KR20100123437A - 압축 및 인장 강도 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축 및 인장 강도 측정 장치에 관한 것으로, 로딩 포인트가 가공되는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임의 로딩 포인트에 장착되는 액추에이터와, 상기 액추에이터의 하단에 한 쪽 끝부분이 장착되고, 다른 쪽 끝부분은 상기 상부 프레임을 관통하는 로드 셀과, 상기 로드 셀의 하단에 장착되는 제1 시편 홀더와, 상기 시편 홀더와 대향되는 방향에 위치하는 제2 시편 홀더와, 상기 제2 시편 홀더가 장착되는 하부 프레임과, 상기 하부 프레임과 상부 프레임에 관통되어 고정되는 지지 바와, 상기 지지 바의 중간부분에 관통되어 다수 적층되는 스페이스 블록을 포함하여 구성되며, 다양한 하중을 높이에 따라 측정할 수 있는 기능을 제공한다.

압축 및 인장 강도 측정, 액추에이터, 지지 바, 스페이스 블록, 로드 셀, 로딩 포인트

Description

압축 및 인장 강도 측정 장치{APPARATUS FOR TESTING COMPRESS AND TENSILE}

본 발명은 압축 및 인장 강도 측정 장치에 관한 것으로, 특히, 다양한 하중을 높이에 따라 측정할 수 있는 압축 및 인장 강도 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 압축 및 인장 강도 측정 장치는 기계 부품의 시편에 인위적으로 압축 또는 인장 하중을 가하여 강도를 측정하는 장치이다. 이러한 압축 및 인장 강도 측정 장치는 완성품에 사용될 부품의 파괴 강도를 미리 측정함으로써 완성품의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 압축 및 인장 강도 측정 장치를 도시한 도면이다.

종래의 압축 및 인장 강도 측정 장치(10)는 가이드 바(5, 6)의 상단과 하단에 고정 설치되는 상부 프레임(7)과 하부 프레임(8)에 액추에이터(1), 로드 셀(3), 및 시편 홀더(4)가 각각 장착되고, 액추에이터(1)와 로드 셀(3)이 높이 조절부(2)에 소정의 거리만큼 왕복 운동하는 구조이다.

그러나 이러한 종래의 압축 및 인장 강도 측정 장치(10)는 고정된 액추에이터(1)를 사용하여 일정 구간의 하중을 일정 거리에 적용할 수 있도록 전용 장비화 되어 있어 다양한 하중의 측정이 불가능할 뿐 아니라 로드 셀(3)과 엑추에이터(1) 의 칼리브레이션(calibration)이 불가능 하였다.

또한, 고정장치에 유압장치로 인하여 비용이 추가되고 이동거리가 제한되는 문제점도 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 하중의 테스트가 가능한 압축 및 인장 강도 측정 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 높이 조절이 가능한 압축 및 인장 강도 측정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 로드 셀과 액추에이터의 칼리브레이션(calibration)이 가능한 압축 및 인장 강도 측정 장치를 제공하는 데 있다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

청구항 1에 기재된 발명은, 「로딩 포인트가 가공되는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임의 로딩 포인트에 장착되는 액추에이터와, 상기 액추에이터의 하단에 한 쪽 끝부분이 장착되고, 다른 쪽 끝부분은 상기 상부 프레임을 관통하는 로드 셀과, 상기 로드 셀의 하단에 장착되는 제1 시편 홀더와, 상기 제1 시편 홀더와 대향되는 방향에 위치하는 제2 시편 홀더와, 상기 제2 시편 홀더가 장착되는 하부 프레임과, 상기 하부 프레임과 상부 프레임에 관통되어 고정되는 지지 바와, 상기 지지 바의 중간부분에 관통되어 다수 적층되는 스페이스 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 및 인장 강도 측정 장치」를 제공한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 액추에이터는 상기 로딩 포인트에 볼트, 너트로 체결되어 측정되는 하중에 따라 교체 가능한 것을 특징 으로 하는 압축 및 인장 강도 측정 장치」를 제공한다.

청구항 3에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 하부 프레임은 나사 방식으로 결합되어 높이 조절이 가능한 받침대를 적어도 하나 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 및 인장 강도 측정 장치」를 제공한다.

본 발명에 따르면, 상부 프레임에 다양한 액추에이터의 로딩 포인트가 가공됨으로써 다양한 하중의 테스트가 가능하다.

또한, 스페이스 블록을 사용함으로써 압축 및 인장 강도 측정시 높이 조절이 가능하다.

게다가, 단순한 시편 뿐 아니라 로드 셀 및 액추에이터의 칼리브레이션에 사용이 가능하다.

이하에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명에 따른 압축 및 인장 강도 측정 장치의 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 압축 및 인장 강도 측정 장치의 정면도, 도 4는 본 발명에 따른 압축 및 인장 강도 측정 장치의 측면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압축 및 인장 강도 측 정 장치(100)는, 상부 프레임(30), 액추에이터(20), 로드 셀(60), 제1 시편 홀더(70), 제2 시편 홀더(71), 하부 프레임(40), 지지 바(50) 및 스페이스 블록(80)을 포함하여 구성된다.

도 5는 본 발명의 상부 프레임(30)의 평면도이다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 상기 상부 프레임(30)은 네 모서리와 중앙에 관통홀(31, 34)이 형성되어 상기 지지 바(50)와 로드 셀(60)이 각각 관통된다. 또한, 상기 관통홀(34)의 주위에는 상기 액추에이터(20)가 결합될 수 있도록 장착부(32)가 형성된다.

여기서, 상기 장착부(32)에는 다양한 액추에이터(20)의 로딩 포인트(loading point)로서 다수의 장착홀(33)이 가공된다. 상기 장착홀(33)의 가공으로 테스트하는 하중에 따라 1톤에서 20톤 사이의 액추에이터(20)가 상기 장착부(32)에 교체 장착될 수 있다.

상기와 같은 교체 장착을 위하여 상기 액추에이터(20)는 상기 장착홀(33)에 볼트와 너트(도면 미도시)로 체결되고 분리되는 것이 바람직하다.

계속하여, 상기 액추에이터(20)의 하단에는 상기 로드 셀(60)의 한 쪽 끝부분이 장착된다. 여기서, 상기 로드 셀(60)의 다른 쪽 끝부분은 상기 상부 프레임(30)의 관통홀(34)에 관통되어 상기 제1 시편 홀더(70)와 결합된다.

도 6은 본 발명의 하부 프레임의 평면도이다.

상기 하부 프레임(40)은 상기 상부 프레임(30)의 하방에 설치되는 것으로, 상술한 상부 프레임(30)과 유사하게 네 모서리와 중앙에 장착홀(42)과 관통홀(41) 이 각각 형성된다.

상기 장착홀(42)에는 상기 제2 시편 홀더(71)가 결합되어, 상기 제1 시편 홀더(70)와 함께 테스트하고자 하는 시편을 고정시킨다.

또한, 상기 하부 프레임(40)의 하부에는 받침대(90)가 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 받침대(90)는 나사 방식으로 상기 하부 프레임(40)에 결합되어 높이 조절이 가능하게 하는 것이 바람직하다.

상기 지지 바(50)는 상기 상부 프레임(30)과 하부 프레임(40)의 네 모서리에 형성된 관통홀(31, 41)에 상단부와 하단부가 각각 관통된다.

이 경우, 상기 지지 바(50)의 하단부는 상기 하부 프레임(40)에 고정되어 지지력을 확보한다. 반면, 상기 지지 바(50)의 상단부는 상기 스페이스 블록(80)의 적층을 위해 상기 상부 프레임(30)과 고정되지 않고, 상기 스페이스 블록(80)의 적층 후에 상기 상부 프레임(30)과 고정되는 것이 바람직하다.

도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d는 본 발명의 스페이스 블록의 사시도, 평면도, 측면도, 배면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 스페이스 블록의 사시도이다.

상기 스페이스 블록(80)은 상기 액추에이터(20)의 높이 조절을 위한 구성으로, 상기 지지 바(50)에 관통될 수 있도록 원통형의 형상을 가지는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로, 상기 스페이스 블록(80)은, 반원통 형상의 블록(81a, 81b)이 체결구(82)에 의해 결합되는 원통 형상의 몸체부(83)와 상기 몸체부(83)의 양단으로부터 돌출 형성되는 제1, 2 결합돌부(84a, 84b)로 이루어진다.

이러한 구성의 스페이스 블록(80)을 다수 마련하여 상기 지지 바(50)에 결합시키거나 분리함으로써 상기 액추에이터(20)의 높이 조절이 가능하게 된다. 예컨대, 상기 스페이스 블록(80)의 높이를 100mm로 하여 10층으로 적층할 경우 1000mm까지 높이 조절이 가능하다.

상기 스페이스 블록(80)의 견고하고 정확한 적층을 위하여 상기 제1 결합돌부(84a)는 원통의 길이방향으로 상기 제2 결합돌부(84b)와 동일선상에 위치하되, 상기 제2 결합돌부(84b)보다 내측에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

이 경우, 가장 하단에 위치하는 상기 스페이스 블록(80)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 한 쪽에만 상기 제2 결합돌부(84b)가 형성되고 다른 쪽에는 결합돌부를 제거하여 평탄화될 수 있다.

도 9와 도 10은 본 발명에서 액추에이터의 종류에 따라 높이 조절을 한 모습을 도시한 도면이다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 압축 및 인장 강도 측정 장치(100)는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 액추에이터(20)의 교체에 따라 상기 스페이스 블록(80)의 일부를 상기 지지 바(50)로부터 제거함으로써 높이를 조절하여 다양한 하중을 테스트할 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위, 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 종래의 압축 및 인장 강도 측정 장치를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 압축 및 인장 강도 측정 장치의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 압축 및 인장 강도 측정 장치의 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 압축 및 인장 강도 측정 장치의 측면도,

도 5는 본 발명의 상부 프레임(30)의 평면도,

도 6은 본 발명의 하부 프레임의 평면도,

도 7은 본 발명의 스페이스 블록의 사시도, 평면도, 측면도, 배면도,

도 8은 본 발명의 다른 스페이스 블록의 사시도,

도 9와 도 10은 본 발명에서 액추에이터의 종류에 따라 높이 조절을 한 모습을 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 액추에이터 30 : 상부 프레임

31 : 관통홀 32 : 장착부

33 : 장착홀 34 : 관통홀

40 : 하부 프레임 41 : 관통홀

42 : 장착홀 50 :지지 바

60 : 로드 셀 70, 71 : 제1, 제2 시편 홀더

80 : 스페이스 블록 81a, 81b : 블록

82 : 체결구 83 : 몸체부

84a, 84b : 제1, 제2 결합돌부 90 : 받침대

Claims (3)

1. 로딩 포인트가 가공되는 상부 프레임과;

   상기 상부 프레임의 로딩 포인트에 장착되는 액추에이터와;

   상기 액추에이터의 하단에 한 쪽 끝부분이 장착되고, 다른 쪽 끝부분은 상기 상부 프레임을 관통하는 로드 셀과;

   상기 로드 셀의 하단에 장착되는 제1 시편 홀더와;

   상기 제1 시편 홀더와 대향되는 방향에 위치하는 제2 시편 홀더와;

   상기 제2 시편 홀더가 장착되는 하부 프레임과;

   상기 하부 프레임과 상부 프레임에 관통되어 고정되는 지지 바; 및

   상기 지지 바의 중간부분에 관통되어 다수 적층되는 스페이스 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 및 인장 강도 측정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액추에이터는 상기 로딩 포인트에 볼트, 너트로 체결되어 측정되는 하중에 따라 교체 가능한 것을 특징으로 하는 압축 및 인장 강도 측정 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부 프레임은 나사 방식으로 결합되어 높이 조절이 가능한 받침대를 적어도 하나 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 및 인장 강도 측정 장치.

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