KR950004585B1

KR950004585B1 - 타이어시편 시험기

Info

Publication number: KR950004585B1
Application number: KR1019920011220A
Authority: KR
Inventors: 조재동
Original assignee: 한국타이어제조주식회사; 홍건희
Priority date: 1992-06-26
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1995-05-02
Also published as: KR940000863A

Abstract

내용 없음.

Description

타이어시편 시험기

제1도는 본 발명 타이어시편 시험기의 사시도이고,

제2도는 제1도에 따른 타이어시편 시험기의 개략적인 작동유압 회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유압유니트박스 2 : 베드

3 : 지지베드 3a : 지지블럭

4 : 안내판 5 : 이동블럭

6 : 고정블럭 7 : 핀

8 : 레그 9a : 상부고정구

9b : 하부고정구 10 : 클램핑실린더

11 : 제1유압실린더 11a : 실린더로드

12 : 지그 13 : 제2유압실린더

13a : 실린더로드 13b : 누름봉

14 : 제3유압실린더 14a : 실린더로드

15 : 제1로드셀 16 : 제2로드셀

17 : 제3로드셀 18 : 제1다이얼게이지

19 : 제2다이얼게이지 20 : 로드선택기

21 : 로드지시기 22 : 레버

23 : 측정봉 24 : 유압펌프

25,26,27,28,29 : 방향제어밸브

30,31,32,33,34,35,36,37,38,39 : 선택스위치

40 : 드레인라인

본 발명은 타이어시편 시험장치에 관한 것으로, 특히 간단한 구조로 타이어시편에 인장력이나 굽힘하중등을 복합적으로 동시에 가하거나 또는 개별적으로 가해서 시편(試片)의 변형률 및 강성 등을 측정할 수 있도록 된 타이어시편 시험기에 관한 것이다.

주행중 자동차타이어에 가해지는 물리적인 힘으로는 인장하중과 굽힘하중 및 이들 인장하중과 굽힘하중이 함께 작용하는 조합하중 등이 있어서, 타이어 생산자로서는 타이어의 성능과 품질향상 및 사용자의 안전을 위해 인장하중과 굽힘하중 또는 이들 인장하중과 굽힘하중을 동시에 받을 때의 타이어변형률이나 강성등을 측정하는 안정성능시험을 하게 된다.

그런데, 이와 같은 타이어의 안전성능시험을 하기 위해, 지금까지는 타이어시편을 채취한 다음 각 시험항목별로 각각 일방 범용시험기나 만능재료 시험기 등을 사용해서 시험을 행하게 됨으로써 각기 다른 시험기를 구입해야 할 뿐만 아니라, 각 시험기의 조작방법도 달라 손쉽게 조작할 수도 없고, 특히 여러 종류의 하중이 복합적으로 동시에 가해지는 경우의 병형률이나 가성 등을 측정할 수 없다는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 발명된 것으로, 타이어시편에 인장력이나 굽힘력 등을 각기 개별적으로 가하거나 2가지 이상의 복합하중을 동시에 가해서 시편의 변형률과 강성등을 측정할 수 있도록 된 타이어시편 시험기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유압유니트박스 윗면에 설치된 베드상에 한쪽이 절곡되어 형성된 지지블럭을 갖춘 지지베드가 배치되면서, 이 지지베드에는 길이방향으로 배치된 안내판에 이동블럭이 끼워져 미끄럼이동할 수 있도록 설치되는 한편, 이들 지지블럭과 이동블럭에는 각기 타이어시편의 양측을 물어잡아 지지해주는 1쌍의 물림수단이 설치되고, 상기 이동블럭에는 이 이동블럭을 미끄럼이동시켜 물림수단에 의해 물어잡혀진 타이어시편에 인장력을 가하도록 된 인장수단이 연결되며, 상기 베드 상에는 상기 물림수단에 의해 물어잡혀져 지지된 타이어시편의 소정부위에 수직방향 및 횡방향으로 굽힘력을 가하도록 수직/횡방향 굽힘수단과, 이 수직/횡방향 굽힘수단 및 상기 인장수단에 의해 타이어시편에 가해지는 하중과 이 하중에 의한 타이어시편을 변형량을 측정하기 위한 측정수단의 구비된 구성으로 되어 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

제1도는 타이어시편 시험기의 사시도로서, 오일이 저장된 유니트박스(1) 위에 베드(2)가 설치되면서 이 베드(2)의 상면에는 한쪽이 윗쪽으로 절곡되어 형성된 지지블럭(3a)을 가진 지지베드(3)가 얹혀지고, 이 지지베드(3)에는 길이방향을 따라 안내판(4)이 부착되는 한편, 이 안내판(4)에는 이동블럭(5)이 끼워져 지지베드(3) 위를 미끄럼이동할 수 있도록 되어 있다.

그리고 상기 이동블럭(5)과 지지베드(3)의 지지블럭(3a)에는 각기 타이어시편(A)의 양끝부위를 물어잡아 지지하도록 된 1쌍의 물림수단이 설치되는 바, 이 물림수단은 이동블럭(5)과 지지블럭(3a)의 각 상면에 부착된 고정블럭(6)과, 이 고정블럭(6)의 측면에 핀(7)을 매개로 회동할 수 있도록 설치된 레그(8), 이 레그(8)의 절곡된 한쪽 끝에 부착된 직 4각블럭형상의 상부고정구(9a) 및, 이 상부고정구(9a)와 짝을 이루는 하부고정구(9b)로 이루어져 있다. 여기서 상기 상부고정구(9a)와 하부고정구(9b)는 각각 상기 이동블럭(5)과 지지블럭(3a)의 한쪽면에 각각 마주보도록 설치되게 된다.

또, 상기 레그(8)의 다른쪽 끝부위에는 각각 공급압유에 의해 신축되는 클램핑실린더(10)가 연결되어, 이들 클램핑실리더(10)의 한쪽 체임버에 압유가 공급되어 실린더로드가 수축됨에 따라 상기 레그(8)가 핀(7)을 회전중심으로 시계방향으로 회전하게 되고, 그에 따라 레그(8)의 한쪽 끝에 부착된 상부고정구(9a)가 하부고정구(9b)쪽으로 내려가 상·하부고정구(9a,9b)사이에 걸쳐진 타이어시편(A)의 양끝부위를 물어잡아 지지하도록 되어 있다.

또한 상기 이동블럭(5)에는 상기와 같이 1쌍의 물림수단을 매개로 물어 잡혀져 지지된 타이어시편(A)에 인장력을 가해주는 인장수단이 연결되는바, 이 인장수단으로서는 제1도에 도시된 것과 같이 이동블럭(5)의 한쪽 측면에 실린더로드(11a)가 부착된 제1유압실린더(11)로 이루어져, 이 제1유압실린더(11)에 작동압유가 공급되면 실린더로드(11a)가 신축되어, 이 실린더로드(11a)에 부착된 이동블럭(5)이 전·후로 이동하게 됨으로써 물림수단에 의해 지지된 타이어시편(A)에 인장력이 가해지도록 되어 있다.

한편, 상기 지지베드(3) 윗쪽에는 상기 인장수단에 의해 인장력이 가해진 상태 또는 상기 물림수단을 매개로 단순히 지지된 상태의 타이어시편(A)에 수직방향 굽힘하중을 가하기 위한 수직방향 굽힘수단이 갖춰져 있는 바, 이 수직방향 굽힘수단은 타이어시편(A)의 소정부위에 끼워져 시편(A)을 물어잡을 수 있도록 된 지그(12)와, 이 지그(12)를 누를 수 있도록 실린더로드(13a)의 끝에 연결된 누름봉(13b)과, 상부면에 수직방향으로 연결된 실린더로드(13a)를 가진 제2유압실린더(13)로 이루어져, 이 제2유압실린더(13)에 작동압유가 공급되면 실린더로드(13a)의 신장에 따라 타이어시편(A)에다 수직방향으로 굽힘하중을 가하도록 되어 있다.

또, 상기 지그(12)의 한쪽 측면에는 횡방향 굽힘수단으로서 상기 제2유압실린더(13)와 직각방향으로 제3유압실린더(14)의 실린더로브(14a)가 연결되어, 작동압유가 공급되면 상기 실린더로드(14a)가 신장됨에 따라 물림수단에 의해 지지된 타이어시편(A)에다 횡방향으로 굽힘하중을 가해주게 되어 있다.

그리고 상기 측정수단은, 제1도 및 제2도에 도시된 것과 같이, 타이어 시편(A)에 수평방향으로 가해지는 인장하중의 크기를 측정하기 위한 제1로드셀(15)과, 수직방향으로 가해지는 굽힘하중의 크기를 측정한기 위한 제2로드셀(16), 횡방향으로 가해지는 굽힘하중의 크기를 측정하기 위한 제3로드셀(17), 수평 및 횡방향 변위량을 측정하기 위한 제1다이얼게이지(18) 및 제2다이얼게이지(19)로 이루어져 있다.

여기서 상기 제1로드셀(15)은 제1유압실린더(11)의 실린더로드(11a)에 부착되어, 이 제1유압실린더(11)의 작동에 의해 상기 이동블럭(5)에 전달되는 하중의 크기에 상응하는 전기신호를 발하도록 되어 있고, 제2유압실린더(13)와 제3유압실린더(14)의 실린더로드(13a,14a)에도 각각 제2로드셀(16)과 제3로드셀(17)이 설치되어, 각 실린더(13,14)에 의해 가해지는 하중의 크기에 상응하는 전기신호를 발하도록 되어 있는바, 이들 제1, 제2, 제3로드셀(15,16,17)은 제2도에 도시된 것과 같이 로드선택기(20) 및 로드지시기(21)와 상호 전기적으로 연결되어, 상기 로드선택기(20)의 선택조작에 따라 제1,2,3로드셀(15,16,17)로부터 선택적으로 전기신호를 입력받아 로드지시기(21)가 하중의 크기를 디지털식이나 아날로그식으로 가시적으로 나타낼 수 있도록 되어 있다.

여기서, 상기 제1,2,3로드셀(15,16,17)을 바로 로드지시기(21)에다 연결시켜 타이어시편(A)에 3방향으로 가해지는 하중의 크기를 동시에 나타내도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

한편, 상기 제1다이얼게이지(18)와 제2다이얼게이지(19)는 각각 수평방향변위량과 횡방향변위량을 측정하기 위한 것으로서, 제1다이얼게이지(18)는 상기 이동블럭(5)의 한쪽 측면에 부착된 레버(22)에 측정봉(23)을 매개로 연결되고, 제2다이얼게이지(19)는 상기 제2,3유압실린더(13,14)의 실린더로드(13a,14a)에 연결되어, 각각 이동블럭(5)의 이동변위와 제2,3실린더로드(13a,14a)에 연결되어, 각각 이동블럭(5)의 이동변위와 제2,3실린더로드(13a,14a)의 이동변위를 측정할 수 있도록 되어 있다.

제2도는 본 발명 타이어시편 시험기를 작동시키기 위한 개략적인 유압 회로도인바, 유압유니트박스(1)내에 저장된 오일응 펌핑해서 압유를 공급하는 유압펌프(24)에 5개의 제1,2,3,4,5방향제어밸브(25,26,27,28,29)가 각각 병렬로 연결되고, 이들 각 방향제어밸브(25,26,27,28,29)에는 각각 1쌍의 클램핑실린더(10)의 제1,2,3유압실린더(11,13,14)가 연결되며, 상기 제1,2,3,4,5방향제어밸브(25,26,27,28,29)의 각 좌·우양측 솔레노이드에는 1쌍씩의 선택스위치(30,31; 32,33; 34,35; 36,37; 38,39)가 부착되어 있다.

따라서, 유압펌프(24)로부터 토출된 압유가 동시에 각 실린더(10,15,16,17)로 공급될 때, 상기 선택스위치(30,31,32,33,34,35,36,37,38,39)가 ON되지 않은 중립상태에서는 작동압유가 각 실린더로 공급되지 않는 반면, 상기 선택스위치(30,32,34,36,37)를 각기 ON시키면 각 실린더(10,15,16,17)의 좌측 솔레이노이드에 전류가 인가되어 좌측 스푸울을 밀어 유로를 형성하게 됨으로써 작동압유가 각 실린더(10,15,16,17)의 한쪽 체임버로 유입되어 각 실린더로드를 신장시키게 되고, 다른쪽 체임버내의 작동압유는 드레인라인(40)을 통해 유압유니트박스(1)로 드레인되게 된다.

한편, 다른 선택스위치(31,33,35,37,39)를 ON시키면 작동압유가 다른쪽 체임버로 유입되어 각 실린더로드를 수축시키게 된다.

다음에는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대해 설명한다.

타이어시편(A)을 본 발명 시험기의 양쪽 고정구(9a,9b)에 양끝을 물어잡히게 한 다음 선택스위치(31,33)을 ON시키면, 제2도에 도시된 것과 같은 중립위치상태에 있던 제1,2방향제어밸브(25,26)에 내장된 우측 솔레노이드코일이 자화되어 우측스푸울 밀어주게 됨으로써 유압펌프(24)로부터 토출된 작동압유가 클램핑실린더(10)의 실린더로드를 수축시키게되는바, 이와 같이 클램핑실린더(10)의 실린더로드가 수축되면 이 실린더로드에 각각 연결된 레그(8)가 핀(7)을 중심으로 회동하게 됨으로써 상기 실린더로드와 반대편에 위치한 각 고정구(9a)가 내려가 타이어시편(A)을 물어잡아 고정시키게 된다.

이와 같이 타이어시편(A)이 고정구(9a,9b)에 물어잡혀져 고정된 후에, 인장시험을 할려면, 제1유압실린더(11)의 선택스위치(25)를 ON시켜 제3방향제어밸브(27)의 우측솔레노이드가 자화되도록 하면 스푸울이 당겨져 유로가 형성되어 유압펌프(24)로부터 토출된 작동압유가 제3방향제어밸브(27)를 거쳐 제1유압실린더(11)의 한쪽 체임버로 유입되게됨으로써 실린더로드가 수축되게 되고, 그에 따라 제1유압실린더(11)의 실린더로드가 이동블럭(5)을 잡아당겨 이동블럭(3)을 안내판(4)을 따라 수평방향으로 미끄럼이동시키게 됨으로써, 각 고정구(9a,9b)에 물어잡혀진 시편(A)이 도면상 좌측방향으로 인장되게 된다.

이와 같이 이동블럭(5)이 좌측방향으로 평행이동할 때에는 상기 이동블럭(3)에 설치된 레버(22)가 제1다이얼게이지(18)에 설치된 측정봉(23)과 접촉하게됨으로써 수평방향으로의 변형량이 제1다이얼게이지(18)에 의해 쉽게 측정되는 한편, 인장력은 제1로드셀(15)에 의해 가해진 하중의 크기에 상당하는 전기적인 힘, 예컨대 전류의 크기로 로드지시기(21)에 나타나게 된다.

또한 수직방향굽힘 시험을 하기위해서는, 지그(12)에다 타이어 시편(A)을 끼워 고정하고 나서 제2유압실린더(13)의 선택스위치(36)를 ON시키면, 앞에서와 마찬가지로 작동압유가 공급되어 제2유압실린더(13)의 로드가 신장되면서 누름봉(13b)이 타이어시편(A)의 소정 위치에 수직하중을 가하게 되는바, 이 경우 제1로드셀(16) 및 임의 위치에 설치된 다이얼게이지(도시되지 않음)에 시편(A)의 수직방향 변위율과 수직하중의 측정치가 나타나게 된다.

한편, 횡방향굽힘시험을 하기 위해서는, 상기 수직방향굽힘시험과 같은 방법으로 실시하되, 지그(12)에다 타이어시편(A)을 끼워 고정하고 나서 시편(A)에 횡방향으로 굽힘력이 작용하도록 선택스위치(38)을 ON시키면, 제3유압실린더(14)의 실린더로드가 신장되어 로드 끝에 설치된 지그(12)의 측면을 밀어줌으로써 타이어시편(A)에다 횡방향굽힘력을 가하게 된다.

한편, 복합하중실험을 하기 위해서는, 앞에서의 실험들을 실시하는데 필요한 각 장치를 순차적으로 작동시키면, 2가지 또는 그 이상의 복합하중이 타이어시편(A)에 동시에 가해져 타이어시편(A)에서 일어나는 변형률 및 강성을 용이하게 측정할 수 있게 되는 바, 즉 상기 선택스위치(34)를 ON시켜 타이어시편(A)을 인장시킨 상태에서 다른 선택스위치(36,38)를 선택적으로 ON시키게 되면 타이어시편(A)에 수직방향굽힘하중이나 횡방향굽힘하중이 가해지게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명 타이어시편 시험기에 의하면, 다수의 방향제어밸브와 유압실린더를 사용하여 수직방향굽힘응력과 횡방향굽힘응력 및 인장응력을 개별적으로 측정할 수 있음은 물론, 2가지 또는 그 이상의 하중이 동시에 작용되는 복합하중시험을 할 수가 있게 됨으로써, 1대의 시험기로 여러 가지 시험을 할 수 있게되어 설치비용의 절감 및 작업효율의 향상을 기할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

유압유니트박스(1) 위에 설치된 베드(2)상에 한쪽이 절곡되어 형성된 지지블럭(3a)을 가진 지지베드(3)가 얹혀지고, 이 지지베드(3)에는 길이방향을 따라 안내판(4)이 부착되는 한편, 이 안내판(4)에 이동블럭(5)이 끼워져 상기 지지베드(3) 위를 미끄럼이동할 수 있도록 설치되고, 이 지지블럭(3a)과 이동블럭(5)에는 각각 타이어시편(A)의 양끝부위를 물어잡아 지지하는 1쌍의 물림수단과 상기 이동블럭(5)에 실린더로드(11)를 통해 연결된 유압실린더(11)를 매개로 미끄럼이동시켜 물림수단에 물어잡혀진 타이어시편(A)에 인장력을 가하는 인장수단이 연결설치되며, 상기 지지베드(3) 윗쪽에는 상기 물림수단에 물어잡혀 지지된 타이어시편(A)의 소정부위에 수직 방향 및 횡방향굽힘력을 가하기 위한 수직/횡방향 굽힘수단이 설치되면서, 이 수직/횡방향 굽힘수단 및 상기 인장수단에 의해 타이어시편(A)에 가해지는 하중과 이 하중에 의한 타이어시편(A)의 변형량을 측정하는 측정수단이 갖춰져 이루어진 타이어시편 시험기.
제1항에 있어서, 상기 물림수단이, 지지블럭(3a)과 이동블럭(5)에 각각 부착된 고정블럭(6)의 측면에 핀(7)을 매개로 회동할 수 있도록 설치된 1쌍의 레그(8)의 각 앞끝부위와 상기 지지블럭(3a) 및 이동블럭(5)의 한쪽면에 각각 부착된 상·하부고정구(9a,9b)와, 상기 각 레그(8)의 다른쪽 끝부위에 설치되어 유압펌프(24)로부터 공급되는 작동압유에 의해 동작되는 클램핑실린더(10)로 이루어지면서, 이들 클램핑실린더(8)와 유압펌프(24)사이에 선택스위치(30,31; 32,33)에 의해 전류가 선택적으로 인가되면 작동압유의 공급방향을 절환시키는 제1,2방향제어밸브(25,26)가 각각 배치된 것을 특징으로 하는 타이어시편 시험기.
제1항에 있어서, 상기 인장수단이 제1유압실린더(11)와 유압펌프(24)사이에 배치되면서 선택스위치(34,35)에 의해 선택적으로 전류가 인가되면 작동압유의 공급방향을 절환시키는 제3방향제어밸브(27)를 갖춘 것을 특징으로 하는 타이어시편 시험기.
제1항에 있어서, 상기 수직/횡방향 굽힘수단이, 타이어시편(A)의 소정부위를 끼워 물어잡아 지지하도록 된 지그(12)와, 이 지그(12)의 상부면 및 측면에 상호 직각방향으로 각 실린더로드(13a,14a)를 매개로 연결된 제2,3유압실린더(13,14) 및, 이들 제2,3유압실린더(13,14)와 유압펌프(24) 사이에 배치된 선택스위치(36,37; 38,39)에 의해 선택적으로 전류가 인가되면 작동압유의 공급방향을 절환시키는 제4,5방향제어밸브(28,29)로 이우어진 것을 특징으로 하는 타이어시편 시험기.
제1항에 있어서, 상기 측정수단이, 제1,2,3유압실린더(11,13,14)의 각 실린더로드(11a,13a,14a)에 부착된 제1,2,3로드셀(15,16,17)과, 이들 제1,2,3로드셀(15,16,17)과 전기적으로 연결되어 출력되는 전기신호를 선택적으로 입력받아 디지털 또는 아날로그식으로 변환시켜주는 로드선택기(20) 및 로드지시기(21), 상기 이동블럭(5)에 부착된 레버(22)와 연결되어 이동블럭(5)의 이동변위를 나타내주는 제1다이얼게이지(18) 및, 상기 제2,3유압실린더(13,14)의 실린더로드(13a,14a)에 연결되어 실린더로드(13a,14a)의 이동변위를 나타내는 제2다이얼게이지(19)로 이루어지진 것을 특징으로 하는 타이어시편 시험기.