KR20210043876A - 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모형선 고정장치에 관한 것으로, 예인수조의 전차레일을 따라 전/후진 이동하는 예인전차의 계측프레임에 설치되어 모형선의 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치에 있어서, 상기 모형선 고정장치는 상기 계측프레임과 모형선의 사이에 연결 설치되어 예인시 사항 및 횡경사 상태 구현으로 인한 상기 모형선의 X축, Y축, Z축 방향으로 유동 가능하게 구비하되, 상기 모형선의 선수부에 연결 구비되는 선수 고정장치와 상기 모형선의 중앙부에 연결 구비되는 중앙 고정장치로 분할 구성되며, 상기 모형선 고정장치는 상기 계측프레임에 고정되는 고정프레임과; 상기 고정프레임에 수직으로 연결되는 상하이동프레임과; 상기 상하이동프레임의 하단에 수평으로 연결되는 좌우이동프레임과; 상기 좌우이동프레임의 하부 중심에 수직으로 연결되는 중심포스트와; 상기 모형선의 사항각을 유지할 수 있도록 상기 중심포스트의 하단에 회전 가능하게 연결되는 Z축회전연결부를 포함하며, 상기 모형선의 횡경사각을 유지할 수 있도록 상기 중심포스트와 Z축회전연결부에 연결되는 X축회전연결부가 탈부착 가능한 구성으로 사항 및 횡경사 상태로 예인하여, 힘 계측과 유동장 등의 타 물리량 계측을 동시에 수행할 수 있도록 하는 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치에 관한 것이다.

Description

사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치{Fixing device of model ship's attitude for drift and heel condition}

본 발명은 모형선 고정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모형선을 사항(drift) 및 횡경사(heel) 상태로 예인하여, 힘 계측과 유동장 등의 타 물리량 계측을 동시에 수행할 수 있도록 하는 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치에 관한 것이다.

모형선을 사항 및 횡경사 상태로 예인하기 위한 종래기술로 HPMM(Horizontal Planner Motion Mechanism) 장치를 사용할 수 있다. HPMM 장치는 선박의 조종성능 평가를 위해 개발된 장치로, 동적으로 모형선의 선수동요 및 좌우동요 운동을 구현가능한 장점이 있지만, 동적 움직임을 구현시키는 구동시스템 설치 및 동적 하중을 견딜 수 있는 구조강도 확보를 위해 장치의 크기와 무게가 과도한 단점이 있다. 따라서 그 크기와 무게로 인해 예인전차의 후방에 설치된다.

또한, HPMM 장치는 힘 이외의 다른 물리량에 대한 계측을 수행하고자 할 때, 그에 필요한 장치를 HPMM 장치 위 협소한 공간에 설치해야하는 단점이 있다. 따라서 유동계측장치 등 다양한 계측장치를 통한 힘 이외의 물리량 계측에 어려움이 있다.

즉, HPMM장치는 크기와 무게가 과도하여, 예인전차의 계측프레임에 설치하지 못하고, 예인전차의 후방에 설치해야 함에 따라 HPMM장치 위의 협소한 공간에서 유동계측장치 등 타 계측장치의 설치를 통한 힘 이외의 물리량 계측에 어려운 문제점이 있다.

KR 10-2011-0115226 A

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 기존에 비해 크기 및 중량을 감소시켜 중량 부하를 최소화하여 예인전차의 계측프레임에 설치 가능하게 함에 따라, 다양한 유동 계측장비를 함께 설치할 수 있게 공간 확보가 가능하여 모형선의 사항(drift) 및 횡경사(heel) 등의 자세변화에 따른 힘 계측뿐만 아니라 타 물리량에 대한 계측도 가능하게 할 수 있는 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 예인수조의 전차레일을 따라 전/후진 이동하는 예인전차의 계측프레임에 설치되어 모형선의 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치에 있어서, 상기 모형선 고정장치는 상기 계측프레임과 모형선의 사이에 연결 설치되어 예인시 사항상태 구현으로 인한 상기 모형선의 X축, Y축, Z축 방향으로 유동 가능하게 구비하되, 상기 모형선의 선수부에 연결 구비되는 선수 고정장치와 상기 모형선의 중앙부에 연결 구비되는 중앙 고정장치로 분할 구성되는 것을 특징으로 하는 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치를 제공한다.

여기서, 상기 모형선 고정장치는 상기 계측프레임에 고정되는 고정프레임과; 상기 고정프레임에 수직으로 연결되는 상하이동프레임과; 상기 상하이동프레임의 하단에 수평으로 연결되는 좌우이동프레임과; 상기 좌우이동프레임의 하부 중심에 수직으로 연결되는 중심포스트와; 상기 모형선의 사항각(α)을 유지할 수 있도록 상기 중심포스트의 하단에 회전 가능하게 연결되는 Z축회전연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 중앙 고정장치의 Z축회전연결부 하단에는 사항각 형성을 위해 상기 좌우이동프레임의 이동과 동시에 발생하는 선수부 및 중앙부 사이 축간 거리의 변화에 대응하여 모형선을 가이드하는 유동가이드부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 기존에 비해 크기 및 중량을 감소시켜 중량 부하를 최소화하여 예인전차의 계측프레임에 설치 가능하게 함에 따라, 다양한 유동 계측장비를 함께 설치할 수 있게 공간 확보가 가능하여 모형선의 사항(drift) 및 횡경사(heel) 등의 자세변화에 따른 힘 계측뿐만 아니라 타 물리량에 대한 계측도 가능한 효과가 있다.

도 1은 사항각 및 횡경사각의 정의를 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치가 적용되는 예인전차 및 계측프레임을 나타내는 기본 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치를 나타내는 측면 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치를 나타내는 정면 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치를 나타내는 평면 구성 및 사항 작동상태도.
도 6은 본 발명에 따른 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치를 나타내는 다른 실시예 정면 구성 및 횡경사 작동상태도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치(40)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 예인수조의 전차레일(11)을 따라 전/후진 이동하는 예인전차(10)의 계측프레임(30)에 설치될 수 있다.

상기 모형선 고정장치(40)는 예인전차(10)의 계측프레임(30)에 설치되며, 모형선(20)의 선수부(21)에 설치되는 선수 고정장치(40A)와 중앙부(22)에 설치되는 중앙 고정장치(40B)로 구성된다.

상기 모형선 고정장치(40)를 통해 모형선(20)의 선수부(21)와 중앙부(22)를 계측프레임(30)에 각각 고정시킴으로서, 사항 및 횡경사 상태의 모형선(20)을 예인할 때 발생하는 힘과 모멘트에 대해 충분히 견딜 수 있다.

즉, 상기 계측프레임(30)과 모형선(20)의 사이에 연결 설치되어 예인시 사항상태 구현으로 인한 상기 모형선(20)의 X축, Y축, Z축 방향으로 유동 가능하게 구비하되, 상기 모형선(20)의 선수부(21)에 연결 구비되는 선수 고정장치(40A)와, 상기 모형선(20)의 중앙부(22)에 연결 구비되는 중앙 고정장치(40B)로 분할 구성될 수 있다.

따라서, 도 3의 도시와 같이, 상기 모형선 고정장치(40)는 계측프레임(30)의 일부 공간을 이용하여 모형선(20)을 고정에 활용함으로서, 선미부(23) 위치에 해당되는 계측프레임(30)에 다양한 계측장치(유동 계측장치 등)을 설치할 수 있고 여러 가지 물리량 계측을 수행할 수 있다.

한편, 도 4의 도시와 같이, 상기 모형선 고정장치(40)는 상기 계측프레임(30)에 고정되는 고정프레임(100)과; 상기 고정프레임(100)에 수직으로 연결되는 상하이동프레임(200)과; 상기 상하이동프레임(200)의 하단에 수평으로 연결되는 좌우이동프레임(300)과; 상기 좌우이동프레임(300)의 하부 중심에 수직으로 연결되는 중심포스트(400)와; 상기 모형선(20)의 사항각(α)을 유지할 수 있도록 상기 중심포스트(400)의 하단에 회전 가능하게 연결되는 Z축회전연결부(500)를 포함할 수 있다.

상기 고정프레임(100)은 본 장치가 받는 힘을 전체적으로 지지하는 부분으로, 전후 및 좌우의 움직임 없이 견고히 고정될 수 있도록 계측프레임(30)의 상하부 및 측면에 밀착 고정되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

상기 상하이동프레임(200)은 상기 모형선(20)과 본 장치의 결합이 용이하도록 Z방향으로 이동이 가능하다.

상기 모형선(20)의 사항 상태 구현 시, 본 장치와 상기 모형선(20)의 결합 부분에서 Y방향 및 X방향에 대한 이동과 Z방향에 대한 회전이 수반될 수 있다.

도 5에 도시와 같이, 상기 좌우이동프레임(300)을 통해 모형선(20)에 연결된 선수 고정장치(40A)와 중앙 고정장치(40B)에 중심의 Y방향 위치를 조절하여 모형선(20)의 사항 상태를 구현할 수 있다.

또한, 계측프레임의 아래에 위치하여 계측프레임 간의 거리보다 Y방향으로 더 긴 구조를 갖는다.

상기 Z축회전연결부(500)를 통해 Z방향에 대한 회전을 조절하여, 모형선(20)의 사항 상태를 구현할 수 있는 회전 구조를 가질 수 있으며, 2축으로 힘 계측센서를 구성하여 자세변화에 따른 모형선(20)이 받는 힘의 측정이 가능하다

그리고, 상기 중앙 고정장치(40B)의 Z축회전연결부(500) 하단에는 사항각 형성을 위해 상기 좌우이동프레임(300)의 이동과 동시에 발생하는 선수부(21) 및 중앙부(22) 사이 축간 거리의 변화에 대응하여 모형선(20)을 가이드하는 유동가이드부재(600)가 더 구비될 수 있다.

이와 같이, 상기 유동가이드부재(600)는 중앙 고정장치에만 구성되어 이를 통해 중심에 대해 모형선(20)의 길이 방향 위치를 조절하여 모형선(20)의 사항 상태를 구현할 수 있다.

다시 말해, 선수 고정장치(40A)와 중앙 고정장치(40B)에서 좌우이동프레임(300)을 통한 Y방향으로 이동 및 Z축회전연결부(500)를 통한 Z방향에 대한 회전을 수행하고, 상기 중앙 고정장치(40B)에서 유동가이드부재(600)를 통해 X방향으로 이동을 용이하게 하여 사항에 대한 중심축 위치를 조절함으로써, 상기 모형선(20)의 사항 상태를 용이하게 구현할 수 있다.

한편, 도 6이 도시와 같이, 상기 모형선(20)의 횡경사 상태를 구현 시, 본 장치와 모형선(20)의 결합부분에 Y방향 및 Z방향에 대한 이동과 X방향에 대한 회전이 수반될 수 있다.

따라서, 상기 Z축회전연결부(500)의 상단에는 상기 Z축회전연결부(500)의 하단에 연결되는 고정브라켓(710)과; 상기 고정브라켓(710)에 대응하여 상기 모형선(20)의 상부에 연결되는 유동브라켓(720)과; 상기 고정브라켓(710)에 대해 상기 유동브라켓(720)이 용이하게 회전 작동할 수 있도록 힌지로 연결된 회전연결구(730)를 포함하여 횡경사각(β)을 유지하는 X축회전연결부(700)가 더 구비될 수 있다.

따라서, 상기 유동브라켓(720) 및 회전연결구(730)의 결합을 통해 모형선(20)의 길이 방향에 대한 회전을 조절하여 모형선(20)의 횡경사 상태를 구현할 수 있다.

또한, 상기 X축회전연결부(700)에 경우 횡경사 상태의 구현 유무에 상관없이 용이하게 탈부착 가능하게 구성할 수 있다.

그리고, 상기 X축회전연결부(700)를 통해 Y방향 및 Z방향 위치를 조절하여 상기 모형선(20)의 횡경사 상태를 구현함과 동시에, 자세를 확인하기 위해 본 장치의 각 구성부가 이동하게 되는 거리 및 회전각은 디지털화된 수치로 표현되어 확인이 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 기존에 비해 크기 및 중량을 감소시켜 중량 부하를 최소화하여 예인전차의 계측프레임에 설치 가능하게 함에 따라, 다양한 유동 계측장비를 함께 설치할 수 있게 공간 확보가 가능하여 모형선의 모형선을 사항(drift) 및 횡경사(heel) 등의 자세변화에 따른 힘 계측뿐만 아니라 타 물리량에 대한 계측도 가능한 효과가 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 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 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 예인전차
11: 전차레일
12: 공간부
20: 모형선
21: 선수부
22: 중앙부
23: 선미부
30: 계측프레임
40: 모형선고정장치
40A: 선수 고정장치
40B: 중앙 고정장치
100: 고정프레임
200: 상하이동프레임
300: 좌우이동프레임
400: 중심포스트
500: Z축회전연결부
600: 유동가이드부재
700: X축회전연결부
710: 고정브라켓
720: 유동브라켓
730: 회전연결구

Claims (4)

1. 예인수조의 전차레일(11)을 따라 전/후진 이동하는 예인전차(10)의 계측프레임(30)에 설치되어 모형선(20)의 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치(40)에 있어서,
   상기 모형선 고정장치(40)는,
   상기 계측프레임(30)과 모형선(20)의 사이에 연결 설치되어 예인시 사항상태 구현으로 인한 상기 모형선(20)의 X축, Y축, Z축 방향으로 유동 가능하게 구비하되,
   상기 모형선(20)의 선수부(21)에 연결 구비되는 선수 고정장치(40A)와,
   상기 모형선(20)의 중앙부(22)에 연결 구비되는 중앙 고정장치(40B)로 분할 구성되는 것을 특징으로 하는 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 모형선 고정장치(40)는,
   상기 계측프레임(30)에 고정되는 고정프레임(100)과;
   상기 고정프레임(100)에 수직으로 연결되는 상하이동프레임(200)과;
   상기 상하이동프레임(200)의 하단에 수평으로 연결되는 좌우이동프레임(300)과;
   상기 좌우이동프레임(300)의 하부 중심에 수직으로 연결되는 중심포스트(400)와;
   상기 모형선(20)의 사항각(α)을 유지할 수 있도록 상기 중심포스트(400)의 하단에 회전 가능하게 연결되는 Z축회전연결부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 중앙 고정장치(40B)의 Z축회전연결부(500) 하단에는,
   사항각 형성을 위해 상기 좌우이동프레임(300)의 이동시 발생하는 선수부(21) 및 중앙부(22) 사이 축간 거리의 변화에 대응하여 모형선(20)을 가이드하는 유동가이드부재(600)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 Z축회전연결부(500)의 상단에는,
   상기 Z축회전연결부(500)의 상단에 연결되는 고정브라켓(710)과;
   상기 고정브라켓(710)에 대응하여 상기 모형선(20)의 상부에 연결되는 유동브라켓(720)과;
   상기 고정브라켓(710)에 대해 상기 유동브라켓(720)이 용이하게 회전 작동할 수 있도록 힌지로 연결된 회전연결구(730)를 포함하여 횡경사각(β)을 유지하는 X축회전연결부(700)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치.
   

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