KR860000513Y1 - 하물 인양용 훅(hook) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

하물 인양용 훅(hook)

첨부한 도면은 본 고안 실시의 일예를 나타낸 것으로서, 제1도는 장치전체의 일부파단 정면도.

제2도는 반 분할형 슬리이브(sleeve)의 부품사시도.

제3a, b도는 생크(shank)부의 부분 상세도.

제4도는 동 조립상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7 : 훅본체 8 : 환상요부

9 : 반분할형 슬리이브 10 : 수납용너트

11 : 스냅(snap)링 12 : 풀리의 덮개

13 : 수용좌석 15 : 전압(轉壓)로울러

m : 2중곡률 프로우필(profile) 0₁: 지름이 작은 원의 중심

e : 지름이 작은 원의 곡률반경 e' : 주름이 큰 원의 곡률반경

본 고안은 하물 인양용 훅에 관한 것이다.

일반적으로 하물 인양용 훅은 크레인장치에 있어서 중요한 보안부품의 하나이지만, 현재 사용되고 있는 훅의 대부분은 머리부분에 나사를 설치하고, 이것에 너트를 나사맞춤시켜서 드러스트 베어링으로서 지지시키는 구조의 것이다.

그런데, 이러한 나사가 부착된 훅은 특히 편심하중이 걸리면 나사골부분에 집중응력이 발생되어서 절단파괴가 발생되는 것에 의하여, 종래에 있어서의 절단사고의 큰원인으로 되어있다.

본 고안은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 주목적은 안전성과 내구성의 비약적인 향상을 도모하는 것이며, 다른 목적은 훅 머리부분의 길이를 단축시켜서 간결화된 구성으로 하려는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 분해 조립이 용이한 훅을 제공하려는 것이다.

이하, 본 고안 실시의 일예를 첨부한 도면에 따라서 설명하면 다음과 같다.

(1)은 크레인본체(도면표시생략)로부터의 감아올리는 로우프, (2)는 전기한 로우프(1)를 수용하는 풀리(3)는 옆방향으로 설치된 축부이며, 전기한 풀리(2)는 베어링(4)을 개재하여 회동자재하게 축으로 지지되어 있다.

여기에 축부(3)는 중앙부에 투공(5)이 설치되어 있어서, 다음에 설명하는 훅본체(7)의 상단부분을 끼워넣도록 되어 있음과 아울러 윗부분에는 드러스트 베어링(6)이 설치된다. (7)은 훅본체로서, 그 훅본체(7)의 머리부분은 전기한 투공(5)내에 끼워져서 윗쪽으로 돌출되는 구성이며, 또한 그 돌출되는 부분의 축길이에 따라서 일정한 길이범위에는 환상요부(8)가 설치되어 있다.

여기에서 머리부분 정상부(H)의 바깥지름(d)은 드러스트 베어링(6)의 안지름(r₁)과 동등 또는 그 이하의 치수로 설계되는 것이며, 또한 환상요부(8)에는 전기한 바깥지름(d)보다 큰 바깥지름을 가지고 있는 반분할형 슬리이브(9)가 끼워져 있으며, 또한 그 수용금속구 아래끝은 그 끝이 확장된 나팔체(p)로 형성되어서 드러스트 베어링(6)의 윗면에 자리잡고 있는 구성으로 되어 있다.

(10)은 전기한 머리부분 정상부(H) 및 반분할형 슬리이브(9)의 바깥둘레에 끼워맞추도록된 수납용 너트이며, 그 안쪽지름은 전기한 머리부분 정상부(H)의 바깥지름(d) 및 반분할형 슬리이브(9)의 외형 치수와 동조(同調)하여, 드러스트 베어링(6)의 안지름과 동등 또는 그 이하의 치수로 되게 한다.

또한 도면에 있어서, (11)은 수납용 너트(10)를 끼워넣은 후 용이하게 탈출하지 않도록 바깥쪽에서 머리부분 정상부(H)의 윗쪽 끝에 대해서 고정부착시켜 놓은 스냅링, (12)는 풀리의 덮개, (13)은 수용좌석, (14)는 키이브레이크이다.

본 고안에 있어서 반분할형 스리이브(9)와 접합되는 환상요부(8)는 응력집중을 피하기 위하여, 제3도의 부분상세도에서 나타내는 것과 같이, 특수한 필릿(fillet) 작업으로 작성된다.

먼저, 제3a도에서 보는 바와 같이 필릿(s)의 윗부분 곡률을 특히 2중 곡률 프로우필(m)로 형성하도록 한다. 여기에서, 2중곡률 프로우필(m)은 단일곡률 반지름으로서는 완전히 회피할 수 없는 필릿의 응력집중을 또 다시 별도의 곡률 반지름을 설치하는 것에 의하여 거의 제거할 수 있는 데까지 저하시키며, 그 뿐 아니라 단면 변화부분의 길이를 단축시키는 것을 가능하게 한다.

특히, 최대 응력점은 0₁의 수평축(g)에서 윗쪽으로 θ=8-15의 범위에 있는 것이며, 따라서 이 범위의 곡률 반지름을 특별히 크게 잡는다면 효과적인 응력집중의 완화가 도모되는 것이다.

본 도면에 있어서,를 일정하게하고, ρ를 0.5e, 0.75e의 2종류의 크기로하여서, 각각의 경우에 대하여를 여러가지로 바꾸어서 광탄성(光彈性) 실험을 행하였던바, 인장하중의 경우에일 때 응력집중률 k=1.06의 근소한 것이며, 일때는 거의 1.0에 근접하는 것이 판명되어 본 고안에 있어서 보다 바람직한 범위는이다.

여기서 ρ는 지름이 작은 원의 곡률반경을, ρ'는 지름이 큰 원의 곡률반경을 가리키며, 제3a도에서 0₁은 지름이 작은 원의 중심을, 0₂는 지름이 큰 원의 중심을 각각 표시한 것이며, D는 반분할형 슬리이브(9)의 바깥지름 치수를 표시한 것이다.

다음은 제3b도에 표시한 바와같이, 전기한 필릿(s)에 대하여 전압로울러(15)를 사용하여 로울러 가압에 의하여 지름에서 0.1mm정도의 소성변형(f)을 발생시켜서 만곡부에서는 표면층의 경화와 항장력(抗張力)의 상승을 도모하며, 길이가 긴 방향부분에서는 압축잔류응력을 발생시키는 효과에 의한 반복하중에 대하여 피로강도의 향상을 도모하도록한다.

제4도는 상기한 구성의 특수한 필릿에 슬리이브 및 너트를 끼워맞추어서 조립한 부분상세도로서, 그 도면에서 보는 바와 같이 반분할형 슬리이브(9)의 머리부분(j)은 한쪽면이 상기한 2중곡률 프로우필(m)과 일치되는 형상이며, 또한 다른 한쪽면은 수납용 너트(10)쪽으로 대략 반정도 먹혀들어 가는 구조로 형성되는 것이다.

이때에 반분할형 슬리이브(9)의 재료는 전기한 2중곡률 프로우필에 보다 바람직하게 맞는 것이고, 또한 압축하중에 의해서 압력의 흔적이 나는 것을 방지하는 의미에서 연질재료, 예컨대 화이트메탈(WJ7)등이 사용되는것이 다. 본 고안은 이상과 같은 구성으로 인하여, 훅본체(7)에 하중이 걸리면, 훅본체(7)의 머리부분이 반분할형 슬리이브(9)에 그 하중을 전달하며, 그것은 드러스트 베어링(6)을 경유하여 옆방향으로 설치된 축부(3)에 전달된다.

그리고, 이것은 베어링(4)을 개재하여서 회전하는 풀리(2)에 전달되며 또 다시 감아올리는 로우프(1)에 의하여 도면에 표시하지 않은 크레인본체로 전달되는 것이다.

본 고안에서는 훅본체의 머리부분에 대한 나사부분의 일체로 설치되지 않기 때문에 편심하중이 걸리더라도 종래와 같이 나사골부분에 집중응력이 발생하거나 하여서 절단파괴등의 원인을 이루지 않는 것이며, 안전성이 높은 하물인양용 훅이라고 말할 수 있는 것이다.

또, 본 고안에 있어서는 단일 곡률 반지름으로서는 완전히 회피할 수 없는 필릿의 집중응력을 앞에서 설명한 바와 같이 특수한 2중곡률 프로우필의 형성에 의해서 거의 제거시킬 수 있는데까지 저하시킬 수가 있으며 또한 단면변화부분의 길이를 단축시켜서, 간결화된 구성으로 할 수 있는 것이다.

또, 그 부분에 전압로울러 가공을 시행하는 것은 표면에 유리한 압축잔류응력을 생성함과 아울러, 바이트의 눈을 평활하게 하여서, 내구성의 비약적인 향상이 도모되는 것이다.

본 고안자의 실험에 의하면, 종래의 나사가 부착된 3톤훅(미터나사 30mm지름)에 대하여 10톤의 반복된 하중을 걸었던바, 65만회에서 절단하였으나, 본 고안으로된 생크지름 25mm의 훅에 대하여 동일하게 10톤의 반복된 하중을 걸었던바, 300만회에서도 절단하는 일이 없어서 실험을 중지하였다.

따라서, 내구성을 확실히 3배이상으로 하는 비약적인 향상이 도모되는 것이 판명되었다.

또한, 본 고안에 있어서 반분할형 슬리이브(9)의 상단부 수납용 너트쪽으로 먹혀 들어가도록 하는 것은, 슬리이브가 하중을 받아서 수납용너트(10)쪽으로 변형하려고 할 때, 수납용 너트의 틈새쪽으로 침입하여서 이것을 파손하는 것을 충분한 항장력하에서 방지할 수 있도록 하는 것이며, 또한 분해 및 조립을 용이하게 하여서 보소 점검이 용이하게 되는 점에서 우수한 것이다.

Claims (1)

1. 훅본체(7)의 머리부분의 축방향 길이에 따른 일정길이의 범위로 환상요부(8)를 설치하고, 이 환상요부(8)의 윗쪽곡률을 지름이 큰 원과 지름이 작은 원으로 이루어지는 2중곡률 프로우필(m), 즉 지름이 큰 원의 곡률반경(ρ')과 지름이 작은 원의 곡률반경(ρ)과의 비으로 되는 관계이며, 양자의 접점이 지름이 작은 원의 중심(0₁)을 통하는 수평축(g)으로부터 윗쪽으로 θ=8-15로 되는 범위로 형성하여, 한쪽 환상요부(8)의 표면에는 전압로울러(15)를 사용하여서 압축전류 응력이 생성된 상태로하고, 다른쪽 부분에는 바깥쪽에서 원형의 원호면이며, 머리부분 정상부(H)가 훅본체(7)의 머리부분 바깥지름(d)보다 크게 되는 바깥지름 치수(D)를 보유하는 반분할형 슬리이브(9)를 끼워넣어서, 그 반분할형 슬리이브(9)의 아래쪽 끝은 끝부분이 확장된 나팔체(P)로 형성하여 드러스트 베어링(6)의 윗면에 자리잡고 있는 구성이며, 전기한 반분할형 스리이브(9)의 바깥둘레를 둘러싼 수납용너트(10)를 설치하고, 그 반분할형 슬리이브(9)의 대략 반정도가 전기한 수납용너트(10)쪽으로 먹혀 들어가도록 한 것을 특징으로 하는 하물 인양용 혹.