KR102550132B1 - 마모 저항성 시험 장치 - Google Patents

Abstract

모래의 낙하시험 시 완전 자동화를 통해 대용량 시험을 가능하게 하여 노동력 및 시간 손실을 현저히 줄일 수 있도록 모래를 시험편에 낙하시켜 시험하는 장비를 거치할 수 있도록 된 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 좌우측에 각각 수직된 상태로 회전가능하게 설치되는 회전부; 상기 회전부의 상하부에 각각 설치되어 모래가 수용될 수 있는 호퍼; 및 상기 호퍼와 호퍼 사이에 설치되어 호퍼에서 공급되는 모래를 시험편에 낙하시킬 수 있도록 된 시험파이프를 포함하는 마모 저항성 시험 장치를 제공한다.

Description

마모 저항성 시험 장치{APPARATUS FOR ABRASION RESISTANCE TESTER OF FALLING ABRASIVE}

모래의 낙하를 통해 유기 도막이나 코팅 필름의 마모 저항성을 실험하는 시험 장치를 개시한다.

일반적으로 마모 저항성 시험 장치는 얇은 유기 도막이나 코팅 필름 등의 마모저항성을 시험하기 위한 것으로, 최대 용량 3L의 부채꼴 호퍼와 모래가 흘러내려가는 가이드 튜브 및 파이프 아래 위치한 시편 홀더로 구성된다.

종래의 시험장치는 호퍼 사이즈가 작아 모래 1000L(약 1.5 ton)를 낙하시켜야 하는 교량용 선재의 피복재 마모 테스트에는 적합하지 않은 문제가 있었다.

즉, 종래의 시험장치로 한 번에 시험할 수 있는 최대 모래 용량은 약 3L로 이 장치를 이용한 1000L 모래 낙하 마모시험시에는 사람이 계속해서 모래를 부어주어야 했다. 이로 인해 시험 시간은 최소 하루 이상이 소요되어 시간적 손실이 상당했다

또한, 금속재의 판넬의 표면에 도포된 도장 층은 일정규격에 만족하는 지의 여부를 실험하도록 상부에서 자연 낙하되는 모래를 이용하는 마모시험을 하도록 되어 있었다.

상기 마모시험은 호퍼 내에 저장된 모래를 개폐 밸브를 통하여 하부의 시험편으로 자유낙하시킴으로써 이루어져 왔는데, 이러한 모래를 이용한 마모시험은 통상 1회에 3리터의 모래를 자유낙하시켜 10회에 걸쳐 30리터의 모래를 시험편에 연속적으로 자유낙하시켜 도장 층의 마모 여부를 검사하여 이루어져 왔다.

그런데, 상기와 같은 마모시험에서는 호퍼에 저장된 모래를 일회에 걸쳐 낙하시킨 다음 다음번의 실험을 위해서는 시험편을 고정하고 있는 바닥판에 흩어진 모래를 실험자가 매번 회수하여 호퍼 내에 담아야 하거나, 이 호퍼에 새로운 모래를 공급한다고 하여도 실험종료 후에는 바닥판에 흩어진 모래를 실험자가 회수하여야 하는 단점이 있었다.

모래의 낙하 시험 시 완전 자동화를 통해 대용량 시험을 가능하게 하여 노동력 및 시간 손실을 현저히 줄일 수 있도록 된 마모 저항성 시험 장치를 제공한다.

마모 저항성 시험 장치는, 모래를 시험편에 낙하시켜 시험하는 장비를 거치할 수 있도록 된 메인 프레임;

상기 메인 프레임의 좌우측에 각각 수직된 상태로 회전가능하게 설치되는 회전부;

상기 회전부의 상하부에 각각 설치되어 모래가 수용될 수 있는 호퍼; 및

상기 호퍼와 호퍼 사이에 설치되어 호퍼에서 공급되는 모래를 시험편에 낙하시킬 수 있도록 된 시험파이프를 포함한다.

상기 회전부에 전기적으로 연결되어 회전부의 회전 반복 횟수와 회전 시점을 제어하는 제어부 더 포함한다.

상기 회전부는 그 회전축에 전기적으로 연결·설치되어 상기 제어부의 신호를 통해 작동하는 모터를 더 포함한다.

상기 호퍼는 상기 회전부의 상부에 배치되는 모래 낙하용 호퍼와 하부에 배치되는 모래 수용용 호퍼로 구분되고, 상기 회전부의 회전에 의해 상기 모래 낙하용 호퍼와 모래 수용용 호퍼는 그 위치가 역전될 수 있는 구조이다.

상기 호퍼는 상기 회전부에 힌지를 매개로 회동가능하게 설치되어 회전부의 회전 시 그 위치를 유지할 수 있는 구조이다.

상기 호퍼는 그 하단부에 설치되어 모래의 낙하 시 개방됨과 아울러 모래의 낙하 종료시 닫히도록 된 개폐 밸브를 더 포함한다.

상기 개폐 밸브의 하부에 설치되어 낙하하는 모래의 유량을 제어하는 센서를 더 포함한다.

상기 센서는 상기 제어부의 신호에 의해 상기 개폐 밸브의 개폐량을 조절함으로써 시편에 공급되는 모래가 넘치는 것을 방지하는 구조이다.

상기 시험파이프는 상기 메인 프레임에 설치되어 상기 회전부의 회전 시에도 시험파이프의 고정상태를 유지하도록 하는 고정판을 더 포함한다.

본 장치에 따르면, 모래의 낙하를 이용한 마모 시험을 자동으로 진행함으로써대용량 시험을 가능하게 하고, 이에 따라 대용량 시험 시 노동력 및 시간 손실을 최소화함으로써 작업성을 개선할 수 있다.

또한, 대용량 시험이 가능하기 때문에 마모 시험이 연속적이면서 용이하게 이루어질 수 있고, 이에 따라 마모 시험의 신뢰성을 확보하여 고품질의 제품을 생산하는데 기여할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 마모 저항성 시험 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 측면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 마모 저항성 시험 장치의 호퍼를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 마모 저항성 시험 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 측면을 도시한 도면이다.

도 3은 본 실시예에 따른 마모 저항성 시험 장치의 호퍼를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 시편에 모래를 낙하하여 그 내구성을 시험하는 마모 저항성 시험 장치를 개시한다.

본 실시예에서, 상기 마모 저항성 시험 장치는 메인 프레임(10)과 회전부(20)와 한 쌍의 호퍼(30) 및 시험파이프(40)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 마모 저항성 시험 장치는, 모래를 시험편에 낙하시켜 시험하는 장비를 거치할 수 있도록 된 메인 프레임(10); 상기 메인 프레임(10)의 좌우측에 각각 수직된 상태로 회전가능하게 설치되는 회전부(20); 상기 회전부(20)의 상하부에 각각 설치되어 모래가 수용될 수 있는 호퍼(30); 및 상기 호퍼(30)와 호퍼(30) 사이에 설치되어 호퍼(30)에서 공급되는 모래를 시험편에 낙하시킬 수 있도록 된 시험파이프(40)를 포함한다.

여기서, 상기 호퍼(30)는 회전부(20)의 회전을 통해 그 위치를 달리할 수 있고, 상기 호퍼(30)에 담겨진 모래를 연속적으로 사용함으로써 대용량 시험을 가능하게 하며, 상기 호퍼(30)의 교체가 자동으로 이루어지기 때문에 시험 시 노동력 및 시간 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 회전부(20)에 전기적으로 연결되어 회전부(20)의 회전 반복 횟수와 회전 시점을 제어하는 제어부(50) 더 포함할 수 있고, 상기 회전부(20)는 그 회전축(21)에 전기적으로 연결·설치되어 상기 제어부(50)의 신호를 통해 작동하는 모터(22)를 더 포함할 수 있다.

그러므로, 상기 회전부(20)는 상기 제어부(50)를 이용하여 입력된 값에 의해 자동으로 구동되게 함으로써 회전부(20)에 연결된 상기 호퍼(30)를 회전시킬 수 있고, 이에 따라 상부의 호퍼(30)가 하부로 위치 변경될 수 있다. 상기 회전부(20)의 자동 회전을 위해 상기 모터(22)를 이용하여 회전 동력을 부여할 수 있다.

예컨대, 상기 호퍼(30)는 상기 회전부(20)의 상부에 배치되는 모래 낙하용 호퍼(30a)와 하부에 배치되는 모래 수용용 호퍼(30b)로 구분되고, 상기 회전부(20)의 회전에 의해 상기 모래 낙하용 호퍼(30a)와 모래 수용용 호퍼(30b)는 그 위치가 역전될 수 있는 구조이다.

상기 호퍼(30)는 상기 회전부(20)에 힌지(31)를 매개로 회동가능하게 설치되어 회전부(20)의 회전 시 그 위치를 유지할 수 있는 구조이다.

즉, 모래를 시편에 낙하하여 시편의 내구성을 시험하는 과정에서 상기 모래 낙하용 호퍼(30a)에서 모래가 낙하되어 시편과 접촉하게 되고, 시편과 접촉된 모래는 상기 모래 수용용 호퍼(30b)에 담겨져 모이게 되며, 상기 모래 낙하용 호퍼(30a)의 모래가 모두 낙하하여 상기 모래 수용용 호퍼(30b)에 담기게 되면 시험 1회가 완료된다.

상기 시험이 완료된 후, 상기 회전부(20)를 회전시켜 상기 호퍼(30)의 위치를 바꾸어 줌으로써 2차 시험을 준비하게 된다.

이에 따라, 상기 모래 수용용 호퍼(30b)와 모래 낙하용 호퍼(30a)는 자동으로 그 위치가 역전되어 연속적인 시험을 가능하게 한다.

그리고, 상기 호퍼(30)는 그 하단부에 설치되어 모래의 낙하 시 개방됨과 아울러 모래의 낙하 종료 시 닫히도록 된 개폐 밸브(32)를 더 포함할 수 있고, 상기 개폐 밸브(32)의 하부에 설치되어 낙하하는 모래의 유량을 제어하는 센서(33)를 더 포함할 수 있다.

상기 센서(33)는 상기 제어부(50)의 신호에 의해 상기 개폐 밸브(32)의 개폐량을 조절함으로써 시편에 공급되는 모래가 넘치는 것을 방지하는 구조이다.

그러므로, 시험 시작 및 완료 시에 상기 개폐 밸브(32)를 이용하여 상기 호퍼(30)의 아래쪽을 자동으로 개폐하고, 상기 센서(33)를 이용하여 적절한 양의 모래를 상기 시험파이프(40)로 공급함으로써 모래가 시험파이프(40) 하부의 시편에 접촉될 수 있게 한다.

한편, 상기 시험파이프(40)는 상기 메인 프레임(10)에 설치되어 상기 회전부(20)의 회전 시에도 시험파이프(40)의 고정상태를 유지하도록 하는 고정판(41)을 더 포함한다.

본 실시예에서, 상기 마모 저항성 시험 장치는 상기 호퍼(30)가 상기 회전부(20)에 힌지(31)를 매개로 회동가능하게 설치되기 때문에 회전부(20)의 회전 시에도 호퍼(30)의 모래가 빠져나오는 구멍이 항상 아래를 향하도록 되어 있다.

또한, 상기 모래 낙하용 호퍼(30a)와 모래 수용용 호퍼(30b) 사이에 상기 시험파이프(40)가 고정판(41)을 통해 상기 메인 프레임(10)에 고정되기 때문에 호퍼(30)의 회전시에도 시험파이프(40)가 고정된 상태를 유지하면서 안정적으로 위치하게 된다.

상기 마모 저항성 시험 장치를 이용하여 시험을 진행하는 경우, 시험 시작 전 장치의 제어부(50)에 반복 횟수 및 회전 시점을 입력한다. 예를 들어 대용량 호퍼(30)가 100L 용량이라면 1000L 시험시 반복 횟수를 최초 1회를 제외한 9로 설정한다. 상기 모래 낙하용 호퍼(30a)에 일정량의 모래를 담고, 시험을 시작하면 상기 개폐 밸브(32)가 자동으로 열리고, 상기 시험파이프(40)를 통해 시편에 충돌 후 빠져나온 모래는 하부의 모래 수용용 호퍼(30b)에 수거된다. 모래가 나오는 동안 상기 모래 낙하용 호퍼(30a) 아래에 위치한 센서(33)가 모래량을 계측하여 모래가 흘러 넘치지 않도록 제어한다.

또한, 상기 모래 낙하용 호퍼(30a)에 담겨진 모래가 모두 소진이 되면 상기 개폐 밸브(32)가 닫히고 제어부(50)에 설정된 일정 시간 후에 자동 회전하게 된다. 그리고 상기 제어부(50)에 설정된 반복 횟수만큼 회전 후 시험이 완료된다. 상기 호퍼(30) 사이즈는 상기 회전부가 지지할 수 있을 만큼의 범위 내에서 다양하게 변경할 수 있다.

그러므로, 상기 마모 저항성 시험 장치를 통해 교량용 선재 피복재의 1000L 모래 낙하 마모 시험 시, 현재 시험 소요 시간인 최소 하루에서 노동력 및 시험 소요 시간을 몇 시간 단위로 현저히 단축할 수 있다.

따라서, 모래의 낙하를 이용한 마모 시험을 자동으로 진행함으로써 대용량 시험을 가능하게 하고, 이에 따라 대용량 시험 시 노동력 및 시간 손실을 최소화함으로써 작업성을 개선할 수 있으며, 대용량 시험이 가능하기 때문에 마모 시험이 연속적이면서 용이하게 이루어질 수 있고, 이에 따라 마모 시험의 신뢰성을 확보하여 고품질의 제품을 생산하는데 기여할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

10 : 메인 프레임 20 : 회전부
21 : 회전축 22 : 모터
30 : 호퍼 30a : 모래 낙하용 호퍼
30b : 모래 수용용 호퍼 31 : 힌지
32 : 개폐 밸브 33 : 센서
40 : 시험파이프 41 : 고정판
50 : 제어부

Claims (9)

1. 모래를 시험편에 낙하시켜 시험하는 장비를 거치할 수 있도록 된 메인 프레임;
   상기 메인 프레임의 좌우측에 각각 수직된 상태로 회전가능하게 설치되는 회전부;
   상기 회전부의 상하부에 각각 설치되어 모래가 수용될 수 있는 호퍼;
   상기 호퍼와 호퍼 사이에 설치되어 상기 호퍼에서 공급되는 모래를 상기 시험편에 낙하시킬 수 있도록 된 시험파이프; 및
   상기 회전부에 전기적으로 연결되어 회전부의 회전 반복 횟수와 회전 시점을 제어하는 제어부
   를 포함하고,
   상기 회전부는 그 회전축에 전기적으로 연결 설치되어 상기 제어부의 신호를 통해 작동하는 모터를 포함하고,
   상기 회전부는 상기 제어부를 이용하여 입력된 값에 의해 자동으로 구동되며,
   상기 회전부의 자동 회전을 위해 상기 모터를 이용하여 회전 동력을 부여하는 마모 저항성 시험 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 호퍼는 상기 회전부의 상부에 배치되는 모래 낙하용 호퍼와 하부에 배치되는 모래 수용용 호퍼로 구분되고, 상기 회전부의 회전에 의해 상기 모래 낙하용 호퍼와 상기 모래 수용용 호퍼는 그 위치가 역전될 수 있는 구조의 마모 저항성 시험 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 호퍼는 상기 회전부에 힌지를 매개로 회동가능하게 설치되어 회전부의 회전 시 그 위치를 유지할 수 있는 구조의 마모 저항성 시험 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 호퍼는 그 하단부에 설치되어 모래의 낙하 시 개방됨과 아울러 모래의 낙하 종료시 닫히도록 된 개폐 밸브를 더 포함하는 마모 저항성 시험 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 개폐 밸브의 하부에 설치되어 낙하하는 모래의 유량을 제어하는 센서를 더 포함하는 마모 저항성 시험 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 센서는 상기 개폐 밸브의 개폐량을 조절함으로써 시편에 공급되는 모래가 넘치는 것을 방지하는 구조의 마모 저항성 시험 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 시험파이프는 상기 메인 프레임에 설치되어 상기 회전부의 회전 시에도 상기 시험파이프의 고정상태를 유지하도록 하는 고정판을 더 포함하는 마모 저항성 시험 장치.

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