KR20110102986A - 굽힘 피로시험 지그 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피로하중에서 시험편의 고정상태 변화와 하중점 변화를 억제하고, 다양한 치수를 갖는 샌드위치 구조의 시험편에 대한 피로 시험이 가능하도록 한 굽힘 피로시험 지그에 관한 것이다.
본 발명은 시험장치에 연결되어 상방 또는 하방으로 승강되면서 변형력을 발휘하는 상부 지그(2); 시험장치에 연결되어 상기 상부 지그(2)와 대향되는 방향으로 승강되어 변형력을 발휘하는 하부 지그(4); 상기 상부 지그(2) 및 하부 지그(4)에 장착되며, 시험편(100)이 장착되는 클램프장치(6)를 포함한다.

Description

굽힘 피로시험 지그{A TESTING JIG}
본 발명은 굽힘 피로시험 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피로하중에서 시험편의 고정상태 변화와 하중점 변화를 억제하고, 다양한 치수를 갖는 샌드위치 구조의 시험편에 대한 피로 시험이 가능하도록 한 굽힘 피로시험 지그에 관한 것이다.
일반적으로 복합재 샌드위치 구조의 피로 시험은 반복하중에 의해 수행되며 시험편에 가하여지는 반복하중에 의하여 시험편의 고정상태와 하중점이 변화하게 된다.
따라서 종래의 개방형 굽힘 피로시험 지그를 적용하여 피로 시험을 수행할 시 반복하중에 의한 시험편의 고정상태 변화와 하중점의 위치 변화가 발생하게 되어 정확한 시험을 수행할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
이에, 굽힘 피로시험 시에 시험편의 하중점의 위치변화를 방지하기 위해 여러 형태를 고려하여 지그를 제작하여 시험을 수행하고 있으나, 이에 대한 기준은 정해지지 않았다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 다양한 치수를 갖는 복합재 샌드위치 패널형의 시험편에 대한 굽힘 피로시험을 실시하되 시험편의 고정상태 변화와 하중점 변화를 방지함으로써 정확한 굽힘피로 특성을 얻을 수 있도록 한 굽힘 피로시험 지그를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 일정 두께와 면적을 갖는 패널형의 시험편에 굽힘 하중을 가하여 변형을 측정하기 위한 것으로, 시험장치에 연결되어 상방 또는 하방으로 승강되면서 변형력을 발휘하는 상부 지그; 시험장치에 연결되어 상방 또는 하방으로 승강되면서 변형력을 발휘하는 하부 지그; 상기 상부 지그 및 하부 지그(4)에 장착되며, 시험편을 고정시키는 클램프장치(6)를 포함하는 굽힘 피로시험 지그에 의해 달성될 수 있다.
상기 상부 지그는 장방형의 판상으로 된 베드, 상기 베드의 상부에 부착되어 시험장치와 연결되는 연결구, 상기 베드의 하부에 결합되며 간격 조절이 가능한 다수의 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부 지그는 장방형의 판상으로 된 베드, 상기 베드의 하부에 부착되어 시험장치와 연결되는 연결구, 상기 베드의 상부에 결합되며 간격 조절이 가능한 다수의 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베드에는 일정 길이를 갖는 가이드레일이 형성되고, 상기 가이드에는 상기 가이드레일에 결합되는 결합턱이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 클램프장치는 상기 상부 지그의 가이드에 결합되며 시험편이 결합되는 제1클램프; 상기 하부 지그의 가이드에 결합되며 시험편이 결합되는 제2클램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1클램프 및 제2클램프는 상기 가이드에 힌지결합된 제1 및 제2수직부재와, 상기 제1 및 제2수직부재의 양단부를 연결하는 제1 및 제2횡바를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2수직부재에는 일정 길이로 된 작동공이 형성되고, 상기 제1 및 제2횡바의 단부가 상기 작동공에 결합되며, 상기 제1 및 제2수직부재의 외측에 각기 조절나사가 결합된 것으로, 상기 조절나사를 조이거나 풀어줌으로써 제1 및 제2횡바 간의 간격을 조절하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 시험편을 정확하고 견고하게 지지함으로써 굽힘 피로 측정을 정확하게 실시할 수 있고, 이에 따라 시험편의 고정상태 변화와 하중점 변화를 방지함으로써 정확한 굽힘피로 특성을 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 굽힘 피로시험 지그의 결합사시도.
도 2는 본 발명에 따른 굽힘 피로시험 지그의 분해사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 굽힘 피로시험 지그의 실험예를 나타낸 정면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 굽힘 피로시험 지그의 결합사시도, 도 2는 본 발명에 따른 굽힘 피로시험 지그의 분해사시도, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 굽힘 피로시험 지그의 실험예를 나타낸 정면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 굽힘 피로시험 지그(A)는, 일정 두께와 면적을 갖는 패널형의 시험편(100)에 굽힘 하중을 가하여 변형을 측정하기 위한 것으로, 시험장치에 연결되어 상방 또는 하방으로 승강되면서 변형력을 발휘하는 상부 지그(2); 시험장치에 연결되어 상방 또는 하방으로 승강되면서 변형력을 발휘하는 하부 지그(4); 상기 상부 지그(2) 및 하부 지그(4)에 장착되며, 시험편(100)을 고정시키는 클램프장치(6)를 포함한다.
상부 지그(2)는 장방형의 판상으로 된 상부 베드(22)와, 상기 상부 베드(22)의 상부에 부착되어 시험장치(미도시)와 연결되는 연결구(24)와, 상기 상부 베드(22)의 하부에 결합되며 간격 조절이 가능한 한쌍의 상부 가이드(26)로 구성된다.
하부 지그(4)는 상부 지그(2)와 동일한 형상으로써 장방형의 판상으로 된 하부 베드(42)와, 상기 하부 베드(42)의 하부에 부착되어 시험장치와 연결되는 연결구(44)와, 상기 하부 베드(42)의 상부에 결합되며 간격 조절이 가능한 한쌍의 하부 가이드(46)로 구성된다.
하부 지그(4)는 상부 지그(2) 보다 크기가 작게 형성되며, 하부 지그(4)의 하부 가이드(46)가 상부 지그(2)의 상부 가이드(26)의 안쪽으로 배치됨으로써 상부 지그(2)와 하부 지그(4)가 상호 결합될 수 있다.
상기 상부 및 하부 베드(22,42)에는 일정 길이를 갖는 가이드레일(23,43)이 형성되고, 상기 가이드레일(23,43)에 상부 및 하부 가이드(26,46)가 결합되어 이동될 수 있으므로 간격 조절이 가능하게 된다.
상기 상부 및 하부 가이드(26,46)는, 일정 길이로 된 수평부(262)의 양단에 수직부(264)가 형성되고, 상기 수평부(262)의 중간에는 상기 가이드레일(23,43)에 결합되는 결합턱(266)이 형성되며, 상기 수직부(264)의 단부에는 베어링이 장착된 축핀(268)이 결합되어 이루어진다.
상기 클램프장치(6)는 상기 상부 지그(2)의 상부 가이드(26)에 축핀(268)으로 결합되어 회전 가능하도록 결합되는 것으로, 시험편(100)의 외부에 끼워져 결합되는 제1클램프(61); 상기 하부 지그(4)의 하부 가이드(46)에 축핀(268)으로 결합되어 회전 가능하도록 결합되며 시험편(100)의 외부에 끼워져 결합되는 제2클램프(62)를 포함한다.
즉, 상기 한쌍의 상부 가이드(26)의 각각에는 제1클램프(61)가 힌지 결합되고, 한쌍의 하부 가이드(46)의 각각에는 제2클램프(620가 힌지 결합된다.
상기 제1클램프(61) 및 제2클램프(62)는 동일한 형상이다.
즉, 상부 및 하부 가이드(26,46)에 힌지결합된 제1 및 제2수직부재(611,612)와, 상기 제1 및 제2수직부재(611,612)의 양단부를 연결하는 제1 및 제2횡바(613,614)로 구성됨으로써 사각형으로 형성된다.
따라서 제1 및 제2클램프(61,62)가 단면이 사각형인 패널형 시험편(100)의 4면을 지지함으로써 견고한 지지력이 발휘될 수 있다.
또한 상기 제1 및 제2수직부재(611,612)에는 일정 길이로 된 작동공(610)이 형성되고, 상기 제1 및 제2횡바(613,614)의 단부가 상기 작동공(610)에 결합되며, 상기 제1 및 제2수직부재(611,612)의 외측에 각기 조절나사(615)가 결합된다.
따라서 상기 조절나사(615)를 조이거나 풀어줌으로써 제1 및 제2횡바(613,614) 간의 간격이 조절될 수 있다.
즉, 조절나사(615)를 조이면 제1 및 제2횡바(613,614)가 상호 근접되므로 간격이 좁아질 수 있고, 반대로 조절나사(615)를 풀면 간격이 넓어지게 된다. 이러한 간격 조절에 의해 시험편(100)의 두께에 맞도록 조절함으로써 견고하게 지지될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 작동에 대해 설명한다.
도 3은 하중을 가하기 전의 상태를 나타낸 것으로, 시험편(100)을 제1 및 제2클램프(61,62)에 끼워넣어 지지되도록 한 상태이며, 상부 지그(2) 및 하부 지그(4)의 연결구(24,44)에는 각기 시험장치의 조우(미도시)가 협지된다.
한편 도 4는 하중을 가하여 시험편(100)이 변형된 상태를 나타낸 것으로, 시험장치를 구동시켜 상부 지그(2) 또는 하부 지그(4)를 개별적으로 승강시키거나 또는 동시에 승강시킴으로써 시험편(100)에 인장 하중이 가해짐으로써 굽힘 변형이 발생되고, 이때의 하중 응력에 대한 피로 수명을 측정하게 된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 시험편(100)이 구부러지면 그에 따라 제1 및 제2클램프(61,62)가 회전됨으로써 하중점의 위치 변화없이 지지 상태가 항상 일정하게 유지될 수 있으므로 보다 정확한 측정이 가능해진다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
2 : 상부 지그 4 : 하부 지그
6 : 클램프장치 22 : 상부 베드
23 : 가이드레일 26 : 상부 가이드
42 : 하부 베드 43 : 가이드레일
46 : 하부 가이드 61 : 제1클램프
62 : 제2클램프

Claims (7)

  1. 일정 두께와 면적을 갖는 패널형의 시험편(100)에 굽힘 하중을 가하여 변형을 측정하기 위한 지그로서,
    시험장치에 연결되어 상방 또는 하방으로 승강되면서 변형력을 발휘하는 상부 지그(2);
    시험장치에 연결되어 상방 또는 하방으로 승강되면서 변형력을 발휘하는 하부 지그(4);
    상기 상부 지그(2) 및 하부 지그(4)에 장착되며, 시험편(100)을 고정시키는 클램프장치(6)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 굽힘 피로시험 지그.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 지그(2)는, 장방형의 판상으로 된 상부 베드(22)와, 상기 상부 베드(22)의 상부에 부착되어 시험장치(미도시)와 연결되는 연결구(24)와, 상기 상부 베드(22)의 하부에 결합되며 간격 조절이 가능한 한쌍의 상부 가이드(26)를 포함하며,
    상기 하부 지그(4)는, 장방형의 판상으로 된 하부 베드(42)와, 상기 하부 베드(42)의 하부에 부착되어 시험장치와 연결되는 연결구(44)와, 상기 하부 베드(42)의 상부에 결합되며 간격 조절이 가능한 다수의 하부 가이드(46)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굽힘 피로시험 지그.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상부 및 하부베드(22,42)에는 일정 길이를 갖는 가이드레일(23,43)이 형성되고, 상기 가이드레일(23,43)에 상부 및 하부 가이드(26,46)가 결합되어 이동될 수 있으므로 간격 조절이 가능하게 된 것을 특징으로 하는 굽힘 피로시험 지그.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 가이드(26,46)는, 수평부(262)의 양단에 수직부(264)가 형성되고, 상기 수평부(262)의 중간에는 상기 가이드레일(23,43)에 결합되는 결합턱(266)이 형성된 것을 특징으로 하는 굽힘 피로시험 지그.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 클램프장치(6)는
    상기 상부 지그(2)에 회전가능하도록 결합되며, 시험편(100)을 고정시키는 제1클램프(61);
    상기 하부 지그(4)에 회전가능하도록 결합되며, 시험편(100)을 고정시키는 제2클램프(62)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 굽힘 피로시험 지그.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1클램프(61) 및 제2클램프(62)는
    상기 상부 지그(2) 및 하부 지그(4)의 상부 및 하부 가이드(26,46)에 힌지결합된 제1 및 제2수직부재(611,612)와,
    상기 제1 및 제2수직부재(611,612)의 양단부를 연결하는 제1 및 제2횡바(613,614)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 굽힘 피로시험 지그.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2수직부재(611,612)에는
    상기 제1 및 제2횡바(613,614)가 결합되는 일정 길이의 작동공(610)이 형성되고,
    외측에 상기 제1 및 제2횡바(613,614)의 간격을 조절하도록 조절나사(615)가 결합된 것을 특징으로 하는 굽힘 피로시험 지그.

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