KR20160123483A - 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비 - Google Patents

항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비는 복합재료의 일단이 결합되면 복합재료의 길이에 맞게 고정되는 길이조절 치구; 길이조절 치구와 일단이 결합된 복합재료의 타단과 결합되는 복합재료에 비틀림을 전달하는 비틀림 전달부; 복합재료에 비틀림을 전달하기 위한 하중을 발생시키기 위해 직선운동하는 액추에이터; 및 비틀림 전달부의 반대방향으로 길이조절 치구에 설치되어 복하재료에 전달되는 비틀림 하중을 측정하는 비틀림 측정 로드셀;을 포함하여, 일반적인 엑츄에이터 장비의 활용도를 높이며, 부재 길이의 제한을 없애고, 양 끝단의 서로 다른 방식의 비틀림 측정 장치를 설치하여 그 평가 결과에 대한 신뢰도를 높이고 적절하게 평가할 수 있는 효과가 있다.

Description

항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비{DEVICE FOR EVQLUATION TEST OF TORQUE AND TORSIONALLY IN COMPOSITE MATERIALS FOR AIRCRAFT}
본 발명은 항공기용 복합재료 토크바 비트림 평가 테스트 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반 표준 비틀림 장비의 단점인 부재의 길이 제한 조건을 보완하였으며, 직선운동을 하는 일반 엑츄에이터 장비를 이용하여 부재의 양끝단에 서로 다른 방식의 평가 장치를 설치하여 부재가 받는 비틀림을 보다 정확한 특성 평가를 위한 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비에 관한 것이다.
일반적인 비틀림 시험 장비는 도1에서 도시된 바와 같이 부재의 길이가 장비에 따라 한정이 되어 있으며, 비틀림 및 각도를 측정하는 장비도 각 1개만 설치되어 있다. 이 경우 부재가 장비 허용 길이를 초과할 경우 시험을 진행할 수 없으며, 또한 비틀림 측정 장비의 측정 오차 발생시 대체 장비의 부재 또는 장착된 부 반대에 걸리는 비틀림의 경우 측정을 할 수 없다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0491969호(2005. 05. 19)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 표준 비틀림 측정 장비가 아닌 직선 운동을 하는 일반 엑츄에이터의 활용을 통하여 장비 활용도를 높이고, 부재 길이의 제한이 없이 측정이 가능하며, 부재의 양 끝단에 서로 다른 방식의 비틀림 평가 장치를 설치하여 보다 정확한 평가를 할 수 있도록한 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비의 제공을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비는 복합재료의 일단이 결합되면 복합재료의 길이에 맞게 고정되는 길이조절 치구; 길이조절 치구와 일단이 결합된 복합재료의 타단과 결합되는 복합재료에 비틀림을 전달하는 비틀림 전달부; 복합재료에 비틀림을 전달하기 위한 하중을 발생시키기 위해 직선운동하는 액추에이터; 및 비틀림 전달부의 반대방향으로 길이조절 치구에 설치되어 복하재료에 전달되는 비틀림 하중을 측정하는 비틀림 측정 로드셀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비는 액추에이터와 비틀림 전달부 사이에 구비 액추에이터의 직선운동을 회전운동으로 변경하는 회전운동 변경부; 및 회전운동 변경부의 외측에 구비되어 비틀림 전달부에서 전달되는 비틀림에 의한 복합재료의 비틀림 각도를 측정하는 각도 측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 상술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비는 액추에이터와 회전운동 변경부 사이에 구비되어, 회전 변경부의 반경만큼을 곱하여 토크값을 얻는 인장/압축 로드셀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바의 비틀림 평가 테스트 장비는 일반적인 엑츄에이터 장비의 활용도를 높이며, 부재 길이의 제한을 없애고, 양 끝단의 서로 다른 방식의 비틀림 측정 장치를 설치하여 그 평가 결과에 대한 신뢰도를 높이고 적절하게 평가할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 비틀림 테스트 장비를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비의 설계도면,
도 3은 본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비를 이용한 토크바 비틀림 평가 시험중인 상태를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비의 각도 측정부를 표시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비로 측정한 그래프도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비의 설계도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비를 이용한 토크바 비틀림 평가 시험중인 상태를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비는 길이조절 치구(110), 비틀림 전달부(120), 액추에이터(130), 회전운동 변경부(140), 각도 측정부(150), 비틀림 측정 로드셀(160), 인장/압축 로드셀(170)를 포함한다.
상기 길이조절 치구(110)는 복합재료(100)의 일단이 결합되면 전·후로 이동하면서, 토크바 비틀림 평가 테스트가 이루어질 상기 복합재로의 길이에 맞게 고정된다.
상기 비틀림 전달부(120)는 상기 길이조절 치구(110)와 일단이 결합된 상기 복합재료(100)의 타단과 결합되어 후술된 바와 같이, 굽힘력을 상쇄한 후, 순수 비틀림을 상기 복합재료(100)에 전달한다.
상기 액추에이터(130)는 시스템을 움직이거나 제어하는 데 쓰이는 기계 장치로 다시 말해 전기나 유압, 압축 공기 등을 이용하는 원동 구동장치를 두루 일컫는 말로, 전류, 작동유압, 기력압 형태로 된 에너지원으로 작동하며 이 에너지를 상기 복합재로의 하중으로 전달한다.
상기 회전운동 변경부(140)는 상기 액추에이터(130)와 상기 비틀림 전달부(120) 사이에 구비되어, 직선운동하여 상기 액추에이터(130)에서 전달되는 하중을 회전운동으로 변경한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 각도 측정부(150)는 상기 회전운동 변경부(140)의 외측에 구비되어 상기 비틀림 전달부(120)에서 전달되는 비틀림에 의한 상기 복합재료(100)의 비틀림 각도를 측정한다.
상기 비틀림 측정 로드셀(160)은 상기 길이조절 치구(110)에 설치되어, 비틀림 하중이 가해지는 상기 비틀림 전달부(120)의 반대방향에 설치되어 해당 방향에서 발생되어 상기 복합재료(100)에 전달되는 비틀림 하중을 직접적으로 측정한다.
상기 인장/압축 로드셀(120)은 상기 비틀림 측정 로드셀(160)과 상이한 위치에 구비되어, 상기 복합재료(100)에 가해지는 토크값을 측정한다.
즉, 상기 인장/압축 로드셀(120)는 상기 액추에이터(130)와 상기 회전운동 변경부(140) 상이에 구비되어, 상기 복합재료에 가해지는 하중에 원형인 상기 회전 변경부(140)의 반경만큼을 곱하여 토크값을 얻게된다.
상술한 바와 같이, 상기 복합재료(100)에 가해지는 비틀림 하중을 상기 비틀림 측정 로드셀(160)과 상기 인장/압축 로드셀(120)에 의해 양방향으로 측정함으로써, 보다 정확한 상기 복하재료(100)의 비틀림 평가를 테스트를 수행할 수 있다.
참고로, 상기 복합재료(100)에 가해지는 비틀림 하중을 상기 비틀림 측정 로드셀(160)과 상기 인장/압축 로드셀(120)에 의해 양방향으로 측정한 결과는 도 5에 도시된 바와 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 비틀림 측정 로드셀(160)과 상기 인장/압축 로드셀(120)에서 측정한 상기 복합재료(100)에 가해지는 비틀림 하중이 거이 유사함을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 하기에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 복합재료
110 : 길이조절 치구
120 : 비틀림 전달부
130 : 액추에이터
140 : 회전운동 변경부
150 : 각도 측정부
160 : 비틀림 측정 로드셀
170 : 인장/압축 로드셀

Claims (5)

  1. 복합재료(100)의 일단이 결합되면 상기 복합재료의 길이에 맞게 고정되는 길이조절 치구(110);
    상기 길이조절 치구(110)와 일단이 결합된 상기 복합재료(100)의 타단과 결합되는 상기 복합재료(100)에 비틀림을 전달하는 비틀림 전달부(120);
    상기 복합재료(100)에 비틀림을 전달하기 위한 하중을 발생시키기 위해 직선운동하는 액추에이터(130); 및
    상기 비틀림 전달부(120)의 반대방향으로 상기 길이조절 치구(110)에 설치되어 상기 복하재료(100)에 전달되는 비틀림 하중을 측정하는 비틀림 측정 로드셀(160);을 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액추에이터(130)와 상기 비틀림 전달부(120) 사이에 구비 상기 액추에이터(130)의 직선운동을 회전운동으로 변경하는 회전운동 변경부(140);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 회전운동 변경부(140)의 외측에 구비되어 상기 비틀림 전달부(120)에서 전달되는 비틀림에 의한 상기 복합재료(100)의 비틀림 각도를 측정하는 각도 측정부(150);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 액추에이터(130)와 상기 회전운동 변경부(140) 사이에 구비되어, 상기 복합재료(100)에 가해지는 하중에 상기 회전 변경부(140)의 반경만큼을 곱하여 토크값을 얻는 인장/압축 로드셀(120);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 비틀림 전달부(120)는
    굽힘력을 상쇄한 후, 상기 복합재료(100)에 비틀림을 전달하는 것을 특징으로 하는 항공기용 복합재료 토크바 비틀림 평가 테스트 장비.
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