KR20060007548A - 인장시험시편 고정용 지그유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인장시험시편 고정용 지그유니트에 관한 것으로, 지그유니트와 시편간의 나사 체결에 따른 축선 불일치를 지그유니트와 인장시험기간 고정으로 흡수시켜 시편의 부정확한 인장 측정을 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지그유니트(4)가 시편(1)에 형성된 협지부(3)의 나사(3a)에 체결되도록 나사홀(5a)을 형성하면서 끝단부위가 구형으로 이루어진 구형단부(5b)가 형성된 홀더(5)와, 이 홀더(5)를 수용하면서 고정시켜 인장시험기(7)에 물려진 상태에서 가해지는 인장력을 홀더(5)를 매개로 시편(1)에 전달하는 그립(6)으로 이루어지되,

상기 그립(6)은 나사 체결시 서로 일치되는 축 선상을 유지해야 되는 시편(1)과 홀더(5)간에 형성된 나사산에 기인한 축 선상 불일치에 대한 공차를 흡수하도록 홀더(5)를 양쪽 측면에서 감싸 고정하는 것을 특징으로 한다.

Description

인장시험시편 고정용 지그유니트{Jig unit for fixing tension testing part}

도 1은 본 발명에 따른 인장시험시편 고정용 지그유니트의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 인장시험시편 고정용 지그유니트를 이용하여 축선 불일치를 흡수하는 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 시편 2 : 테스트부

3 : 협지부 3a : 나사

4 : 지그유니트 5 : 홀더

5a : 나사홀 5b : 구형단부

6 : 그립 6a : 그립홀

6a',6a" : 제1·2그립홀 6b : 제1그립파트

6b',6c' : 고정플랜지 6c : 제2그립파트

6d : 고정축 6e : 볼트

6f : 너트 7 : 인장시험기

본 발명은 지그유니트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시편과 지그사이의 축선 불일치를 흡수하여 부정확한 인장 시험 결과를 발생시키지 않도록 된 인장시험시편 고정용 지그유니트에 관한 것이다.

일반적으로 제품 설계시 재료가 갖는 물리적·기계적 특성 특히, 강도나 연신율 등을 측정해 사용 목적과 용도에 적합한 재질과 치수를 선정하여 설계하도록, 이른바 소정 규격으로 제작된 시험편을 사용하는 인장시험을 통하여 재질의 물리적·기계적 특성을 측정하게 된다.

이와 같은 재료의 인장시험은 시험편을 서서히 인장하여 재료의 항복점과 내력, 인장 강도, 항복 신장, 파단 신장 및 단면 수축의 전부나 또는 그 일부를 측정하는 것으로 특히, 대상 시험편의 종류 또는 재료의 성질에 따라 인장시험기에 맞으면서도 시편에 적합한 다양한 지그유니트(Jig Unit)를 사용하게 된다.

통상적으로, 인장시험에 쓰이는 시편은 인장시험기에 고정되는 시편 단부 근방에 응력이 집중되어서 단순한 인장에 의한 변형과는 다른 거동을 나타내므로, 시편이 고정되는 끝 단부는 굵게 하고 측정부분은 단면적을 얇게 하여 측정하려는 부분에만 단순한 인장에 의한 변형이 생기도록 한 형상을 갖는데 이때, 시편은 시편의 재질 및 형상에 따라 시편의 양단 고정을 위한 지그 유니트를 매개로 인장시험기에 고정되어짐은 물론이다.

이와 같은, 시편의 인장 시험은 양단이 고정된 동일축 선상으로 인장되면서 상 항복점과 하 항복점을 지나 최대 응력이 나타나고 이후에 파단되는 과정을 거치게 되는데, 이는 시편과 지그유니트 및 인장시험기간에 모두 일치되는 동일 축 선상을 유지해야만 된다는 조건을 충족시켜야 함을 의미한다.

그러나, 시편이 상대적으로 무른 재질인 알루미늄재나 마그네슘재의 경우에는 단순히 물려 고정한 상태로 이루어지는 인장 시험시 고정부위간의 슬립이 발생되어 통상적으로, 상기 시편의 양 끝부위로 나사를 가공함과 더불어 지그 유니트에도 함께 나사를 가공하여 슬립을 방지하게 되지만, 이와 같은 고정단 부위간의 나사 체결은 시편과 지그유니트 및 인장시험기간에 모두 일치되는 동일 축선상을 유지해야만 된다는 조건이 이루어지지 않는 경우가 빈번한 문제가 있게 된다.

즉, 시편의 양쪽에 나사 체결되도록 서로 분리된 지그 유니트간의 축선(Alignment)이 시편에 나사 체결을 위해 지그유니트간에 가공된 나사산으로 인해 서로 불일치 되고, 이로 인해 인장시험기에 의한 인장 측정시 인장력을 가한 시편에 인장력과 함께 전단력이 발생해 시편의 조기 파단을 가져오게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 지그유니트와 시편간의 나사 체결에 따른 축선 불일치를 지그유니트와 인장시험기간 고정으로 흡수시켜 시편의 부정확한 인장 측정을 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지그유니트가 시편에 형성된 협지부의 나사에 체결되도록 나사홀을 형성하면서 끝단부위가 구형으로 이루어진 구형단부가 형성된 홀더와, 이 홀더를 수용하면서 고정시켜 인장시험기에 물려진 상태에서 가해지는 인장력을 홀더를 매개로 시편에 전달하는 그립으로 이루어지되,

상기 그립은 홀더의 구형단부를 수용하도록 끝단부위가 구형상으로 이루어진 그립홀이 측면으로 각각 형성된 제1·2그립파트와, 이 제1·2그립파트의 측면에 돌출되어 볼트와 너트를 매개로 제1·2그립파트를 서로 고정시키는 고정플랜지 및 상기 제1그립파트의 하부부위에서 돌출되어 인장시험기에 고정되는 고정축으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 인장시험시편 고정용 지그유니트의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 지그유니트(4)는 시편(1)에 형성된 협지부(3)의 나사(3a)에 체결되도록 나사홀(5a)을 형성하면서 끝단부위가 구형으로 이루어진 구형단부(5b)가 형성된 홀더(5)와, 이 홀더(5)를 수용하면서 고정시켜 인장시험기(7)에 물려진 상태에서 가해지는 인장력을 홀더(5)를 매개로 시편(1)에 전달하는 그립(6)으로 이루어진다.

여기서, 상기 그립(6)은 나사 체결시 서로 일치되는 축 선상을 유지해야 되는 시편(1)과 홀더(5)간에 형성된 나사산에 기인한 축 선상 불일치에 대한 공차를 흡수하도록 홀더(5)를 양쪽 측면에서 감싸 고정하게 된다.

즉, 상기 그립(6)은 홀더(5)의 구형단부(5b)를 수용하도록 끝단부위가 구형상으로 이루어진 그립홀(6a)이 측면으로 각각 형성된 제1·2그립파트(6b,6c)와, 이 제1·2그립파트(6b,6c)의 측면에 돌출되어 볼트(6e)와 너트(6f)를 매개로 제1·2그립파트(6b,6c)를 서로 고정시키는 고정플랜지(6b',6c') 및 상기 제1그립파트(6b)의 하부부위에서 돌출되어 인장시험기(7)에 고정되는 고정축(6d)으로 이루어진다.

이때, 상기 그립홀(6a)은 그 중심이 제1그립파트(6b)에 형성되면서 끝단 저부가 구형상을 이루는 제1그립홀(6a')과, 이 제1그립홀(6a')에 일치되는 원형을 이루도록 제2그립파트(6c)에서 끝단 저부가 구형상을 이루도록 형성된 제2그립홀(6a")로 이루어지게 된다.

한편, 상기 그립(6)을 이루도록 서로 분리된 제1·2그립파트(6b,6c)를 고정하도록 고정플랜지(6b',6c')에 체결되는 체결부재는 볼트(6e)와 너트(6f)를 사용할 수 도 있지만, 상기 제1·2그립파트(6b,6c)의 체결력 향상과 체결 작업의 용이성을 위해 통상적인 클램프나 바이스와 같은 장치를 이용할 수 도 있음은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 알루미늄재나 마그네슘재질의 시편(1)에 대한 인장시험을 위한 지그유니트(4)로서, 상기 지그유니트(4)에 고정된 시편(1)의 인장 시험 시 지그유니트(4)와 시편(1)간의 축 선상 불일치에 따른 시편(1)의 조기 파단이나 파손과 같은 현상을 방지할 수 있게 된다.

이는, 상기 시편(1)에 형성된 테스트부(2)의 양쪽부위를 이루는 협지부(3)의 외주면에 형성된 나사(3a)에 나사 체결되는 홀더(5)간에 즉, 상기 협지부(3)의 나사(3a)와 홀더(5)의 나사홀(5a)형성 시 발생되는 나사산간의 피지(Pitch)등의 불일치가 형성되면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 시편(1)과 홀더(5)의 나사 체결시 체결 상태에서 축 선상 불일치가 발생하게 된다.

이때, 상기 시편(1)과 홀더(5)간 축 선상 불일치 상태는 인장시험기(7)에 고정되면서 상기 홀더(5)를 감싸 고정하는 그립(6)에 의해 흡수되어 축 선상 중심이 일치되는데 즉, 상기 그립(6)을 이루는 제1·2그립파트(6b,6c)에 형성된 그립홀(6a)이 홀더(5)를 양쪽에서 감싸면서 고정할 때 축 선상 불일치에 대한 공차를 흡수하게 된다.

이는, 상기 1·2그립파트(6b,6c)가 볼트(6e)와 너트(6f)에 의해 체결되는 고정플랜지(6b',6c')가 조여지면서 고정될 때, 상기 시편(1)과 홀더(5)가 갖는 축 선상 불일치에 대한 공차가 상기 제1·2그립파트(6b,6c)에 형성된 제1·2그립홀(6a',6a")에 의해 흡수되어진다.

즉, 상기 볼트(6e)와 너트(6f)의 체결력이 상기 제1·2그립홀(6a',6a")의 끝 부위를 형성하는 구 형상부위에 홀더(5)의 구형단부(5b)를 안착시킬 때, 상기 체결력은 상기 제1·2그립홀(6a',6a")에서 홀더(5)를 어느 정도 이동시켜 주게 되고 이는, 상·하 홀더(5)에 의해 양쪽이 나사 체결된 시편(1)의 중심을 일치시켜 주도록 양 쪽 그립부(3)를 이동시켜 주기 때문임은 물론이다.

이에 따라, 상기 지그 유니트(4)는 시편(1)과 이 시편(1)을 나사체결하기 위해 각각 형성되는 나사가 갖는 피치(Pitch)등의 불일치에 의해 발생되는 시편(1)과 홀더(5)간에 축 선상 불일치가, 상기 홀더(5)의 이동성을 어느 정도 갖도록 하면서 고정하는 그립(6)에 의해 흡수되므로, 무른 재질의 시편(1)에 대한 인장 시험 시에도 항상 안정적인 실험을 수행함은 물론 정확한 시험 데이터를 얻을 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 무른 재질의 시편을 나사 체결하여 고정하도록 형성되는 나사 산의 부정확성으로 인한 축 선상 불일치가 지그유니트 자체적으로 흡수되도록 해, 시편과 이를 나사 체결하는 지그 유니트간 나사 형성에 대한 높은 정밀성을 요하지 않아도 되는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 시편과 이를 나사 체결하여 고정하는 지그 유니트간 인장력이 작용하는 축 선상을 항상 동일하게 유지해주게 되므로, 인장 시험시 가해지는 인장력이 시편에 인장력과 함께 전단력을 발생시키지 않아 시편의 조기 파단 현상을 예방할 수 있게 되는 효과가 있음은 물론이다.

Claims (3)

1. 시편(1)에 형성된 협지부(3)의 나사(3a)에 체결되도록 나사홀(5a)을 형성하면서 끝단부위가 구형으로 이루어진 구형단부(5b)가 형성된 홀더(5)와, 이 홀더(5)를 수용하면서 고정시켜 인장시험기(7)에 물려진 상태에서 가해지는 인장력을 홀더(5)를 매개로 시편(1)에 전달하는 그립(6)으로 이루어지되,

   상기 그립(6)은 나사 체결시 서로 일치되는 축 선상을 유지해야 되는 시편(1)과 홀더(5)간에 형성된 나사산에 기인한 축 선상 불일치에 대한 공차를 흡수하도록 홀더(5)를 양쪽 측면에서 감싸 고정하는 인장시험시편 고정용 지그유니트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 그립(6)은 홀더(5)의 구형단부(5b)를 수용하도록 끝단부위가 구형상으로 이루어진 그립홀(6a)이 측면으로 각각 형성된 제1·2그립파트(6b,6c)와, 이 제1·2그립파트(6b,6c)의 측면에 돌출되어 볼트(6e)와 너트(6f)를 매개로 제1·2그립파트(6b,6c)를 서로 고정시키는 고정플랜지(6b',6c') 및 상기 제1그립파트(6b)의 하부부위에서 돌출되어 인장시험기(7)에 고정되는 고정축(6d)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장시험시편 고정용 지그유니트.
3. 제 2항에 있어서, 상기 그립홀(6a)은 그 중심이 제1그립파트(6b)에 형성되면서 끝단 저부가 구형상을 이루는 제1그립홀(6a')과, 이 제1그립홀(6a')에 일치되는 원형을 이루도록 제2그립파트(6c)에서 끝단 저부가 구형상을 이루도록 형성된 제2그립홀(6a")로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장시험시편 고정용 지그유니트.

Images