KR20150117757A - 다양한 각도에서 충격시험이 가능한 자유 낙하형 핵연료 소결체 충격시험 장치 - Google Patents

다양한 각도에서 충격시험이 가능한 자유 낙하형 핵연료 소결체 충격시험 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150117757A
KR20150117757A KR1020140042992A KR20140042992A KR20150117757A KR 20150117757 A KR20150117757 A KR 20150117757A KR 1020140042992 A KR1020140042992 A KR 1020140042992A KR 20140042992 A KR20140042992 A KR 20140042992A KR 20150117757 A KR20150117757 A KR 20150117757A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
specimen
horizontal
rotating body
vertical guide
weight
Prior art date
Application number
KR1020140042992A
Other languages
English (en)
Inventor
정태식
이승재
목용균
김윤호
이충용
나연수
최민영
고대균
김재익
Original Assignee
한전원자력연료 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한전원자력연료 주식회사 filed Critical 한전원자력연료 주식회사
Priority to KR1020140042992A priority Critical patent/KR20150117757A/ko
Priority to US14/323,045 priority patent/US20150292998A1/en
Publication of KR20150117757A publication Critical patent/KR20150117757A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • G01N3/303—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated only by free-falling weight

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

본 발명은 시편의 테스트 각도가 자유롭게 조절될 수 있고, 정확한 위치에 추를 낙하시킬 수 있으며 추의 충격량이 조절 가능한 낙하 충격 시험기에 관한 것으로, 지면에 수직하게 배치되는 수직가이드와, 수직가이드를 바닥에 대하여 지지시키는 지지체와, 수직가이드에 의하여 낙하경로가 안내되는 추와, 수직가이드의 저면 하부에 배치되는 시편홀더와, 일단이 시편홀더에 연결되는 수평회전축과, 수평회전축의 타단에 연결되는 동력전달부와, 동력전달부에 동력을 제공하는 구동부를 포함하여 이루어지는 시편각도조절기와, 상기 추의 높이조절수단을 포함하여, 이루어지는 낙하충격시험기를 제공하고자 한다.

Description

낙하충격시험기와 낙하충격시험기용 시편각도조절기{Drop tester and angle adjuster for the drop tester}
본 발명은 시편 각도 조절기와 이를 이용하는 낙하 충격 시험기에 관한 것으로, 특히 시편의 충격 테스트 각도가 자유롭게 선택될 수 있는 시편 각도 조절기와 이를 이용하는 낙하 충격 시험기에 관한 것이다.
우리나라의 원자력 발전소는 크게 가압 경수로 및 중수로로 나눠지며 이 모든 발전소의 노심에서 다수의 핵연료소결체들이 삽입된 핵연료봉 다발들의 핵연료집합체가 핵분열을 통해 열에너지를 발생시킨다. 상기 핵연료소결체를 구성하는 소결체는 우라늄 산화물(UO2), 가돌리늄 산화물(Gd2O3), 보론 탄화물(B4C3)등과 미래형 핵연료로는 SiC 복합소결체 등이 있으며, 제조 과정부터 운송, 노심 장전 및 인출, 그리고 핵분열 과정 중에는 열적, 기계적 충격에 의한 표면의 부분적 파괴에 따른 표면결함(MPS, Missing Pellet Surface)이 발생한다. 이러한 일련의 과정 중 핵연료소결체의 표면으로부터 떨어져 나온 소결체 조각 또는 그 조각이 떨어져나간 부위의 파단면은 이를 감싸고 있는 핵연료봉의 피복관과의 상호작용(PCI, Pellet Cladding Interaction)으로 인해 피복관 내부의 응력집중이 발생하게 되며 노내 연소중인 핵연료집합체의 건정성을 떨어뜨리는 문제점이 발생한다.
최근 원자력 발전소 가동조건은 경제성 향상의 일환으로 핵연료의 주기비 절감을 위하여 고연소도, 장주기에 적합한 핵연료를 요구하고 있으며 현재 상용 핵연료소결체로는 극복하기 어려운 상황으로 변화되고 있는 추세이다. 또한 근래에 발생하고 있는 원자력 발전소 사고에 따른 다중방어벽 개념이 적용된 소결체의 자체적인 구조적 건전성이 요구되고 있다. 특히 연소도 증가에 따른 핵분열기체 방출과 출력 변동시 소결체-피복관 파손(PCI failure)은 고연소도 핵연료봉 뿐만 아니라 노심의 안전성을 위협하는 주요 요인이다. 현재까지 제조변수 개발에 따른 소결체 물성 개선을 통한 고연소도 장주기에 적합한 소결체-피복관 파손 개선 소결체 연구는 활발히 진행되고 있으나 소결체 자체의 MPS 저항성 향상에 따른 PCI 특성 개선에 관한 특허는 전무한 상황이다.
PCI 특성 개선을 위하여, 제조 공정부터 원자력 발전소 노내에서 연소 중 발생할 수 있는 핵연료소결체의 표면결함(MPS)을 일으킬 수 있는 모든 상황을 고려하기 위한 충격시험이 필수적으로 전제되어야 한다. 동적 하중 인가에 따른 소결체의 표면결함 거동은 그것이 가지는 결정립 크기나 밀도와 같이 제조변수에 의해 다르게 나타날 뿐만 아니라, 표면 형태에 따라서도 크게 달라진다. 이 중 제조변수와는 관계없이 순수하게 재료의 표면 형상에 의존하는 외력에 의한 표면결함 저항성은 간단한 기계적 메커니즘을 이용한 충격시험으로 평가할 수 있다.
일반적으로 핵연료소결체 중 UO2 소결체의 경우 상부와 하부는 모서리(chamfer), 랜드(land), 오목부(dish)로 나눠지며 핵연료소결체 제조사들은 각 부분의 각기 다른 각도, 길이와 깊이를 가지는 고유의 소결체를 제조한다. 프랑스의 AREVA사는 새로운 상부/하부 표면 형상을 가지는 MPS 저감 PCI 저항 소결체를 개발하였고 자체 제작한 충격시험 장비를 이용해 형상개선에 따른 향상된 충격 내구성 결과를 보고하였다.
핵연료 소결체의 충격테스트에 적용시키기 위한 낙하충격시험기에 관한 종래기술을 살펴보면, 도1에 도시된 공개특허공보 제10-2013-0077689호의 자유 낙하형 충격 시험기를 들 수 있다.
이 시험기는 낙하물(10), 상기 낙하물(10)을 고정하는 그리퍼(20), 상기 그리퍼(20)가 회전 고정되는 이송부(40), 상기 이송부(40)에 장착되는 줄(50), 상기 줄(50)을 안내하는 도르래(60), 상기 도르래(60)를 지지하고, 상기 이송부(40)을 안내하는 고정부재(70), 상기 줄(50)의 일 측을 감는 윈치(80)를 포함하여 구성된다.
위 기술에 의하면 무게 중심 작용을 하는 그리퍼를 장착하여 낙하물을 간편하게 이송 및 낙하시킬 수 있고 낙하물의 교체도 매우 편리하게 수행되는 효과가 있다. 반면, 그리퍼의 하부에 낙하물의 낙하 가이드 수단이 없어 정확한 지점에 낙하시키기가 힘들게 되어 테스트의 정밀도가 떨어지고, 또한, 외부 충격에 의한 핵연료소결체의 표면결함은 단순히 상부와 하부면에 수직한 충격에 의해 야기되는 것이 아니라, 소결체의 모든 면에 다양한 방향에서 가해지는 충격에 의해 발생하게 되므로 위의 시험기처럼 시편이 일정한 각도에서만 충격되게 되면 다양한 각도에서의 접촉 충격 특성에 대한 실험이 불가능하게 된다. 그리고, 다양한 높이에서 충격 테스를 할 수 있게 하는 추의 높이 측정 수단이 없다면, 서로 다른 중량 규격을 가지는 다수의 낙하 추를 별도로 제작해야 하는 난점이 있게 된다.
다른 종래기술로는 도2에 도시된 공개특허공보 제10-2007-0113491호의 자동차 부품용 내충격성 시험기가 있다.
위 내충격성 시험기(100)는, 적어도 3개 이상의 지지대(112)를 갖는 높이조절부(110), 지지대의 상부 측에서 시험높이에 맞추어 지지대(112)를 따라 가변 가능하게 장착되는 상부플레이트(122)와, 상부플레이트(122)에 장착되면서 구형상의 충격자가 안치됨과 아울러 충격자를 낙하시키는 충격자 안치플랜지(128)를 갖는 상판부(120), 지지대(112)의 중앙부분에 시료(S)의 크기에 맞추어 지지대(112)를 따라 가변 가능하게 장착되는 가이드플레이트(142)와, 가이드플레이트(142)에 장착되면서 낙하하는 충격자를 안내하는 가이드관(148)을 갖는 가이드부(140), 및 가이드부(140)의 하부 지면상에 배치되고 상부면 상에는 낙하하는 충격자에 타격되는 시료가 안치되는 베이스플레이트(152)를 갖는 베이스부(150)로 이루어진다.
위 기술에 의하면 상부플레이트(122)가 지지대(112)를 따라 가변되므로 충격자(W)의 낙하 높이를 용이하게 조정할 수 있는 이점이 있다. 다만, 시편을 다양한 각도로 충격시킬 수 없고 오직 한 방향으로만 충격시킬 수 있으며, 가이드관(148)은 정확한 충격지점으로 충격자(W)를 가이드 하는 기능보다는 시료(S)를 타격한 충격자(W)가 시험기(100)의 외부로 튕겨나가는 안전사고 방지 목적이 크므로, 시료의 정확한 위치에 충격자를 충격시키는 수단이 구비되지 않는 단점이 있게 된다.
따라서 시료에서 충격 시험이 필요한 정확한 부위에 추를 타격할 수 있으면서, 시료를 다양한 각도로 충격시킬 수 있고, 충격의 강도 조절을 하나의 추로 가능하게 할 수 있는 기능이 하나의 시험기로 구현 가능한 낙하 충격 시험기는 아직은 찾아보기 힘든 실정이다.
공개특허공보 제10-2013-0077689호(공개일자: 2013.07.09)
공개특허공보 제10-2007-0113491호(공개일자: 2007.11.29)
이에 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로써, 추의 정확한 낙하지점 선택이 가능하고 충격량 조절이 가능하며 시편에 다양한 각도의 충격시험이 가능한 낙하 충격 시험기를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 낙하 충격 시험기는 기본적으로, 지면에 수직하게 배치되는 수직가이드와, 수직가이드를 바닥에 대하여 지지시키는 지지체와, 수직가이드에 의하여 낙하경로가 안내되는 추와, 수직가이드의 저면 하부에 배치되는 시편홀더, 시편홀더에 연결되는 수평회전축, 수평회전축의 일단에 연결되는 동력전달부, 동력전달부에 동력을 제공하는 구동부를 포함하여 이루어지는 시편각도조절기와, 상기 추의 높이조절수단을 포함하여 이루어지게 된다.
여기서, 시편각도조절기에 사용되는 상기 동력전달부는, 구동부에 의하여 직접 구동되는 제1회전체와, 제1회전체에 연동되어 상기 수평회전축을 구동시키는 제2회전체로 이루어지며, 제2회전체의 직경이 제1회전체의 직경보다 더 크도록 되어 미세한 각도 조절도 가능하도록 되는 것을 특징으로 하게 된다.
이때, 상기 동력전달부에는 제1회전체의 회전을 단속시키는 스토퍼가 더 포함되도록 하여 시편각도조절기에서 세팅된 각도가 틀어지는 것을 방지할 수 있도록 된다. 그리고 시편각도조절기에는 각도게이지가 더 포함되도록 한다.
한편, 상기 수직가이드는 바람직하게는 튜브 형상인 것으로 되며, 수직가이드의 내경은 추의 낙하지점의 허용오차범위와 일치되게 된다.
그리고, 수직가이드를 바닥에 대하여 지지시키는 상기 지지체는 바람직하게는 수직바와, 수직바의 상단에 고정 결합되는 수평바로 이루어지며,
상기 추의 높이조절수단은, 추의 상부에 연결되어 상기 수평바를 지나 상기 수직바 까지 이어지는 선재와, 상기 수평바 상단에서 선재를 회전 지지하는 롤러와, 상기 수직바에 구비되는 선재의 상하 길이 측정용 높이게이지로 이루어질 수 있다.
또는, 위와 다르게 상기 추의 높이 조절 수단은, 상기 수직가이드의 상하방향으로 형성되는 복수개의 수평슬릿과, 상기 슬릿에 삽입되는 강성판으로 이루어져서 각 슬릿 위치에 추를 상승시켜서 강성판으로 추의 낙하를 막고, 강성판의 제거로 추의 낙하가 일어나도록 하여 추의 충격량이 조절되게 할 수 있다.
한편, 상기 시편홀더는 바람직하게는 다수개의 블록으로 이루어지며, 상기 다수개의 블록이 서로 다른 방향으로부터 시편을 향하여 모이면서 시편이 파지되도록 하여 서로 다른 크기의 시편을 동일하게 안정적인 힘으로 파지될 수 있도록 한다.
여기서, 상기 다수개의 블록은 상기 수평 회전축에 연결되는 후단블록과, 후단블록에 대면되는 전단블록 및, 후단블록과 전단블록의 하부에 결합되는 하단블록으로 이루어지며, 후단블록과 전단블록에서 시편이 접촉되는 부위에는 시편 형태의 홈이 서로 대향되게 형성되고, 시편의 저면은 하단블록에 안착되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 수직가이드의 내면에는 바람직하게는 마찰 감소 가공 및 흑연도포가 되도록 하여 추가 낙하하면서 수직가이드의 내면과 마찰을 일으킴에 의하여 추의 충격량의 오차 발생을 최대한 억제시키도록 한다.
본 발명에 따른 낙하 충격 시험기에는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 시편에서 테스트가 필요한 지점에 극히 작은 오차를 가지고 정확하게 추를 낙하시켜 테스트를 수행할 수 있다.
둘째, 추의 낙하 높이 조절이 자유롭게 되게 함으로써 하나의 추를 사용하더라도 각기 다른 중량 규격의 여러 개의 추를 준비하는 경우보다 충격량의 조절이 더욱 자유롭게 된다.
셋째, 시편의 각도 조절이 될 수 있게 함으로써, 시편의 특성에 따라 전 방위로 충격 테스트를 실시할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 자유낙하 형 충격 시험기를 보여주는 정면도,
도 2는 종래기술에 따른 자동차부품용 내충격성 시험기를 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 낙하충격시험기의 일실시예를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 낙하충격시험기의 시편각도조절기를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 낙하충격시험기의 추의 높이조절수단인 선재와 롤러를 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 낙하충격시험기의 높이조절수단인 수직가이드에 형성된 수평슬릿과 강성판을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 낙하충격시험기의 시편홀더와, 도 8과 함께 시편각도조절기에 의한 시편홀더의 가변동작을 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 낙하충격시험기의 시편홀더와, 도 7과 함께 시편각도조절기에 의한 시편홀더의 가변동작을 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 낙하충격시험기의 시편각도조절기를 나타낸 사진,
도 10은 본 발명에 따른 낙하충격시험기의 시편홀더에서 추가 낙하되는 지점을 나타낸 사진,
도 11은 본 발명에 따른 낙하충격시험기의 시편홀더에 시편이 파지된 모습을 나타낸 사진.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 낙하충격시험기와 낙하충격시험기에 사용되는 시편각도조절기에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 도3을 참조하여 본 발명의 전체적인 구조를 개략적으로 설명한 다음, 나머지 도면을 참조하면서 구체적으로 각 구성에 대하여 자세히 살펴보기로 한다.
도3을 참조하면, 본 발명에 의한 낙하충격시험기(10)는 지면에 수직하게 배치되는 수직가이드(20)와, 수직가이드(20)를 바닥에 대하여 지지시키는 지지체(30)와, 수직가이드(20)에 의하여 낙하경로가 안내되는 추(60)와, 수직가이드(20)의 저면 하부에 배치되는 시편홀더(40)와, 시편홀더(40)에 연결되는 시편각도조절기(50)와, 추(60)의 높이조절수단(25)(33,34,35)을 포함하여 이루어진다.
시편각도조절기(50)는 수평회전축(51)과, 수평회전축(51)의 일단에 연결되는 동력전달부(52,53,54)와, 동력전달부(52,53,54)에 동력을 제공하는 구동부(56,57)를 포함하여 이루어진다.
도4의 사시도와 도9의 사진을 참조하면, 여기서 동력전달부(52,53,54)는 구동부(56,57)에 의하여 직접 구동되는 제1회전체(54)와, 제1회전체(54)에 연동되어 수평회전축(51)을 회전시키는 제2회전체(52)로 이루어진다. 수평회전축(51)은 제2회전체(52)의 회전면의 중심에 고정 연결되어 제2회전체(52)가 회전할 때 함께 회전하게 된다. 구동부(56,57)에서 제1회전체(54)로 전달되는 동력은 구동부(56,57)와 제1회전체(54)가 연동될 수 있도록 이어주는 제1회전체 회전축(53)에 의하여 전달된다.
도3의 일실시예에서는 구동부(56,57)가 핸들(56)과 손잡이(57)로 이루어져 사람의 손에 의하여 직접 구동되는 것으로 되어 있다. 하지만, 수동 조작 외에 별도의 동력원과 모터와 같은 동력기를 구비하여 구동되게 할 수도 있다.(미도시)
그리고, 시편각도조절기(50)에는 각도게이지(58)가 더 구비될 수 있다. 도3의 일실시예에서는 시편홀더(40)의 양측에 수평회전축(51)이 연결되고, 수평회전축(51)의 일측 끝단에는 동력전달부(52,53,54)가 연결되며, 수평회전축(51)의 반대쪽 끝단에는 각도게이지(58)가 부착되어 있는 것으로 되어 있다. 하지만, 각도게이지(58)는 시편(1)의 회전 각도가 측정될 수 있는 위치라면 도3에 부착된 위치 외에 다른 곳에 배치될 수도 있다.
또한, 바람직하게는 시편각도조절기(50)에는 동력전달부(52,53,54)에서 제1회전체(54)의 회전을 단속시키는 스토퍼(55)가 더 구비될 수 있다. 도4에서는 스토퍼(55)가 제1회전체 회전축(53)의 회전을 단속시킬 수 있도록 되어 있으며, 스토퍼(55)는 제1회전체 회전축(53)을 파지하거나 해제할 수 있는 두 개의 고정척과 고정척이 파지되거나 해제되도록 조작할 수 있는 손잡이로 이루어져 있는 것으로 도시되어 있다. 하지만, 회전을 단속시킬 수 있는 수단이라면 도4의 방식 외에 다른 방식도 채택 가능하다.
낙하충격시험기(10)의 수직가이드(20)는 도3의 일실시예에서는 튜브 형상으로 되어 있다. 다만, 추(60)의 상하이동이 안내될 수 있으면 수직가이드(20)의 형상에 제한은 없어서, 튜브 형상 외에도 세 가닥 이상의 수직막대가 추의 낙하 궤적 둘레로 세워지는 형상일 수도 있고, 하나 이상의 강선이 낙하 궤적 둘레를 감싸는 나선형상일 수도 있다.
수직가이드(20)는 추(60)가 낙하지점까지 정확하게 안내될 수 있도록 하는 가이드의 역할을 하게 된다. 따라서, 수직가이드(20)는 수평단면상 내주면이 추(60)의 수평단면의 외주면보다 너무 크면 추(60)의 안내 역할을 할 수 없게 된다. 하지만, 추(60)의 수평단면의 외주면보다 아주 미세할 정도로만 크게 되면 추(60)의 표면과 수직가이드(20)의 내면이 너무 빈번하게 접촉되게 되어 마찰력에 의하여 추(60)가 시편(1)에 가하게 되는 충격의 충격량이 추(1)의 자유낙하를 전제로 계산되는 양과 차이가 크게 된다. 따라서, 수직가이드(20)의 내경은 추(60)의 낙하지점에서 허용오차범위와 일치되도록 함이 바람직하다.
이때, 수직가이드(20)에서 추(60)의 외면과 직접 대면되는 수직가이드(20)의 내면은 추(60)의 표면이 닿을 때 마찰 저항을 최소화 시킬 수 있도록 바람직하게는 표면처리 가공을 하고 흑연을 도포시키도록 한다.(미도시) 흑연 도포는 다이아몬드 결합에 상당하는 비정질 탄소막에 해당되며 내마모성이 우수하고 마찰계수가 낮아 슬라이딩 부품의 표면 코팅 막으로 적합하다.
도 3의 일실시예에서 지지체(30)는 수직가이드(20)를 바닥에 대하여 지지시키게 된다. 지지체(20)는 도3의 일실시예를 참조하면, 수직바(31)와 수평바(32)로 이루어진다. 수직가이드(20)는 수평바(32)에 의하여 지지되며 수평바(32)는 수직바(31)의 상부 끝단에 연결되어 지지된다.
추(60)의 높이조절수단은 두 가지 방식일 수 있다.
첫 번째 방식은 도3의 실시예에 도시되어 있듯이 지지체(30)의 수평바(32)에 두 개의 롤러(34)가 설치되고 추(60)의 상부에 선재(33)가 연결되며, 선재(33)는 추(60)의 상부로부터 수평바(32)에 설치된 두 개의 롤러(34)를 지나서 수직바(31)에 수직방향으로 부착되는 높이게이지(35)로 이어진다. 두 개의 롤러(34)는 선재(33)를 회전되면서 지지하는 역할을 하게 된다. 따라서, 선재(33)를 수직바(31)에 부착된 높이게이지(35)를 따라 목표로 하는 충격량이 얻어질 수 있는 지점까지 당겨서 높이를 조절하도록 된다.
두 번째 방식은 도6의 실시예에 도시되어 있듯이 수직가이드(20)의 몸통을 따라 수직방향으로 나란하게 복수개의 수평슬릿(25)들을 형성시키고 이 수평슬릿(25)들 중 목표로 하는 충격량을 얻을 수 있는 높이의 수평슬릿(25)에 추(60)의 저면이 같은 수평선상에 오도록 위치시킨 후 강성판(26)을 수평슬릿(25)에 꽂아서 추(60)의 낙하가 방지된다. 그리고, 추(60)를 낙하시킬 때에는 강성판(26)를 뽑아서 추를 낙하시키도록 한다.
도7과 도8에는 시편홀더(40)가 시편각도조절기(50)에 의하여 가변되는 모습이 나타나 있다. 도7과 도8은 가변되는 모습이 두 개의 도면으로 나눠서 도시된 것이다. 도7과 도8의 도면 및 도10과 도11의 사진을 참조하여 시편홀더(40)에 대하여 설명하기로 한다.
시편홀더(40)에 의하여 시편(1)이 지지되는 방식은 다양할 수 있다. 도3의 일실시예에서는 시편홀더(40)는 다수개의 블록으로 이루어지며, 상기 다수개의 블록이 서로 다른 방향으로부터 시편(1)을 향하여 모이면서 시편이 파지되는 방식으로 구성되어 있다.
도 7의 일실시예에서 상기 다수개의 블록은 전단블록(41), 후단블록(42), 하단블록(43)으로 이루어진다. 시편홀더(40)는 시편(1)이 다양한 각도로 충격 테스트를 받을 수 있도록 회전 가능하여야 하므로 시편각도조절기(50)에 의하여 회전지지 된다. 도3의 일실시예에서는 후단블록(42)에 시편각도조절기(50)의 수평회전축(51)이 결합되어 시편홀더(40) 전체를 지지하도록 도시되어 있다. 다만, 수평회전축(51)이 지지시키는 블록은 전단블록(41)일 수도 있고, 하단블록(43)일 수도 있으므로 수평회전축(51)이 어느 블록과 결합되는가는 임의적으로 선택이 가능하다.
전단블록(41)과 후단블록(42)은 블록나사(44)의 조임에 의하여 거리가 조절되고 전단블록(41)과 후단블록(42)이 블록나사(44)의 조임으로 서로 거리가 가까워지면서 전단블록(41)과 후단블록(42)사이에 위치되는 시편이 파지되고 블록나사(44)를 풀면 전단블록(41)과 후단블록(42) 사이의 거리가 멀어지면서 시편이 해제되게 된다. 시편(1)의 저면은 하단블록(43)의 상면에 안착되게 된다.
마지막으로 바람직하게는 시편각도조절기(50)에는 시편각도조절기(50)가 바닥에 대하여 지지되도록 별도의 수직측벽(70)이 포함될 수 있다. 수직측벽(70)은 두 개로서, 시편홀더를 사이에 두고 서로 마주보게 세워지며, 수평회전축(51)이 두 수직측벽(70)을 모두 관통할 수 있도록 수평회전축(51)에 대하여 직각을 이루도록 세워짐이 바람직하다.
이하에서는 위에서 서술된 낙하충격시험기(10)에 의한 시편(1)충격 테스트의 실행 과정에서 각 구성요소들이 서로 어떻게 작용되는지에 대하여 서술하기로 한다.
먼저, 시편(1)을 시편홀더(40)의 각 블록들 사이에 위치시킨 다음 블록나사(44)를 조여서 시편이 각 블록들 사이에 맞물려 파지되게 한다.
그리고 각도게이지(58)를 참조하여 시편(1)에서 테스트가 필요한 적절한 위치에 추가 충격을 줄 수 있도록 시편의 각도를 조절하고, 각도가 조절되면 스토퍼(55)를 이용하여 시편각도조절기(50)로 조절된 각도를 고정시킨다.
시편(1)의 각도가 조절되고 나면 추(1)의 높이조절수단으로 추(1)의 높이를 조절하게 된다. 추(1)의 높이 조절수단에는 앞서 서술한 대로 두 가지 실시예가 있다. 첫 번째 실시예는 추의 상부에 선재(33)를 연결하여 필요한 높이까지 당겼다가 선재를 놓음으로써 추(60)를 낙하시킬 수 있도록 된 것으로서 선재(33)와 선재(33)를 회전 지지하는 롤러(34)와 선재의 하강 길이 측정용 높이게이지(35)를 이용하는 방식이다. 선재(33)는 수평바(32) 상단의 롤러(33)에 의하여 지지되고 롤러(33)가 회전함에 따라 선재가 이동할 수 있게 된다. 그리고 선재는 롤러(33)를 거쳐서 수직바(31)에 수직방향으로 부착되는 높이게이지(35) 까지 이어져 높이게이지(35)를 따라 선재(33)를 하강시키면 반대로 추(60)는 상승하게 되어 필요한 높이까지 올릴 수 있게 된다. 그리고 선재(33)를 놓으면 추(60)가 자유낙하 된다.
두 번째 실시예는 수직가이드(20) 몸체를 따라 상하로 복수개로 형성되는 수평슬릿(25)을 이용하는 방식이다. 이때 추(60)를 상승시키는 수단은 역시 선재(33)가 될 수 있을 것이다. 목표로 하는 높이로 추(60)를 상승시키고 그 높이에 위치되는 수평슬릿(25)에 추(60)의 저면이 일치되도록 한 다음 수평슬릿(25)에 별도로 구비되는 강성판(26)을 삽입하여 추(60)의 추락을 일단 방지하고, 강성판(26)을 제거함으로써 추(60)를 자유낙하 시키게 된다.
이렇게 하여 시편(1)에서 테스트가 요구되는 정확한 위치에 정확한 각도로 충격 테스트를 실시할 수 있게 되는 것이다.
그리고, 시편(1)을 파지시킨 후 시편(1)의 각도를 조절할 때 도 4의 실시예를 참고하면, 손잡이(57)를 회전시켜 조절되는 제1회전체(54)의 직경을 제2회전체(52)보다 작게 하여 손잡이(57)를 회전시킬 때의 회전각 보다 이에 연동되어 회전되는 제2회전체(52)의 회전각이 작게 됨으로서 좀 더 정밀한 각도 조절이 가능하도록 된다.
파지된 시편(1)이 시편각도조절기(50)에 의하여 테스트 받을 각도로 조절되는 모습이 도7과 도8에 도시되어 있다. 도7과 도8에서는 시편(1) 자체는 도시되어 있지 않으나, 시편(1)이 시편홀더(40)에 파지된 상태에서 어떻게 각도 조절이 되는지에 대하여 알 수 있도록 시편홀더(40)가 시편각도조절기(50)에 의하여 가변되는 모습이 알 수 있도록 되어 있다.
각도의 정밀 조절은 각도게이지(58)로 알 수 있게 된다. 이렇게 함으로써 시편 충격 테스트를 위한 준비가 끝나게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
1 : 시편 10 : 낙하충격시험기
20 : 수직가이드 25 : 수평슬릿
26 : 강성판 30 : 지지체
31 : 수직바 32 : 수평바
33 : 선재 34 : 롤러
35 : 높이게이지 40 : 시편홀더
41 : 전단블록 42 : 후단블록
43 : 하단블록 44 : 블록나사
50 : 시편각도조절기 51 : 수평회전축
52 : 제2회전체 53 : 제1회전체 회전축
54 : 제1회전체 55 : 스토퍼
56 : 핸들 57 : 손잡이
58 : 각도게이지 60 : 추
70 : 수직측벽

Claims (12)

  1. 지면에 수직하게 배치되는 수직가이드와;
    수직가이드를 바닥에 대하여 지지시키는 지지체와;
    수직가이드에 의하여 낙하경로가 안내되는 추와;
    수직가이드의 저면 하부에 배치되는 시편홀더와;
    일단이 시편홀더에 연결되는 수평회전축과, 수평회전축의 타단에 연결되는 동력전달부와, 동력전달부에 동력을 제공하는 구동부를 포함하여 이루어지는 시편각도조절기와;
    상기 추의 높이조절수단; 을 포함하는 낙하충격시험기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동력전달부는, 구동부에 의하여 직접 구동되는 제1회전체와, 제1회전체에 연동되어 상기 수평회전축을 구동시키는 제2회전체로 이루어지며, 제2회전체의 직경이 제1회전체의 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 낙하충격시험기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 동력전달부에는 제1회전체의 회전을 단속시키는 스토퍼가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 낙하충격시험기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시편각도조절기에는 각도게이지가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 낙하충격시험기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수직가이드는 튜브 형상이며, 수직가이드의 내경은 추의 낙하지점의 허용오차범위와 일치되는 것을 특징으로 하는 낙하충격시험기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지체는 수직바와, 수직바의 상단에 고정 결합되는 수평바로 이루어지며,
    상기 추의 높이조절수단은, 추의 상부에 연결되어 상기 수평바를 지나 상기 수직바 까지 이어지는 선재와, 상기 수평바 상단에서 선재를 회전 지지하는 롤러와, 상기 수직바에 구비되는 선재의 상하 길이 측정용 높이게이지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙하충격시험기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 추의 높이 조절 수단은,
    상기 수직가이드의 상하방향으로 형성되는 복수개의 수평슬릿과, 상기 슬릿에 삽입되는 강성판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙하충격시험기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 시편홀더는 다수개의 블록으로 이루어지며, 상기 다수개의 블록이 서로 다른 방향으로부터 시편을 향하여 모이면서 시편이 파지되는 것을 특징으로 하는 낙하충격시험기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 다수개의 블록은 후단블록과, 후단블록에 대면되는 전단블록 및, 후단블록과 전단블록의 하부에 결합되는 하단블록으로 이루어지며, 후단블록과 전단블록 사이에는 시편이 접촉되는 시편 형태의 홈이 서로 대향되게 형성되고, 시편의 저면은 하단블록에 안착되며, 상기 수평회전축은 후단블록, 전단블록 및 하단블록 중 어느 하나에 연결되어 시편홀더 전체를 회전지지 시키는 것을 특징으로 하는 낙하충격시험기.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 수직가이드의 내면에는 마찰 감소 가공 및 흑연도포가 되는 것을 특징으로 하는 낙하충격시험기.
  11. 낙하충격시험기의 시편 홀더에 연결되는 수평회전축과;
    수평 회전축의 일단에 연결되는 동력전달부와;
    동력전달부에 연결되어 동력을 제공하는 구동부와;
    상기 수평 회전축의 회전 각도 측정용 각도게이지와;
    상기 동력전달부의 동력 전달을 단속시키는 스토퍼;를 포함하는
    시편각도조절기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 동력전달부는, 구동부에 의하여 직접 구동되는 제1회전체와, 제1회전체에 연동되어 상기 수평 회전축을 구동시키는 제2회전체로 이루어지며, 제2회전체의 직경이 제1회전체의 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 시편각도조절기.
KR1020140042992A 2014-04-10 2014-04-10 다양한 각도에서 충격시험이 가능한 자유 낙하형 핵연료 소결체 충격시험 장치 KR20150117757A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140042992A KR20150117757A (ko) 2014-04-10 2014-04-10 다양한 각도에서 충격시험이 가능한 자유 낙하형 핵연료 소결체 충격시험 장치
US14/323,045 US20150292998A1 (en) 2014-04-10 2014-07-03 Free drop tester for allowing a free fall impact test of nuclear fuel pellet at adjustable angle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140042992A KR20150117757A (ko) 2014-04-10 2014-04-10 다양한 각도에서 충격시험이 가능한 자유 낙하형 핵연료 소결체 충격시험 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150117757A true KR20150117757A (ko) 2015-10-21

Family

ID=54264872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140042992A KR20150117757A (ko) 2014-04-10 2014-04-10 다양한 각도에서 충격시험이 가능한 자유 낙하형 핵연료 소결체 충격시험 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150292998A1 (ko)
KR (1) KR20150117757A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150292998A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Kepco Nuclear Fuel Co., Ltd. Free drop tester for allowing a free fall impact test of nuclear fuel pellet at adjustable angle
CN113237738A (zh) * 2021-07-09 2021-08-10 成都辰迈科技有限公司 一种钢化玻璃生产用的安全性能检测装置及检测方法
KR20220036769A (ko) * 2020-09-16 2022-03-23 국방기술품질원 방탄 시험용 시료 거치 장치 및 이를 이용한 방탄 시험 방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102244628B1 (ko) * 2014-08-14 2021-04-28 삼성디스플레이 주식회사 낙하 충격 시험 장치 및 낙하 충격 시험 방법
CN105403472B (zh) * 2015-12-30 2018-05-15 安徽中认倍佳科技有限公司 一种玻璃面板冲击试验装置
US20170254681A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 Troy Vincent Ellison Apparatus for precise location of sensory equipment within a vessel
CN109000897A (zh) * 2017-06-06 2018-12-14 天津大学 一种测量基盘下落与土相互作用的模拟试验装置
CN107631944A (zh) * 2017-09-21 2018-01-26 华南理工大学 一种汽车转向节冲击试验装置
CN110553935B (zh) * 2019-10-16 2021-11-02 浙江科技学院 一种动态冲切切缝方法
CN111089809B (zh) * 2019-12-23 2022-05-27 台州市椒江建设工程质量检测中心有限公司 一种落锤冲击试验仪控制系统
KR20210121346A (ko) * 2020-03-27 2021-10-08 삼성디스플레이 주식회사 윈도우 낙하 테스트 장치
CN112362366B (zh) * 2020-12-10 2023-01-10 广西双英集团股份有限公司 一种汽车座椅抗重物冲击性能的测试装置及方法
CN113358315B (zh) * 2021-06-03 2022-12-06 中国建筑一局(集团)有限公司 一种大型跌落试验平台的安装施工方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4910995A (en) * 1988-03-31 1990-03-27 Hoya Corporation Drop tester capable of automatically and repeatedly carrying out a drop test
JP3994533B2 (ja) * 1998-08-05 2007-10-24 富士通株式会社 落下試験装置及び落下試験方法
SG110993A1 (en) * 1999-06-14 2005-05-30 Univ Singapore Impact drop tester for portable consumer products
JP2003194690A (ja) * 2001-12-27 2003-07-09 Hitachi Ltd 衝撃試験方法、衝撃試験装置および半導体装置の信頼性評価方法
KR100666313B1 (ko) * 2004-09-21 2007-01-09 한국기계연구원 자유낙하형 충격시험장치
US7913539B2 (en) * 2008-12-25 2011-03-29 Powertech Technology Inc. Apparatus for drop testing and method utilizing the same
KR101112585B1 (ko) * 2010-05-11 2012-03-02 국방과학연구소 낙하식 저속충격시험장치
CN102346091A (zh) * 2010-07-29 2012-02-08 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 跌落测试装置
CN102346092A (zh) * 2010-07-29 2012-02-08 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 跌落测试装置
TWI473991B (zh) * 2011-03-07 2015-02-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 跌落測試裝置
KR101395132B1 (ko) * 2011-12-29 2014-05-16 (주)화담알앤알 자유 낙하형 충격 시험기
KR20150117757A (ko) * 2014-04-10 2015-10-21 한전원자력연료 주식회사 다양한 각도에서 충격시험이 가능한 자유 낙하형 핵연료 소결체 충격시험 장치
KR102244628B1 (ko) * 2014-08-14 2021-04-28 삼성디스플레이 주식회사 낙하 충격 시험 장치 및 낙하 충격 시험 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150292998A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Kepco Nuclear Fuel Co., Ltd. Free drop tester for allowing a free fall impact test of nuclear fuel pellet at adjustable angle
KR20220036769A (ko) * 2020-09-16 2022-03-23 국방기술품질원 방탄 시험용 시료 거치 장치 및 이를 이용한 방탄 시험 방법
CN113237738A (zh) * 2021-07-09 2021-08-10 成都辰迈科技有限公司 一种钢化玻璃生产用的安全性能检测装置及检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150292998A1 (en) 2015-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150117757A (ko) 다양한 각도에서 충격시험이 가능한 자유 낙하형 핵연료 소결체 충격시험 장치
CN101059413B (zh) 冲击吸收测试仪
US9009985B2 (en) Probe deployment mechanism of measuring machine with isolated locator coupling
RU2656412C2 (ru) Дефлектометр с падающим грузом
CN1789962A (zh) 硬度计
CN104569304B (zh) 一种喷丸处理机理研究实验装置
CN110146393A (zh) 一种落锤式冲击试验机
CN107850520A (zh) 用于断裂力学样品中裂纹萌生的落锤塔
JP6865519B2 (ja) 溶接部の放射線検査用システム
CN214989357U (zh) 用于电缆挤包生产线的电缆检测装置
CN109596032B (zh) 大型跌落试验试品跌落高度测量方法
CN206020199U (zh) 一种pdc抗冲击韧性自动检测设备
CN219908869U (zh) 地基承载力检测装置
CN107180658A (zh) 乏燃料组件多功能检测设备
CN102809576A (zh) X射线检测核电站主设备垂直支承的u型件用的调节机构
CN217425041U (zh) 一种用于建筑材料冲击检测试验装置
CN1696649A (zh) 回弹仪非破损检测高强度等级山砂混凝土抗压强度方法
CN106743385B (zh) 一种球形物料供料机构
CN116265907A (zh) 一种冲击试验台及其使用方法
CN210269102U (zh) 一种可调节式物理撞击实验设备
CN204924824U (zh) 一种自动球压冲击仪
CN209559671U (zh) 一种具有缓冲功能的冲击试验机
CN106395312B (zh) 一种球供料装置工作方法
CN215953246U (zh) 一种放射性废物玻璃固化体抗冲击试验装置
CN101347849A (zh) 圆锯片重力适张方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application