KR20090067665A - 재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체에 관한 것으로, 선박 유동시 그 내부에 적재된 화물들간의 거동에 의한 마찰계수를 확인하기 위해 시험체의 일측을 지지하는 롤러베어링과, 이 롤러베어링의 양측면에 접촉지지되는 와셔를 포함하는 수직 롤러베어링 조립체에 있어서; 상기 와셔는 볼베어링 형태로 구비된 것을 특징으로 하는 재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체를 제공한다.

본 발명에 따르면, 수직 롤러베어링 조립체에서 사용되는 롤러베어링 지지용 와셔를 볼베어링 타입으로 개선함으로써 롤러베어링과 와셔 간의 마찰력을 극소화시켜 시험체의 마찰계수 평가시 신뢰성을 극대화시키는 효과를 얻을 수 있다.

롤러베어링, 와셔, 볼베어링, 마찰계수, 컨테이너, 선박

Description

재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체{THE VERTICAL ROLLER BEARING ASSEMBLY FOR MEASURING COEFFICIENT OF FRICTION BETWEEN MATERIALS}

본 발명은 재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재료와 재료 사이의 마찰계수를 측정하여 평가해야 할 분야에서 평가의 신뢰성을 높일 수 있도록 개선된 재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체에 관한 것이다.

최근 선박을 이용한 물류수송량의 증가로 인하여 선박수송의 안전성 검토가 필수적으로 요구되고 있다.

즉, 선박에는 화물들 주로 컨테이너에 수납된 상태로 적재되어 있고, 이 선박이 파도와 같은 외력에 의해 움직일 때 그 안에 적재된 컨테이너들의 거동이 선박 사고에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하여 이를 미연에 방지토록 하기 위한 일련의 연구 노력들이 앞서 설명한 안전성 검토의 요구이다.

이를 위해서는 선박과 컨테이너 간의 마찰계수에 대한 백데이터가 필요한데 이를 평가하기 위한 완벽한 시스템이 갖추어져 있지 않다.

따라서, 종래에는 도 1의 예시와 같이, 컨테이너와 같은 시험체(10)의 일측 면에 1차로 축력(20)을 가하고, 2차로 횡력(30)을 가하여 시험체(10)들 간의 마찰계수를 측정하는 형태로 평가하였다.

이때, 시험체(10)의 반대쪽 면에서의 측정을 위해서는 불가피하게 수직 롤러베어링 조립체(40)를 사용해야만 한다.

그런데, 도 1의 A부를 보인 도 2에서와 같이, 통상 사용되는 수직 롤러베어링 조립체(40)의 경우 롤러베어링(42)에는 평와셔(44)가 사용되고 있는데, 이 평와셔(44)가 시험체(10)를 수평면으로 지지하면서 사용될 때에는 롤러베이링(42)의 회전에 영향을 주지 않지만, 도시와 같이 수직면에 사용될 경우에는 'B' 지점에서 마찰을 발생시키게 되어 롤러베어링(42)의 회전에 큰 영향을 미치므로 재료간 마찰계수를 정확하게 측정하고 평가할 수 없다는 신뢰성 결여의 문제를 발생시키게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 효과 있게 해결하기 위해 창출된 것으로, 볼베어링에 장착되는 와셔의 구조를 개선하여 구름접촉 가능한 볼 타입으로 변형함으로써 수직 볼베어링 조립체에서 회전하는 볼베어링과 와셔 간의 마찰력을 극소화시켜 시험체의 마찰계수 평가시 신뢰성을 높일 수 있도록 한 재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 선박 유동시 그 내 부에 적재된 화물들간의 거동에 의한 마찰계수를 확인하기 위해 시험체의 일측을 지지하는 롤러베어링과, 이 롤러베어링의 양측면에 접촉지지되는 와셔를 포함하는 수직 롤러베어링 조립체에 있어서; 상기 와셔는 볼베어링 형태로 구비된 것을 특징으로 하는 재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체를 제공한다.

이때, 상기 와셔는 그 일측 표면에 내부가 빈 반구형상의 볼홈이 형성되고, 상기 볼홈에는 구형상의 볼이 삽입되며, 상기 볼이 볼홈으로부터 이탈되지 않도록 하는 구조물이 상기 와셔의 표면에 고정된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 수직 롤러베어링 조립체에서 사용되는 롤러베어링 지지용 와셔를 볼베어링 타입으로 개선함으로써 롤러베어링과 와셔 간의 마찰력을 극소화시켜 시험체의 마찰계수 평가시 신뢰성을 극대화시키는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 볼베어링을 장착한 와셔의 예시적인 평면 및 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 볼베어링이 장착된 와셔의 사용상태 단면도이다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체에 사용되는 롤러베어링(100) 지지용 와셔(200)는 볼베어링 형태로 형성된다.

즉, 도우넛 형상을 갖는 와셔(200)의 원주방향으로 일정간격을 두고 다수의 볼홈(210)이 그 일측 표면으로부터 요입형성되고, 상기 볼홈(210)에는 볼(220)이 유동가능하게 삽입설치된다.

이때, 상기 볼(220)은 단순한 쇠구슬 형태이며, 상기 볼홈(210)으로부터 쉽게 이탈되지 않도록 하는 구조물을 더 포함함이 바람직하다.

상기 구조물로는 통상적인 볼베어링에서 볼을 수납하는 체인형상의 구조물이 될 수도 있으며, 상기 볼홈(220)의 상면을 커버하면서 볼(220)의 일부만이 노출되도록 상측 일부가 개방된 돔형상의 구조물일 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 구조물은 상기 와셔(200)의 볼홈(210)이 형성된 표면에 볼트, 나사 등의 방식으로 고정될 수 있으며, 또한 점용접과 같은 형태로 고정될 수도 있다.

아울러, 상기 볼홈(220)은 구의 절반인 내부가 빈 반구형상이 바람직하다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 볼베어링형 와셔(200)는 도 4에서와 같은 형태로 수직 롤러베어링 조립체에 장착된다.

즉, 수직 롤러베어링 조립체를 구성하는 롤러베어링(100)의 양측면에 상기 볼(220)이 구름접촉하도록 배치된다.

그리하여, 측정대상 시험체들 중 어느 하나를 수직면에서 접촉 지지하면서 시험체들에 축력과 횡력을 가하여 그들 간의 마찰계수를 측정할 때에 롤러베어링(100) 자체인 롤러베어링(100)과 와셔(200) 사이에서 발생되는 마찰이 시험체의 마찰계수 측정에 영향을 전혀 미치지 않게 하거나 혹은 영향을 미치더라도 그 영향력이 극소화되게 하여 시험체간 마찰계수의 측정값이 정확하고, 그로 인해 평가값 의 신뢰도를 더욱 높일 수 있게 된다.

이는 상기 와셔(200)가 대략 볼베어링 타입을 갖기 때문에 그에 포함된 볼(220)이 롤러베어링(100)가 접촉하는 면에서 거의 점접촉되는 형태로 구름되기 때문에 마찰이 거의 발생하지 않기 때문이다.

도 1은 종래 기술에 따른 재료간 마찰계수 측정설비의 예시적인 평면 및 측면도,

도 2는 종래 기술에 따른 재료간 마찰계수 측정설비에 사용되는 평와셔의 사용예를 보인 예시적인 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 볼베어링을 장착한 와셔의 예시적인 평면 및 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 볼베어링이 장착된 와셔의 사용상태 단면도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....롤러베어링 200....와셔

210....볼홈 220....볼

Claims (2)

1. 선박 유동시 그 내부에 적재된 화물들간의 거동에 의한 마찰계수를 확인하기 위해 시험체의 일측을 지지하는 롤러베어링과, 이 롤러베어링의 양측면에 접촉지지되는 와셔를 포함하는 수직 롤러베어링 조립체에 있어서;

   상기 와셔는 볼베어링 형태로 구비된 것을 특징으로 하는 재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체.
2. 청구항 1에 있어서;

   상기 와셔는 그 일측 표면에 내부가 빈 반구형상의 볼홈이 형성되고, 상기 볼홈에는 구형상의 볼이 삽입되며, 상기 볼이 볼홈으로부터 이탈되지 않도록 하는 구조물이 상기 와셔의 표면에 고정된 것을 특징으로 하는 재료간 마찰계수 평가용 수직 롤러베어링 조립체.

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