KR19980085561A - 선형부재의 굴곡시험 및 인장강도 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선형부재의 굴곡시험 및 인장강도 측정장치에 관한 것으로 선형부재를 하중 인가용 추에 연결시켜 중력의 작용방향으로 서로 잡아당겨 평형을 유지한 상태에서 선형부재를 좌, 우 요동시키므로서 발생되는 변형량을 측정함을 기술적 과제로 하여, 측정용 선형부재(40)와 하중 인가용 추(51)를 와이어(13)로서 평형을 유지시키는 측정부(10)와, 상기 측정부(10)의 선형부재(40)를 좌우 약 45°로 요동시켜 측정용 선형부재(40)구동 회전력으로 좌우 요동시키기 위한 좌우 요동부(20)와, 상기 좌우 요동부(20)에 회전동력을 가하기 위한 모터(32)와 구동축(33) 및 구동축(33)의 선단에 설치되어 상기 가이드 부재(21)의 가이드 홈(22)에서 회전되도록 캠팔로워(34)를 회전원판(31)상에 편심 설치하여서 되는 모터 구동부(30)를 포함하여 선형부재(40)의 인장력 및 굴곡도를 시험하게 되는 인장력 측정장비를 제공하게 된다.

Description

선형부재의 굴곡시험 및 인장강도 측정장치

본 발명은 선형부재의 굴곡시험 및 인장강도 측정장치에 관한 것으로, 상세하게는 선형부재를 하중 인가용 추에 연결시켜 중력의 작용방향으로 서로 잡아당겨 평형을 유지한 상태에서 선형부재를 좌, 우 요동시키므로서 발생되는 변형량을 측정하기 위한 선형부재의 굴곡시험 및 인장강도 측정장치에 관한 것이다.

종래에 알루미늄(은박지)으로 된 콘덴서 튜브와 같은 선형부재가 갖는 인장강도를 측정하기 위하여 일일이 측정용 선형부재를 별도의 고정수단과 장력 인가수단 및 그에 따른 계측기등을 동원하여 끊어질 때까지 반복적으로 당기면서 늘어나거나 변형된 부위를 측정하기 위한 선형부재의 인장력 및 굴곡강도를 측정하는 초보적인 방법이 알려져 있었다.

이와같은 종래의 측정방법은 그 설비상의 불량성 및 측정 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 초보적인 측정용 선형부재의 인장력 및 굴곡강도를 측정하기 위한 측정설비가 갖는 측정 오차의 문제점, 설치 유지에 따른 문제점등을 개선하여 선형부재 특히 알루미늄으로 이루어진 중공상의 콘덴서 튜브가 갖는 절단시의 인장 강도 및 반복 인장시의 변형량등이 측정 가능하도록 일정한 평형 유지 상태에서 일측을 반복적으로 당겨주면서 일정 횟수에 이르러 절단되는 순간의 전단력을 측정토록 하고 그와 동시에 절단된 선형부재의 변형정도를 확인하여 굴곡강도를 측정가능하게 하는 측정장비를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명이 실시된 측정장비의 개략도

도 2는 도 1의 요부 확대도

도 3은 본 발명의 실시구조를 발췌한 구성도

도 4는 본 발명 작동상태를 나타내는 요부 확대도

도 5는 도 1의 정면 개략도

도 6은 도 1의 중량 조절구조의 요부 발췌도

도 7은 본 발명이 실시된 또 다른 실시예의 측정장비 개략도

도 8은 본 발명이 실시된 또 다른 실시예의 요부 발췌 개략도

도 9는 본 발명이 실시된 또 다른 실시예의 동력변환부 요부 발췌도

도 10은 본 발명이 실시된 또 다른 실시예의 측정장비 정면도

도 11은 본 발명이 실시된 또 다른 실시예의 측정장비 중량조절부의 발췌도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10(100):측정부,11,12(101)(102):풀리,

13(103):와이어,14(104):상부 그립,

20(200):좌우 요동부,21(203):회전체,

22(204):하부 그립, 23:피니언 기어,

30:동력 변환부,31(201):가이드 부재,

32:가이드 공,33:랙기어,

34:가이드바,40(300):구동부,

41(301):회전원판,42(302):모터,

43(303):구동축,4(304):캠팔로워,

50(500):중량조절부,51(501):추,

52(502):고정바,53(503):받침대,

54(504):승강대,55(505):근접센서,

60(600):측정용 선형부재,105:고정대,

106:슬라이드 샤프트,107:슬라이더,

202:가이드 홈.

위와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 측정용 선형부재와 하중 인가용 추가 중력 작용방향으로 평형 유지되도록 하기 위하여 두 개의 벨트 와이어를 사이에 두고 일측은 하중 인가용 추를 현설하고 타측은 측정용 선형부재를 체결 현설하여 평형이 유지되도록 하는 측정부; 상기 측정부에 체결된 측정용 선형부재를 좌우 약 45°로 요동시켜 측정용 선형부재에 인장력을 가하기 위하여 상기 모터 회전판에 설치된 캠팔로워와, 이 캠팔로워의 회전에 따라 직선 이동되는 가이드 부재와, 이 가이드 부재의 좌우 요동이 전달되는 회전체와, 이 회전체의 후단에서 상기 인장력 측정부와의 사이에 측정용 선형부재를 체결하기 위한 하부 그립으로 이루어지는 좌우 요동부; 및 상기 좌우 요동부에 회전동력을 가하기 위한 모터 구동부를; 포함하여 이루어지는 선형부재의 굴곡 및 인장력 측정장치로서 달성되는 데에 그 특징이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징은 측정용 선형부재와 하중 인가용 추를 평형 유지한 상태에서 측정용 선형부재를 모터구동력을 좌우 요동력으로 변환시켜 굴곡 및 인장력을 측정하기 위한 선형부재의 굴곡 및 인장력 측정장치에 있어서, 모터 구동에 의하여 편심 회전하는 캠 팔로워; 상기 캠 팔로워에 대응하여 좌우 이동하기 위하여 부재의 중앙에 형성된 원형의 가이드 공과, 부재 하단에 형성된 랙기어 및 부재 뒷면에 형성된 미끄럼 이동수단으로 이루어진 180°동력변환수단; 및 상기 랙기어에 접설되는 피니언 기어를 갖추고 피니언 기어의 좌우 요동으로 상기 평형 유지된 측정용 선형부재를 좌우 180°로 요동시키기 위한 좌우 요동수단을; 포함하여 이루어지는 데에 그 특징이 있다.

이하에서 본 발명의 구성 및 작용을 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

첨부 도면중 도 1은 본 발명이 실시된 측정장비의 개략도이고, 도 2는 도 1의 요부 확대도이며, 도 3은 본 발명의 실시구조를 발췌한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 작동상태를 나타내는 요부 확대도이고, 도 5는 도 1의 정면 개략도이며, 도 6은 도 1의 중량 조절구조의 요부 발췌도이다.

이 도면중 도 1에 따르면, 본 발명은 크게 측정부(10)와, 좌우 요동부(20)와, 구동부(30)로 이루어진다.

상기 측정부(10)는 상기 도면중 도1과 도 5에서 도시하는 바와 같이 측정용 선형부재(40)와 하중 인가용 추(51)가 중력 작용방향으로 평형 유지되도록 하기 위하여 두 개의 풀리(11)(12) 사이에 와이어(13)를 걸어두고 일측은 측정용 선형부재를 고정하고, 타측은 추(51)를 적재한 상태에서 일정 구간내에서 승강 슬라이드되도록 하여서 된다.

즉, 상기 측정부(10)는, 두 개의 풀리(11)(12)사이에 와이어(13)를 걸어두고 일측은 하중 인가용 추(51)가 적재 가능한 적재 및 승강구조를 형성하고 타측은 측정용 선형부재(40)의 상부를 고정하기 위한 상부 그립(14)을 형성하며, 상기 두 개의 와이어(11)(12) 사이에는 와이어(13)를 연결하여 평형이 유지되도록 한다. 즉, 상기 와이어(13)의 일단에는 고정대(15)사이에서 샤프트(16)를 따라 승강되는 슬라이더(17)를 설치하되, 이 슬라이더(17)에는 상부 그립(14)이 형성되어 있다.

상기 좌우 요동부(20)는 상기 도면중 도 3과 도 4에서 도시하는 바와같이 상기 측정부(10)에 체결된 측정용 선형부재(40)를 좌우 약 45°로 요동시켜 측정용 선형 부재(40)에 인장력을 가하기 위하여 구동 회전력을 좌우 요동력으로 변환 구동시키는 구조로 된다.

즉, 상기 모터구동부(30)의 축상에 회동 가능하게 설치된 회전원판(31)의 일측에 편심되게 설치된 캠팔로워(34)의 회전에 따라 좌우 요동되도록 길이 방향으로 길게 가이드 홈(22)을 형성함과 동시에 하단이 축지된 가이드 부재(21)와, 이 가이드 부재(21)의 좌우 요동에 따라 같은 동작을 행하기 위하여 상기 가이드 부재(21)의 하단에 연결되면서 타단은 상기 하부 그립(24)를 형성한 중공형의 회전체(23)로 이루어진다.

상기 모터 구동부(30)는 상기 좌우 요동부(20)에 회전동력을 가하기 위한 모터(32)와 구동축(33) 및 구동축(33)의 선단에 설치되어 상기 가이드 부재(21)의 가이드 홈(22)에서 회전되도록 캠팔로워(34)를 회전원판(31)상에 편심 설치하여서 된다.

또한, 중량조절부(50)는 첨부된 도면 도 6에서 도시하는 바와 같이 받침대(53)와 고정바(52) 사이에서 승강 가능한 승강대(54)를 설치하고, 승강대(54)상부에는 와이어(13)와 연결되면서 추(51)의 적재가 가능하게 구성하며, 승강대(54)의 하강상태를 근접센서(55)가 센싱하게 하여서 된다.

본 발명의 조립구조는 측정용 선형부재(40)와 하중 인가부(50)사이에 두 개의 풀리(11)(12)를 사이에 두고 일측은 하중 인가용 추(51)를 적재한 승강대(54)에 연결되고, 타측은 좌우 요동부(20)의 하부그립(24)사이에 와이어(13)를 통하여 평형이 유지되도록 하며 측정시에는 추(51)를 조절하여 평형을 유지한다.

상기와 같은 측정용 선형부재의 인장력을 측정하기 위해서는 상기한 모터구동부(30)와 좌우 요동부(20)가 연결된다. 즉, 모터(32)의 구동으로 회전되는 회전원판(31)에 형성된 캠 팔로워(34)는 좌우 요동부(20)의 가이드 부재(21)의 가이드 홈(22)에 삽입되도록 하여 캠 팔로워(34)의 회전운동에 따라 하단이 힌지축으로 고정된 가이드 부재(21)가 좌우 요동되게 한다.

이와같이 조립 구성된 본 발명의 측정 작동은 측정용 선형부재(40)의 상단은 상부그립(14)에 고정하고 하단은 하부 그립(24)에 고정하여 평형이 유지되도록 한 뒤 모터 구동부(30)를 구동시키면 구동축(33)의 선단에 설치된 캠 팔로워(34)의 회전 원운동과 동시에 하단 축지점을 정점으로 가이드 부재(21)가 좌우 요동되어 측정용 선형부재(40)의 하부그립(24)이 좌우 약 45°로 요동하게 된다. 이와같은 요동 작동에 따라 선형부재(40)는 상기 추(51)의 중량을 오버하는 힘으로 좌우로 요동되면서 선형부재(40)을 늘어나게 하거나 변형되게 하며 일정시간후에는 어느 부분이 절단되면서 추(51)와 승강대(54)가 옆으로 떨어지며 그 순간 상기한 근접센서(55)가 이를 감지하면서 모터구동을 정지시킨다. 따라서 선형부재(40)의 하부그립(24)에 설치된 도그상에서 회전수를 계수하게 되며, 스타트전 위치에서 항상 정지되게 한다.

상기 본 발명의 또 다른 특징에 따른 실시예를 이하, 본 발명의 구성 및 작용을 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

첨부 도면중 도 7은 본 발명이 실시된 측정장비의 개략도이고, 도 8은 본 발명의 요부 발췌 개략도이며, 도 9는 본 발명의 동력변환부의 요부 발췌도이고, 도 10은 본 발명 측정장비의 정면도이며, 도 11은 본 발명 측정장비의 중량조절부의 발췌도이다.

이 도면중 도 2에 따르면, 본 발명은 크게 측정부(100)와, 좌우 요동부(200)와, 동력 변환부(300)와, 구동부(400)와, 중량조절부(500)으로 이루어진다.

상기 측정부(100)는 측정용 선형부재(600)와 중량조절부(500)사이에 중력 작용 방향으로 평형 유지되도록 하기 위하여 측정용 선형부재(600)를 상부그립(104)와 하부그립(202)사이에 고정한 상태에서 추(501)를 조절하여 대응시킨 뒤 측정하는 구조를 갖는다.

즉, 상기 측정부(100)의 하중 평형구조는, 두 개의 풀리(101)(102)를 사이에 두고 일측은 중량 조절부(500)에 연결하고 타측은 측정용 선형부재(600)를 연결한 상부그립(104)에 연결하여 두 개의 풀리(101)(102) 사이에 와이어(103)가 연경된 상태로 평형이 유지되도록 한다.

상기 좌우 요동부(200)는 상기 측정부(100)에 체결된 측정용 선형부재(600)를 좌우 약 180°로 요동시켜 측정용 선형부재(600)에 인장력을 가하기 위한 구조로서 구동 회전력을 좌우 요동력으로 변환 구동시키게 된다.

즉, 첨부 도면 도 3에서 도시하는 바와같이 피니언 기어(203)의 좌우 요동으로 상기 평형 유지된 측정용 선형부재(600)를 좌우 180°로 요동시키게 되는 바, 피니언 기어(203)를 일단부에 형성하고 타단은 하부 그립(202)을 형성하는 중공형 회전체(201)로 이루어진다.

상기 동력 변환부(300)는 모터 구동에 의하여 편심 회전하는 캠 팔로워(404)에 대응하여 좌우 이동하기 위하여 원형의 가이드 공(302)을 중심부에 형성하고, 하단에는 상기 피니언 기어(203)에 대응하는 랙기어(303)를 형성하며, 뒷면에 설치된 수평상태의 가이드 바(304)를 따라 슬라이딩되는 가이드 부재(301)를 구비한다.

상기 모터 구동부(400)는 상기 좌우 요동부(300)에 회전동력을 가하기 위한 모터(402)와 구동축(403) 및 구동축(403)의 선단에 설치되어 상기 가이드 부재(301)의 가이드 공(302)에서 회전되도록 캠팔로워(404)를 회전원판(401)상에 편심 설치하여서 된다.

중량조절부(500)는 첨부 도면 도 5에서 도시하는 바와같이 받침대(503)와 고정바(502)사이에서 승강 가능한 승강대(504)를 설치하고, 승강대(504)상부에는 와이어(103)와 연결되면서 추(501)의 적재가 가능하게 구성하며, 승강대(504)의 하강상태를 근접센서(505)가 센싱하게 하여서 된다.

본 발명의 조립구조는 측정용 선형부재(600)와 추(501)가 두 개의 풀리(101)(102)를 사이에 두고 일측은 하중 인가용 추(501)에 연결되고, 타측은 좌우 요동부(300)의 하부 그립(202)에 연결된 와이어(103)가 측정용 선형부재(600)를 잡아당기도록 한 뒤 상기한 모터구동부(400)와 상기 좌우 요동부(300)사이에 동력변환부(300)가 연결된다. 즉, 모터(402)의 구동으로 회전되는 회전원판(401)에 형성된 캠 팔로워(404)는 좌우 요동부(200)의 회전체(201)의 피니언 기어(203)에 연결된 랙기어(303) 일체의 가이드 부재(301)내에 형성된 가이드 공(302)에서 캠 팔로워(404)가 회전운동을 함에 따라 하단의 피니언 기어(203)가 좌우 요동되면서 회전체(201)의 하부 그립(202)측을 역시 좌우 180°의 각도로 좌우 요동시켜 인장용 추(501)에 의하여 평형을 유지하던 측정용 선형부재(600)가 좌우로 당겨지면서 늘어나 변형량을 표시하게 되고 일정 횟수 좌우 요동후에는 절단되도록 하여서 된다.

이와같이 조립 구성된 본 발명의 측정 작동은 평형이 유지된 상태에서 모터 구동모터(402)를 구동시키면 구동축(403)의 선단에 설치된 캠 팔로워(404)의 회전 원운동으로 좌우 일정 거리 반복 이동하는 가이드 부재(301)의 하단 랙기어(303)가 회전체(202)의 피니언 기어(203)를 좌우 방향으로 반복 회동시킴에 따라 회전체(201)가 180°로 좌우 요동되어 측정용 선형부재(600)를 체결한 후단 하부 그립(202)도 좌우로 요동되므로 상기 중량조절부(500)의 중량을 오버하는 힘으로 좌우로 요동되다가 절단되면서 시험이 완료하게 된다. 이와같은 요동작동과정에서 선형 부재는 최대 변형량을 표시하고 절단 직전 까지의 요동 횟수를 표시하게 된다.

이와같이 본 발명은 회전동력을 직선운동으로 변환시키면서 일측을 고정하므로서 좌우 일정한 각으로 요동할 수 있는 요동원리를 적용한 새로운 인장력 측정구조를 제공하므로서 종래 일일이 수공적이고 원시적인 일측 고정된 선형부재를 당겨주므로서 늘어난 길이를 측정하던 방식에 비하여 그 측정 수치가 정확하고 작동구조가 간단해지는 효과가 있는 것이며, 본 발명은 또한 회전동력을 직선운동으로 반복 변환시켜 좌우 180°의 각도로 요동할 수 있는 요동원리를 적용한 새로운 인장력 측정구조를 제공하므로서 종래 일일이 수공적이고 원시적인 일측 고정된 선형부재를 당겨주므로서 늘어난 길이를 측정하던 방식에 비하여 그 측정 수치가 정확하고 작동구조가 단순 간단한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 선형 부재의 굴곡시험 및 인장강도 측정장치에 있어서,

   측정용 선형부재와 하중 인가용 추가 중력 작용방향으로 평형 유지되도록 하기 위하여 두 개의 벨트 와이어를 사이에 두고 일측은 하중 인가용 추를 현설하고 타측은 측정용 선형부재를 체결 현설하여 평형이 유지되도록 하는 측정부;

   상기 측정부에 체결된 측정용 선형부재를 좌우 약 45도로 요동시켜 측정용 선형부재에 인장력을 가하기 위하여 상기 모터 회전판에 설치된 캠팔로워와, 이 캠팔로워의 회전에 따라 직선 이동되는 가이드 부재와, 이 가이드 부재의 좌우 요동이 전달되는 회전체와, 이 회전체의 후단에서 상기 인장력 측정부와의 사이에 측정용 선형부재를 체결하기 위한 하부 그립으로 이루어지는 좌우 요동부; 및

   상기 좌우 요동부에 회전동력을 가하기 위한 모터 구동부를;

   포함하여 이루어지는 선형부재의 굴곡 및 인장력 측정장치.
2. 측정용 선형부재와 하중 인가용 추를 평형 유지한 상태에서 측정용 선형부재를 모터구동력을 좌우 요동력으로 변환시켜 굴곡 및 인장력을 측정하기 위한 선형부재의 굴곡 및 인장력 측정장치에 있어서,

   모터 구동에 의하여 편심 회전하는 캠 팔로워;

   상기 캠 팔로워에 대응하여 좌우 이동하기 위하여 중앙에 형성된 원형의 가이드 공과, 하단에 형성되어 상기 피니언 기어에 접설되는 랙기어 및 가이드 바를 따라 슬라이드되는 가이드 부재로 이루어진 동력변환수단; 및

   상기 랙기어에 접설되는 피니언 기어를 갖추고 피니언 기어의 좌우 요동으로 상기 평형 유지된 측정용 선형부재를 좌우 180도 요동시키기 위한 좌우 요동수단을 포함하여 이루어지는 선형부재의 굴곡 및 인장강도 측정장치.