KR20000014141U - 굴삭기용 핀-부시 조인트의 내구 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 굴삭기의 프론트 관절부위에 사용되는 핀-부시 조인트의 접촉면 마찰특성과 내구특성을 시험하기 위한 굴삭기용 핀-부시 조인트의 내구 시험장치에 관한 것으로, 굴삭기용 핀-부시의 조인트 내구 시험을 위한 장치에 있어서,

베이스(20)와;

상기 베이스(20)상에 회전자재되게 설치된 한쌍의 구동롤러(30,32)와;

상기 한쌍의 구동롤러(30,32)중 어느 하나에 기어 동력전달수단을 통하여 회전력을 가하는 유압모터(50)와;

상기 구동롤러(30,32)의 회전력을 전달받는 핀-부시 조립체(40)를 지지하는 지지대(60)와;

상기 지지대(60)를 통하여 핀-부시 조립체(40)의 핀(43)에 하중을 인가하도록 상기 베이스(20)의 상방에 배설된 유압액튜에이터(70)와;

상기 유압액튜에이터(70)와 지지대(60)의 사이에 설치되어 핀(43)에 인가되는 하중을 센싱하는 로드셀(80)을 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

굴삭기용 핀-부시 조인트의 내구 시험장치

본 고안은 굴삭기의 프론트 관절부위에 사용되는 핀-부시 조인트의 접촉면 마찰특성과 내구특성을 시험하기 위한 굴삭기용 핀-부시 조인트의 내구 시험장치에 관한 것이다.

굴삭기의 프론트(front) 관절 부위는 부시(bush)와 핀(pin)으로 구성되어 있고, 부시는 보스(boss)의 내면에 압입되어 있다. 원할한 회전운동을 유지하기 위하여 핀과 부시의 접촉면은 적절한 마찰계수를 유지해야 하며, 이를 위하여 실제 환경에서는 수시로 핀과 부시의 접촉면에 그리이스를 주입하여 과도한 마찰계수의 증가와 소착을 방지하고 있다.

사용환경에서의 그리이스 급지주기는 핀과 부시의 재질, 표면상태, 열처리 사양에 따라 달라진다. 급지주기의 시험과 예측은 핀과 부시의 개발단계에서 매우 중요하다.

종래에는 이를 위해 차량 장착시험방법으로, 도 4에서와 같이 굴삭기(1)의 조인트부(5)에 시험하고자 하는 핀과 부시를 직접 삽입하여 시험하는 것으로, 실제 사용조건에서 핀과 부시의 조인트를 평가하므로 마찰특성의 평가는 비교적 정확한데 반해 반복 재현성이 떨어지며 시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.

다른 방법의 시편채취방법은 핀과 부시에서 마찰시험용 시편을 채취하여 마모시험기에 시편을 장착하여 마찰특성을 시험하는 것으로, 반족 재현성이 있고 시험수행이 용이하나, 핀-부시의 조인트의 외전운동 구현이 안되며 그리이스의 윤활작용에 의한 효과를 반영하기가 어려운 단점이 있었다.

따라서 이를 평가하는 시험장치를 개발하게 되었다.

본 고안 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 굴삭기의 프론트 관절부위에 사용되는 핀-부시 조인트의 접촉면 마찰특성과 내구특성을 시험하기 위한 굴삭기용 핀-부시 조인트의 내구 시험장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단은,

굴삭기용 핀-부시의 조인트 내구 시험을 위한 장치에 있어서,

베이스(20)와;

상기 베이스(20)상에 회전자재되게 설치된 한쌍의 구동롤러(30,32)와;

상기 한쌍의 구동롤러(30,32)중 어느 하나에 기어 동력전달수단을 통하여 회전력을 가하는 유압모터(50)와;

상기 구동롤러(30,32)의 회전력을 전달받는 핀-부시 조립체(40)를 지지하는 지지대(60)와;

상기 지지대(60)를 통하여 핀-부시 조립체(40)의 핀(43)에 하중을 인가하도록 상기 베이스(20)의 상방에 배설된 유압액튜에이터(70)와;

상기 유압액튜에이터(70)와 지지대(60)의 사이에 설치되어 핀(43)에 인가되는 하중을 센싱하는 로드셀(80)을 포함한 것을 특징으로 한다.

도 1,2는 본 고안에 따른 핀-부시 내구시험장치의 정면도 및 일측면도.

도 3은 도 1의 요부 구성도로서 핀-부시 조인트 부분과 구동롤러의 작동상태도.

도 4는 본 고안의 적용대상인 핀-부시 조인트가 적용되는 굴삭기의 관절부위도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

20 : 베이스 30,32 : 구동롤러

50 : 유압모터 60 : 지지대

70 : 유압액튜에이터 80 : 로드셀

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1,2는 본 고안에 따른 부시 내구시험장치의 정면도 및 일측면도이고, 도 3은 도 1의 요부 구성도로서 핀-부시 조인트 부분과 구동롤러의 작동상태도이다.

본 고안에 따른 핀-부시 내구시험장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(F)상에 베이스(20)와 컬럼(22)이 장착되어 있고, 상기 베이스(20)에는 핀-부시조립체(40)의 부시(42)에 회전력을 가하기 위한 한쌍의 구동롤러(30,32)가 회전자재되게 설치되어 있다.(도 3참조)

이때 한쌍의 구동롤러(30,32)를 설치한 이유는 핀(43)에 인가되는 하중(W)에 의하여 보스(41)의 접촉면에 불안정한 요동이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

상기 한쌍의 구동롤러(30,32)중 일측 구동롤러(30)에는 기어(33)가 연결되어 있고, 이 기어(33)는 피니언(34)이 이맞물림되어 있고, 상기 피니언(34)은 상기 구동롤러(30)를 구동시키기 위한 유압모터(50)의 출력축에 연결되어 있다.

즉, 상기 구동모터(50)가 구동하게 되면 피니언(34)과 기어(33)의 이물림을 통한 동력전달로 구동롤러(30)가 회전구동하게 되어 있다.

한편, 상기 한쌍의 구동롤러(30,32)의 상방에는 컬럼(22)측에 유압액튜에이터(70)가 장착되어 있고, 이 액튜에이터(70)에는 핀-부시 조립체(40)의 핀(43)에 수직 하중을 인가시킬 시 이를 측정하는 로드셀(80)이 연결되어 있고, 이 로드셀(80)의 하단에는 핀-부시 조립체(40)의 핀(43)을 지지하기 위한 지지대(60)가 연결되어 있다,

따라서 상기 유압액튜에이터(70)가 작동하게 되면 로드셀(80) 및 지지대(60)를 통해 핀-부시 조립체(40)의 핀(43)에 수직 하중을 인가하게 되어 있다.

이때, 상기 핀-부시 조립체(40)의 보스(41) 외면과 구동롤러(30,32)의 외면에 기어를 가공하여 접촉면의 미끄러짐을 방지하게 되어 있다.

이와 같이 구성된 핀 부시 조인트의 내구 시험장치에 마찰계수의 측정을 위해서 유압모터(50)로 구동되는 피니언(34)의 축에 스트레인게이지(straingage)를 부착하여 브리지(bridge)회로를 구성하고, 접촉면의 온도를 측정하기 위해 핀(43)의 표면에 써모스터(thermocouple)(Ｋ-타입)을 부착한다.

한편, 구동롤러(30)의 회전각도는 구동롤러(30 또는 32)의 회전축에 가변저항을 부착하여 제어한다.

이같은 상태에서 제어컨트롤에서 유압액튜에이터(70)를 작동시키면 로드셀(80)을 통해 액튜에이터(70)의 작동력이 핀(43)에 하중이 인가되고 핀(43)의 움직임은 제한되고 로드셀(80)로부터 인가된 하중이 측정된다.

이때 유압모터(50)를 구동시키게 되면, 구동력이 피니언(34)과 기어(33)를 통해 구동롤러(30)가 회전 구동하고, 동시에 구동롤러(30)에 이물림된 보스(41)를 통해 구동롤러(32)가 동시에 회전한다.

이렇게 되면 핀(43)과 부시(42)의 사이에는 핀(43)에 인가된 하중으로 인한 수직항력과 마찰력(보스의 회전토르크와 보스의 반지름으로 산출됨)이 발생되며, 이들로부터 접촉면의 마찰계수 및 온도를 측정하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 핀-부시 조인트 시험장치가 2개의 구동롤러를 사용하여 편하중에 의한 불안정을 해결하였고, 회전력을 가하는 구동롤러와 보스면의 미끄러짐이 방지되어 실제 굴삭기에서와 동일한 접촉방식을 구현할 수 있다.

따라서 본 고안은 핀-부시 조인트의 마찰특성에 대한 정량적이고 재현성있는 시험평가를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 굴삭기용 핀-부시의 조인트 내구 시험을 위한 장치에 있어서,

   베이스(20)와;

   상기 베이스(20)상에 회전자재되게 설치된 한쌍의 구동롤러(30,32)와;

   상기 한쌍의 구동롤러(30,32)중 어느 하나에 기어 동력전달수단을 통하여 회전력을 가하는 유압모터(50)와;

   상기 구동롤러(30,32)의 회전력을 전달받는 핀-부시 조립체(40)를 지지하는 지지대(60)와;

   상기 지지대(60)를 통하여 핀-부시 조립체(40)의 핀(43)에 하중을 인가하도록 상기 베이스(20)의 상방에 배설된 유압액튜에이터(70)와;

   상기 유압액튜에이터(70)와 지지대(60)의 사이에 설치되어 핀(43)에 인가되는 하중을 센싱하는 로드셀(80)을 포함한 것을 특징으로 하는 굴삭기용 핀-부시 조인트의 내구 시험장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 핀-부시 조립체(40)의 보스(41) 외면과 구동롤러(30,32)의 외면에 기어를 가공하여 접촉면의 미끄러짐을 방지한 것을 특징으로 하는 굴삭기용 핀부시 조인트의 내구 시험장치.