KR20000025865A - Shank having excellent vibration proof characteristic - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방진 특성이 우수한 톱판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 톱판 재료의 사이에 항복 강도가 낮은 합금판을 삽입시킴으로써 방진 특성을 획기적으로 개선 톱판에 관한 것이다.The present invention relates to a top plate having excellent anti-vibration properties, and more particularly, to a top plate that significantly improves the anti-vibration properties by inserting an alloy plate having a low yield strength between conventional top plate materials.
채석상이나 건축에서 암석절단용으로 쓰이는 다이아몬드 톱은 도 1과 같은 형상을 가지며, 톱판 (shank)에 다이아몬드 팁 (diamond tip) (diamond segment라고도 한다)을 용접해 붙여 제작한다. 다이아몬드 팁은 인조 다이아몬드 분말을 소위 본드로 불리는 Co, Cu 등 분말에 섞어 소결하는 방법으로 제조한다.Diamond saws used for stone cutting in quarrying and construction have the shape shown in Figure 1, and are made by welding a diamond tip (also called a diamond segment) to a shank. Diamond tips are manufactured by sintering artificial diamond powder by mixing it with powders such as Co and Cu, called so-called bonds.
톱판의 재질은 SK5, SCH3 등의 강판을 많이 쓰는데 먼저 냉간 압연한 판재를 프레스를 이용하여 펀칭하거나 선반 가공으로 원판을 제작한다. 그 다음 프레스 금형을 이용하여 슬롯 (톱날이빨)를 만든 다음 두께를 맞추기 위하여 연마기로 연마한다.The top plate is made of steel sheets such as SK5 and SCH3. First, the cold rolled sheet is punched using a press or the original plate is manufactured by lathe machining. The slots (saw teeth) are then made using a press die and then polished with a grinder to match the thickness.
다이아몬드 톱은 회전시 다이아몬드 팁이 타격으로 가하게 되어 있어 진동이 톱날에 전달되고 이로 인하여 큰 소음이 발생하여 엄청난 소음 공해를 유발한다. 특히 이때 발생되는 금속성 소음은 불쾌감을 일으켜 민원의 대상이 되고 있다.When a diamond saw is rotated, the diamond tip is hit by a blow, so that vibration is transmitted to the saw blade, which generates a loud noise, which causes enormous noise pollution. Particularly, the metallic noise generated at this time causes discomfort and is subject to complaints.
이를 해결하기 위해서 오래 전부터 두 개의 강판을 스폿 용접 (spot welding)하여 사용해 왔다. 이 경우 두 개의 판 사이에서 충돌이 일어나 진동이 빨리 소멸되는 효과가 생겨 방진 효과가 발생되나 아직 미흡하다. 이 밖에 Fe-Cr, Fe-Al, Mn-Cu계 등의 방진합금의 응용이 시도되었으나, 항복 강도가 낮고 가격이 비싸다는 문제점 때문에 실용화되지 못하고 있다. 이 밖에 샌드위치 강판이라 불리는 수지복합강판이 제안될 수 있는데 이는 다이아몬드 팁의 접합이 불가능하여 역시 실용화되지 못하고 있다.To solve this problem, spot welding has been used for two steel plates for a long time. In this case, a collision occurs between the two plates, and the vibration is quickly extinguished, resulting in a dustproof effect, but it is still insufficient. In addition, application of anti-vibration alloys such as Fe-Cr, Fe-Al, Mn-Cu-based has been attempted, but has not been put to practical use due to low yield strength and high price. In addition, a resin composite steel sheet called a sandwich steel sheet may be proposed, which is not practical because it is impossible to bond diamond tips.
따라서, 본 발명은 종래의 톱판을 염가로 개량하므로써 방진 특성을 획기적으로 향상시키는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to significantly improve the dustproof characteristics by improving the conventional top plate at low cost.
도 1은 다이아몬드 톱의 형상을 보여준다.1 shows the shape of a diamond saw.
도 2는 종래의 톱판 및 본 발명에 따른 톱판의 변형량에 따른 진동 감쇠능을 보여준다.Figure 2 shows the vibration damping ability according to the deformation amount of the conventional top plate and the top plate according to the present invention.
도 3은 종래의 톱판 및 본 발명에 따른 톱판의 음압레벨을 보여준다.Figure 3 shows the sound pressure level of the conventional top plate and the top plate according to the present invention.
도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 톱판의 구조를 보여준다.4a to 4c show the structure of the top plate according to the invention.
본 발명은, 두 개 이상의 톱판 강판 사이에 상기 톱판 강판보다 항복 강도가 낮은 합금판, 바람직하게는 Al, Pb, Cu, Ni 중 선택되는 어느 한 원소의 합금판을 삽입하여 스폿 웰딩한 방진 특성이 우수한 톱판을 제공한다.According to the present invention, an anti-vibration property obtained by inserting an alloy plate having a lower yield strength than that of the top plate steel sheet, preferably an alloy plate of any one element selected from Al, Pb, Cu, and Ni is inserted between two or more top plate steel sheets. Provides an excellent top plate.
여기서 상기 강판의 두께가 서로 다른 것이 더욱 바람직하다.It is more preferable that the thickness of the steel sheet is different from each other.
본 발명은 두 개의 강판 사이에 항복강도가 낮아 쉽게 변형되는 Al (Pb, Cu, Ni등도 가능하다) 합금판을 삽입한 다음 스폿 웰딩하여 진동 감쇠능을 향상시킨 톱판에 관한 것이다. Al의 인장 압축의 소성변형이 빠른 속도로 반복되어 진동에너지가 열로서 소모된다. 이 원리를 절단용 톱판에 적용하여 소음을 감소시키는 것이다.The present invention relates to a top plate which inserts an Al (Pb, Cu, Ni, etc.) alloy plate which is easily deformed and has low yield strength between two steel sheets, and then spot welds to improve vibration damping ability. The plastic deformation of the tensile compression of Al is repeated at a high speed, and vibration energy is consumed as heat. This principle is applied to the cutting top plate to reduce noise.
본 발명의 Al 삽입 강판의 방진특성을 기존 강판과 비교하기 위해서 두께 2mm 강판 (A시편), 두께 1mm 강판 두 개를 스폿 웰딩한 강판 (B시편), B시편 사이에 0.2mm의 Al 합금판이 삽입된 강판 (C 시편), 두께가 1.2mm 및 0.8mm로 서로 다른 두께를 갖는 두 개의 강판 사이에 0.2mm의 Al 합금판을 삽입하고 스폿 용접한 강판 (D시편)을 제작하였다.In order to compare the dust-proof characteristics of the Al-inserted steel sheet of the present invention with a conventional steel sheet, a 0.2 mm-thick Al alloy sheet was inserted between a 2 mm thick steel sheet (A specimen), a spot welded steel sheet having two 1 mm thick steel sheets (B specimen), and a B specimen. A steel sheet (D specimen) was prepared by inserting a 0.2 mm Al alloy plate between two steel sheets having different thicknesses of 1.2 mm and 0.8 mm in thickness.
방진 성능을 정의하는데 고유 감쇠능 SDC (%) (Specific Damping Capacity)가 일반적으로 사용되는데 SDC는Specific damping capacity (SDC (%)) is commonly used to define dustproof performance.
SDC (%) = (n번째 진폭2- (n+1)번째의 진폭2) / n번째 진폭2 SDC (%) = (n th amplitude 2- (n + 1) th amplitude 2 ) / n th amplitude 2
로 정의하여 이 SDC는 n번째 진폭에서의 값으로 진동이 1주기 진행될 때 손실되는 에너지 비율을 의미한다.This SDC is the value at the nth amplitude, and it is the ratio of energy lost when the vibration progresses by one cycle.
상기의 4가지 시편으로부터 구한 SDC를 계산하여 도시하면 도 2와 같으며 SDC는 진폭에 의존한 것으로 나타난다. A 시편의 경우 SDC값이 1% 이하로 매우 낮으며 실제 진동 시험 중에 발생되는 소음과 공기저항을 고려하면 방진효과가 거의 없다. 두 개의 강판을 스폿 웰딩한 B시편의 경우 방진효과가 약간 상승하나 낮은 진폭의 진동에서는 그다지 큰 효과가 없다. Al이 삽입된 본 발명의 C와 D시편에서는 매우 높은 SDC 값이 나타나 Al 합금판의 삽입 효과가 매우 높음을 알 수 있다. 이는 강판의 두께가 같으면 Al 합금판이 한 가운데 있어 진동시 변형율의 변화가 작으나, 두께가 다르면 Al 합금판이 한 가운데에서 벗어나 있어 진동시 변형율 변화가 커지게 되기 때문이다.The calculated SDC obtained from the four specimens is shown in FIG. 2, and the SDC is dependent on the amplitude. For specimen A, the SDC value is very low, less than 1%, and there is little dustproofing effect considering the noise and air resistance generated during the actual vibration test. In the case of spot welded B steel sheet with two steel plates, the dust-proof effect is slightly increased, but it is not so effective at low amplitude vibration. In the C and D specimens of the present invention in which Al is inserted, a very high SDC value appears, indicating that the insertion effect of the Al alloy plate is very high. This is because if the thickness of the steel sheet is the same, the Al alloy plate is in the middle, so that the change in strain during vibration is small, but if the thickness is different, the Al alloy plate is out of the center and the strain in vibration is increased.
상기의 4가지 구조를 이용한 지름 200mm의 다이아몬드 톱을 제작하여 암석을 절단하면서 발생되는 소음을 측정한 결과는 도 3과 같다. 상기 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 Al판의 삽입에 의해서 25dB 이상의 매우 큰 소음 감소 효과를 얻을 수 있었다. 특히 모터의 공회전시 발생되는 소음이 86dB 정도임을 감안하면 본 발명품은 절단시에 거의 소음을 발생시키지 않음을 알 수 있다. 이는 불쾌한 금속음이 나지 않음을 의미한다.As a result of measuring the noise generated while cutting the rock by making a diamond saw having a diameter of 200mm using the four structures described above is as shown in FIG. As can be seen from the figure, by inserting the Al plate, a very large noise reduction effect of 25 dB or more was obtained. In particular, considering that the noise generated during idling of the motor is about 86dB, it can be seen that the present invention produces little noise during cutting. This means no unpleasant metal sounds.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명이 암석 절단용 다이아몬드 톱판 뿐만 아니라 목재, 수지 또는 금속 절단용 톱판에도 적용될 수 있음을 보여준다. 도 4a는 상술한 바와 같은 암석 절단용 다이아몬드 톱판에 적용된 예를 보여주고, 도 4b 및 4c는 목재 또는 아크릴과 같은 수지 절단에 사용되거나, 또는 금속의 절단에 사용되는 톱판의 형상과 본 발명이 적용되는 경우의 실시예를 도식적으로 보여준다.4a to 4c show that the present invention can be applied not only to diamond top plates for rock cutting but also to wood, resin or metal cutting top plates. Figure 4a shows an example applied to the diamond saw plate for rock cutting as described above, Figures 4b and 4c is used for cutting resin such as wood or acrylic, or the shape of the top plate used for cutting metal and the present invention is applied An example of the case is shown schematically.
샹크에 Al 합금판과 같이 항복강도가 낮은 합금판을 삽입하는 간단한 공정으로 25dB 이상의 소음 감소 효과를 가져온다. 특히 본 발명의 톱판을 이용하여 금속이 소음이 거의 들리지 않아 작업 환경 및 생활 환경의 쾌적화에 크게 기여할 것이다.A simple process of inserting alloy plates with low yield strength, such as Al alloy plates, into the shank results in noise reduction of more than 25 dB. In particular, using the top plate of the present invention, almost no noise in the metal will greatly contribute to the comfort of the working environment and living environment.
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