KR20060063079A - Stress testing apparatus of the crank pin's fillet - Google Patents

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KR20060063079A
KR20060063079A KR1020040102139A KR20040102139A KR20060063079A KR 20060063079 A KR20060063079 A KR 20060063079A KR 1020040102139 A KR1020040102139 A KR 1020040102139A KR 20040102139 A KR20040102139 A KR 20040102139A KR 20060063079 A KR20060063079 A KR 20060063079A
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김치언
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현대자동차주식회사
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    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge

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Abstract

본 발명은 크랭크 샤프트의 최적설계를 위하여 상대적으로 타부분보다 취약한 크랭크 핀에 걸리는 동적응력을 측정하기 위한 크랭크 핀 필렛부의 동적응력 측정장치에 관한 것으로,The present invention relates to a dynamic stress measuring device of the crank pin fillet part for measuring the dynamic stress applied to the crank pin relatively weaker than the other parts for the optimal design of the crank shaft,

크랭크 핀의 윤활을 위한 오일 홀이 크랭크 저널과 크랭크 핀 간에 형성되는 크랭크 샤프트에서 상기한 크랭크 핀의 동적응력을 스트레인 게이지를 이용하여 측정하고, 측정된 시그널을 증폭기를 통해 증폭한 후 데이터 레코드에 표시하기 위한 크랭크 핀 필렛부의 동적응력 측정장치에 있어서,In the crankshaft, where oil holes for lubrication of the crank pin are formed between the crank journal and the crank pin, the dynamic stress of the crank pin is measured using a strain gauge, and the measured signal is amplified by an amplifier and displayed in a data record. In the dynamic stress measuring device of the crank pin fillet part,

상기한 크랭크 샤프트의 일측단에 장착되어 회전부재와, 크랭크 샤프트를 지지하는 고정단에 장착되는 고정부재로 형성되어, 상기 회전부재의 시그널을 고정부재에 전달하기 위한 범용 컨넥터로서의 슬립 링과; 상기한 슬립 링의 회전부재까지 다수의 크랭크 핀에서 측정된 시그널이 와이어를 통해 전달될 수 있도록 각각의 오일 홀 간에 신규의 가공 홀을 관통형성된 크랭크 샤프트와; 상기한 크랭크 샤프트의 크랭크 핀 도중에 장착되어 크랭크 핀에 걸리는 동적응력을 측정하기 위한 스트레인 게이지와; 상기한 각각의 스트레인 게이지와 상기 슬립 링의 회전부재 간을 연결하는 와이어; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A slip ring mounted to one end of the crankshaft and formed of a rotating member and a fixed member mounted to a fixed end for supporting the crankshaft to transmit a signal of the rotating member to the fixed member; A crank shaft through which a new machining hole is formed between each oil hole so that signals measured from a plurality of crank pins can be transmitted through a wire to the rotating member of the slip ring; A strain gauge mounted during the crank pin of the crankshaft to measure dynamic stress applied to the crank pin; A wire connecting the respective strain gauges to the rotating member of the slip ring; Characterized in that configured to include.

크랭크 샤프트, 스트레인 게이지, 슬립 링Crankshaft, Strain Gauge, Slip Ring

Description

크랭크 핀 필렛부의 동적응력 측정장치{Stress testing apparatus of the crank pin's fillet}Stress testing apparatus of the crank pin's fillet

도 1은 본 발명에 의한 동적응력 측정장치의 설치상태를 도시한 도면.1 is a view showing an installation state of the dynamic stress measuring apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 측정장치에 사용될 크랭크 샤프트의 도면.2 is a view of a crankshaft to be used in the measuring device according to the present invention.

도 3은 본 발명이 적용된 크랭크 샤프트의 일부 확대단면도.Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the crankshaft to which the present invention is applied.

도 4는 본 발명에 의한 측정장치에 적용되는 범용의 슬립 링을 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining a general slip ring applied to the measuring device according to the present invention.

도 5 내지 도 6은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.5 to 6 are views for explaining the conventional technology.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

30 : 크랭크 샤프트 31 : 크랭크 핀30: crankshaft 31: crank pin

32 : 크랭크 저널 33 : 오일 홀32: Crank Journal 33: Oil Hole

34 : 신규 가공 홀 35 : 실리콘34: new machining hole 35: silicon

40 : 스트레인 게이지 50 : 슬립 링40: strain gauge 50: slip ring

51 : 회전부재 52 : 고정부재51: rotating member 52: holding member

53,54 : 단자 60 : 와이어53,54: terminal 60: wire

70 : 증폭기 71 : 데이터 레코드70: amplifier 71: data record

본 발명은 크랭크 핀 필렛부의 동적응력 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크랭크 샤프트의 최적설계를 위하여 상대적으로 타부분보다 취약한 크랭크 핀에 걸리는 동적응력을 측정하기 위한 크랭크 핀 필렛부의 동적응력 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dynamic stress measuring device of the crank pin fillet part, and more particularly, to the dynamic stress measuring device of the crank pin fillet part for measuring the dynamic stress applied to the crank pin which is relatively weaker than other parts for the optimal design of the crank shaft. It is about.

크랭크 샤프트의 저널과 저널을 연결하며 커넥팅 로드의 대단부가 조립되는 크랭크 핀의 필렛 부위는 엔진 작동 중에 매우 높은 응력이 작용하므로서 종종 피로 파손이 발생하는 부위로 알려져 있으며, 이러한 파손이 발생될 경우에 크랭크 샤프트가 고속으로 회전하는 회전체이기 때문에 엔진 전체의 파손을 수반하게 된다.The fillet part of the crank pin, which connects the journal to the crankshaft and the end of the connecting rod and is assembled, is often known as fatigue failure due to very high stress during engine operation, and when such breakage occurs, the crank Since the shaft is a rotating body that rotates at a high speed, it is accompanied by damage to the entire engine.

따라서 크랭크 샤프트를 설계하는 과정에서는 엔진의 최적설계를 위하여 스트레인 게이지(Strain gauge) 등의 측정도구를 이용한 크랭크 샤프트의 크랭크 핀에 대한 응력 측정이 이루어지고 있다.Therefore, in the process of designing the crankshaft, stress measurement is performed on the crankshaft of the crankshaft by using a measuring tool such as a strain gauge for optimal design of the engine.

종래의 크랭크 핀의 필렛부에 대한 종래의 응력 측정방법으로는 링키지(Linkage) 측정법이 주로 사용되고 있다.The linkage measurement method is mainly used as a conventional stress measurement method for the fillet part of the conventional crank pin.

링키지 측정법은 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 크랭크 샤프트(10)의 크랭크 핀(11)에 스트레인 게이지(20)를 부착하고, 크랭크 샤프트(10)가 회전되는 과정에서 크랭크 핀(11)에 걸리는 응력의 변화를 측정하기 위하여 크랭크 핀(10)에 부착된 스트레인 게이지(20)의 시그널을 전달받기 위한 와이어(21)가 크랭크 샤프 트(10)의 회전시에 얽히거나 꼬이지 않도록 상기 크랭크 핀(11)에 별도의 링크(22)를 장착하여 사용하는 방법이다. 상기한 링크(22)는 크랭크 샤프트(10)가 회전되더라도 그 내주면에서 크랭크 핀(11)이 공전되도록 장착되므로서, 스트레인 게이지(20)의 신호전달을 위한 와이어(21)의 꼬임이 없이 크랭크 핀(11)의 응력측정이 가능한 것이다. 이와 같이, 스트레인 게이지(20)에서 측정된 응력는 물리적인 값으로 상기한 와이어(21)를 통해서 증폭기(Amplifier,23)를 거친 후에 데이터 레코더(24)에 표시되거나 기록된다.Linkage measurement method, as shown in Figures 5 to 6, attach the strain gauge 20 to the crank pin 11 of the crank shaft 10, the crank pin 11 in the process of the crank shaft 10 is rotated The crank pin so that the wire 21 for receiving the signal of the strain gauge 20 attached to the crank pin 10 is not entangled or twisted during the rotation of the crank shaft 10 in order to measure the change in stress applied to the crank pin 10. It is a method of attaching and using the other link 22 to (11). The link 22 is mounted so that the crank pin 11 revolves on its inner circumferential surface even when the crank shaft 10 is rotated, so that the crank pin without twisting the wire 21 for signal transmission of the strain gauge 20 is provided. The stress measurement in (11) is possible. As such, the stress measured in the strain gauge 20 is displayed or recorded in the data recorder 24 after passing through the amplifier 23 through the wire 21 as a physical value.

그런데 크랭크 샤프트의 크랭크 핀에 걸리는 응력을 측정하기 위해서 사용되는 상술한 링키지 측정법은 크랭크 샤프트에 형성된 다수의 크랭크 핀 중에서 1회 실험을 실시하는 동안에 단 하나의 크랭크 핀에 걸리는 응력만을 측정할 수 있도록 구성되므로서, 크랭크 샤프트 전체의 크랭크 핀 모두에 걸리는 응력을 측정하는데 소요되는 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 링키지 장치가 상용화된 것이 아니고 별도로 주문제작을 해야함에 따른 설치비용이 증대되는 문제점이 있었다.However, the above-described linkage measuring method used to measure the stress on the crank pin of the crankshaft is configured to measure the stress on only one crank pin during one experiment among a plurality of crank pins formed on the crankshaft. Therefore, it takes a lot of time to measure the stress on all the crank pins of the entire crankshaft, and there is a problem that the installation cost is increased as the linkage device is not commercialized and must be customized separately.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 크랭크 샤프트의 최적설계를 위하여 상대적으로 타부분보다 취약한 크랭크 핀에 걸리는 동적응력을 측정하기 위한 크랭크 핀 필렛부의 동적응력 측정장치를 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to provide a dynamic stress measuring device for the crank pin fillet portion for measuring the dynamic stress applied to the crank pin relatively weaker than the other parts for the optimal design of the crank shaft There is a purpose.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

크랭크 핀의 윤활을 위한 오일 홀이 크랭크 저널과 크랭크 핀 간에 형성되는 크랭크 샤프트에서 상기한 크랭크 핀의 동적응력을 스트레인 게이지를 이용하여 측정하고, 측정된 시그널을 증폭기를 통해 증폭한 후 데이터 레코드에 표시하기 위한 크랭크 핀 필렛부의 동적응력 측정장치에 있어서,In the crankshaft, where oil holes for lubrication of the crank pin are formed between the crank journal and the crank pin, the dynamic stress of the crank pin is measured using a strain gauge, and the measured signal is amplified by an amplifier and displayed in a data record. In the dynamic stress measuring device of the crank pin fillet part,

상기한 크랭크 샤프트의 일측단에 장착되어 회전부재와, 크랭크 샤프트를 지지하는 고정단에 장착되는 고정부재로 형성되어, 상기 회전부재의 시그널을 고정부재에 전달하기 위한 범용 컨넥터로서의 슬립 링과;A slip ring mounted to one end of the crankshaft and formed of a rotating member and a fixed member mounted to a fixed end for supporting the crankshaft to transmit a signal of the rotating member to the fixed member;

상기한 슬립 링의 회전부재까지 다수의 크랭크 핀에서 측정된 시그널이 와이어를 통해 전달될 수 있도록 각각의 오일 홀 간에 신규의 가공 홀을 관통형성된 크랭크 샤프트와;A crank shaft through which a new machining hole is formed between each oil hole so that signals measured from a plurality of crank pins can be transmitted through a wire to the rotating member of the slip ring;

상기한 크랭크 샤프트의 크랭크 핀 도중에 장착되어 크랭크 핀에 걸리는 동적응력을 측정하기 위한 스트레인 게이지와;A strain gauge mounted during the crank pin of the crankshaft to measure dynamic stress applied to the crank pin;

상기한 각각의 스트레인 게이지와 상기 슬립 링의 회전부재 간을 연결하는 와이어; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A wire connecting the respective strain gauges to the rotating member of the slip ring; Characterized in that configured to include.

이하, 본 발명에 의한 크랭크 핀의 필렛부 동적응력 측정장치의 구성 및 그 사용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration of the fillet portion dynamic stress measuring apparatus of the crank pin according to the present invention and the preferred embodiment according to the use thereof will be described in detail with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 동적응력 측정장치의 설치상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 측정장치에 사용될 크랭크 샤프트의 도면이며, 도 3은 본 발명이 적용된 크랭크 샤프트의 일부 확대단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 측정장치에 적용되는 범용의 슬립 링을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view showing an installation state of the dynamic stress measuring apparatus according to the present invention, Figure 2 is a view of a crank shaft to be used in the measuring apparatus according to the present invention, Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the crank shaft to which the present invention is applied 4 is a view for explaining a general slip ring applied to the measuring apparatus according to the present invention.                     

도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명이 적용될 크랭크 샤프트를 지시하는 것이고, 도면부호 40과 50은 각각 범용의 스트레인 게이지 및 슬립 링을 지시하는 것이다.Reference numeral 30 indicated in the drawings indicates a crankshaft to which the present invention is applied, and reference numerals 40 and 50 denote general strain gauges and slip rings, respectively.

상기한 크랭크 샤프트(30)에는 커넥팅 로드와 결합된 크랭크 핀(31) 부분의 윤활을 의한 일반적인 오일 홀(33)이 크랭크 저널(32)과 크랭크 핀(31) 사이에 다수 형성되어 있다. 그리고 서로 분리된 채로 다수 형성된 오일 홀(33)과 오일 홀(33) 사이에는 본 발명의 실시를 위하여 신규의 가공 홀(34)이 형성된다. 상기 오일 홀(33)과 신규 가공 홀(34)의 직경은 3mm 이내로 형성된다.In the crankshaft 30, a plurality of general oil holes 33 are formed between the crank journal 32 and the crank pin 31 by lubrication of a part of the crank pin 31 coupled with the connecting rod. And a new processing hole 34 is formed between the oil hole 33 and the oil hole 33 formed a plurality of separated from each other for the practice of the present invention. The diameter of the oil hole 33 and the new machining hole 34 is formed within 3mm.

상기한 오일 홀(33)과 신규 가공 홀(34)은 크랭크 핀(31)의 필렛부 동적응력을 측정하기 위하여 크랭크 핀(31)의 필렛부에 장착되는 범용의 스트레인 게이지(40)로부터 측정되는 시그널이 크랭크 샤프트(30)의 일측단에 설치되는 범용의 슬립 링(50)까지 전달될 수 있도록 하기 위한 와이어(60)의 배선을 위해서 필요한 것이다. 즉, 종래기술에 소개된 바와 같이 회전체인 크랭크 핀의 필렛부에 스트레인 게이지를 장착하고, 스트레인 게이지로부터 얻어지는 시그널을 증폭기 또는 데이터 레코드에 전달하기 위한 와이어의 꼬임을 방지하기 위하여 별도로 제작되었던 고가의 링크 장치를 대신하기 위하여, 상기와 같이 크랭크 샤프트(30)의 길이방향으로 기존에 형성되어 있던 오일 홀(33)들을 신규의 가공 홀(34)로 연통시켜 그 내부에 크랭크 샤프트(30)의 길이방향으로 와이어(60)가 배선될 수 있도록 구성되는 것이다.The oil hole 33 and the new machining hole 34 are measured from a general strain gauge 40 mounted to the fillet of the crank pin 31 to measure the fillet portion dynamic stress of the crank pin 31. It is necessary for the wiring of the wire 60 so that the signal can be transmitted to the general-purpose slip ring 50 installed at one end of the crankshaft 30. That is, as introduced in the prior art, a strain gauge is mounted on the fillet of the crank pin of the rotating body, and a separately manufactured expensive wire is prevented from being twisted to transfer a signal obtained from the strain gauge to an amplifier or a data record. In order to replace the linkage, the oil holes 33 previously formed in the longitudinal direction of the crankshaft 30 are communicated with the new machining holes 34 to extend the length of the crankshaft 30 therein. The wire 60 is configured to be wired in the direction.

상기한 스트레인 게이지(40) 및 슬립 링(50)은 종래의 경우에도 계측분야에 서 흔히 사용되고 있는 장치들로 본 발명의 구성설명에서는 별도의 자세한 설명은 생략하고 대략적인 설명만을 하기로 한다.The strain gauge 40 and the slip ring 50 is a device that is commonly used in the field of measurement even in the conventional case will not be described in detail in the configuration of the present invention will be described only a brief description.

스트레인 게이지(40)는 물체에 외부로부터 힘이 전달될 때에 변화하는 물체의 형상 또는 치수 등을 측정하여 전기적인 신호를 발생시키는 일종의 저항 센서로 상술한 바와 같이 계측분야에서 흔히 사용되고 있는 것이다.Strain gauge 40 is a kind of resistance sensor that generates an electrical signal by measuring the shape or dimensions of an object that changes when a force is transmitted from the outside to the object, and is commonly used in the field of measurement as described above.

그리고 상기한 슬립 링(50)은 회전체와 고정체 사이의 시그널 교환을 위해서 범용적으로 사용되고 있는 터미널 또는 콘넥터의 일종인 것으로, 회전부재(51)와 고정부재(52) 사이에는 마련된 브러쉬를 통하여 회전부재(51)와 고정부재(52)에 마련된 각각의 단자(53,54)들이 접속되도록 구성된 것이다.In addition, the slip ring 50 is a kind of terminal or connector that is used universally for exchanging signals between the rotating body and the fixed body, and is provided through a brush provided between the rotating member 51 and the fixing member 52. Each of the terminals 53 and 54 provided on the rotating member 51 and the fixing member 52 is connected.

상기한 슬립 링(50)의 회전부재(51)는 크랭크 샤프트(30)에 마련된 댐퍼 풀리의 볼트 자리 등에 장착되어 크랭크 샤프트와 함께 회전되도록 하고, 그 고정부재(52)는 크랭크 샤프트(30)의 일단을 지지하는 엔진의 축공 등에 장착된다.The rotating member 51 of the slip ring 50 is mounted to the bolt seat of the damper pulley provided in the crankshaft 30 so as to rotate together with the crank shaft, and the fixing member 52 of the crankshaft 30 It is attached to the shaft hole of the engine which supports one end.

한편, 상기한 오일 홀(33) 및 신규 가공 홀(34)을 따라서 배선되어 스트레인 게이지(40)와 슬립 링(50)의 고정부재(52)에 마련된 단자(54)를 연결하는 와이어(60)의 고정을 위하여 상기한 와이어(60)의 외부에는 실리콘(35) 또는 에폭시 수지 등이 도포된다. 특히, 이와 같이 실리콘이나 에폭시 수지를 이용하여 와이어를 고정하는 것은 하나의 스트레인 게이지(40)에서 인출되는 와이어는 2가닥으로 형성되고, 하나의 크랭크 샤프트(30)에는 다수(보통은 4~6개)의 크랭크 핀(31)이 형성되는 점을 감안할 때 여러 가닥의 와이어가 엉키는 것이 방지되는데 효과가 있게 된다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에서는 여러 가닥의 와이어가 한 가닥 으로 표현된 것이다.Meanwhile, the wire 60 is connected along the oil hole 33 and the new machining hole 34 to connect the strain gauge 40 and the terminal 54 provided in the fixing member 52 of the slip ring 50. In order to fix the outside of the wire 60, a silicone 35 or an epoxy resin is applied. Particularly, in order to fix the wire using silicon or epoxy resin, the wire drawn out from one strain gauge 40 is formed in two strands, and one crankshaft 30 has a large number (usually 4 to 6 pieces). Considering that the crank pin 31 of) is formed, it is effective to prevent the tangled wires of several strands. In the drawings for explaining an embodiment of the present invention, several strands of wire are represented by one strand.

그리고 상기한 슬립 링(50)의 고정부재(52)에 마련된 단자(54)는 스트레인 게이지(40)에서 전달되는 전기신호를 증폭하여 측정자에게 표시될 수 있도록 하기 위한 증폭기(70) 및 데이터 레코더(71) 등이 형성된다.
And the terminal 54 provided in the fixing member 52 of the slip ring 50 is an amplifier 70 and a data recorder for amplifying the electric signal transmitted from the strain gauge 40 so that it can be displayed to the measurement device ( 71) and the like.

이상과 같이 구성된 크랭크 핀의 동적응력 측정장치의 사용상태를 이하에 설명한다.The use state of the dynamic stress measuring apparatus of the crank pin comprised as mentioned above is demonstrated below.

상기한 크랭크 핀 동력응력 측정장치를 이용해서는 크랭크 샤프트(30)에 형성된 다수의 크랭크 핀(31)의 필렛부에 걸리는 응력을 동시에 측정할 수 있다. 즉, 상기한 다수의 크랭크 핀(31)의 필렛부에 각각의 스트레인 게이지(40)를 장착하고, 크랭크 샤프트(30)에 형성된 오일 홀(33) 및 신규 가공 홀(34)을 통해서 시그널 전달을 위한 여러 가닥의 와이어(60)를 배선하게 된다.By using the crank pin power stress measuring apparatus described above, the stresses applied to the fillet portions of the plurality of crank pins 31 formed on the crank shaft 30 can be simultaneously measured. That is, each strain gauge 40 is mounted to the fillet of the plurality of crank pins 31, and signal transmission is carried out through the oil hole 33 and the new processing hole 34 formed in the crank shaft 30. Wiring several strands of wire 60 for.

그리고 상기한 크랭크 샤프트(30)를 구동시켰을 경우에 상기한 크랭크 핀(31)의 필렛부에 장착된 스트레인 게이지(40)에서는 크랭크 핀(31)의 필렛부에 걸리는 응력을 감지하여 와이어(60)를 통한 전기신호가 슬립 링(50)으로 전달된다. 슬립 링(50)의 회전부재(51)에 마련된 단자(53)와 고정부재(52)에 마련된 단자는 회전부재(51)가 회전되는 동안에도 블러쉬 등을 통해서 서로 접속된 상태가 유지되고, 결국 스트레인 게이지(40)에서 측정되는 전기신호는 증폭기(70)에서 증폭되어 측정자가 인식할 수 있는 표시값으로 데이터 레코드(71)에 표시되거나 저장된다.When the crankshaft 30 is driven, the strain gauge 40 mounted on the fillet portion of the crank pin 31 senses a stress applied to the fillet portion of the crank pin 31 to wire 60. The electrical signal through is transmitted to the slip ring 50. The terminal 53 provided on the rotating member 51 of the slip ring 50 and the terminal provided on the fixing member 52 remain connected to each other through a blush or the like even while the rotating member 51 is rotated. The electrical signal measured by the strain gauge 40 is amplified by the amplifier 70 and displayed or stored in the data record 71 as a display value that can be recognized by the measurer.

이상과 같이 구성되는 크랭크 핀 저항응력을 측정하기 위해서 사용되는 측정 장치에서는 하나의 크랭크 샤프트에 마련된 다수의 크랭크 핀(31)의 필렛부에 걸리는 동적응력을 동시에 측정할 수 있게 된다. 따라서 동적응력의 측정시간이 단축될 수 있으며, 종래기술의 링키지 측정방법의 경우에 사용되었던 고가의 측정장치의 제작이 불필요하게 되는 것이다.In the measuring apparatus used to measure the crank pin resistance stress configured as described above, it is possible to simultaneously measure the dynamic stress applied to the fillet portions of the plurality of crank pins 31 provided on one crankshaft. Therefore, the measurement time of the dynamic stress can be shortened, and it is unnecessary to manufacture an expensive measuring device used in the case of the linkage measuring method of the prior art.

한편, 상기한 측정장치를 구성하는 스트레인 게이지(40)와 슬립 링(50)은 탈장착이 용이하여 크기와 형상을 달리하는 다른 크랭크 샤프트에도 적용될 수 있는 것이다.On the other hand, the strain gauge 40 and the slip ring 50 constituting the measuring device is easy to be removed and can be applied to other crankshafts varying in size and shape.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 크랭크 샤프트의 각 크랭크 핀의 필렛부에 걸리는 동적응력을 측정하기 위하여 동시에 각 크랭크 핀의 필렛부에 다수의 스트레인 게이지의 장착이 가능하고, 각각의 스트레인 게이지에서 측정된 전기신호를 증폭기 및 데이터 레코드로 전달하기 위한 와이어가 크랭크 샤프트의 오일 홀 및 신규 가공 홀을 통해 배선되고, 상기한 와이어의 엉킴이나 꼬임의 방지를 위하여 회전부재와 고정부재로 형성된 슬립 링이 크랭크 샤프트의 일측단에 형성되므로서 다수의 스트레인 게이지에서 측정된 시그널을 동시에 표시할 수 있게 되어 하나의 크랭크 샤프트의 마련된 다수의 크랭크 핀의 필렛부에 걸리는 동적응력을 측정하는 시간이 단축될 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention configured as described above, in order to measure the dynamic stress applied to the fillet portion of each crank pin of the crankshaft, a plurality of strain gauges can be mounted at the same time as the fillet portion of each crank pin, and measured in each strain gauge. Wires for transferring electrical signals to amplifiers and data records are routed through the oil holes and new machining holes of the crankshaft, and the slip rings formed of the rotating and fixing members for preventing the wires from being entangled or twisted. Since it is formed at one end of the side, it is possible to display the signals measured by multiple strain gauges at the same time, which can shorten the time to measure the dynamic stress applied to the fillet portion of the plurality of crank pins of one crankshaft. Is there.

Claims (2)

크랭크 핀의 윤활을 위한 오일 홀이 크랭크 저널과 크랭크 핀 간에 형성되는 크랭크 샤프트에서 상기한 크랭크 핀 필렛부의 동적응력을 스트레인 게이지를 이용하여 측정하고, 측정된 시그널을 증폭기를 통해 증폭한 후 데이터 레코드에 표시하기 위한 크랭크 핀의 필렛부 동적응력 측정장치에 있어서,In the crank shaft where oil holes for lubrication of the crank pin are formed between the crank journal and the crank pin, the dynamic stress of the crank pin fillet portion is measured by using a strain gauge, the measured signal is amplified by an amplifier, In the apparatus for measuring the dynamic stress of the fillet portion of the crank pin for displaying, 상기한 크랭크 샤프트(30)의 일측단에 장착되어 회전부재(51)와, 크랭크 샤프트(30)를 지지하는 고정단에 장착되는 고정부재(52)로 형성되어, 상기 회전부재(51)에 마련된 단자(53)로 입력된 시그널이 고정부재(52)에 마련된 단자(54)를 통해 출력되도록 형성된 범용 컨넥터로서의 슬립 링(50)과;It is formed of a rotating member 51 mounted to one side end of the crankshaft 30 and a fixed member 52 mounted to a fixed end for supporting the crankshaft 30, provided in the rotating member 51 A slip ring 50 as a general-purpose connector formed such that a signal input to the terminal 53 is output through the terminal 54 provided in the fixing member 52; 상기한 슬립 링(50)의 회전부재(51)의 단자(53)에 다수의 크랭크 핀(31)의 필렛부에서 측정된 시그널이 와이어(60)를 통해 전달될 수 있도록 각각의 오일 홀(33) 간에 신규의 가공 홀(34)을 관통형성된 크랭크 샤프트(30)와;The respective oil holes 33 may be transmitted to the terminal 53 of the rotating member 51 of the slip ring 50 so that signals measured at the fillet of the plurality of crank pins 31 may be transmitted through the wire 60. Crank shaft 30 penetrating through the new machining hole (34); 상기한 크랭크 샤프트(30)의 크랭크 핀(31) 필렛부 도중에 장착되어 크랭크 핀(31)의 필렛부에 걸리는 동적응력을 측정하기 위한 스트레인 게이지(40)와;A strain gauge (40) mounted in the crank pin (31) fillet portion of the crank shaft (30) to measure the dynamic stress applied to the fillet portion of the crank pin (31); 상기한 각각의 스트레인 게이지(40)와 상기 슬립 링(50)의 회전부재(51) 간을 연결하는 와이어(60); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 크랭크 핀의 필렛부 동적응력 측정장치.A wire 60 connecting between each of the strain gauges 40 and the rotating member 51 of the slip ring 50; Fillet portion dynamic stress measuring apparatus of the crank pin, characterized in that configured to include. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 와이어(60)는 오일 홀(33) 및 신규 가공 홀(34)에 끼워진 후 움직임을 방지하기 위하여 실리콘(35) 또는 에폭시 수지로써 고정장착되는 것을 특징으로 하는 크랭크 핀의 필렛부 동적응력 측정장치.Measurement of the fillet portion dynamic stress of the crank pin is characterized in that the wire 60 is fixedly mounted with a silicone 35 or an epoxy resin to prevent movement after being inserted into the oil hole 33 and the new processing hole 34. Device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102252790A (en) * 2011-05-31 2011-11-23 上海交通大学 Flow adjustable reciprocating pump crankshaft impact load on-line real-time detection device
CN114088260A (en) * 2020-08-24 2022-02-25 深圳臻宇新能源动力科技有限公司 Crankshaft stress testing device

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