KR920007415Y1

KR920007415Y1 - X선 응력측정용 회전형 시편지그

Info

Publication number: KR920007415Y1
Application number: KR2019890020274U
Authority: KR
Inventors: 엄호섭; 최광; 강문진; 박승수
Original assignee: 포항종합제철 주식회사; 정명식; 재단법인 산업과학기술연구소; 백덕현
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1992-10-12
Also published as: KR910012268U

Abstract

내용 없음.

Description

X선 응력측정용 회전형 시편지그

제1도는 본 고안의 조립 상태 사시도.

제2도는 본 고안의 일부 절개 정면도.

제3도는 일반적인 X선 응력 측정방법의 병경법을 나타내는 도면.

제4도는 회절 X선의 강도를 나타내는 그래프.

제5도는 회절 X선의 2θ-Sin²ø를 나타내는 도면.

제6도는 회절 X선의 방위각를 나타내는 평판시료의 사시도.

제7도는 호절 X선의 방위각를 나타내는 랙의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 수준조정하판 11 : 홈

20 : 테이블받침판 21 : 수준조정볼트

22 : 방위각 눈금 23 : 요홈

24 : 미끄럼베어링 30 : 원형회전테이블

31 : 회전축 32 : 장홈

33 : 조정볼트 34 : 이동편

35 : 고무판지지대 37 : 방위각 눈금 지시침

본 고안은 X선 응력 측정용 회전용 시편지그에 관한 것이다.

X선 응력 측정방법은 검출기 주사방법에 의해 분류할 수 있는데, 일반적으로는 병경법(보통법)이 널리 이용되고 있다.

제3도에 나타낸 바와같이, 시료의 표면위의 측정점(O)에 있어서 임의의 방향(OX)의 응력(σx)을 병경법으로 측정하고자 하는 경우, X선을 시료 표면의 법선방향(Oz)에 대하여 일정한 각도(ø₀)로 입사시키고, 계수관식 검출기를 측정방향(ZOX)의 면 내에서 주사하여 회절도는 X선을 검출한다.

이때 기록계에 기록되는 회절X선의 강도곡선은 제4도와 같이 그려지므로 회절 X선의 강도가 최대치로 되는 X선회절각(2θ)을 쉽게 구할 수 있다.

그렇지만 X선 입사각(ø₀)를 변화시켜가며 위의 방법으로 각각의 X선 입사각(ø₀)에 대한 X선 회절각(2θ)들을 측정하고 2θ-Sin2ø선도를 작성하면 제5도와 같이 직선을 이룬다.

이때의 직선 기울기와 응력 정수를 곱하여 응력치를 산출한다.

이때, 높은 정도의 응력치는 직선 희귀의 정도향상으로 얻을 수 있게 되며 이를 위하여 X선 회절각(2θ)을 측정하기 위한 X선 입사각(ø₀)의 범위를 될 수 있는한 넓게 하고, 또한 X선 입사각(ø₀)에 대한 X선 회절각(2θ)의 측정치의 수를 늘리는 것이 바람직하다.

한편, 위와 같은 병경법은 제6도와 같은 평판시료(1)에 적용하는 경우, 측정되는 지점에 있어서, y축 방향으로부터 임의의 방위각(ø)를 가지며, Z축 방향으로부터 입사각(ø₀)을 가지고 입사되는 X선의 X축 방향 응력을 측정하는데 별다른 문제가 없다.

그렇지만 기어(gear), 크랭크 사프트(crank shaft)등과 같이 형상이 복잡한 시료에 적용할 경우 예를들어 제7도에 나타낸 것과 같은 랙(16)의 측정지점으로부터 랙(16)의 폭 방향 응력(σw)은 측정가능하나 랙(16)의 길이방향 응력(σ_L)은 X선 입사각(ø₀)이 커지게 되면 회절되는 X선이 랙(16)의 형상에 의해 방해를 받게 된다.

따라서 X선 입사각(ø₀)의 범위가 좁아지므로 측정정도가 낮아져 정도가 낮은 응력치를 얻게 되거나, 심한 경우에는 회절 X선의 검출이 불가능하여 응력치를 구할 수 없는 경우가 발생한다.

이와같이 피측정시료의 복잡한 형상 때문에 응력측정이 곤란하여 원하는 방향의 응력치를 구할 수 없는 경우, ø-SiN²ø법(일반용접학회지 45-12, 1979, p1037-1044)으로 구할 수 있게 되었다.

이 방법은 회절각의 측정이 가능한 시료표면의 여러방향 즉, 임의의 방위각(ψ)에서 회절각을 종래의 병경법으로 각각 측정하고 이 측정된 각각의 회절각들을 통계적 수법으로 데이타 처리하여 응력측정이 곤란하지만 응력치를 구하고자 하는 방향의 응력을 추정하는 방법이다.

그렇지만 이와같은 방법을 이용하여 제7도와 같은 랙(16)의 길이 방향응력(σ_L)을 결정하기 위해서는 응력측정이 가능한한 모든 방향의 정보 즉, 임의의 방위각(ø)에 대한 정보가 통계적 데이터 처리하는데 반드시 필요하나 종래의 병경법으로 측정하는 X선 응력 측정기기에는 시료에 방위각(ø)의 정보를 부여할 수 있는 기구가 없었다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 특히 시료에 방위각을 부여할 수 있는 X선 응력측정용 회전형 시편지그를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 목적을 달성하기 위한 실시구조로는 수준 조정하판 상단에 회전 테이블 받침판과 원형 회전테이블의 일정간격으로 갖고 차례로 재치되는 구성으로 가능케 된다.

이하 도면에 따라 본 고안에 의한 실시 구조를 상세히 설명한다.

본 고안은 제1도와 제2도에서 도시한 바와같이 수준 조정 하판(10)의 상단에 일정간격을 갖고 재치되는 테이블 받침판(20)과 원형 회전 테이블(30)로 구성된다.

상기 수준조정하판(10)은 사각형으로 형성되며, 그 상단부 후단의 모서리부와 전면부 중앙에 추후에 설명될 수준 조정볼트(21)의 하단부가 끼워지는 홈(11)이 요설된다.

상기 테이블 받침판(20)은 상기 수준 조정판(10)과 상응되게 형성되며, 상기 홈(11)에 상응된 위치에 수준조정볼트(21)가 관통삽입되어 하단부로 현출되고, 상기 테이블 받침판(20)의 상단과 중앙부에 원형으로 방위각 눈금(22) 및 추후에 설명될 회전축(31)이 삽입축착되는 요홈(23)에 미끄럼 베어링(24)이 억지끼움 형식으로 삽입 고정된다.

상기 원형회전테이블(30)은 상기 미끄럼베어링(24)에 삽입 고정될 회전축(31)이 마련되며, 상기 원형회전테이블(30의 상단에 사방면으로 상측만 개구된 4개의 장홈(32)이 요설되며, 상기 장홈(32)의 외측면을 관통하여 내측으로 조정볼트(33)가 나삽되고, 상기 조정볼트(33)의 내측단부에 고정된 이동편(34)의 상단으로 고무판 지지대(35)가 고정볼트(36)에 의해 착탈자재하게 결합고정되며, 상기 원형회전테이블(30)의 하단외주연부측으로 방위각 눈금지시침(37)이 수직으로 고정 설치된다.

미설명부호 4는 시료, 21a, 33a는 수동핸들이다.

이와같이 구성된 본 고안에 의한 실시 구조의 작용 및 효과를 설명한다.

ø-Sin²ø법을 이용하는 본 고안은 제1도와 제2도에서 도시한 바와같이 원통 회전테이블(30)의 상단중앙부에 형상이 복잡한 시료(4)를 재치시킨 다음에 수동핸들(33a)을 회전시킴에 의해 조정볼트(33)의 내단부에 연결된 고무판 지지대(35)로 상기 시료(4)를 고정시킨 상태에서 수동핸들(21a)로 수준조정볼트(21)를 회전시키면서 수평으로 되게 하면, 상기 시표(4)는 회전중심위치에 고정 및 시료면 법선미세조정이 가능하게 된다.

또한, 원형 회전테이블(30)의 방위각 눈금지시침(37)과 테이블 받침판(20)의 방위각 눈금(22)을 이용하여 원형 회전 테이블(30)을 자유롭게 회전시켜가며 응력치 결정에 필요한 방위각을 시료(4)에 정확하게 설정가능하게 된다.

이때 모든 방위에 있어서 시료면의 법선이 반드시 일치하지 않으므로 측정에 앞서 시료(4)의 모든 바위에 대한 시료면 법선을 검출해야 되며 이를 위하여 원형 회전 테이블(30)을 회전시켜가며 수준조정볼트(21a) 및 시편 위치 미세조정용 수동핸드(33a)을 사용하여 검출 및 조정한다.

그리고, 시편(4)의 크기가 커서 원형 회전 테이블(30)의 영역을 벗어나는 큰 시료(4)의 경우에는 이동편(34)의 상단에 고정볼트(36)에 의해 고정된 고무판 지지대(35)를 제거하면, 시료(4)크기의 관계없이 일반 시료대로서도 이용할 수 있게 된다.

이와같이 된 본 고안은 수준 조정하판(10)과 테이블 받침판(20)의 방위가 눈금(22) 및 원형 회전 테이블(30)의 방위각 눈금 지시침(37)을 구성하여 시료(4)에 방위각을 정확하게 부여할 수 있으므로 형상이 단순한 것은 물론 복잡한 시편에서도 높은 정도의 응력치를 얻을 수 있다.

Claims

복수개의 홈(11)이 마련된 수준조정하판(10) ; 상기 홈(11)에 상응되게 마련된 복수개의 수준 조정볼트(21), 상단에 바위 각 눈금(22) 및 요홈(23)에 베어링(24)이 축착되는 테이블받침판(20) ; 및 상단사방면에 상측만 개구된 장홈(32)에 이동편(34)이 마련된 조정볼트(33)가 관통나삽되며, 상기 이동편(34)에 고무판 지지대(355)가 착탈자재하게 결합고정되고, 하단부에 상기 회전 베어링(24)에 삽입 고정되는 회전축(31)과 방위각눈금 지시침(37)이 수직으로 고정되는 원형회전테이블(30) ; 로 이루어짐을 특징으로 하는 X선 응력측정용 회전형 시편지그.