 굽힙성능을 시험하도록 된 장치들이 다양하게 제안되어 있다.
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.
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.
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.
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.
한편, 다이나믹 케이블 완제품의 거동과 유사한 환경인 인장과 굽힘을 동시에 인가하는 방식의 시험을 수행할 수 있는 설비가 필요하다.
일반적으로 다이나믹 케이블은 축 인장력의 크기와 MBR(최소 허용 곡률 반경)의 크기에 따라 성능의 차이가 발생한다. 또한, 피로시험에 대한 소요되는 기간과 비용은 시험 속도에 좌우되며, 피로수명곡선(S-N Curve)을 작성하기 위해서 최소한 3개의 시편(파워코어 케이블)을 시험한 결과를 필요로 한다.
또한, 파워코어(Power Core)의 축인장력과 MBR에 따라 성능 차이가 발생하므로, 축인장력과 MBR의 변경을 쉽게 할 수 있도록 하는 시험 설비 구조물이 필요하다.
본 발명의 목적은, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)의 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life) 테스트 설비로서, Motor와 MBR(Minimum Bending Radius)형성 구조물을 이용하여 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life)을 알아볼 수 있는 설비를 제공함에 있어서,
나아가, 시료의 끝단에 로드셀을 설치하여 케이블의 도체 파손여부를 하중으로 확인할 수 있도록 하는 설비로서, 케이블과 접촉하는 롤러의 높낮이 배열을 변경하여 MBR을 자유롭게 설정가능하도록 하고, 아울러 롤러와 접촉하는 부분의 구간 외 자연스러운 접선 구간을 형성해주기 위하여 베이스 높낮이를 자유롭게 설정가능하도록 하며, 이를 통해 모터의 회전수를 이용한 시험이기 때문에, 빠른 속도로 피로 시험이 가능하여, 시험 소요 기간과 비용 등에 이점을 가지고, 축 인장력 인가 구조물을 이용하여, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)에 축 인장력을 인가할 수 있는, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)의 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life) 테스트 설비에 관한 것이다.
상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)의 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life) 테스트 설비는, 다수의 프레임바가 조립되어 구성된 프레임구조물(100)과; 상기 프레임구조물(100)로부터 상측으로 이역되어 위치된 최상측 지지판(200)과; 상기 최상측 지지판(200)으로부터 힌지결합되어 회동 가능하도록 구성되되 일방향으로 2개가 1쌍씩 구성되어 양방향으로 2쌍 구성된 조절프레임(300)과; 어느 한방향의 1쌍의 조절프레임(300)을 이용하여 구성되어 양방향에 2개 구성된 측면 지지판(400)과; 어느 1개의 측면 지지판(400)에 구성되어 다이나믹케이블(C)의 일단부를 고정하는 타측 연결구조물(500)과; 다른 1개의 측면 지지판(400)에 구성되어 다이나믹케이블(C)의 타단부를 고정하는 일측 연결구조물(600)과; 상기 최상측 지지판(200)에 구성되어 다이나믹케이블(C)의 굽혀진 형태를 지지하는 지지구조물(700);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 프레임 구조물(100)은, 일측에 구성된 지지프레임(110)과; 상기 지지프레임(110)에서부터 최상측 지지판(200)까지 연결되어 상기 최상측 지지판(200)이 프레임 구조물(100)로부터 일정간격 이격된 상태로 위치될 수 있도록 하는 이격봉(120);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 최상측 지지판(200)의 높이조절을 위하여, 상기 조절프레임(300)이 힌지 결합되어 회동조절될 수 있되, 상기 조절프레임(300)의 일측에는 장공(410)이 형성되며, 상기 장공을 이용하여 프레임 구조물(100)의 일측에 볼트로 결합됨에 따라, 상기 최상측 지지판(200)의 높이가 조절되는 경우, 조절프레임(300)이 힌지를 이용하여 조절되면서 동시에 장공(410)에 결합된 볼트의 위치에 따라 지지가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지구조물(700)은, 2개가 수평된 방향으로 구성된 제1 바(710)와; 2개의 제1 바(710)의 상측에 교차된 방향으로 다수 개 배열된 교차판(720)과; 상기 교차판(720)이 제1 바(710)의 상측에 결합될 수 있도록 교차판(720)의 양단부에서 최상측 지지판(200)까지 연결 고정하도록 하는 지지봉(730)과; 상기 교차판(720)의 상측에 구성되어 축을 기준으로 회전되도록 결합/구성되는 롤러(740);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지봉(730)은 상기 교차판(720)의 높이를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 타측 연결구조물(500)은 모터를 포함하되, 상기 측면 지지판(400)의 상면에 구성된 브라켓에 홀을 천공하여, 다이나믹케이블(C)이 관통되어 고정되도록 하며, 관통된 다이나믹케이블(C)의 단부가 결합될 수 있는 결합구를 포함하며, 상기 결합구는 타측 연결구조물(500)에 포함된 모터의 축에 결합되도록 하여 상기 모터의 회전으로 다이나믹케이블(C)의 회전이 인가되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 일측 연결구조물(600)은, 측면 지지판(400)의 상면에 형성된 LM가이드(610)와; 상기 LM가이드(610)에 결합되어 가이드되는 상면이 개방된 박스 형상을 가지며 일측에 다이나믹케이블(C)의 관통이 가능하도록 천공된 제1 브라켓(620)과; 측면지지판(400)의 상면 일측에 구성된 제2 브라켓(630)과; 상기 제1 브라켓(620)의 내부에 구성되며, 천공을 통해 관통된 다이나믹케이블(C)의 다른 단부를 삽입하여 고정하며 회전프레임(650)에 축결합되어 자유회전이 가능하도록 구성된 회전보조부(640)와; 상기 제1 브라켓(620)의 외부면에 구성된 로드셀(660)과; 상기 로드셀(660)에 결합되어 소정의 방향으로 연장되며 제2 브라켓(630)을 관통하는 장볼트(670)와; 상기 제2 브라켓(630)을 관통한 장볼트(670)의 일측에 결합된 스프링(680)과; 상기 장볼트(670)의 일측 중 상기 스프링(680)의 후단에 결합된 너트(690);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물에 의하면, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)의 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life) 테스트 설비로서, Motor와 MBR(Minimum Bending Radius)형성 구조물을 이용하여 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life)을 알아볼 수 있는 설비를 제공함에 따라,
케이블과 접촉하는 롤러의 높낮이 배열을 변경하여 MBR을 자유롭게 설정가능하도록 하고, 아울러 롤러와 접촉하는 부분의 구간 외 자연스러운 접선 구간을 형성해주기 위하여 베이스 높낮이를 자유롭게 설정가능하도록 하며, 이를 통해 모터의 회전수를 이용한 시험이기 때문에, 빠른 속도로 피로 시험이 가능하여, 시험 소요 기간과 비용 등에 이점을 가지고, 축 인장력 인가 구조물을 이용하여, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)에 축 인장력을 인가할 수 있다.
아울러, 축 인장력 크기에 따른 피로의 성능 비교 및 분석이 가능한 장점을 가진다.
나아가, 실제 설치되는 해양 조건(파도, 바람, 조류)에 따른 케이블의 거동을 유사하게 모사할 수 있어, 제작되는 파워코어(Power Core)의 피로 수명의 값을 추출하여 후속 엔지니어링 과정에서 케이블 품질 확보와 내구성 향상을 도모할 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물의 최상측 지지판에 구성된 지지구조물의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물의 측면 지지판에 구성된 일측 연결구조물을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물의 최상측 지지판에 구성된 지지구조물의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물의 측면 지지판에 구성된 일측 연결구조물을 나타낸 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 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 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 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.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물에 관한 것이다.
구체적으로는, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)의 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life) 테스트 설비로서, Motor와 MBR(Minimum Bending Radius)형성 구조물을 이용하여 인장-굽힘 피로 성능(Tension-Bending Fatigue Life)을 알아볼 수 있는 설비이다.
더 부연하면, 시료의 끝단에 로드셀을 설치하여 케이블의 도체 파손여부를 하중으로 확인할 수 있도록 하는 설비로서, 케이블과 접촉하는 롤러의 높낮이 배열을 변경하여 MBR을 자유롭게 설정가능하도록 하고, 아울러 롤러와 접촉하는 부분의 구간 외 자연스러운 접선 구간을 형성해주기 위하여 베이스 높낮이를 자유롭게 설정가능하도록 하며, 이를 통해 모터의 회전수를 이용한 시험이기 때문에, 빠른 속도로 피로 시험이 가능하여, 시험 소요 기간과 비용 등에 이점을 가지고, 축 인장력 인가 구조물을 이용하여, 다이나믹케이블 파워코어(Power Core)에 축 인장력을 인가할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물을 첨부된 도면을 통해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물의 최상측 지지판에 구성된 지지구조물의 구성을 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물의 측면 지지판에 구성된 일측 연결구조물을 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 1에 따른 본 발명의 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물은, 다수의 프레임바가 조립되어 구성된 프레임구조물(100)과; 상기 프레임구조물(100)로부터 상측으로 이역되어 위치된 최상측 지지판(200)과; 상기 최상측 지지판(200)으로부터 힌지결합되어 회동 가능하도록 구성되되 일방향으로 2개가 1쌍씩 구성되어 양방향으로 2쌍 구성된 조절프레임(300)과; 어느 한방향의 1쌍의 조절프레임(300)을 이용하여 구성되어 양방향에 2개 구성된 측면 지지판(400)과; 어느 1개의 측면 지지판(400)에 구성되어 다이나믹케이블(C)의 일단부를 고정하는 타측 연결구조물(500)과; 다른 1개의 측면 지지판(400)에 구성되어 다이나믹케이블(C)의 타단부를 고정하는 일측 연결구조물(600)과; 상기 최상측 지지판(200)에 구성되어 다이나믹케이블(C)의 굽혀진 형태를 지지하는 지지구조물(700);을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 프레임 구조물(100)은 일측에 지지프레임(110)을 구성하며, 상기 지지프레임(110)에서부터 최상측 지지판(200)까지 연결되어 상기 최상측 지지판(200)이 프레임 구조물(100)로부터 일정간격 이격된 상태로 위치될 수 있도록 하는 이격봉(120);을 포함한다.
상기 이격봉(120)은 일실시예에 따라 볼트로 구성될 수 있으며, 이러한 이격봉(120)에는 너트를 결합하되, 상기 너트의 조임조작을 통해서 최상측 지지판(200)의 높이조절이 가능하도록 할 수 있다.
이러한 최상측 지지판(200)의 높이조절을 위하여, 상술된 바와 같이 조절프레임(300)이 힌지 결합되어 회동조절될 수 있는데, 이때 상기 조절프레임(300)의 일측에는 장공(410)이 형성되며, 상기 장공을 이용하여 프레임 구조물(100)의 일측에 볼트로 결합된다.
즉, 최상측 지지판(200)의 높이가 조절됨에 따라, 조절프레임(300)이 힌지를 이용하여 조절되면서 동시에 장공(410)에 결합된 볼트의 위치에 따라 지지가 가능하도록 하는 것이다.
상기 최상측 지지판(200)에는 지지구조물(700)이 위치될 수 있는데, 이는 첨부된 도면의 도 2를 참조할 수 있다.
첨부된 도면의 도 2에 따른 지지구조물(700)은, MBR(Minimum Bending Radius/최소 허용곡률반경) 형성 구조물로서,
부연하면, 2개가 수평된 방향으로 구성된 제1 바(710)와; 2개의 제1 바(710)의 상측에 교차된 방향으로 다수 개 배열된 교차판(720)과; 상기 교차판(720)이 제1 바(710)의 상측에 결합될 수 있도록 교차판(720)의 양단부에서 최상측 지지판(200)까지 연결 고정하도록 하는 지지봉(730)과; 상기 교차판(720)의 상측에 구성되어 축을 기준으로 회전되도록 결합/구성되는 롤러(740);를 포함한다.
이때, 롤러(740) 및 지지봉(730)의 교차판(720)의 개수에 대응되는 복수 개로 구성된다. 아울러 롤러(740)의 축 결합을 위하여 통상의 기술자에게 자명한 브라켓 구성을 포함할 수 있음은 물론이다(도 2 참조).
또한, 상기 지지봉(730)은 볼트로 구성되어 너트를 함께 결합하되, 너트의 조임 및 풀림 조절을 통해 지지봉(730)에 의해 지지되는 교차판(720)의 높이를 조절할 수 있으며, 다른 일예로서 지지봉(730)은 안테나 방식으로 채용될 수도 있다.
또한, 상기 롤러(740)는 나비롤러로 구성됨에 따라 다이나믹케이블(C)의 지지가 견고해지도록 할 수도 있다.
이와 같이, 최상측 지지판(200)의 상면에 지지구조물(700)이 다수의 롤러(740)를 포함함에 따라, 다이나믹케이블(C)이 휘어져 위치되는 경우 안정적인 지지 및 고정이 가능하다.
상술된 바와 같이 지지구조물(700)에 의해 일부가 지지되는 다이나믹케이블(C)은 각 단부가 측면 지지판(400)에 각 구성된 타측 및 일측 연결구조물(500, 600)에 결합되어 고정될 수 있다.
이때, 타측 연결구조물(500)은 모터를 포함한다. 즉, 측면 지지판(400)의 상면에 구성된 브라켓에 홀을 천공하여, 다이나믹케이블(C)이 관통되어 고정되도록 하며, 관통된 다이나믹케이블(C)의 단부가 결합될 수 있는 결합구(도면부호 미표시)를 포함하며, 상기 결합구는 타측 연결구조물(500)에 포함된 모터의 축에 결합되도록 한다. 즉, 모터의 회전으로 다이나믹케이블(C)의 회전이 인가되도록 한다.
또한, 일측 연결구조물(600)은 첨부된 도면의 도 3을 참조할 수 있다.
첨부된 도면의 도 3에 따른 일측 연결구조물(600)은, 축 인장력 인가 구조물로서 부연하면, 측면 지지판(400)의 상면에 형성된 LM가이드(610)와; 상기 LM가이드(610)에 결합되어 가이드되는 상면이 개방된 박스 형상을 가지며 일측에 다이나믹케이블(C)의 관통이 가능하도록 천공된 제1 브라켓(620)과; 측면지지판(400)의 상면 일측에 구성된 제2 브라켓(630)과; 상기 제1 브라켓(620)의 내부에 구성되며, 천공을 통해 관통된 다이나믹케이블(C)의 다른 단부를 삽입하여 고정하며 회전프레임(650)에 축결합되어 자유회전이 가능하도록 구성된 회전보조부(640)와; 상기 제1 브라켓(620)의 외부면에 구성된 로드셀(660)과; 상기 로드셀(660)에 결합되어 소정의 방향으로 연장되며 제2 브라켓(630)을 관통하는 장볼트(670)와; 상기 제2 브라켓(630)을 관통한 장볼트(670)의 일측에 결합된 스프링(680)과; 상기 장볼트(670)의 일측 중 상기 스프링(680)의 후단에 결합된 너트(690);를 포함하여 구성된다.
상술된 너트(690)를 체결함에 따라, 로드셀에 읽히는 인장력 값을 확인할 수 있고, 인장력을 통한 케이블의 파단 여부를 확인할 수 있다.
또한, 회전프레임(650)은 제1 브라켓(620)의 내부에 구성되며, 상기 회전보조부(640)의 축을 결합하여 회전보조부(640)가 자유회전될 수 있도록 구성되면 충분하다. 다만, 베어링 등 회전을 유리하게 하는 구조물을 축결합에 사용하도록 할 수도 있다.
이러한 구조물에 따르면, 인장력을 인가하는 기구물에 회전력이 전달되지 않도록 하고, 다이나믹케이블(C)의 회전을 허용하도록 하는 구조와 다이나믹케이블(C)을 잡아당기는 인장력을 인가하는 구조를 분리할 수 있다.
또한, 다이나믹케이블(C)의 단부에 로드셀을 설치함에 따라, 케이블의 도체 파손 여부를 하중으로 확인할 수 있는 장점을 가진다.
상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
100 : 프레임 구조물
110 : 지지프레임
120 : 이격봉
200 : 최상측 지지판
300 : 조절프레임
400 : 측면 지지판
410 : 장공
500 : 타측 연결구조물
600 : 일측 연결구조물
610 : LM가이드
620 : 제1 브라켓
630 : 제2 브라켓
640 : 회전보조부
650 : 회전프레임
660 : 로드셀
670 : 장볼트
680 : 스프링
690 : 너트
700 : 지지구조물
710 : 제1 바
720 : 교차판
730 : 지지봉
740 : 롤러
110 : 지지프레임
120 : 이격봉
200 : 최상측 지지판
300 : 조절프레임
400 : 측면 지지판
410 : 장공
500 : 타측 연결구조물
600 : 일측 연결구조물
610 : LM가이드
620 : 제1 브라켓
630 : 제2 브라켓
640 : 회전보조부
650 : 회전프레임
660 : 로드셀
670 : 장볼트
680 : 스프링
690 : 너트
700 : 지지구조물
710 : 제1 바
720 : 교차판
730 : 지지봉
740 : 롤러
Claims (7)
- 다수의 프레임바가 조립되어 구성된 프레임구조물(100)과;
상기 프레임구조물(100)로부터 상측으로 이역되어 위치된 최상측 지지판(200)과;
상기 최상측 지지판(200)으로부터 힌지결합되어 회동 가능하도록 구성되되 일방향으로 2개가 1쌍씩 구성되어 양방향으로 2쌍 구성된 조절프레임(300)과;
어느 한방향의 1쌍의 조절프레임(300)을 이용하여 구성되어 양방향에 2개 구성된 측면 지지판(400)과;
어느 1개의 측면 지지판(400)에 구성되어 다이나믹케이블(C)의 일단부를 고정하는 타측 연결구조물(500)과;
다른 1개의 측면 지지판(400)에 구성되어 다이나믹케이블(C)의 타단부를 고정하는 일측 연결구조물(600)과;
상기 최상측 지지판(200)에 구성되어 다이나믹케이블(C)의 굽혀진 형태를 지지하는 지지구조물(700)을 포함하고;
상기 지지구조물(700)은,
2개가 수평된 방향으로 구성된 제1 바(710)와;
2개의 제1 바(710)의 상측에 교차된 방향으로 다수 개 배열된 교차판(720)과;
상기 교차판(720)이 제1 바(710)의 상측에 결합될 수 있도록 교차판(720)의 양단부에서 최상측 지지판(200)까지 연결 고정하도록 하는 지지봉(730)과;
상기 교차판(720)의 상측에 구성되어 축을 기준으로 회전되도록 결합/구성되는 롤러(740)를 포함하며,
상기 지지봉(730)은 상기 교차판(720)의 높이를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 프레임 구조물(100)은,
일측에 구성된 지지프레임(110)과;
상기 지지프레임(110)에서부터 최상측 지지판(200)까지 연결되어 상기 최상측 지지판(200)이 프레임 구조물(100)로부터 일정간격 이격된 상태로 위치될 수 있도록 하는 이격봉(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 최상측 지지판(200)의 높이조절을 위하여,
상기 조절프레임(300)이 힌지 결합되어 회동조절될 수 있되,
상기 조절프레임(300)의 일측에는 장공(410)이 형성되며, 상기 장공을 이용하여 프레임 구조물(100)의 일측에 볼트로 결합됨에 따라,
상기 최상측 지지판(200)의 높이가 조절되는 경우, 조절프레임(300)이 힌지를 이용하여 조절되면서 동시에 장공(410)에 결합된 볼트의 위치에 따라 지지가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는, 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 타측 연결구조물(500)은 모터를 포함하되,
상기 측면 지지판(400)의 상면에 구성된 브라켓에 홀을 천공하여, 다이나믹케이블(C)이 관통되어 고정되도록 하며, 관통된 다이나믹케이블(C)의 단부가 결합될 수 있는 결합구를 포함하며,
상기 결합구는 타측 연결구조물(500)에 포함된 모터의 축에 결합되도록 하여 상기 모터의 회전으로 다이나믹케이블(C)의 회전이 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는, 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 일측 연결구조물(600)은,
측면 지지판(400)의 상면에 형성된 LM가이드(610)와;
상기 LM가이드(610)에 결합되어 가이드되는 상면이 개방된 박스 형상을 가지며 일측에 다이나믹케이블(C)의 관통이 가능하도록 천공된 제1 브라켓(620)과;
측면지지판(400)의 상면 일측에 구성된 제2 브라켓(630)과;
상기 제1 브라켓(620)의 내부에 구성되며, 천공을 통해 관통된 다이나믹케이블(C)의 다른 단부를 삽입하여 고정하며 회전프레임(650)에 축결합되어 자유회전이 가능하도록 구성된 회전보조부(640)와;
상기 제1 브라켓(620)의 외부면에 구성된 로드셀(660)과;
상기 로드셀(660)에 결합되어 소정의 방향으로 연장되며 제2 브라켓(630)을 관통하는 장볼트(670)와;
상기 제2 브라켓(630)을 관통한 장볼트(670)의 일측에 결합된 스프링(680)과;
상기 장볼트(670)의 일측 중 상기 스프링(680)의 후단에 결합된 너트(690);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 부유식 해상풍력 다이나믹케이블 파워코어 인장-굽힘 회전 피로 시험 구조물.
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