KR200388188Y1 - The apparatus of safety experience to educate - Google Patents
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Abstract
본 고안은 교육용 안전체험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건설/토목공사 및 기타산업현장에서 발생하는 낙하비례사고의 예방차원에서 근로자들이 직접 낙하비례사고를 체험하고 안전모와 안전화 착용의 중요성을 느껴 공사현장에서 안전모/안전화 착용을 의무화하게 하는 교육용 안전체험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a safety experience device for education. More specifically, in order to prevent falling proportional accidents occurring in construction / civil works and other industrial sites, workers directly experience falling proportional accidents and feel the importance of wearing safety helmets and safety shoes. The present invention relates to an educational safety experience device that requires the wearing of a hard hat / safety shoes at a construction site.
이에 본 고안은 1대의 에어콤프레셔와 공압실린더, 솔레노이드 밸브, 압력제어밸브, 퀵밸브, 제어스위치, 2축 암(Arm)부재 등을 이용하여 안전모/안전화에 충격을 가하는 낙하추를 공압실린더의 상승 및 하강운동을 이용하여 낙하함으로서 체험감을 극대화 할 수 있는 교육용 안전체험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention uses a single air compressor, a pneumatic cylinder, a solenoid valve, a pressure control valve, a quick valve, a control switch, a two-axis arm member, and the like to raise the pneumatic cylinder with a drop weight that impacts the helmet / safety shoes. And the purpose of providing a safety training device for education that can maximize the experience by falling by using the falling exercise.
Description
본 고안은 교육용 안전체험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건설/토목공사현장에서 발생하는 낙하비례사고의 예방차원에서 건설/토목 근로자들이 직접 낙하비례사고를 체험하고 안전모와 안전화 착용의 필요성을 느껴 공사현장에서 안전모/안전화 착용을 의무화하게 하여 낙하비례사고를 사전에 미리 방지할 수 있는 건설공사 현장용 안전모 및 안전화의 안전체험 교육장치에 관한 것이다.The present invention relates to an educational safety experience device. More specifically, in order to prevent falling proportional accidents occurring at construction / civil works sites, construction / civil workers directly experience falling proportional accidents and feel the necessity of wearing safety helmets and safety shoes. The present invention relates to a safety helmet for construction sites and a safety experience education device for safety shoes that can prevent a fall proportional accident in advance by requiring a helmet / safety shoes to be worn at a construction site.
해마다 건설현장에서는 다양한 형태의 안전사고가 발생하고 있다. 이러한 사고의 유형을 살펴보면, 사고의 예측이 가능했음에도 불구하고 단순한 실수로 인해 발생하는 사고가 있고, 전혀 예상치 못한 부분에서 발생하는 사고가 있다.Every year, various types of safety accidents occur at construction sites. Looking at these types of accidents, there are accidents that are caused by simple mistakes, even though they were predictable, and accidents that occur in unexpected places.
그러나 이와 같이 사고의 예측이 가능함에도 해마다 줄어들지 않고 있는 사고 원인의 대부분은 사고의 가능성 및 위험성에 대한 지식이 없고, 사고를 단순히 남의 일이라고 느끼는 안이한 태도로 인해 발생하게 된다.However, most of the causes of accidents that are not diminishing year after year even though they are predictable are caused by the lack of knowledge of the possibility and danger of the accidents, and the uneasy attitude that the accidents are simply others' work.
대기업의 경우, 자체적으로 교육을 시키거나 공사현장에 많은 경고판 등을 준비하고 있으며, 여러 교육기관 등에서도 사고를 방지하기 위한 다양한 프로그램을 제공하고 있지만 일정 수준 이상의 효과를 기대하기는 어려운 실정이다. 즉, 아무리 교육을 시켜도 공사현장에서 일하는 근로자들 개개인이 사고의 가능성 및 위험성에 대해 직접 피부로 느끼지 않는한 사고는 줄어들 수 없기 때문이다.In case of large corporations, they provide their own education or prepare a lot of warning signs on construction sites, and various educational institutions provide various programs to prevent accidents, but it is difficult to expect more than a certain level of effect. In other words, no matter how much education, the accidents cannot be reduced unless the workers working at the construction site directly feel the possibility and danger of the accident.
이뿐만 아니라 지금까지 건설현장에서 일하는 근로자들에게 현실감 있는 체험학습이 가능한 교육시스템이 없었기 때문에 보다 실효성있는 안전교육이 이루어지지 않고 있으며, 이러한 사실이 크고 작은 안전사고로 이어져서 많은 인명피해 및 물적 피해를 야기시키는 요인으로서 작용하고 있다.In addition, more effective safety education has not been achieved since there was no educational system that enables workers to work at the construction site in a realistic way, and this fact led to large and small safety accidents, resulting in many casualties and material damages. It acts as a factor that causes.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 건설현장에 사용되는 안전모 및 안전화에 충격을 가하는 낙하추를 공압실린더의 상승 및 하강운동을 이용하여 낙하함으로서 보다 안전하면서도 체험감을 극대화 할 수 있는 교육용 안전체험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by dropping the dropping weight impacting the hard hat and safety shoes used in the construction site using the pneumatic cylinder up and down movement for more safe and educational experience The purpose is to provide a safety experience device.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치는 Educational safety experience device according to the present invention to achieve the above object
박스형상의 컨트롤 판넬 측면 일측에 설치되어 압축공기를 내보내는 에어컴프레셔(10)와;An air compressor (10) installed at one side of a box-shaped control panel to discharge compressed air;
그 에어컴프레셔(10)에서 생성된 압축공기를 시스템 사용 압력보다 조금 높게 설정되도록 제어하는 압력제어밸브(20)와;A pressure control valve 20 for controlling the compressed air generated by the air compressor 10 to be set slightly higher than the system use pressure;
그 압력제어밸브(20) 측면에 설치되어 압축공기의 방향을 제어하는 솔레노이드밸브(30)와;A solenoid valve (30) installed at the side of the pressure control valve (20) to control the direction of the compressed air;
그 솔레노이드밸브(30) 일측에 연결되어 공압실린더의 상승/하강방향 및 하강속도를 제어하는 제어스위치(40)와;A control switch 40 connected to one side of the solenoid valve 30 to control an up / down direction and a down speed of the pneumatic cylinder;
컨트롤 판넬 상단면 일측에 설치되어 솔레노이드밸브(30)를 통해 압축공기의 에너지를 상승 및 하강 왕복운동으로 변환하는 공압실린더(50)와;A pneumatic cylinder (50) installed on one side of an upper surface of the control panel and converting energy of the compressed air into an upward and downward reciprocating motion through the solenoid valve 30;
그 공압실린더(50)의 하단 일측에 설치되어 압축공기의 유량을 조절하여 공압실린더의 하강속도를 제어하는 퀵밸브(60)와;A quick valve 60 installed at one side of the lower end of the pneumatic cylinder 50 to control a descending speed of the pneumatic cylinder by adjusting a flow rate of the compressed air;
''형상으로 이루어져서, 상기 공압실린더(50)의 상단 일측에 설치되고 2축 관절운동으로 원통형상의 추를 낙하시키고, 원상태로 복원되도록 하는 2축 암(Arm)부재(70)로 구성됨으로서 달성된다.' 'As a shape, it is achieved by being configured on the upper side of the pneumatic cylinder 50 and composed of a biaxial arm member (70) to drop the cylindrical weight by the two-axis joint movement, and to be restored to its original state.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings as follows.
도1은 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치에 관한 구성도에 관한 것으로, 이는 에어콤프레셔(10), 압력제어밸브(20), 솔레노이드 밸브(30), 제어스위치(40), 공압실린더(50), 퀵밸브(60), 2축 암(Arm)부재(70)로 구성된다.1 is related to the configuration of the educational safety experience apparatus according to the present invention, which is an air compressor 10, pressure control valve 20, solenoid valve 30, control switch 40, pneumatic cylinder 50 , A quick valve 60, and a biaxial arm member 70.
상기 에어콤프레셔(10)는 에어탱크에 압축된 압축공기를 시스템쪽으로 내보내는 것으로, 박스형상의 컨트롤 판넬 측면 일측에 설치된다.The air compressor 10 is to discharge the compressed air compressed in the air tank toward the system, it is installed on one side of the box-shaped control panel.
상기 압력제어밸브(20)는 에어컴프레셔(10)에서 생성된 압축공기를 시스템 사용 압력보다 조금 높게 설정되도록 제어하는 것으로, 에어컴프레셔(10) 일측에 연결되어 솔레노이드밸브(30)와 연결되도록 설치된다.The pressure control valve 20 is to control the compressed air generated by the air compressor 10 to be set slightly higher than the system use pressure, it is connected to one side of the air compressor 10 is installed to be connected to the solenoid valve 30. .
상기 솔레노이드밸브(30)는 제어스위치(40)의 "상(Up)스위치"와 "하(Down)스위치"의 선택모드에 따라 압축공기의 방향을 제어하는 것으로, 압력제어밸브(20)와 연결되어 컨트롤 판넬 상단 일측면에 설치된다.The solenoid valve 30 controls the direction of the compressed air according to the selection mode of the "up switch" and "down switch" of the control switch 40, the connection to the pressure control valve 20 It is installed on one side of the top of the control panel.
즉, 제어스위치(40)의 "상(Up)스위치"가 선택되면, 솔레노이드밸브(30)에서는 도2에서 도시한 바와 같이, 공압실린더 하단부로 압축공기를 유입시키도록 제어하여 공압실린더(50)가 상승되게 하고, 제어스위치(40)의 "하(Down)스위치"가 선택되면, 공압실린더(50) 상단부로 압축공기가 유입되도록 제어하여 공압실린더(50)가 하강되도록 한다.That is, when the "up switch" of the control switch 40 is selected, as shown in Figure 2, the solenoid valve 30 is controlled to flow the compressed air to the lower end of the pneumatic cylinder pneumatic cylinder 50 Is raised, and when the "down switch" of the control switch 40 is selected, the compressed air is controlled to flow into the upper end of the pneumatic cylinder 50 so that the pneumatic cylinder 50 is lowered.
상기 제어스위치(40)는 공압실린더(50)의 상승/하강방향 및 하강속도를 제어하는 것으로, 이는 솔레노이드밸브(30)와 연결되어 컨트롤 판넬 상단 일측면에 설치된다.The control switch 40 is to control the up / down direction and the down speed of the pneumatic cylinder 50, which is connected to the solenoid valve 30 is installed on one side of the top of the control panel.
이러한 제어스위치(40)는 "상(Up)스위치"와 "하(Down)스위치"의 선택모드를 통해 솔레노이드밸브(30)에서 통과되는 압축공기의 방향을 제어함으로서, 공압실린더(50)가 상승 및 하강방향으로 작동되도록 하고, 또한, 공압실린더(50)가 하강시 안전모(1) 및 안전화(2)에 낙하되는 공압실린더(50)의 하강속도를 퀵밸브를 통해 제어함으로서, 교육자로 하여금 안전하면서 체험감을 극대화 할 수가 있다.The control switch 40 controls the direction of the compressed air passing through the solenoid valve 30 through the selection mode of the "up switch" and "down switch", the pneumatic cylinder 50 is raised And it is operated in the downward direction, and furthermore, by controlling the descent speed of the pneumatic cylinder 50 falling to the helmet (1) and safety shoes (2) when the pneumatic cylinder 50 descends through the quick valve, While maximizing the experience.
상기 공압실린더(50)는 솔레노이드밸브(30)를 통해 압축공기의 에너지를 상승 및 하강 왕복운동으로 변환하는 것으로, 이는 솔레노이드밸브(30)와 연결되어 컨트롤 판넬 상단부 일측에 설치된다.The pneumatic cylinder 50 is to convert the energy of the compressed air to the up and down reciprocating motion through the solenoid valve 30, which is connected to the solenoid valve 30 is installed on one side of the upper end of the control panel.
이러한 공압실린더(50)는 상기 제어스위치(40)의 "상(Up)스위치"가 선택되면, 솔레노이드밸브(30)에서 통과된 압축공기가 하단부로 유입되어 상승되고, 제어스위치(40)의 "상(Down)스위치"가 선택되면, 솔레노이드밸브(30)에서 통과된 압축공기가 상단부로 유입되어 하강되도록 동작된다.When the "up switch" of the control switch 40 is selected, the pneumatic cylinder 50 flows into the lower end of the compressed air passed through the solenoid valve 30, and the "up switch" of the control switch 40 is increased. When the "down switch" is selected, the compressed air passed through the solenoid valve 30 is introduced into the upper end and operated to descend.
또한, 하강시 하단부에 설치된 퀵밸브를 통해 하강속도가 제어되어 안전모(1) 및 안전화(2)에 빠르게 낙하되도록 동작하게 된다.In addition, the lowering speed is controlled through the quick valve installed at the lower end when the lowering is to operate to fall quickly to the helmet (1) and safety shoes (2).
상기 퀵밸브(60)는 압축공기의 유량을 조절하여 공압실린더의 하강속도를 제어하는 것으로, 이는 솔레노이드 밸브(30)와 연결되어 공압실린더(50)의 하단 일측에 설치된다.The quick valve 60 controls the descending speed of the pneumatic cylinder by adjusting the flow rate of the compressed air, which is connected to the solenoid valve 30 is installed on one side of the lower end of the pneumatic cylinder (50).
이러한 퀵밸브(60)는 공압실린더(50)가 하강시 안전모(1) 및 안전화(2)에 낙하되는 공압실린더(50)의 하강속도가 안전하고 빠르게 낙하되도록 동작하게 된다.The quick valve 60 is operated so that the descending speed of the pneumatic cylinder 50 falling to the helmet 1 and the safety shoes 2 when the pneumatic cylinder 50 is lowered safely and quickly.
여기서, 공압실린더(50)의 하강시 압축공기의 유량은 10~12bar로 설정하는 것이 바람직하다. 그 이유는 압력제어밸브(20)를 통해 공압실린더의 상승시 유입되는 압축공기의 유량이 7~8bar로 설정되어 있기 때문에 하강시 압축공기의 유량이 7~8bar보다 낮거나 동일하게 설정될 경우, 안전모(1) 및 안전화(2)에 낙하되는 낙하추(71a-2)의 속도가 더디게 되어 교육자로 하여금 체험효과가 떨어지게 되므로, 공압실린더의 상승시 유입되는 압축공기의 유량 7~8bar보다 2~4bar 높은 10~12bar로 설정됨으로서 하강시 안전모(1) 및 안전화(2)에 낙하되는 공압실린더의 하강속도가 안전하고 빠르게 낙하되도록 구성할 수가 있기 때문이다. Here, the flow rate of the compressed air when the pneumatic cylinder 50 is lowered is preferably set to 10 ~ 12bar. The reason is that since the flow rate of the compressed air flowing in when the pneumatic cylinder is raised through the pressure control valve 20 is set to 7 ~ 8bar, when the flow rate of the compressed air is lower than or equal to 7 ~ 8bar when falling, Since the speed of the dropping weight (71a-2) falling to the hard hat (1) and the safety shoes (2) is slow, the effect for the educator is less effective, 2 ~ more than the flow rate of compressed air flows 7 ~ 8 bar when the pneumatic cylinder is raised This is because the 4bar high is set to 10 to 12bar because the descent speed of the pneumatic cylinder falling to the helmet (1) and the safety shoes (2) when falling can be configured to fall safely and quickly.
상기 2축 암(Arm)부재(70)는 ''형상으로 이루어져서, 2축 관절운동으로 원통형상의 추를 낙하시키고, 원상태로 복원되도록 상기 공압실린더의 상단 일측에 설치되는데, 이는 도2에서 도시한 바와 같이, 2차관절부(71), 1차관절부(72), 처짐방지부(73)로 구성된다.The two-axis arm member 70 is' 'Consisting of the shape, drop the cylindrical weight by the two-axis joint movement, is installed on the upper side of the pneumatic cylinder to be restored to its original state, as shown in Figure 2, secondary joints 71, primary joints 72, the sag prevention portion 73.
2차관절부(71)는 전단부 끝단에 형성된 삽입홈(71c)과, 그 삽입홈(71c)에 추부재(71a)의 요홈(71a-1)을 결합시킨뒤 연결핀(71b)을 그 결합된 삽입홈(71c)과 요홈(71a-1)사이에 삽입함으로서, 추부재(71a)가 ±1~90°방향으로 관절되도록 구성한 것으로, 이는 공압실린더(50)가 하강시, 안전모(1) 및 안전화(2)에 빠르게 낙하되는 낙하추(71a-2)가 안전모(1) 및 안전화(2)에 충격을 가한후 바깥으로 ±1~90°(a)방향으로 관절됨으로서 교육자에게 가해지는 충격을 2차적으로 완충해 주는 역할을 하게 된다.Secondary joint portion 71 is inserted into the insertion groove (71c) formed at the front end of the front end portion, the coupling groove (71a) of the weight member (71a) is coupled to the insertion groove (71c) and then connecting the connecting pin (71b) By inserting between the insertion groove (71c) and the groove (71a-1), the weight member (71a) is configured to be jointed in the ± 1 ~ 90 ° direction, which is the pneumatic cylinder (50) when descending, safety helmet (1) And a dropping weight (71a-2) that falls rapidly on the safety shoes (2) after impacting the hard hat (1) and the safety shoes (2) is articulated in the direction ± 1 ~ 90 ° (a) outwards It will act as a secondary buffer.
여기서, 추부재(71a)는 상단부가 'ㄷ'자 형상의 요홈(71a-1)으로 형성되고, 하단부에 탈부착식으로 1Kg~500g의 낙하추(71a-2)가 결합되도록 형성됨으로서, 해당 교육자의 신체조건에 알맞게 낙하추의 무게를 조절할 수 있어, 해당 교육자에게 안전모(1) 및 안전화(2) 착용에 관한 체험감을 극대화시킬 수가 있다.Here, the weight member (71a) is the upper end is formed of '' 'shaped groove (71a-1), the lower end is formed to be coupled to the dropping weight (71a-2) of 1Kg ~ 500g, the corresponding educator The weight of the dropping weight can be adjusted according to the physical condition of the educator, so that the educator can maximize the experience of wearing the helmet (1) and safety shoes (2).
1차관절부(72)는 상기 2차관절부(71)로 부터 2/3지점에 형성된 홈(72a)에 공압실린더의 연결홈(72c)을 결합시킨뒤 연결핀(72d)을 그 결합된 홈(72a)과 연결홈(72c)사이에 삽입함으로서, 2축암(Arm)부재(70)의 전단부가 ±1~45°(b)방향으로 관절되도록 구성한 것으로, 이는 공압실린더(50)가 하강시, 안전모(1) 및 안전화(2)에 빠르게 낙하되는 낙하추(71a-2)가 안전모(1) 및 안전화(2)에 충격을 가한후 2축 암(Arm)부재(70)의 후단에 설치된 처짐방지부(72)의 탄력성에 의해 2축 암(Arm)부재(70)의 수평상태를 기준으로 ±1~45°(b)방향으로 관절됨으로서 교육자에게 가해지는 충격을 1차적으로 완충해 주는 역할을 하게 된다.The primary joint portion 72 couples the connection groove 72c of the pneumatic cylinder to the groove 72a formed at the 2/3 point from the secondary joint portion 71 and connects the connection pin 72d to the groove ( By inserting between 72a) and the connecting groove 72c, the front end portion of the biaxial arm member 70 is configured to be articulated in the direction of ± 1 to 45 ° (b), which, when the pneumatic cylinder 50 is lowered, The dropping weight 71a-2 which falls rapidly to the hard hat 1 and the safety shoes 2 impinges on the hard hat 1 and the safety shoes 2, and sags installed at the rear end of the biaxial arm member 70. Due to the elasticity of the preventive unit 72 is articulated in the direction of ± 1 ~ 45 ° (b) relative to the horizontal state of the biaxial arm (70) member 70 serves to primarily cushion the impact on the educator Will be
처짐방지부(73)는 후단부 끝단에 형성된 연결홈(73a)에 로프 및 탄성스프링(73b)이 설치되어 공압실린더(50)의 상단 측면에 형성된 돌출홈(72b)과 연결되도록 구성한 것으로, 이는 공압실린더(50)가 하강시, 안전모(1) 및 안전화(2)에 빠르게 낙하되는 낙하추(71a-2)가 안전모(1) 및 안전화(2)에 충격을 가한후 2축 암(Arm)부재(70)가 원상태(수평상태)로 복원되도록 하여, 2축 암(Arm)부재(70)의 수평상태를 탄력성있게 유지하는 역할을 하게 된다.The sag prevention part 73 is configured to be connected to the protruding groove 72b formed on the upper side of the pneumatic cylinder 50 by installing a rope and an elastic spring 73b in the connection groove 73a formed at the rear end. When the pneumatic cylinder 50 descends, the dropping weight 71a-2, which quickly falls on the hard hat 1 and the safety shoes 2, impacts the hard hat 1 and the safety shoes 2, and then the two-axis arm. By allowing the member 70 to be restored to its original state (horizontal state), the member 70 serves to keep the horizontal state of the biaxial arm member 70 resilient.
이와같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치의 동작과정이 보다 안전하게 구동되고, 교육자로 하여금 체험감을 극대화시키기 위해 설계시, 안전모(1)에 가해지는 충격력(Fi)과, 그 충격력(Fi)으로 부터 가해지는 안전모(1)의 유격거리(S')를 고려하여 제작된다.The operation process of the educational safety experience device according to the present invention having such a configuration is driven more safely, and when designed to maximize the experience of the educator, the impact force (Fi) applied to the hard hat (1) and the impact force (Fi) It is manufactured considering the play distance (S ') of the hard hat (1) applied from.
본 고안에 적용되는 충격력(Fi)과 안전모(1)의 유격거리(S')는 낙하추(71a-2)가 안전모(1)에 떨어질 때의 속도(V), 낙하추가 안전모(1)에 충돌후 정지하는 가속도(a), 안전모(1) 정수리 A점에 충돌후 B점(V1=0)까지 내려갔다가 C점으로 반발할때 까지의 시간(△t), 낙하추(71a-2)가 안전모(1)에 접하는 기간의 운동량(△P)를 통해 표현된다.Impact force (Fi) applied to the present invention and the clearance distance (S ') of the hard hat (1) is the speed (V) when the dropping weight (71a-2) falls on the hard hat (1), dropping addition to the hard hat (1) Acceleration (a) to stop after collision, helmet (1) Time from impact point A to the point B (V 1 = 0) after collision, △ t, fall weight (71a-2) Is expressed through the momentum ΔP of the period in contact with the hard hat 1.
먼저, 도 4에서 도시한 바와 같이, 안전모(1)에 관한 안전체험시, 중량 m인 낙하추(71a-2)를 S높이에서 자유낙하하여 안전모(1)에 처음 낙하추가 접합때 부터 낙하추의 속도가 0일때까지의 안전모(1)의 수직거리를 S라 하여 낙하추가 안전모(1)에 떨어질 때의 속도(V)수학식1과 같이 표현할 수가 있다.First, as shown in Fig. 4, when the safety experience with respect to the hard hat 1, the dropping weight (71a-2) of weight m free fall at the height S and dropping weight from the first time the addition of the drop added to the hard hat (1) The vertical distance of the helmet 1 until the speed of 0 is 0 can be expressed by the following formula (1).
이는 낙하추(71a-2)가 순수하게 자유낙하만 한다고 가정하여 뉴턴의 운동법칙을 통해 유도해 낼 수가 있다.This can be derived through Newton's law of motion assuming that the falling weight 71a-2 is purely free fall.
그리고, S'거리안에서 낙하추가 정지할 때까지 낙하추(71a-2)가 안전모(1)에 충돌후 정지하는 가속도(a)는 도 5에서 도시한 바와 같이, 최초의 낙하추가 접하는 순간의 속도를 V0라 하고, 정지하여 다시 올라가는 순간의 속도를 V1이라 하며, S'안에서는 등가속도운동을 한다고 가정한다.And the acceleration (a) which the fall weight 71a-2 stops after colliding with the hard hat 1 until the drop addition stops in the distance S 'is shown, as shown in FIG. Is assumed to be V 0 , the speed at which it stops and rises again is called V 1 , and it is assumed that the equivalent speed movement is performed in S ′.
이때의 낙하추(71a-2)가 안전모(1)에 충돌후 정지하는 가속도(a)는 수학식2와 같이 표현할 수가 있다.The acceleration a at which the falling weight 71a-2 at this time stops after colliding with the hard hat 1 can be expressed as in Equation (2).
여기서, S'안에서 낙하추(71a-2)가 충돌후의 정지하기까지는 당연히 속도가 줄어들기 때문에 이때의 가속도 역시 당연히 음수여야 한다.Herein, since the speed decreases naturally until the fall weight 71a-2 stops after the collision in S ', the acceleration at this time must naturally be negative.
이처럼 낙하추(71a-2)가 안전모(1)에 떨어질 때의 속도(V)와, 낙하추가 안전모(1)에 충돌후 정지하는 가속도(a)를 통해 도 에서 도시한 바와 같이, 안전모(1) 정수리 A점에 충돌후 B점(V1=0)까지 내려갔다가 C점으로 반발할때 까지의 시간(낙하추가 안전모(1)에 접한 시간)은,Thus, as shown in the figure through the speed (V) when the falling weight (71a-2) falls to the hard hat 1, and the acceleration (a) to stop after colliding with the hard hat (1), the hard hat (1) ) The time from the impact to the A point of the crown down to the B point (V 1 = 0) and then back to C point (the time of contacting the safety helmet (1))
△t=t'+t"(여기서 t'=A →B, t"=B →C)가 된다.DELTA t = t '+ t "(where t' = A-> B, t" = B-> C).
이를 수학식3과 같이 표현할 수가 있다.This can be expressed as Equation 3.
다음으로, 낙하추(71a-2)가 안전모(1)에 접하는 기간의 운동량(△P)을 계산해 보면, 도 6에서 도시한 바와 같이, A점의 운동량은 mv0, B점을 통과하여 C점에 도달하는 운동량은 mv2가 된다.Next, when the momentum ΔP of the period in which the dropping weight 71a-2 is in contact with the hard hat 1 is calculated, as shown in FIG. 6, the momentum of the point A passes through the points mv 0 and B, and C The momentum to reach the point is mv 2 .
여기에서 추는 떨어지는 속도의 K배로 반발하기 때문에 , 가 된다.Because the weight here is repulsing at K times the falling speed, , Becomes
이때, 나중 운동량에서 처음운동량을 감하면, 낙하추가 안전모(1)에 접하는 기간의 운동량(△P)는 수학식3과 같이 표현할 수가 있다.At this time, when the initial momentum is subtracted from the later momentum, the momentum ΔP in the period in which the drop addition is in contact with the hard hat 1 can be expressed as in Equation (3).
이처럼, 수학식3과 수학식4를 통해 △t와 △P가 계산되었으므로, 충격력(Fi)는 수학식5로 표현되고, 충격력(Fi)로부터 안전모(1)의 유격거리(S')를 수학식6으로 표현할 수가 있다.As described above, since Δt and ΔP are calculated through Equations 3 and 4, the impact force Fi is expressed by Equation 5, and the clearance distance S 'of the hard hat 1 is calculated from the impact force Fi. It can be expressed by Equation 6.
이상과 같이, 본 고안에서는 안전모(1) 및 안전화(2)에 가해지는 충격력(Fi)과, 안전모(1) 및 안전화(2)의 유격거리(S')를 고려하여 제작됨으로서, 보다 안전하게 구동되고, 교육자로 하여금 체험감을 극대화시킬 수 있는 교육용 안전체험장치를 제공할 수가 있게 된다.As described above, the present invention is manufactured in consideration of the impact force (Fi) applied to the hard hat (1) and the safety shoes (2), and the clearance distance (S ') of the hard hat (1) and safety shoes (2), driving more safely In addition, the educator can provide an educational safety experience device that can maximize the experience.
다음은, 상기와 같이 안전모(1) 및 안전화(2)에 가해지는 충격력(Fi)과, 안전모(1) 및 안전화(2)의 유격거리(S')를 고려하여 제작된 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치의 구체적인 동작과정을 설명하기로 한다.Next, the educational force according to the present invention produced in consideration of the impact force (Fi) applied to the hard hat (1) and safety shoes (2), and the clearance distance (S ') of the hard hat (1) and safety shoes (2) as described above The specific operation process of the safety experience apparatus will be described.
먼저, 도 2에서 도시된 바와 같이, 안전모(1) 체험장치를 설명한다.First, as shown in FIG. 2, the hard hat 1 experience apparatus will be described.
에어컴프레셔에 전원을 넣고 밸브를 오픈하면, 에어컴프레셔의 압축공기는 압력제어밸브를 거쳐 압력제어밸브의 게이지에 7~8bar로 압축공기가 차게 된다. 그 7~8bar의 압축공기는 압력제어밸브를 지나 솔레노이드 밸브로 전달되고, 이때 제어스위치에서 "상(Up)스위치"가 선택되면 솔레노이드밸브의 압축공기가 공압실린더의 하단부로 유입된다. 이렇게 유입된 압축공기로 인해 공압실린더가 상승하게 되어 도7과 같이 동작하게 된다.When power is supplied to the air compressor and the valve is opened, the compressed air of the air compressor passes through the pressure control valve and the compressed air is filled to the gauge of the pressure control valve at 7-8 bar. The 7-8 bar of compressed air is passed through the pressure control valve to the solenoid valve, and when the "up switch" is selected in the control switch, the compressed air of the solenoid valve flows into the lower end of the pneumatic cylinder. The pneumatic cylinder rises due to the compressed air introduced as described above to operate as shown in FIG. 7.
그리고, 제어스위치에서 "하(Down)스위치"가 선택되면 솔레노이드밸브를 지나 공압실린더 상단부로 공기가 유입되면서 공압실린더가 하강하게 되고, 그 공압실린더 하단부의 퀵밸브로 인해 하강속도가 빨라지게 되어 도8과 같이 동작하게 된다. 이때 교육자의 안전모(1)에 낙하추가 떨어져 낙하되어 충격이 가재지면, 1차관절부가 작동되어 2축 암(Arm)부의 수평상태를 기준으로 ±1~45°방향으로 관절됨으로서 교육자에게 가해지는 충격을 1차적으로 완충해주고, 그 1차관절부의 동작과 동시에 2차관절부로 인해 낙하추가 바깥으로 ±1~90°방향으로 관절됨으로서 2차적으로 완충해 줌으로서, 교육자로 하여금 안전모(1) 착용에 관한 체험교육을 보다 안전하게 하면서 체험감을 극대화 시킬 수가 있다. If the "down switch" is selected in the control switch, the air flows through the solenoid valve to the upper end of the pneumatic cylinder and the pneumatic cylinder descends, and the lowering speed is increased due to the quick valve at the bottom of the pneumatic cylinder. It works like 8 At this time, if the impact drop is dropped by falling to the educator's hard hat (1), the primary joint is operated to be jointed in the direction of ± 1 ~ 45 ° based on the horizontal state of the two-axis arm (Arm) part to the educator The primary cushion, and the secondary joint joints in the direction of ± 1 ~ 90 ° to the outside of the drop joint at the same time as the operation of the primary joint, and the secondary buffer, so that the educator to wear the helmet (1) You can maximize your experience while making your experience education safer.
다른 일실시예로, 도 3에서 도시된 바와 같이, 낙하추를 1~3kg으로 착탈시킨 안전화(2) 체험장치를 설명한다.As another embodiment, as shown in Figure 3, describes the safety shoes (2) experience device detachable to 1 to 3kg fall weight.
에어컴프레셔에 전원을 넣고 밸브를 오픈하면, 에어컴프레셔의 압축공기는 압력제어밸브를 거쳐 압력제어밸브의 게이지에 7~8bar로 압축공기가 차게 된다. 그 7~8bar의 압축공기는 압력제어밸브를 지나 솔레노이드 밸브로 전달되고, 이때 제어스위치에서 "상(Up)스위치"가 선택되면 솔레노이드밸브의 압축공기가 공압실린더의 하단부로 유입된다. 이렇게 유입된 압축공기로 인해 공압실린더가 상승하게 된다.When power is supplied to the air compressor and the valve is opened, the compressed air of the air compressor passes through the pressure control valve and the compressed air is filled to the gauge of the pressure control valve at 7-8 bar. The 7-8 bar of compressed air is passed through the pressure control valve to the solenoid valve, and when the "up switch" is selected in the control switch, the compressed air of the solenoid valve flows into the lower end of the pneumatic cylinder. The pneumatic cylinder rises due to the compressed air introduced in this way.
그리고, 제어스위치에서 "하(Down)스위치"가 선택되면 솔레노이드밸브를 지나 공압실린더 상단부로 공기가 유입되면서 공압실린더가 하강하게 되고, 그 공압실린더 하단부의 퀵밸브로 인해 하강속도가 빨라지게 된다. 이때 교육자의 안전화(2)에 낙하추가 떨어져 낙하되어 충격이 가재지면, 1차관절부가 작동되어 2축 암(Arm)부의 수평상태를 기준으로 ±1~45°방향으로 관절됨으로서 교육자에게 가해지는 충격을 1차적으로 완충해주고, 그 1차관절부의 동작과 동시에 2차관절부로 인해 낙하추가 바깥으로 ±1~90°방향으로 관절됨으로서 2차적으로 완충해 줌으로서, 교육자로 하여금 안전화(2) 착용에 관한 체험교육을 보다 안전하게 하면서 체험감을 극대화 시킬 수가 있다. When the "down switch" is selected in the control switch, the air flows through the solenoid valve to the upper end of the pneumatic cylinder and the pneumatic cylinder descends, and the lowering speed is increased due to the quick valve at the bottom of the pneumatic cylinder. At this time, if the drop falls to the safety shoes (2) of the educator and the impact is applied, the primary joint is operated to be articulated in the direction of ± 1 to 45 ° based on the horizontal state of the biaxial arm, so the impact is applied to the educator. The primary cushion, and the secondary joint joints in the direction of ± 1 ~ 90 ° to the outside of the drop joint at the same time as the operation of the primary joint, the secondary buffer, so that the educator to wear safety shoes (2) You can maximize your experience while making your experience education safer.
이상에서와 같이 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 고안은 다양한 변화와 변경을 사용할 수가 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서, 상기 기재 내용은 하기의 실용신안등록청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 고안의 범위를 한정하는 것이 아니다.As described above, although the preferred embodiment of the present invention has been described, it is clear that the present invention can use various changes and modifications, and can be applied in the same manner by appropriately modifying the embodiment. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention defined by the limits of the utility model registration claims below.
이상에서 상술한 바와 같이 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치를 통해 기존의 이와같은 체험장치 부재로 안전모(1)/안전화(2)체험장치의 필요성이 절실하며 좁은공간과 짧은 시간에서도 충분한 교육효과를 기대할 수 있는 안전체험장치을 제공할 수 있고, 실제의 건설/토목공사 및 기타산업현장에서 이러한 체험장치를 통해 안전모(1)와 안전화(2)의 착용도를 훨씬 더 높여 산업재해 발생요율을 줄일 수 있어 작게는 한 가정의 구성원의 건강으로 화목을 크게는 기업의 산재 발생율 저하로 생산성을 나아가서는 국가의 산업경쟁력을 높일 수 있는 고안의 효과가 있다. As described above, the necessity of a hard hat (1) / safety shoes (2) experience device is urgently needed through the safety experience device for education according to the present invention, and there is a sufficient education effect even in a small space and a short time. It is possible to provide a safety experience device that can be expected, and through such experience devices in actual construction / civil works and other industrial sites, the wearing rate of the hard hat (1) and the safety shoes (2) can be increased even more to reduce the rate of industrial accidents. Therefore, there is an effect of devising to increase national industrial competitiveness by improving productivity by lowering the incidence rate of industrial accidents by reducing the incidence of industrial accidents.
도 1은 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치중 안전모 체험에 관한 구성도,1 is a configuration diagram for a hard hat experience in the safety experience device for education according to the present invention,
도 2는 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치의 구성요소인 2축 암(Arm)부재를 도시한 구성도,Figure 2 is a block diagram showing a two-axis arm (Arm) member that is a component of the educational safety experience device according to the present invention,
도 3은 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치중 안전화 체험에 관한 구성도,Figure 3 is a block diagram of the safety shoes experience of the safety experience device for education according to the present invention,
도 4은 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치를 통해 안전모에 가해지는 충격력(Fi)과, 그 충격력(Fi)으로 부터 가해지는 안전모(1)의 유격거리(S')를 도시한 일실시예도,Figure 4 is an embodiment showing the impact force (S) of the hard hat (1) applied to the hard hat through the safety training device for training according to the present invention, and the impact force (Fi),
도 5는 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치를 통해 안전모의 유격거리(S')안에서 낙하추가 정지할 때까지 낙하추가 안전모에 충돌후 정지하는 가속도(a)를 도시한 일실시예도,Figure 5 is an embodiment showing the acceleration (a) to stop after the collision with the dropping helmet until the dropping stop in the play distance (S ') of the helmet through the training safety experience device according to the present invention,
도 6은 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치를 통해 낙하추가 안전모에 접하는 기간의 운동량(△P)를 도시한 일실시예도,Figure 6 is an embodiment showing the momentum (△ P) of the period in contact with the drop additional helmet through the educational safety experience device according to the present invention,
도 7 및 도8은 본 고안에 따른 교육용 안전체험장치중 안전화 착용에 관한 체험과정을 도시한 일실시예도.7 and 8 is an embodiment showing an experience process for wearing safety shoes of the safety experience device for education according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 에어컴프레셔 20 : 압력제어밸브10: air compressor 20: pressure control valve
30 : 솔레노이드밸브 40 : 제어스위치30: solenoid valve 40: control switch
50 : 공압실린더 60 : 퀵밸브50: pneumatic cylinder 60: quick valve
70 : 2축 암(Arm)부재 71a : 추부재 70: 2-axis arm member 71a: weight member
71a-2 : 낙하추 71a-2: Falling weight
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101217610B1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-01-02 | 대림에스엠(주) | Impact experience device of safety hat |
| KR20180000112U (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 정용일 | Device for experience of importance of helmet |
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