KR20150138644A - High-speed Tensile Instrument using Inertia Force - Google Patents

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Abstract

Provided is a high-speed tensile tester an inertia force comprising: a lower part fixing part including a test piece fixing means installed to attach and fix the lower part of a test piece; and a high-speed tensile part including a hydraulic cylinder installed to vertically lift the lower part fixing part, and connected with the lower end part of the lower part fixing part. The high-speed tensile part further includes a speed reduction preventing means for maintaining the initial speed of the lower part fixing part applied for a tensile test to the point that the test piece is broken by an inertia force. Therefore, the initial speed applied for a tensile test can be maintained by an inertia force to the point that a test piece is broken, and a high-speed tensile tester can be minimized without increasing the size of a hydraulic unit including a hydraulic cylinder.

Description

관성력을 이용한 고속 인장 시험기{High-speed Tensile Instrument using Inertia Force}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a high-speed tensile tester using inertial force,

본 발명은 관성력을 이용한 고속 인장 시험기에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 인장 시험을 위해 가해진 최초 속도를 시험편이 파단(破斷)되는 시점까지 관성력에 의해 유지시킬 수 있도록 한, 관성력을 이용한 고속 인장 시험기에 관한 것이다.
The present invention relates to a high-speed tensile tester using an inertial force, and more particularly, to a high-speed tensile tester using an inertia force, which is capable of maintaining an initial velocity applied for a tensile test by an inertia force until a test piece is broken. Lt; / RTI >

통상적으로, 금속재료의 기계적 물성 평가 기법으로 사용되는 대표적인 시험법은 인장시험법으로, 이를 통하여 항복강도, 인장강도, 가공경화지수, 응력계수, 균일연신율 등의 데이터를 구할 수 있다. 이러한 인장시험법은 시험편에 인장력을 작용시켜 전술한 기계적 특성을 산출하고, 이를 바탕으로 기계적 특성에 맞는 철강을 적절한 분야에 적용시키는 것을 도모하는데 기여한다.Typically, a typical test method used for evaluating mechanical properties of a metal material is tensile test, and data such as yield strength, tensile strength, work hardening index, stress coefficient, and uniform elongation can be obtained. Such a tensile test method serves to calculate the above-mentioned mechanical properties by applying a tensile force to the test specimen, and to contribute to the application of steel having mechanical characteristics to appropriate fields.

이러한 인장시험법은 정적 인장시험법과 동적 인장시험법으로 나뉠 수 있다. 정적 인장시험법은 일반적으로 사용하는 방법으로서, 시험편의 양쪽을 고정시키고 적어도 어느 한쪽을 소정의 유압장치 또는 나삽된 스크루 장치에 의해 인장시켜 시험편 파단시의 기계적 특성을 측정하게 된다.Such a tensile test method can be divided into a static tensile test and a dynamic tensile test. The static tensile test is a commonly used method in which both sides of a test piece are fixed and at least one of them is pulled by a predetermined hydraulic device or a screwed screw device to measure the mechanical properties at the time of breaking the test piece.

동적 인장시험법으로는 일반적으로 고속 인장 시험기를 사용하게 되는데, 이는 시험편을 일정 속도 이상에서 인장시키는 방법으로서, 주로 소재의 동적 물성 평가에 사용된다.As a dynamic tensile test, a high-speed tensile tester is generally used. This is a method of pulling a test piece at a predetermined speed or more, and is mainly used for evaluating dynamic properties of a material.

근래 들어, 자동차 산업의 발달로 말미암아 고속으로 주행중인 자동차에 발생할 수 있는 외부의 충격, 충돌로 인한 자동차 철강 소재의 기계적 특성이 주로 요구되기 때문에 정적 인장시험보다는 고속 인장시험을 선호하고 있는 추세이다.Recently, due to the development of the automobile industry, mechanical characteristics of automobile steel material are mainly required due to external impact and collision which may occur in a high-speed running automobile, so it is a tendency to prefer a high-speed tensile test rather than a static tensile test.

이러한 고속 인장 시험기에 관한 기술의 일 예로서, 대한민국 등록특허 제10-0726089호(이하, '특허문헌 1'이라 합니다)에 개시된 바와 같은 '하중떨림 현상 감소를 위한 고속인장시험기의 하중측정장치'가 제안된 바 있고, 대한민국 등록특허 제10-0951250호(이하, '특허문헌 2'라 합니다)에 개시된 바와 같은 '소재 고속인장시험기 및 이를 이용한 소재 고속인장방법'이 제안된 바 있으며, 대한민국 등록특허 제10-1332466호(이하, '특허문헌 3'이라 합니다)에 개시된 바와 같은 '고속 인장 시험기 및 이를 이용한 고속 인장 시험 방법'도 제안된 바 있다.
As an example of the technology related to such a high-speed tensile tester, a load measuring device of a high-speed tensile tester for reducing load shaking phenomenon as disclosed in Korean Patent No. 10-0726089 (hereinafter referred to as Patent Document 1) A high-speed material tensile tester and a material high-speed tensile method using the same, as disclosed in Korean Patent No. 10-0951250 (hereinafter referred to as "Patent Document 2"), A high-speed tensile tester and a high-speed tensile test method using the same as disclosed in Japanese Patent No. 10-1332466 (hereinafter referred to as "Patent Document 3") have also been proposed.

[특허문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-0726089호(하중떨림 현상 감소를 위한 고속인장시험기의 하중측정장치)[Patent Document 1] Korean Registered Patent No. 10-0726089 (load measuring device of a high-speed tensile tester for reducing load trembling phenomenon) [특허문헌 2] 대한민국 등록특허 제10-0951250호(소재 고속인장시험기 및 이를 이용한 소재 고속인장방법)[Patent Document 2] Korean Patent No. 10-0951250 (material high-speed tensile tester and material high-speed tensile method using the same) [특허문헌 3] 대한민국 등록특허 제10-1332466호(고속 인장 시험기 및 이를 이용한 고속 인장 시험 방법)[Patent Document 3] Korean Patent Registration No. 10-1332466 (High Speed Tensile Tester and High Speed Tensile Test Method Using the Same)

고속 인장 시험기는, 일반적으로 시험편의 일단을 고정하고 타단을 일정 속도 이상에서 순간적으로 잡게 하여 시험편의 순간 인장력을 평가하는 장치이다. 즉, 소정의 시험편 고정수단에 의해 일정 속도 이상에서 시험편을 순간적으로 잡는바 초기의 미끄러짐 등에 의한 고속 인장 데이터의 떨림 현상이 발생하여 탄성 변형 구간에 해당하는 초기의 정확한 고속 인장 데이터를 얻을 수 없는 문제가 있다.The high-speed tensile tester is a device for evaluating the instantaneous tensile force of a test piece by fixing one end of the test piece and holding the other end instantaneously above a certain speed. That is, when a test piece is instantaneously held at a predetermined speed or more by a predetermined test piece fixing means, flickering phenomenon of high-speed tensile data due to initial slip occurs, so that initial accurate high-tension tensile data corresponding to the elastic deformation section can not be obtained .

이와 관련하여, 특허문헌 1은 하중떨림 현상 감소를 위한 고속인장시험기의 하중측정장치를 제안하였고, 특허문헌 2는 시험편의 고속인장시험시에도 시험편이 미끄러지지 않도록 하여 얻어지는 시험데이터가 정확하며 소재 간격맞춤작업이나 소재 교정작업 등 별도의 작업이 필요하지 않아서 고속인장시험이 보다 용이하고 신속하게 이루어질 수 있는 소재 고속인장시험기 및 이를 이용한 소재 고속인장방법을 제안하였으며, 특허문헌 3은 종래의 고속 인장 시험기와 달리 시험편을 미리 붙잡은 상태에서 고속 인장 시험이 가능하도록 하여 미끄러짐 등의 현상을 억제할 수 있는 고속 인장 시험기를 제안한 바 있다.In this connection, Patent Document 1 proposes a load measuring device for a high-speed tensile tester for reducing the load fluctuation phenomenon. Patent Document 2 discloses that the test data obtained by preventing the test piece from slipping during the high-speed tensile test of the test piece is accurate, A high-speed tensile testing machine and a high-speed material fastening method using the same, which can perform a high-speed tensile test more easily and quickly because no separate work such as work or material calibrating work is required. Patent Document 3 proposes a high- The present inventors have proposed a high-speed tensile tester capable of suppressing the phenomenon of slipping or the like by making it possible to perform high-speed tensile test in a state in which the test piece is previously held in advance.

한편, 이러한 고속 인장 시험기는, 하부 고정부의 시험편 고정수단이 일정 속도를 가진 상태에서 시험편을 순간적으로 잡을 때에 시험편에 순간적인 변형이 발생하도록 하중(인장력)이 전달되는바 하부 고정부의 속도가 저하되기 쉽다. 이러한 인장 초기의 속도 저하에 의한 속도 편차가 발생하면 탄성 변형 구간에 해당하는 인장 초기의 정확한 고속 인장 데이터를 얻을 수 없는 문제가 생긴다.On the other hand, in such a high-speed tensile tester, the load (tensile force) is transmitted so that momentary deformation occurs in the test piece when the test piece is instantaneously held while the test piece fixing means of the lower fixing portion has a constant speed, It is easy to deteriorate. When such a velocity deviation due to the velocity drop at the initial stage of tension is generated, accurate high-speed tensile data at the initial stage of the tensile strain corresponding to the elastic strain section can not be obtained.

도 2는 시간에 따른 고속 인장 시험기의 하부 고정부의 속도를 나타낸 그래프로서, 하부 고정부는, 시험편을 잡기 전에 소정 속도에 도달하도록 가속되고(도 2의 A 구간), 소정 속도에 도달하면 등속을 유지하면서 시험편을 순간적으로 잡게 되며, 시험편이 파단될 때까지 속도를 유지해야 한다.FIG. 2 is a graph showing the velocity of the lower fixing part of the high-speed tensile tester according to time, wherein the lower fixing part is accelerated to reach a predetermined speed before holding the test piece (section A in FIG. 2) Hold the specimen momentarily while holding it, and maintain the speed until the specimen breaks.

이와 같이, 하부 고정부의 속도가 시험편을 순간적으로 잡을 때부터 시험편이 파단될 때까지(도 2의 B 구간) 일정하게 유지되어야 하는바, 고속 인장 시험기의 하부 고정부를 상하로 승강시키는 유압 실린더는 이러한 급격한 부하의 변경에도 하부 고정부의 속도가 저하되지 않고 일정하게 유지할 수 있을 정도의 충분한 출력을 갖도록 설계되어야 한다.In this way, the speed of the lower fixing part must be kept constant from the time when the test piece is instantaneously held until the test piece is broken (section B of FIG. 2), and the hydraulic cylinder Should be designed to have sufficient power to keep the lower fixture at a constant speed without deteriorating the rapid load change.

그러나, 강도가 매우 높은 시험편의 경우에도 시험편을 순간적으로 잡을 때부터 시험편이 파단될 때까지 하부 고정부의 속도가 저하되지 않게 하기 위해서는 유압 실린더의 출력이 커져야 하는바, 유압 실린더를 포함하는 유압 유니트가 대형화될 수 밖에 없으므로, 고속 인장 시험기가 크고 무거워지며 장치의 가격도 비싸질 수 밖에 없는 문제가 있다.
However, even in the case of a specimen having a very high strength, the output of the hydraulic cylinder must be increased in order to prevent the speed of the lower fixing unit from lowering until the test piece is instantaneously caught from momentarily holding the test specimen. There is a problem that the high-speed tensile testing machine becomes large and heavy, and the cost of the apparatus becomes expensive.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 주된 목적은, 인장 시험을 위해 가해진 최초 속도를 시험편이 파단(破斷)되는 시점까지 관성력에 의해 유지시킬 수 있게 하며, 유압 실린더를 포함하는 유압 유니트를 대형화하지 않고 고속 인장 시험기를 소형화하는 데 있다.A main object of the present invention to solve such a problem is to make it possible to maintain the initial speed applied for the tensile test by the inertia force until the test piece is broken and to increase the size of the hydraulic unit including the hydraulic cylinder And to reduce the size of the high-speed tensile tester.

본 발명의 다른 목적은, 유압 실린더를 포함하는 유압 유니트를 대형화하지 않고도 강도가 매우 높은 시험편의 동적 인장시험을 할 수 있는 고속 인장 시험기를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a high-speed tensile testing machine capable of performing dynamic tensile testing of a specimen having high strength without enlarging the hydraulic unit including the hydraulic cylinder.

본 발명의 또 다른 목적은, 관성추의 개수를 조절하여 시험편의 강도 및 인장 속도에 따라 관성 웨이트가 적절한 질량을 갖도록 하는 데 있다.
It is still another object of the present invention to adjust the number of inertial weights so that the inertial weight has a proper mass according to the strength and tensile speed of the test piece.

본 발명은 관성력을 이용한 고속 인장 시험기로서, 시험편의 하부를 밀착 고정할 수 있도록 설치되는 시험편 고정수단을 포함하는 하부 고정부; 및 상기 하부 고정부를 상하로 승강시키도록 설치되는 유압 실린더를 포함하고, 상기 하부 고정부의 하단부에 연결되는 고속 인장부;를 포함하며, 상기 고속 인장부는, 인장 시험을 위해 가해진 최초 속도를 상기 시험편이 파단(破斷)되는 시점까지 관성력에 의해 유지시키는 속도 저하 방지수단을 더 포함한다.The present invention relates to a high-speed tensile tester using an inertial force, comprising: a lower fixing part including test piece fixing means installed so as to closely fix the lower part of the test piece; And a high-speed tension unit connected to a lower end of the lower fixed unit, the high-speed tension unit including a hydraulic cylinder installed to vertically move the lower fixed unit, wherein the high- And a speed reduction preventing means for holding the test piece by an inertial force until the time when the test piece breaks.

여기서, 상기 속도 저하 방지수단은, 상기 시험편의 강도 및 인장 속도에 상응하는 일정한 질량을 갖는 관성 웨이트인 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the speed reduction preventing means may be an inertial weight having a constant mass corresponding to the strength and the tensile speed of the test piece.

여기서, 상기 관성 웨이트는 상기 유압 실린더의 하부에 구비되는 웨이트 지지축에 결합 고정되고, 상기 웨이트 지지축에는 충격 흡수를 위한 쇼크 업소버(shock absorber)가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the inertia weight may be coupled to a weight support shaft provided at a lower portion of the hydraulic cylinder, and a shock absorber for shock absorption may be installed at the weight support shaft.

여기서, 상기 관성 웨이트는, 상기 시험편의 강도 및 인장 속도에 따라 상기 관성 웨이트의 질량을 변화시킬 수 있게 하는 복수의 관성추를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
Here, the inertia weight may include a plurality of inertia weights capable of changing the mass of the inertia weight according to the strength and the tensile speed of the test piece.

본 발명은, 인장 시험을 위해 가해진 최초 속도를 시험편이 파단(破斷)되는 시점까지 관성력에 의해 유지시킬 수 있게 하며, 유압 실린더를 포함하는 유압 유니트를 대형화하지 않고 고속 인장 시험기를 소형화할 수 있게 하는 효과를 갖는다.The present invention makes it possible to maintain the initial speed applied for the tensile test by the inertia force until the test piece breaks and to reduce the size of the high-speed tensile tester without enlarging the hydraulic unit including the hydraulic cylinder .

그리고, 유압 실린더를 포함하는 유압 유니트를 대형화하지 않고도 강도가 매우 높은 시험편의 동적 인장시험을 할 수 있는 고속 인장 시험기를 제공하는 효과를 갖는다.There is also provided an effect of providing a high-speed tensile tester capable of performing a dynamic tensile test of a test piece having an extremely high strength without enlarging the hydraulic unit including the hydraulic cylinder.

또한, 관성추의 개수를 조절하여 시험편의 강도 및 인장 속도에 따라 관성 웨이트가 적절한 질량을 갖도록 하는 효과를 갖는다.
Further, the number of inertial weights is adjusted to have an effect that the inertial weight has an appropriate mass according to the strength and tensile speed of the test piece.

도 1은 본 발명에 따른 관성력을 이용한 고속 인장 시험기의 정면도,
도 2는 시간에 따른 고속 인장 시험기의 하부 고정부의 속도를 나타낸 그래프,
도 3은 일반적인 고속 인장 시험기의 정면도,
도 4는 일반적인 고속 인장 시험기의 측면도,
도 5는 일반적인 고속 인장 시험기에서 하부 고정부가 하강하였을 때를 도시한 정면도이다.1 is a front view of a high-speed tensile tester using inertial force according to the present invention,
FIG. 2 is a graph showing the speed of the lower fixing part of the high-speed tensile tester with time,
3 is a front view of a general high-speed tensile testing machine,
4 is a side view of a typical high-speed tensile testing machine,
5 is a front view showing a state where the lower fixing part is lowered in a general high-speed tensile testing machine.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the present invention is not limited to the embodiments.

도 3은 일반적인 고속 인장 시험기의 정면도이고, 도 4는 일반적인 고속 인장 시험기의 측면도이며, 도 5는 일반적인 고속 인장 시험기에서 하부 고정부가 하강하였을 때를 도시한 정면도이다.FIG. 3 is a front view of a general high-speed tensile testing machine, FIG. 4 is a side view of a general high-speed tensile testing machine, and FIG. 5 is a front view showing a lower fastening portion descending in a general high-

도 3 내지 도 5를 참조하면, 고속 인장 시험기는, 상부 고정부(20), 하부 고정부(30), 쐐기(31), 죠우(Jaw)(32), 프리텐션 볼트(33), 가이드 바(34), 유압 실린더(41)를 포함하여 구성된다.3 to 5, the high-speed tensile tester includes an upper fixing part 20, a lower fixing part 30, a wedge 31, a jaw 32, a pretension bolt 33, (34), and a hydraulic cylinder (41).

하부 고정부(30)의 양측에는, 체결 정도에 따라 하부 고정부(30)를 오므러들게 하는 프리텐션 볼트(33)가 구비된다.On both sides of the lower fixing part 30, there is provided a pre-tension bolt 33 for lifting the lower fixing part 30 according to the degree of fastening.

하부 고정부(30)의 중앙부 내면은 소정 기울기를 갖고, 하부 고정부(30)의 중앙부는 소정 기울기를 갖는 경사 구조로 형성된 죠우(32)가 설치되며, 바람직하게는 죠우(32) 외면의 기울기는 하부 고정부(30)의 중앙부 내면의 기울기에 상응하도록 형성된다.The lower fixing part 30 has a central inclined inner surface formed at a predetermined inclination and a central central part of the lower fixing part 30 is provided with a jaw 32 having a predetermined inclination. Is formed so as to correspond to the inclination of the inner surface of the center portion of the lower fixing portion (30).

그리고, 하부 고정부(30)의 중앙부에는 역시 외면이 테이퍼진 소정 기울기를 갖는 쐐기(31)가 죠우(32)와는 별도의 위치에 설치되며, 쐐기(31)에는 시험편(10)이 관통될 수 있는 홀이 구비된다. 이때, 쐐기(31)는 프리텐션 볼트(33)에 의해 하부 고정부(30)가 조여지는 과정에서 죠우(32)가 시험편(10)과 접촉하지 않고 일정 간격을 가지도록 지지할 수 있을 정도의 기울기를 갖도록 형성되어야 한다. 따라서, 죠우(32)의 사이와 쐐기(31)의 중앙부에 시험편(10)을 위치시키고 프리텐션 볼트(33)로 하부 고정부(30)를 조이게 되면, 죠우(32)와 시험편(10)이 근접한 거리까지 위치되나 쐐기(31)에 의해 서로 접촉하지는 않는 상태가 된다.A wedge 31 having a predetermined inclination with an outer surface tapered is also provided at a central portion of the lower fixing part 30 at a position separate from the jaw 32. The test piece 10 can be passed through the wedge 31 Is provided. At this time, the wedge 31 can be supported by the pre-tension bolt 33 so that the jaw 32 can be supported at a predetermined interval without being in contact with the test piece 10 during the process of tightening the lower fixing part 30. [ It should be formed to have a slope. Therefore, when the test piece 10 is positioned between the jaws 32 and the central portion of the wedge 31 and the lower fixing portion 30 is tightened with the pretension bolt 33, the jaws 32 and the test piece 10 But they are in a state in which they are not in contact with each other by the wedge 31.

하부 고정부(30)는 유압 실린더(41)와 연결되어, 유압 실린더에 의해 승하강된다. 하부 고정부(30)는 승하강시 가이드 바(34)에 의해 안내되며, 가이드 바(34)의 헤드부까지 하강한다.The lower fixing portion 30 is connected to the hydraulic cylinder 41 and is raised and lowered by the hydraulic cylinder. The lower fixing part 30 is guided by the guide bar 34 in the ascending and descending direction and descends to the head part of the guide bar 34. [

시험편(10)에는 하부에 단차부(11)가 형성되며, 단차부(11)의 하부에도 죠우(32)에 의해 순간적으로 잡힐 수 있는 영역이 존재하도록 가공되어 준비된다.The test piece 10 is provided with a stepped portion 11 at a lower portion and a lower portion of the stepped portion 11 is prepared so as to be instantaneously caught by the jaws 32.

하부 고정부(30)가 소정 속도에 도달하도록 가속된 후 등속을 유지하면서 계속 하강하면, 쐐기(31)가 시험편(10)의 단차부(11)에 걸려 하부 고정부(30)에서 순간적으로 이탈되고, 결과적으로 죠우(32)가 시험편(10)의 단차부(11)의 하부를 순간적으로 잡게 된다.
The wedge 31 is caught by the stepped portion 11 of the test piece 10 and momentarily deviates from the lower fixing portion 30 when the lower fixed portion 30 is accelerated to reach the predetermined speed, As a result, the jaws 32 momentarily catch the lower portion of the stepped portion 11 of the test piece 10.

도 1은 본 발명에 따른 관성력을 이용한 고속 인장 시험기의 정면도이다.1 is a front view of a high-speed tensile tester using inertial force according to the present invention.

본 발명에 따른 관성력을 이용한 고속 인장 시험기(1)는, 상기한 바와 같은 일반적인 고속 인장 시험기의 구성을 그대로 포함할 수 있으며, 특허문헌 2 또는 특허문헌 3에서 제안된 바와 같이, 하부 고정부(30)가 시험편(10)을 순간적으로 잡을 때 초기의 미끄러짐 등의 현상을 억제할 수 있는 구성을 취할 수도 있다.The high-speed tensile tester 1 using the inertial force according to the present invention can include the above-described general high-speed tensile tester as it is. As proposed in Patent Document 2 or Patent Document 3, the lower fixture 30 ) Can instantly hold the test piece 10, thereby suppressing the phenomenon of initial slip or the like.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 관성력을 이용한 고속 인장 시험기(1)는 상부 고정부(20), 하부 고정부(30), 고속 인장부(40)를 포함하여 구성된다.1, a high-speed tensile tester 1 using an inertial force according to the present invention comprises an upper fixing part 20, a lower fixing part 30, and a high-speed tension part 40. [

상부 고정부(20)는 시험편(10)의 상부를 고정하는 부분이다.The upper fixing portion 20 is a portion for fixing the upper portion of the test piece 10.

하부 고정부(30)는 소정 속도를 유지하면서 시험편(10)의 하부를 순간적으로 잡는 부분으로서, 쐐기(31), 죠우(32), 프리텐션 볼트(33), 가이드 바(34)를 포함하는 시험편 고정 수단을 구비한다.The lower fixing portion 30 is a portion for momentarily holding the lower portion of the test piece 10 while maintaining a predetermined speed and includes a wedge 31, a jaw 32, a pretension bolt 33, and a guide bar 34 And a specimen fixing means.

하중이 시험편(10)의 하부에 고속으로 부과되면 응력 파장이 시험편(10)의 길이를 따라 전파되며, 탄성파는 시험편(10)의 전체 길이를 전파한 후 하중 감지부까지 전달되어 큰 폭의 요동(ringing)이 발생하게 된다. 정확한 하중의 측정을 위해서는 요동이 작은 진폭과 높은 주파수를 갖게 하는 것이 필요하고, 시험편(10)과 하중 감지부 사이의 거리와 하강 속도를 줄여주면 진폭을 줄일 수 있으며, 시험편(10)과 하중 감지부 사이의 거리와 질량을 줄여주면 주파수를 증가시킬 수 있다.When the load is applied to the lower portion of the test piece 10 at high speed, the stress wave propagates along the length of the test piece 10, and the elastic wave propagates the entire length of the test piece 10 and then is transmitted to the load sensing portion, ringing occurs. In order to measure an accurate load, it is necessary to make the swing to have a small amplitude and a high frequency. If the distance between the test piece 10 and the load sensing unit is reduced, the amplitude can be reduced. You can increase the frequency by reducing the distance and mass between the parts.

고속 인장부(40)는 하부 고정부(30)의 하단부에 연결되어 하부 고정부(30)가 시험편(10)을 고속으로 인장할 수 있도록 하는 부분으로서, 유압 실린더(41)를 포함하여 구성된다. 이때, 본 발명의 모범적인 실시예에 의하면, 하부 고정부(30)와 고속 인장부(40)의 연결은 슬리브 커플링을 이용하여 이루어질 수 있다.The high speed tension portion 40 is connected to the lower end portion of the lower fixing portion 30 so that the lower fixing portion 30 can tension the test piece 10 at a high speed and includes a hydraulic cylinder 41 . At this time, according to an exemplary embodiment of the present invention, the connection between the lower fixing part 30 and the high-speed tension part 40 may be performed using a sleeve coupling.

유압 실린더(41)는 하부 고정부(30)를 상하로 승강시키도록 설치되는 것으로서, 시험편 고정 수단이 시험편(10)을 순간적으로 잡을 때에 하부 고정부(30)의 속도가 저하되지 않고 일정하게 유지될 수 있도록 하여야 한다.The hydraulic cylinder 41 is installed to vertically move the lower fixing part 30 so that the speed of the lower fixing part 30 is kept constant without lowering when the test piece fixing device instantaneously holds the test piece 10 .

여기서, 상기에서는 하부 고정부(30)를 상하로 승강시키도록 설치되는 액추에이터로서 유압 실린더(41) 만을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않으며, 공압 실린더, 모터 및 기어 등도 사용될 수 있다.In the above description, only the hydraulic cylinder 41 is described as an actuator installed to vertically move the lower fixing part 30. However, the present invention is not limited to this, and a pneumatic cylinder, a motor, and a gear may be used.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 유압 실린더(41)는 프레임에 고정되고, 유압 실린더(41)의 플런저 또는 실린더에 연결된 로드(rod) 상단부는 하부 고정부(30)에 연결되어, 하부 고정부(30)의 프레임에 대한 상대적인 움직임을 유발하는 힘을 발생시킬 수 있다.The upper end of the rod connected to the plunger or the cylinder of the hydraulic cylinder 41 is connected to the lower fixed portion 30 so that the lower fixed portion 30 is fixed to the lower fixed portion 30. [ It is possible to generate a force that causes relative movement with respect to the frame of the frame 30.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 유압 실린더(41)는 하부 고정부(30)에 연결되고, 유압 실린더(41)의 플런저 또는 실린더에 연결된 로드(rod)는 베이스(50)에 연결되어, 하부 고정부(30) 및 유압 실린더(41)의 베이스(50)에 대한 상대적인 움직임을 유발하는 힘을 발생시키게 된다.According to another embodiment of the present invention, the hydraulic cylinder 41 is connected to the lower fixing portion 30 and a rod connected to the plunger or cylinder of the hydraulic cylinder 41 is connected to the base 50, The force causing the relative movement of the fixing portion 30 and the hydraulic cylinder 41 with respect to the base 50 is generated.

고속 인장부(40)에는 속도 저하 방지 수단이 더 포함된다. 속도 저하 방지 수단은 이러한 하부 고정부(30)의 속도 저하를 방지하기 위하여 사용될 수 있는 알려진 다양한 수단들이 포함된다.The high-speed tensioning unit 40 further includes a speed reduction preventing unit. The speed reduction preventing means includes various known means that can be used to prevent the speed lowering of the lower fixing portion 30.

본 발명의 모범적인 실시예에 의하면, 고속 인장부(40)의 유압 실린더(41)에는 속도 저하 방지 수단으로서 관성 웨이트(42)가 설치된다.According to the exemplary embodiment of the present invention, the inertia weight 42 is provided in the hydraulic cylinder 41 of the high-speed tensioning unit 40 as the speed reduction preventing means.

관성 웨이트(42)는 시험편 고정 수단이 시험편(10)을 순간적으로 잡을 때에 그 충분한 질량에 의한 관성력이 하부 고정부(30)로 전해지게 함으로써 하부 고정부(30)의 속도가 순간적으로 저하되는 현상을 억제할 수 있다.When the test piece fixing means instantaneously holds the test piece 10, the inertia weight 42 causes the inertial force due to the sufficient mass to be transmitted to the lower fixing portion 30 so that the velocity of the lower fixing portion 30 is momentarily lowered Can be suppressed.

따라서, 유압 실린더(41)를 포함하는 유압 유니트를 대형화하지 않고도 강도가 매우 높은 시험편(10)의 동적 인장시험을 할 수 있는 조건을 갖게 된다.Therefore, the dynamic tensile test of the test piece 10 having a very high strength can be performed without enlarging the hydraulic unit including the hydraulic cylinder 41. [

이때, 관성 웨이트(42)는 시험편(10)의 강도 및 인장 속도에 따라 적절한 질량을 갖도록 설치된다. 즉, 시험편(10)의 강도가 높고 인장 속도가 빠를수록 시험편 고정 수단이 시험편(10)을 순간적으로 잡을 때의 부하의 변동 폭이 더 커지게 되는바, 하부 고정부(30)의 속도가 저하되지 않게 하기 위한 관성 웨이트(42)의 질량도 커져야 하므로, 시험편(10)의 강도 및 인장 속도에 따른 적절한 질량의 관성 웨이트(42)를 설치하게 된다.At this time, the inertial weight 42 is set to have a proper mass according to the strength and tensile speed of the test piece 10. That is, the higher the strength of the test piece 10 and the higher the tensile speed, the greater the fluctuation width of the load when the test piece fixing means instantaneously catches the test piece 10. As the speed of the lower fixing portion 30 is lowered The weight of the inertia weight 42 for preventing the weight of the test piece 10 from increasing should be increased so that the inertia weight 42 of appropriate mass according to the strength and tensile speed of the test piece 10 is provided.

다른 실시예에 의하면, 관성 웨이트(42)는 복수의 관성추(43)를 포함하여 구성된다. 상기한 바와 같이, 관성 웨이트(42)는 시험편(10)의 강도 및 인장 속도에 따라 적절한 질량을 갖도록 설치되어야 하는바, 유압 실린더(41)에 설치되는 관성 웨이트(42)를 복수의 관성추(43)로 구성하고 관성추(43)의 개수를 조절함으로써, 관성 웨이트(42)의 질량을 용이하게 변경시킬 수 있는 조건을 갖게 된다.According to another embodiment, the inertial weight 42 comprises a plurality of inertial weights 43. The inertial weight 42 must be provided so as to have a proper mass according to the strength and the tensile speed of the test piece 10 so that the inertial weight 42 provided on the hydraulic cylinder 41 is divided into a plurality of inertial weight 43, and the number of the inertial weights 43 is adjusted so that the mass of the inertial weight 42 can be easily changed.

또 다른 실시예에 의하면, 관성 웨이트(42)는 관성 웨이트(42)의 양 측부가 유압 실린더(41)의 하부 양측에 구비되는 웨이트 지지축(44)에 제각기 결합됨으로써 고속 인장부(40)에 설치된다. 각각의 웨이트 지지축(44)에는, 유압 실린더(41)를 포함하는 고속 인장부(40)가 하강하여 베이스(50)와 접촉하게 될 때의 충격을 흡수하기 위한 쇼크 업소버(shock absorber)(45)가 설치될 수 있다. 또한, 베이스(50)와 지면 사이에는 충격 흡수를 위한 에어 스프링이 구비될 수 있다.According to another embodiment, the inertia weight 42 is connected to the high-speed tension portion 40 by being coupled to the weight support shaft 44, which has both sides of the inertia weight 42 on both sides of the lower portion of the hydraulic cylinder 41 Respectively. Each of the weight supporting shafts 44 is provided with a shock absorber 45 for absorbing the impact when the high-speed tensioning portion 40 including the hydraulic cylinder 41 is lowered to come into contact with the base 50 Can be installed. An air spring for shock absorption may be provided between the base 50 and the ground.

유압 실린더(41)에 설치되는 관성 웨이트(42)의 중앙부에는 유압 실린더(41)의 로드가 관통하여 지나가는 홀이 형성될 수 있고, 관성 웨이트(42)는 관성 웨이트(42)의 양 측부가 유압 실린더(41)의 하부 양측에 설치되는 웨이트 지지축(44)에 제각기 결합됨으로써 고속 인장부(40)에 설치될 수 있다.A hole through which the rod of the hydraulic cylinder 41 passes can be formed in the central portion of the inertial weight 42 provided in the hydraulic cylinder 41. The inertial weight 42 is formed so that both sides of the inertial weight 42 are connected to the hydraulic pressure And can be installed in the high-speed tension unit 40 by being individually coupled to the weight support shafts 44 provided on both sides of the lower portion of the cylinder 41. [

이와 같이 관성 웨이트(42)의 양 측부를 웨이트 지지축(44)에 제각기 결합시키는 방식으로 관성 웨이트(42)를 유압 실린더(41)에 설치함으로써, 관성 웨이트(42)가 한쪽으로 치우치지 않고 균형을 유지하면서 안정적으로 설치될 수 있도록 하는 조건을 갖게 된다.By providing the inertial weight 42 in the hydraulic cylinder 41 in such a manner that both side portions of the inertial weight 42 are coupled to the weight supporting shaft 44 in a manner such that the inertial weight 42 is not shifted to one side So that it can be stably installed.

여기서, 상기에서는 웨이트 지지축(44)이 유압 실린더(41)의 하부 양측에 구비되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않으며, 웨이트 지지축(44)은 유압 실린더(41)의 하부의 적절한 위치에 1개가 설치될 수도 있다.Although the weight support shaft 44 is provided on both sides of the lower portion of the hydraulic cylinder 41 in the above description, the present invention is not necessarily limited to this. The weight support shaft 44 may be provided on the lower portion of the hydraulic cylinder 41 One may be installed at an appropriate location.

또한, 상기에서는 관성 웨이트(42)가 고속 인장부(40)의 유압 실린더(41)에 설치되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않으며, 관성 웨이트(42)는 그 관성력이 하부 고정부(30)로 전해질 수 있는 고속 인장부(40)의 임의의 위치에 설치될 수 있다.
Although the inertial weight 42 is described as being mounted on the hydraulic cylinder 41 of the high-speed tensioning unit 40 in the above description, the present invention is not necessarily limited to this, Can be installed at any position of the high-speed tensioning portion 40 which can be transferred to the high-speed tensioning portion 30.

이와 같이, 본 발명에 따른 관성력을 이용한 고속 인장 시험기는, 인장 시험을 위해 가해진 최초 속도를 시험편이 파단(破斷)되는 시점까지 관성력에 의해 유지시킬 수 있게 하며, 유압 실린더를 포함하는 유압 유니트를 대형화하지 않고 고속 인장 시험기를 소형화할 수 있게 하는 이점이 있다.As described above, the high-speed tensile tester using the inertial force according to the present invention makes it possible to maintain the initial velocity applied for the tensile test by the inertia force until the test piece is broken, and the hydraulic unit including the hydraulic cylinder There is an advantage that the high-speed tensile tester can be miniaturized without enlarging it.

그리고, 유압 실린더를 포함하는 유압 유니트를 대형화하지 않고도 강도가 매우 높은 시험편의 동적 인장시험을 할 수 있는 고속 인장 시험기를 제공하는 이점이 있다.There is also an advantage of providing a high-speed tensile testing machine capable of dynamic tensile testing of a specimen having high strength without enlarging the hydraulic unit including the hydraulic cylinder.

또한, 관성추의 개수를 조절하여 시험편의 강도 및 인장 속도에 따라 관성 웨이트가 적절한 질량을 갖도록 하는 이점이 있다.
In addition, there is an advantage in that the number of inertial weights is adjusted so that the inertial weight has an appropriate mass according to the strength and tensile speed of the test piece.

상기한 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 즉, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be appreciated that many variations and applications not illustrated are possible. That is, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

1: 고속 인장 시험기
10: 시험편 11: 단차부
20: 상부 고정부
30: 하부 고정부 31: 쐐기
32: 죠우 33: 프리텐션 볼트
34: 가이드 바
40: 고속 인장부 41: 유압 실린더
42: 관성 웨이트 43: 관성추
44: 웨이트 지지축 45: 쇼크 업소버
50: 베이스1: High-speed tensile testing machine
10: Test piece 11:
20:
30: lower fixing part 31: wedge
32: Jaw 33: Pre-tension bolt
34: Guide bar
40: high-speed tension unit 41: hydraulic cylinder
42: inertia weight 43: inertia weight
44: weight supporting shaft 45: shock absorber
50: Base

Claims (4)

시험편(10)의 하부를 밀착 고정할 수 있도록 설치되는 시험편 고정수단을 포함하는 하부 고정부(30); 및
상기 하부 고정부(30)를 상하로 승강시키도록 설치되는 유압 실린더(41)를 포함하고, 상기 하부 고정부(30)의 하단부에 연결되는 고속 인장부(40);를 포함하며,
상기 고속 인장부(40)는, 인장 시험을 위해 가해진 상기 하부 고정부(30)의 최초 속도를 상기 시험편(10)이 파단(破斷)되는 시점까지 관성력에 의해 유지시키는 속도 저하 방지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 관성력을 이용한 고속 인장 시험기.
A lower fixing part 30 including test piece fixing means installed so as to closely contact and fix the lower part of the test piece 10; And
And a high-speed tension unit 40 including a hydraulic cylinder 41 installed to vertically move the lower fixing unit 30 and connected to a lower end of the lower fixing unit 30,
The fast pulling portion 40 may further include a speed reduction preventing means for holding the initial speed of the lower fixing portion 30 applied for tensile test by inertia until the test piece 10 breaks Speed tensile tester using inertial force.
제1항에 있어서,
상기 속도 저하 방지수단은, 상기 시험편(10)의 강도 및 인장 속도에 상응하는 일정한 질량을 갖는 관성 웨이트(42)인 것을 특징으로 하는, 관성력을 이용한 고속 인장 시험기.
The method according to claim 1,
Characterized in that the speed reduction preventing means is an inertia weight (42) having a constant mass corresponding to the strength and tensile speed of the test piece (10).
제2항에 있어서,
상기 관성 웨이트(42)는 상기 유압 실린더(41)의 하부에 구비되는 웨이트 지지축(44)에 결합 고정되고,
상기 웨이트 지지축(44)에는 충격 흡수를 위한 쇼크 업소버(shock absorber)(45)가 설치되는 것을 특징으로 하는, 관성력을 이용한 고속 인장 시험기.
3. The method of claim 2,
The inertia weight 42 is fixedly coupled to a weight support shaft 44 provided at a lower portion of the hydraulic cylinder 41,
Characterized in that a shock absorber (45) for shock absorption is provided on the weight supporting shaft (44).
제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관성 웨이트(42)는, 상기 시험편(10)의 강도 및 인장 속도에 따라 상기 관성 웨이트(42)의 질량을 변화시킬 수 있게 하는 복수의 관성추(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관성력을 이용한 고속 인장 시험기.
4. The method according to any one of claims 2 to 3,
Characterized in that the inertial weight (42) comprises a plurality of inertial weights (43) enabling the mass of the inertial weight (42) to be varied according to the strength and tensile speed of the test piece (10) High - Speed Tensile Testing Machine.
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