KR20140128144A - 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그 - Google Patents

인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그에 관한 것으로서, 인장시험기에 사용되는 지그에 있어서, 시험편의 압축공간이 구비되는 본체부와, 상기 본체부와 연결되며 시험편에 발생하는 좌굴현상을 방지하도록 상기 본체부를 회동시키는 제1축조절부를 구비하는 지그부;를 포함하고, 상기 지그부는 한 쌍으로 마련되어 압축공간을 상호 공유하되, 각 지그부에 인장력이 가해지는 경우에 시험편을 압축하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 인장시험기를 이용하여 시험편의 압축이 가능하고, 압축시 시험편에 생기는 좌굴현상을 방지하는 구조의 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그가 제공된다.

Description

인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그 {BUCKLING RESTRAINED JIG FOR COMPRESSION TEST USING TENSILE TESTER}
본 발명은 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인장시험기를 이용하여 시험편의 압축이 가능하고, 압축시 시험편에 생기는 좌굴현상을 방지하는 구조의 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그에 관한 것이다.
인장, 압축 시험기는 시험편의 1축 방향으로 응력을 가하는 장치이다.
초기 인장, 압축 시험기들은 1축 방향으로 축이 잘 맞추어져 있어 큰 문제가 발생하지 않지만, 장기간 인장, 압축 시험기를 사용하는 경우, 시험기의 노후로 인해 축이 틀어지는 문제가 발생한다.
이러한 문제로 인해, 인장, 압축시험을 실시하는 경우, 시험편이 횡방향으로 휘어지는 좌굴(Buckling) 현상이 발생하며, 따라서 시험 오차가 생기는 문제점이 있다.
한편, 일반적으로 인장시험기(만능시험기)는 인장시험과 압축시험을 모두 실시하는 것이 가능한 경우가 많으나, 인장시험만이 가능한 시험기를 보유하고 있는 경우, 시험편의 압축시험의 실시를 위해 별도로 압축시험기를 구비해야 하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 한쌍의 제1축조절부와 한쌍의 제2축조절부를 이용하여, 좌굴현상을 방지할 수 있으며, 어느 하나의 본체부의 지지부가 다른 하나의 본체부에 마련되는 압축공간 내에 수용되어 인장력이 가해지는 경우 상호 가까워지는 방향으로 가압되는 것을 이용하여, 인장시험기를 압축용으로 이용할 수 있는 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그에 있어서, 시험편의 압축공간이 구비되는 본체부와, 상기 본체부와 연결되며 시험편에 발생하는 좌굴현상을 방지하도록 상기 본체부를 회동시키는 제1축조절부를 구비하는 지그부;를 포함하고,
상기 지그부는 한 쌍으로 마련되어 압축공간을 상호 공유하되, 각 지그부에 인장력이 가해지는 경우에 시험편을 압축하는 것을 특징으로 하는 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그에 의해 달성된다.
또한, 상기 본체부는 상기 제1축조절부에 회동가능하게 연결되는 베이스부; 상기 베이스부의 양단부 각각에서부터 나란하게 연장되는 한쌍의 돌출부; 시험편을 지지하도록 상기 한쌍의 돌출부를 상호 연결하여 상기 압축공간을 마감하는 지지부;를 포함하고,
어느 하나의 본체부의 지지부는 다른 하나의 본체부에 마련되는 압축공간 내에 수용되어, 상기 지그부에 인장력이 가해지는 경우 상호 가까워지는 방향으로 가압되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1축조절부와 연결되며, 상기 제1축조절부에 의하여 회동하는 본체부의 축과 나란하지 않는 축을 중심으로 상기 제1축조절부를 회동시키는 제2축조절부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1축조절부를 이용하여, 본체부를 회동시킴으로써, 시험편에 발생하는 좌굴현상을 방지할 수 있고, 한쌍으로 마련되는 지그부를 이용하여, 각 지그부에 인장력이 가해지는 경우에 시험편을 압축할 수 있는 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그가 제공된다.
또한, 어느 하나의 본체부의 지지부가 다른 하나의 본체부에 마련되는 압축공간 내에 수용되는 것을 이용하여, 지그부에 인장력이 가해지는 경우 상호 가까워지는 방향으로 가압할 수 있다.
또한, 제1축조절부와 연결되는 제2축조절부를 이용하여, 제1축조절부를 회동시킴으로써, 제1축조절부에 의해 회동하는 본체부의 회동방향과 다른 방향에 의해 발생하는 좌굴현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 사시도이고,
도 2는 도 1의 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 분해 사시도 이고,
도 3은 도 1의 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 제1축조절부와 제2축조절부의 작동을 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 도 1의 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 X-Z평면에서 제1축조절부의 작동을 개략적으로 도시한 것이고,
도 5는 도 1의 인장시험기를 이용한 암축시험용 좌굴방지 지그의 Y-Z평면에서 제2축조절부의 작동을 개략적으로 도시한 것이고,
도 6는 도 1의 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 압축시험시의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.
설명에 앞서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일실시예에서 설명하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 사시도이고, 도 2는 도 1의 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 분해 사시도이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그(100)는 본체부(110)와 제1축조절부(120)와 제2축조절부(130)를 구비하는 지그부(101)를 포함하고, 상기 지그부(101)는 한쌍으로 마련되어 각 지그부에 인장력이 가해지는 경우 시험편(T)을 압축하도록 상호 엇갈리게 배치된다.
상기 본체부(110)는 제1축조절부(120)에 회동가능하게 연결되는 베이스부(111)와 베이스부(111)의 양단부 각각에서부터 나란하게 연장되는 한쌍의 돌출부(112)와 시험편(T)을 지지하도록 한쌍의 돌출부(112)를 상호 연결하여 압축공간을 마감하는 지지부(113)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 베이스부(111)는 제1축조절부(120)와 원통형상의 축인 제1연결축(140)으로 체결된다. 제1연결축(140)을 중심으로 베이스부(111)가 회동이 가능하며, 따라서 본체부(110) 전체가 제1연결축(140)을 기준으로 회동가능하다.
또한, 상기 한쌍의 돌출부(112)는 각 단부에 지지부 삽입구가 형성되며, 지지부(113)를 지지부 삽입구에 삽입하여 마감이 되는 것에 의해 압축공간을 형성한다.
한편, 한쌍의 지그부(101)는 상하가 대칭되게 배치되되, 각 지그부(101)의 압축공간을 상호 공유하도록, 한쌍의 지그부(101)의 각각 한쌍의 돌출부(113)가 상호 직교하며 엇갈리게 삽입되는 형태로 배치되어, 인장에 의한 압축이 가능한 구조가 형성된다.
또한, 상기 지지부(113)는 시험편(T)이 지지되도록 중심부에 홈을 형성하며, 한쌍의 돌출부(113)의 지지부 삽입구에 삽입되어 압축공간을 형성한다.
상기 제1축조절부(120)는 본체부(110)의 베이스부(111)와 제1연결축(140)로 연결되며, 좌굴현상을 방지하도록 제1연결축(140)을 중심으로 하여 본체부(110) 전체를 회동시키는 기능을 한다.
상기 제2축조절부(130)는 제1축조절부(120)와 제2연결축(150)으로 연결되며, 좌굴현상을 방지하도록 제2연결축(150)을 중심으로 하여 제1축조절부(120)를 회동시키는 기능을 한다.
도 3은 도 1의 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 제1축조절부와 제2축조절부의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1축조절부(120)는 원통형상의 축인 제1연결축(140)로 본체부(110)의 베이스부(111)와 연결되며, 제1연결축(140)을 기준으로 본체부(110) 전체를 회동시킨다.
따라서, 제1연결축(140)을 중심으로한 회동방향으로의 좌표틀어짐에 대응하여 본체부(110) 전체를 회동시킴으로써, 제1연결축(140)을 중심으로한 회동방향으로의 좌굴현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제2축조절부(130)는 원통형상의 축인 제2연결축(150)으로 제1축조절부(120)와 연결되며, 제2연결축(150)을 기준으로 제1축조절부(120)를 회동시킨다.
따라서, 제2연결축(150)을 중심으로한 회동방향으로의 좌표틀어짐에 대응하여 제1축조절부를 회동시킴으로써, 제2연결축(150)을 중심으로한 회동방향으로의 좌굴현상을 방지할 수 있다.
도 4는 도 1의 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 X-Z평면에서 제1축조절부의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, X-Z 좌표축에서 인장시험기의 하측인장부(160')의 X축방향의 좌표의 틀어짐이 발생하는 경우, 인장시험기의 상측인장부(160)에 연결된 지그부의 제1축조절부(120)를 조절하여 본체부(110)를 회동시킨다. 그 결과, 지그부(101)의 압축공간의 중심축이 인장시험기의 하측인장부(160')의 인장 축방향과 일치되어, 압축시험시, 하측인장부(160')의 X축방향의 좌표의 틀어짐에 의한 시험편(T)의 좌굴현상을 방지할 수 있다.
도 5는 도 1의 인장시험기를 이용한 암축시험용 좌굴방지 지그의 Y-Z평면에서 제2축조절부의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, Y-Z 좌표축에서 인장시험기의 하측인장부(160')의 Y측방향의 좌표의 틀어짐이 발생하는 경우, 인장시험기의 상측인장부(160)에 연결된 지그부의 제2축조절부(130)를 조절하여 제1축조절부(120)와 본체부(110)를 회동시킨다. 그 결과, 지그부의 압축공간의 중심축이 인장시험기의 하측인장부(160')의 인장 축방향과 일치되어, 압축시험시, 하측인장부(160')의 Y축방향의 좌표의 틀어짐에 의한 시험편(T)의 좌굴현상을 방지할 수 있다.
또한, 하측인장부(160')의 제1축조절부(120')와 제2축조절부(130')를 조절하면 상측인장부(160)의 좌표틀어짐에 의한 시험편의 좌굴현상도 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상측인장부(160)와 하측인장부(160')의 X축방향과 Y축방향의 좌표의 틀어짐에 의한 시험편(T)의 좌굴현상을 모두 방지할 수 있는 특징이 있다.
지금부터는 상술한 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 일실시예의 작동에 대하여 설명한다.
도 6는 도 1의 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그의 압축시험시의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 인장시험기의 상측인장부(160)와 하측인장부(160')에 각각 지그부(101)를 연결하고, 한쌍의 지그부의 지지부(113,113') 사이에 시험편(T)을 배치한다. 따라서, 상측인장부(160)와 연결된 지그부의 지지부(113)는 시험편(T)의 하측을 지지하고, 하측인장부(160')와 연결된 지그부(101')의 지지부(113')는 시험편(T)의 상측을 지지하게 된다.
인장시험기를 가동하여 한쌍의 인장부(160,160')가 인장력을 가하게 되면, 인장부와 연결된 지그부(101)가 인장력에 의해 각각 상하측으로 이동하게 되며, 인장부와 연결된 지그부의 지지부(113,113')가 시험편(T)의 상하측에 각각 힘을 가하게 되어, 시험편의 압축과정이 진행된다.
도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 하측인장부(160')의 X축 및 Y축으로의 좌표틀어짐이 발생한 경우, 각 축방향으로 좌표틀어짐에 대응하여 상측인장부(160)에 순차적으로 연결된 제2축조절부(130)와 제1축조절부(120)를 조절한 후, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 하측인장부(160')에 인장력으로 가하면, 하측인장부(160')의 인장력에 의해 각 지지부(113,113')가 시험편(T)을 압축하게 되어 좌굴현상 없이 압축시험을 할 수 있다.
이러한 작동에 의하여, 인장기능만을 가지는 인장시험기를 이용하여, 인장시험기에 특별한 설비의 추가 없이도, 시험편에 압축시험을 할 수 있으며, 아울러 제1축조절부와 제2축조절부를 이용하여 좌굴현상이 없는 압축시험을 하는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명에 의하면, 제1축조절부와 제2축조절부를 이용하여 시험편에 발생하는 좌굴현상을 방지할 수 있고, 어느 하나의 본체부의 지지부가 다른 하나의 본체부에 마련되는 압축공간 내에 수용되는 것을 이용하여, 지그부에 인장력이 가해지는 경우 상호 가까워지는 방향으로 가압할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 본 발명의 일실시예에 따른 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그
101 : 지그부 110 : 본체부
111 : 베이스부 112 : 돌출부
113 : 지지부 120 : 제1축조절부
130 : 제2축조절부 140 : 제1연결축
150 : 제2연결축 160 : 상측인장부
160' : 하측인장부 T : 시험편

Claims (3)

  1. 인장시험기에 사용되는 지그에 있어서,
    시험편의 압축공간이 구비되는 본체부와, 상기 본체부와 연결되며 시험편에 발생하는 좌굴현상을 방지하도록 상기 본체부를 회동시키는 제1축조절부를 구비하는 지그부;를 포함하고,
    상기 지그부는 한 쌍으로 마련되어 압축공간을 상호 공유하되, 각 지그부에 인장력이 가해지는 경우에 시험편을 압축하는 것을 특징으로 하는 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체부는 상기 제1축조절부에 회동가능하게 연결되는 베이스부; 상기 베이스부의 양단부 각각에서부터 나란하게 연장되는 한쌍의 돌출부; 시험편을 지지하도록 상기 한쌍의 돌출부를 상호 연결하여 상기 압축공간을 마감하는 지지부;를 포함하고,
    어느 하나의 본체부의 지지부는 다른 하나의 본체부에 마련되는 압축공간 내에 수용되어, 상기 지그부에 인장력이 가해지는 경우 상호 가까워지는 방향으로 가압되는 것을 특징으로 하는 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1축조절부와 연결되며, 상기 제1축조절부에 의하여 회동하는 본체부의 축과 나란하지 않는 축을 중심으로 상기 제1축조절부를 회동시키는 제2축조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인장시험기를 이용한 압축시험용 좌굴방지 지그.
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