KR200291236Y1 - 충격압축 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 충격 완충기 등의 제품 성능을 시험하고 재료나 부품의 압축정도를 측정하는 시험장치에 관한 것으로서, 특히 유압엑튜에이터 구성에 가스의 팽창 및 압축력을 이용하여 충격력으로 시험이 이루어지도록 함으로써 신속하고 정밀측정이 가능한 충격압축 시험장치에 관한 것이다.

본 고안은 유압밸브(13)를 구비하는 유압유니트(11); 유압유니트(11)로부터 공급되는 오일에 의해 시험 대상물을 급격히 하강시키는 유압실린더(20); 상기 유압실린더의 피스톤로드(22) 하방에 설치되는 로드셀(12); 상기 유압유니트(11)로부터 공급되는 오일에 의해 유압실린더(20)의 오일을 배출시키는 배기실린더(30); 및 시험 대상물의 위치측정이 이루어지도록 상기 유압실린더(20)상에 설치되는 변위계(40);를 포함하는 구성을 특징으로 한다.

Description

충격압축 시험장치{A testing machine for compress performance}

본 고안은 충격 완충기 등의 제품 성능을 시험하고 재료나 부품의 압축정도를 측정하는 시험장치에 관한 것으로서, 특히 유압엑튜에이터 구성에 가스의 팽창 및 압축력을 이용하여 충격력으로 시험이 이루어지도록 함으로써 신속하고 정밀측정이 가능한 충격압축 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 재료나 부품의 인장력, 압축력, 전단력 등의 성능실험장치는 인장 및 압축실험시 힘의 정밀측정센서로서 로드셀(load cell)이 이용되고 있고, 이러한 로드셀은 감지부의 스트레인 상태를 출력하여 측정 대상물의 인장력, 압축력 및 전단력 등의 변형을 측정할 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 로드셀을 이용한 인장 및 압축실험장치에서는 측정 대상물을 파지하기 위한 별도의 그립(grip)과, 이를 압축방향 또는 인장방향으로 구동하기 위한 유압엑튜에이터가 요구된다.

그런데 종래의 압축 또는 인장시험장치는 그 구조가 복잡해지고 단가상승이 발생하게 되며 유압엑튜에이터를 구성하는 실린더 로드의 더딘 전후진 작동에 따른 작업성 및 정밀측정이 저하되며 특히 실험 대상물의 반복적인 측정작업을 충족시킬 수 없으며 이러한 문제점을 감안한다면 고가의 외국장비를 활용하거나 수입품으로 대체하여야만 하는 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본고안의 목적은 유압엑튜에이터 구성에 가스의 팽창 및 압축력을 이용함으로써 신속한 정밀측정이 가능하고, 대상물의 반복적인 측정작업이 원활하게 이루어질 수 있으며, 수입품의 대체효과를 기대할 수 있는 충격압축 시험장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 충격압축 시험장치는 유압밸브를 구비하는 유압유니트; 유압유니트로부터 공급되는 오일에 의해 시험 대상물을 급격히 하강시키는 유압실린더; 상기 유압실린더의 피스톤로드 하방에 설치되는 로드셀; 상기 유압유니트로부터 공급되는 오일에 의해 유압실린더의 오일을 배출시키는 배기실린더; 및 시험 대상물의 위치측정이 이루어지도록 상기 유압실린더상에 설치되는 변위계;를 포함하는 구성을 특징으로 한다.

또한 원활한 배기작용이 가능하도록 상기 배기실린더의 배기유로상에 보조 오일탱크가 더 구성됨을 특징으로 한다.

상기 구성으로 된 본 고안은 피스톤로드의 장착해드에 시험 대상물을 장착시킨 상태에서 유압유니트를 가동시키게 되면 유압실린더에 유압이 공급되어 피스톤을 상승시키게 되고 이에 따라 가스실이 압축되며, 다음 동작으로 배기실린더에 유압이 공급되면 배기밸브 피스톤의 상승으로 유압실린더와 배기실린더가 연통되는 것에 의해 유압실린더의 압축된 가스실의 팽창력으로 피스톤을 급격히 하강시키게 되며, 이에 따라 피스톤로드에 장착된 대상물이 그 하방의 로드셀에 충격적으로 접촉되는 것과 함께 변위계의 위치변경으로 상기 변위계의 거리변경에 따른 로드셀에 미치는 토크의 측정이 이루어진다.

도 1은 본 고안에 따른 압축 시험장치의 단면 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 압축 시험장치의 작동상태를 나타내는 단면 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1:(시험)대상물 11: 유압유니트

12: 로드셀 13: 유압밸브

14,15: 오일공급관 16: 연결관

20: 유압실린더 21,32: 피스톤

22,33: 피스톤로드 23: 장착해드

30: 배기실린더 31: 격벽

34: 개폐볼 35: 조정스크류

36: 스프링 37: 배기유로

38: 보조 오일탱크 40: 변위계

41: 변위계 로드 G: 가스실

O: 오일실

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 상술한다.

도 1은 본 고안에 따른 압축 시험장치의 단면 구성도, 도 2는 본 고안에 따른 압축 시험장치의 작동상태를 나타내는 단면 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 고안의 압축 시험장치는 유압밸브(13)를 구비하는 유압유니트(11), 유압유니트(11)로부터 공급되는 오일에 의해 시험 대상물을 급격히 하강시키는 유압실린더(20), 상기 유압실린더의 피스톤로드(22) 하방에 설치되는 로드셀(12), 상기 유압유니트(11)로부터 공급되는 오일에 의해 유압실린더(20)의 오일을 배출시키는 배기실린더(30), 및 시험 대상물의 위치측정이 이루어지도록 상기 유압실린더(20)상에 설치되는 변위계(40)로 대별된다.

상기 유압실린더(20) 및 배기실린더(30)는 오일공급관(14)(15)을 통해 유압유니트(11)의 유압밸브(13)에 연결되는 것과 함께 연결관(16)으로 서로 연통 연결된다.

상기 유압실린더(20)는 피스톤(21)을 중심으로 상방에 가스실(G)이, 하방에 오일실(O)이 구획 형성되고, 상기 피스톤(21)의 피스톤로드(22) 선단에는 시험대상물을 장착시키는 장착해드(23)가 설치된다.

배기실린더(30)는 격벽(31)에 의해 단위 실린더로 형성되는 것으로서 그 하방으로 배기유로(37)가 일체로 형성되어 유압유니트(11)에 연결되고, 배기밸브 피스톤(32), 상기 피스톤(32)의 피스톤로드(33) 선단에 설치되어 상기 배기유로(37)를 개폐시키는 개폐볼(34), 상기 피스톤(32)의 작동거리를 조정하는조정스크류(35), 및 상기 피스톤(32)을 하강 방향으로 탄지시키는 스프링(36)을 포함하고, 배기유로(34)상에 보조 오일탱크(38)가 더 설치된다.

변위계(40)는 상기 유압실린더(20)의 외벽에 고정 설치되고, 변위계(40)를 따라 슬라이드 이동되도록 유압실린더(20)의 피스톤로드(22)상에 변위계 로드(41)가 설치된다.

상기 유압실린더(20)의 가스실(G)에 충진되는 가스는 질소가스인 것이 바람직하다.

또한 도시되지는 않았지만 상기 로드셀(12) 및 변위계(40)에는 콘트롤박스 및 컴퓨터가 최종 연결 구성됨은 물론이다.

미설명 부호 "1"은 시험 대상물이다.

상기 구성으로 된 본 고안의 작용효과를 설명한다.

도 1에서와 같이 시험전 상태에서는 유압실린더(20)의 피스톤로드(22)가 로드셀(12)로부터 들려있는 상태를 유지하게 되고, 그러한 상태에서 피스톤로드(22)의 선단에 설치된 장착해드(23)를 통해 시험 대상물(1)을 장착시킨다.

본 고안에서는 상기 시험 대상물(1)로 자동차나 산업현장에서 다양하게 쓰이는 충격완충기를 채택하였다.

상기 대상물의 장착상태를 유지하기 위한 동작을 살펴보면 유압유니트(11)를 가동시키게 되면 유압밸브(13) 및 오일공급관(14)을 통해 오일이 유압실린더(20)로 공급되어 피스톤(21)을 소정위치로 상승시키게 되고, 이에 따라 상방의 가스실(G)은 심하게 압축된 상태를 유지한다.

이 때 배기실린더(30)에서는 스프링(36)력에 의해 개폐볼(34)이 하강하여 배기유로(37)가 폐쇄된 상태이다.

따라서 유압실린더(20)의 가스실(G)은 피스톤(22)의 상승거리에 비례하여 압축되는 단계를 유지한다.

다음으로 유압유니트(11)를 재가동시키게 되면 유압밸브(13)의 작동에 의해 유압실린더(20)로의 오일공급이 차단된 후 배기실린더(30)로 오일이 공급되어져 배기실린더의 피스톤(32)을 상승시키게 되고, 그 상승이동은 조정스크류(35)에 접촉됨으로써 완료된다.

피스톤(32)의 상승에 따라 피스톤로드(33)에 설치된 개폐볼(34)이 들리어 배기유로(37)를 개방시키게 되고, 이에 따라 유압실린더(20)의 오일실(O)에 충진된 오일은 연결관(16)을 통해 빠져나와 유압유니트(11)내로 순환 유입된다.

순환 유입되는 과정에서의 오일은 보조 오일탱크(38)를 통과하게 됨으로써 그 유입속도가 신속하고도 원활하게 이루어진다.

이 때 본 고안의 핵심 기술인 피스톤로드(22)의 자동하강이 개시된다. 즉 유압실린더(20)의 상부에 형성된 가스실(G)은 심하게 압축된 상태에서 그 압축력이 해제되는 것에 의해 반대로 팽창력이 급격히 발생되어 피스톤(21)을 강하게 밀어내리게 되고, 이에 따라 하강하는 피스톤로드(22)의 장착해드(23)에 장착된 대상물(1)은 하방의 로드셀(12)에 충격적으로 접촉되는 것이다.

또한 피스톤로드(22)의 하강에 따라 변위계(40)의 변위계 로드(41) 역시 하강하게 된다.

따라서 로드셀(12)에 접촉 충격되는 것과 함께 변위계(40)의 위치변경으로 상기 변위계(40)의 거리변경에 따른 로드셀(12)에 미치는 압축 토크량이 체크되고, 그 체크량은 도시되지 않은 콘트롤박스 및 컴퓨터를 통해 디스플레이된.

한편 하나의 대상물(1) 압축시험이 완료되면 전술한 바와 같이 피스톤로드(22)의 상승동작에 따른 준비단계 및 세팅단계가 되어 새로운 대상물을 장착시킨 상태에서 충격압축시험이 반복적으로 행해진다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 유압엑튜에이터 구성에 가스의 팽창 및 압축력을 이용함으로써 신속한 정밀측정이 가능하고, 대상물의 반복적인 측정작업이 원활하게 이루어질 수 있으며, 수입품의 대체효과를 기대할 수 있는 등의 효과가 있다.

본 고안은 기재된 구체예 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 고안이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 실용신안등록청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (4)

1. 유압밸브(13)를 구비하는 유압유니트(11); 유압유니트(11)로부터 공급되는 오일에 의해 시험 대상물을 급격히 하강시키는 유압실린더(20); 상기 유압실린더의 피스톤로드(22) 하방에 설치되는 로드셀(12); 상기 유압유니트(11)로부터 공급되는 오일에 의해 유압실린더(20)의 오일을 배출시키는 배기실린더(30); 및 시험 대상물의 위치측정이 이루어지도록 상기 유압실린더(20)상에 설치되는 변위계(40);를 포함하는 구성을 특징으로 하는 충격압축 시험기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유압실린더(20)는 배기실린더(30)와 연결관(16)으로 연결되고, 오일공급관(14)(15)을 통해 유압유니트(11)의 유압밸브(13)에 연결되며, 피스톤(21)을 중심으로 상방에 가스실(G)이, 하방에 오일실(O)이 구획 형성되고, 상기 피스톤(21)의 피스톤로드(22) 선단에는 시험대상물을 장착시키는 장착해드(23)가 설치됨을 특징으로 하는 충격압축 시험기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 배기실린더(30)는 격벽(31)에 의해 단위 실린더로 형성되고, 그 하방으로 배기유로(37)가 일체로 형성되어 유압유니트(11)에 연결되며, 배기밸브 피스톤(32), 상기 피스톤(32)의 피스톤로드(33) 선단에 설치되어 상기 배기유로(37)를 개폐시키는 개폐볼(34), 상기 피스톤(32)의 작동거리를 조정하는 조정스크류(35), 및 상기 피스톤(32)을 하강방향으로 탄지시키는 스프링(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 충격압축 시험기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 배기실린더(30)의 배기유로(37)상에 보조 오일탱크(38)가 더 구성됨을 특징으로 하는 압축 시험장치.