KR102244756B1 - Chamber type tensile tester for tensile test in high pressure hydrogen environment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고압수소 환경에서의 시편에 대한 인장시험을 위한 용도로 사용되는 인장시험기에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 고압 상태의 가스를 생산, 운송 또는 저장하기 위한 장치에 사용되는 부품 등의 재료에 대한 기계적 성질을 고압의 상태에서 효율적이고 안정적으로 시험하기 위한 목적으로 고안된 챔버형 인장시험기에 관한 것이다.The present invention relates to a tensile tester used for a tensile test on a specimen in a high-pressure hydrogen environment, and more particularly, a material such as a component used in a device for producing, transporting, or storing high-pressure gas. It relates to a chamber-type tensile tester designed for the purpose of efficiently and stably testing the mechanical properties of a high-pressure condition.
최근, 고압 가스의 수요가 증가함에 따라 고압 상태의 가스를 생산, 운송 또는 저장하기 위한 장치에 사용되는 부품 등의 재료에 대한 물성시험의 수요 또한 증가하고 있는 실정이다.Recently, as the demand for high-pressure gas increases, the demand for physical property tests on materials such as parts used in devices for producing, transporting, or storing high-pressure gas is also increasing.
이와 같은 물성시험은 주로 상온 또는 대기압을 만족하는 표준 시험상태에서 수행되는 것이나, 이러한 표준 시험상태에서의 시험만으로는 고압의 상태에서만 발현하는 재료 고유의 물성에 대한 확인이 불가능하므로 그 재료의 실제 사용환경에 맞는 물성시험의 결과를 얻기 위해서는 가스를 이용한 고압 상태의 조성이 반드시 필요하다.Such physical property tests are mainly carried out under standard test conditions that satisfy room temperature or atmospheric pressure. However, since it is impossible to confirm the inherent properties of a material that only develops under high pressure only by testing under such standard test conditions, the actual use environment of the material. In order to obtain the result of the physical property test suitable for, the composition in a high pressure state using gas is essential.
그러나 고압의 상태에서 물성시험을 실시하기 위해서는 기존의 인장시험기를 챔버의 내부에 설치하여야 하나 이와 같은 방식은 인장시험기에 시편을 고정하기 어렵고, 시편을 교체 또는 제거하는 과정에서 중독이나 일시적인 장애 등 다양한 문제가 발생할 수 있으며, 특히, 챔버 내부의 고압 형성에 이용되는 가스가 수소, 프로판 또는 부탄 등의 가연성인 경우에는 그 위험성이 더욱 증가하게 된다.However, in order to perform the physical property test under high pressure, an existing tensile tester must be installed inside the chamber. However, this method makes it difficult to fix the specimen to the tensile tester, and various kinds of poisoning or temporary failures in the process of replacing or removing the specimen. Problems may occur, and in particular, if the gas used for high pressure formation inside the chamber is flammable such as hydrogen, propane or butane, the risk is further increased.
따라서, 고압의 상태에서도 시편에 대한 안정적인 물성시험을 실시할 수 있도록 하는 방안이 요구되고 있으며, 이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제10-1333184호의 “초음파를 이용한 고압환경하에서의 재료물성 측정장치”, 대한민국 등록특허공보 제10-1367644호의 “고압환경에서의 재료 물성 측정 장치” 및 대한민국 등록특허공보 제10-1456587호의 “전기비저항을 이용한 고압환경에서의 재료 물성 측정 장치” 등의 발명이 제안되어 공개된 바 있다.Therefore, there is a need for a way to perform a stable physical property test on a specimen even under high pressure, and in this regard, “material property measurement apparatus under high pressure environment using ultrasonic waves” in Korean Patent Publication No. 10-1333184, Korea Inventions such as “material property measurement device in high pressure environment” of Registration Patent Publication No. 10-1367644 and “material property measurement device in high pressure environment using electrical resistivity” of Korean Patent Publication No. 10-1456587 have been proposed and disclosed. There is a bar.
우선, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1333184호에는 챔버가 마련된 하우징, 상기 하우징의 바닥부에 마련되어 시편을 거치하는 받침대, 상기 받침대에 거치된 시편에 근접조절이 가능한 하나 이상의 지그, 상기 지그 하부에 구비된 상태로 초음파 센서들을 끼움고정하는 센서삽입구 및 시편에 접촉된 상태로 초음파 신호를 감지하고 외부로 송신하는 초음파 센서 등을 포함하도록 구성되어 고압의 환경에서도 시편의 물성을 안정적으로 정확하게 측정할 수 있도록 하는 장치에 관한 발명이 제안되었다.First, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1333184 discloses a housing provided with a chamber, a pedestal provided at the bottom of the housing to mount a specimen, at least one jig capable of proximity adjustment to a specimen mounted on the pedestal, and a lower portion of the jig. It is configured to include a sensor insertion port that fits and fixes the ultrasonic sensors while being equipped, and an ultrasonic sensor that senses and transmits ultrasonic signals to the outside while in contact with the specimen, so that the physical properties of the specimen can be reliably and accurately measured even in a high-pressure environment. An invention has been proposed for a device that enables it.
또한, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1367644호에는 구동모터, 피니언기어 및 래크기어 등으로 구성되어 재료의 초음파 및 전기비저항을 측정하는 제1 측정부재와 상기 제1 측정부재에서 측정된 초음파 및 전기비저항값을 이용하여 재료의 물성을 측정하는 제2 측정부재를 포함하도록 구성되어 고압환경에 노출된 산업설비 재료의 물성을 정확히 측정할 수 있도록 하는 장치에 관한 발명이 제안되었다.In addition, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1367644 includes a driving motor, a pinion gear, a rack gear, etc., a first measuring member for measuring the ultrasonic and electrical resistivity of the material, and the ultrasonic wave measured by the first measuring member An invention has been proposed for a device configured to include a second measuring member for measuring the physical properties of the material using the electrical resistivity value so as to accurately measure the physical properties of the industrial equipment material exposed to a high pressure environment.
또한, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1456587호에는 챔버가 마련된 하우징, 상기 하우징의 바닥부에 마련되어 시편을 거치하는 받침판, 시편에 일정한 압력으로 접촉된 상태로 그 시편의 전기비저항 측정 데이터를 감지 및 송신하는 전기비저항 센싱부 등을 포함하도록 구성되어, 시편 내부의 물성 변화를 파악할 수 있도록 하는 장치에 관한 발명이 제안되었다.In addition, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1456587 discloses a housing in which a chamber is provided, a base plate provided at the bottom of the housing to mount the specimen, and the electrical resistivity measurement data of the specimen in a state in contact with the specimen at a constant pressure. An invention has been proposed for a device configured to include a transmitting electrical resistivity sensing unit and the like, so that a change in physical properties inside a specimen can be grasped.
그러나 상기와 같은 종래의 발명들은 모두 초음파 센서 등의 센서를 이용하여 고압의 상태에 놓인 시편의 손상이나 균열을 감지하고 전기비저항을 측정하기 위한 것이므로 시편을 구성하는 재료의 기계적 성질 중 인장강도, 항복점, 탄성율 등의 측정을 위한 인장시험에는 적용할 수 없는 문제가 있다.However, all of the conventional inventions as described above are for detecting damage or cracks in a specimen placed under high pressure using a sensor such as an ultrasonic sensor and measuring electrical resistivity. Among the mechanical properties of the material constituting the specimen, tensile strength and yield point , There is a problem that cannot be applied to a tensile test for measuring the modulus of elasticity, etc.
따라서, 상기와 같은 문제들을 모두 해결함으로써 고압 상태의 가스를 생산, 운송 또는 저장하기 위한 장치에 사용되는 부품 등의 재료에 대한 기계적 성질을 효율적이고 안정적으로 시험할 수 있도록 하는 장치에 관한 발명이 요구되는 실정이다.Therefore, by solving all the above problems, there is a need for an invention of a device that enables efficient and stable testing of the mechanical properties of materials such as parts used in devices for producing, transporting, or storing high-pressure gas. It is the actual situation.
본 발명에 의한 고압수소 환경에서의 인장시험을 위한 챔버형 인장시험기는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 발명으로써,The chamber-type tensile tester for a tensile test in a high-pressure hydrogen environment according to the present invention is a proposed invention to solve the above problems,
기존의 인장시험기를 이용한 표준 시험상태에서의 시편에 대한 인장시험으로는 고압의 상태에서만 발현하는 재료 고유의 물성에 대한 확인이 불가능한 문제가 있고,There is a problem in that it is impossible to confirm the inherent physical properties of the material, which is manifested only in a high pressure state by a tensile test on a specimen in a standard test condition using an existing tensile tester
고압의 상태를 조성하기 위한 목적으로 기존의 인장시험기를 챔버의 내부에 설치하는 경우에는 인장시험기에 시편을 고정하기 어렵고, 시편을 교체 또는 제거하는 과정에서 잔류 가스에 의한 중독이나 일시적인 장애 등 다양한 문제가 발생할 수 있으며,When an existing tensile tester is installed inside the chamber for the purpose of creating a high-pressure state, it is difficult to fix the specimen to the tensile tester, and various problems such as poisoning by residual gas or temporary failure in the process of replacing or removing the specimen Can occur,
고압의 상태에서 재료의 물성을 측정하기 위한 목적으로 제시된 종래의 발명들은 초음파 센서 등의 센서를 이용하여 고압의 상태에 놓인 재료의 손상이나 균열을 감지하고 전기비저항을 측정하기 위한 것이므로 재료의 기계적 성질 중 인장강도, 항복점, 탄성율 등의 측정을 위한 인장시험에는 적용할 수 없는 문제가 있기 때문에, 이에 대한 해결책을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.Conventional inventions presented for the purpose of measuring the physical properties of materials under high pressure are to detect damage or cracks of materials placed under high pressure using sensors such as ultrasonic sensors, and measure electrical resistivity, so the mechanical properties of materials Since there is a problem that cannot be applied to the tensile test for measuring tensile strength, yield point, and modulus of elasticity, the purpose of this is to propose a solution.
본 발명은 상기와 같은 목적을 실현하고자,The present invention is to achieve the above object,
상단과 하단 각각의 중심을 관통하는 일자형의 관통홀이 형성되는 상부 플레이트; 핀 체결 방식으로 시편의 상부를 고정하는 체결 장치가 하부에 구비되고, 상기 관통홀을 관통하는 형태로 설치되어 시편의 인장 시험을 위한 목적으로 유압에 의해 승강하는 상부 실린더; 및, 상단으로부터 일정 깊이의 내입홈이 형성되고, 그 내입홈의 바닥면에 시편의 하부를 자동으로 고정하는 고정 장치가 구비되며, 상기 상부 플레이트의 수직하방에 설치된 상태로 시편의 고정 또는 분리와 내입홈의 폐쇄 또는 개방을 위한 목적으로 승강하는 하부 실린더; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압수소 환경에서의 인장시험을 위한 챔버형 인장시험기를 제시한다.An upper plate having a straight through hole penetrating through the center of each of the upper and lower ends; An upper cylinder having a fastening device for fixing the upper part of the specimen in a pin-fastening manner, provided at a lower portion, and installed in a form penetrating through the through hole, and lifted by hydraulic pressure for the purpose of a tensile test of the specimen; And, an internal groove of a certain depth is formed from the top, a fixing device for automatically fixing the lower part of the specimen to the bottom surface of the internal groove is provided, and fixing or separating the specimen in a state installed vertically below the upper plate. A lower cylinder that moves up and down for the purpose of closing or opening the inner groove; It presents a chamber-type tensile tester for a tensile test in a high-pressure hydrogen environment, characterized in that it is configured to include.
이때, 상기 고정 장치는 일측면에 일정높이로 자석이 구비되는 제1 고정부; 상기 제1 고정부로부터 일정간격으로 이격되게 설치된 상태로 일정높이의 제1 수평홀과 제2 수평홀이 양측부에 각각 형성되고, 그 양측부의 사이에는 연결홀이 형성된 상태로 외력에 의해 승강하며 상기 제1 수평홀과 상기 제2 수평홀을 연결하거나 단절하는 승강부가 구비되는 제2 고정부; 상기 제1 수평홀 및 상기 제2 수평홀과 동일한 높이의 제3 수평홀 또는 수평홈이 형성된 상태로 상기 제2 고정부로부터 일정간격으로 이격되게 설치되어 그 사이에 시편의 하부가 내입되는 공간을 형성하는 제3부; 및, 헤드의 전체 또는 일부가 자석으로 구성되고, 몸체의 말단부가 상기 제1 수평홀에 끼워지는 형태로 수평하게 설치되어, 상기 승강부가 상승하여 상기 제1 수평홀과 상기 제2 수평홀이 서로 연결될 때 상기 제1 고정부에 구비된 자석과의 척력에 의하여 수평 방향으로 이동하는 ‘T’자 형의 고정핀; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In this case, the fixing device may include a first fixing part provided with a magnet at a predetermined height on one side thereof; A first horizontal hole and a second horizontal hole of a predetermined height are formed on both sides, respectively, in a state installed spaced apart from the first fixing part at a predetermined interval, and a connection hole is formed between the both sides, and is moved up and down by external force. A second fixing part provided with an elevating part connecting or disconnecting the first horizontal hole and the second horizontal hole; A third horizontal hole or a horizontal groove having the same height as the first horizontal hole and the second horizontal hole is formed, and is installed spaced apart from the second fixing part at regular intervals, so that a space in which the lower part of the specimen is inserted between them is provided. A third part to form; And, the whole or part of the head is composed of a magnet, and the distal end of the body is installed horizontally in a form that is fitted into the first horizontal hole, so that the elevating portion rises so that the first horizontal hole and the second horizontal hole are connected to each other. A'T'-shaped fixing pin that moves in a horizontal direction by a repulsive force with a magnet provided in the first fixing part when connected; It characterized in that it is configured to include.
본 발명에 의한 고압수소 환경에서의 인장시험을 위한 챔버형 인장시험기는,The chamber-type tensile tester for a tensile test in a high-pressure hydrogen environment according to the present invention,
상부 플레이트와 하부 실린더가 일체로 챔버를 형성할 수 있는 형태로 구성되고, 그 챔버 내부의 체결 장치와 고정 장치를 이용하여 시편의 상부와 하부를 간단하게 고정할 수 있도록 구성되므로, 시편을 구성하는 재료에 대한 기계적 성질을 고압의 상태에서 효율적이고 안정적으로 시험할 수 있는 효과가 발생한다.The upper plate and the lower cylinder are configured to form a chamber integrally, and the upper and lower parts of the specimen can be easily fixed by using a fastening device and a fixing device inside the chamber. The effect of being able to efficiently and stably test the mechanical properties of a material under high pressure is generated.
도 1은 본 발명에 의한 고압수소 환경에서의 인장시험을 위한 챔버형 인장시험기의 사시도.
도 2a 및 도 2b는 상부 실린더의 체결 장치에 시편을 체결하는 과정을 나타낸 순서도.
도 3은 상부 플레이트와 하부 실린더가 일체로 챔버를 형성하며, 체결 장치와 고정 장치를 이용하여 시편을 고정시킨 상태을 나타낸 예시도.
도 4a 내지 도 4c는 하부 실린더의 고정 장치를 이용하여 시편의 하부를 고정시키는 과정을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명을 이용한 인장시험에 의해 챔버의 내부에서 시편이 파괴된 상태를 나타낸 예시도.1 is a perspective view of a chamber-type tensile tester for a tensile test in a high-pressure hydrogen environment according to the present invention.
2A and 2B are flowcharts illustrating a process of fastening a specimen to a fastening device of an upper cylinder.
3 is an exemplary view showing a state in which an upper plate and a lower cylinder integrally form a chamber, and a specimen is fixed using a fastening device and a fixing device.
4A to 4C are flow charts showing a process of fixing the lower part of the specimen using the fixing device of the lower cylinder.
Figure 5 is an exemplary view showing a state in which a specimen is destroyed inside a chamber by a tensile test using the present invention.
본 발명은 고압수소 환경에서의 시편에 대한 인장시험을 위한 용도로 사용되는 인장시험기에 관한 것이며, 보다 상세하게는,The present invention relates to a tensile tester used for a tensile test on a specimen in a high-pressure hydrogen environment, and more specifically,
상단과 하단 각각의 중심을 관통하는 일자형의 관통홀이 형성되는 상부 플레이트(100); 핀 체결 방식으로 시편의 상부를 고정하는 체결 장치(111)가 하부에 구비되고, 상기 관통홀을 관통하는 형태로 설치되어 시편의 인장 시험을 위한 목적으로 유압에 의해 승강하는 상부 실린더(110); 및, 상단으로부터 일정 깊이의 내입홈이 형성되고, 그 내입홈의 바닥면에 시편의 하부를 자동으로 고정하는 고정 장치(210)가 구비되며, 상기 상부 플레이트(100)의 수직하방에 설치된 상태로 시편의 고정 또는 분리와 내입홈의 폐쇄 또는 개방을 위한 목적으로 승강하는 하부 실린더(200); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압수소 환경에서의 인장시험을 위한 챔버형 인장시험기에 관한 것이다.An
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 상부 플레이트(100)는 상기 하부 실린더(200)와 일체로 하나의 챔버를 형성하는 덮개형의 구성물로써, 일자형의 관통홀이 상단과 하단 각각의 중심을 관통하는 형태로 형성되어 시편의 고정과 인장을 위한 용도로 사용되는 상기 상부 실린더(110)의 일부가 그 관통홀을 관통하는 형태로 설치될 수 있도록 한다.First, as shown in FIG. 1, the
이때, 상기 상부 플레이트(100)에는 관통홀을 중심으로 하여 그 주변에 하나 이상의 일자형 공급홀이 형성될 수 있고, 그 하나 이상의 공급홀에 각각 대응하는 하나 이상의 공급용 포트가 구비될 수 있으며, 그 하나 이상의 공급용 포트에는 수소 등 가스의 공급을 위한 가스 공급관이 체결될 수 있다.At this time, the
따라서, 상기 상부 플레이트(100)와 상기 하부 실린더(200)가 일체로 형성하는 챔버의 내부에는 가스 공급관과 공급용 포트 그리고 공급홀을 통해 순차적으로 공급되는 수소 등의 가스에 의한 고압의 상태가 형성될 수 있으며, 상부 플레이트(100)의 하단과 하부 실린더(200)의 상단에는 상부 플레이트(100)와 하부 실린더(200)가 결합한 상태를 견고하게 유지하여 챔버의 기밀성을 확보할 수 있도록 하기 위한 하나 이상의 플랜지(101)와 하나 이상의 플랜지홀(201)이 도 1에 도시된 바와 같은 다양한 형태로 형성될 수 있다.Accordingly, a high-pressure state is formed by gas such as hydrogen sequentially supplied through a gas supply pipe, a supply port, and a supply hole inside the chamber in which the
한편, 상기 상부 플레이트(100)의 일측에는 그 상부 플레이트(100)를 일정한 높이에서 지면과 수평한 상태로 견고하게 고정하기 위한 하나 이상의 고정 수단이 연결될 수 있으며, 이를 대신하여 가스 공급관과 공급용 포트의 결합이 상부 플레이트(100)를 수평한 상태로 견고하게 고정하기 위한 방식으로 이용될 수 있다.On the other hand, one side of the
또한, 상기 상부 실린더(110)는 상기 상부 플레이트(100)와 상기 하부 실린더(200)가 일체로 형성하는 챔버 내부에서의 시편의 고정과 인장을 위한 용도로 사용되는 구성물이며, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 플레이트(100)의 관통홀을 관통하는 형태로 설치되어 유압에 의해 승강하는 유압 실린더로 일부가 구성되되 그 하부에는 핀 체결 방식으로 시편의 상부를 고정하는 체결 장치(111)가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
이때, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 체결 장치(111)는 기존의 인장시험기와 동일하게 수동의 핀 체결 방식으로 시편의 상부를 고정하도록 구성되는 장치이며, 상기 상부 플레이트(100)의 하단과 일정거리 이격되도록 위치됨으로써 인장시험의 실시를 위한 상기 하부 실린더(200)의 충분한 이동거리가 확보될 수 있도록 한다.At this time, as shown in Figs. 2A and 2B, the
또한, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하부 실린더(200)는 상기 상부 플레이트(100)와 일체로 하나의 챔버를 형성하는 통형의 구성물이며, 상단으로부터 일정 깊이의 내입홈이 형성되는 형태로 구성됨으로써 상부 플레이트(100)와 일체로 하나의 챔버를 형성할 때 그 챔버의 내부에 고압의 상태가 형성된 상태로 인장시험이 발생하는 공간이 형성될 수 있도록 한다.In addition, as shown in Figs. 1 and 3, the
이때, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 내입홈의 바닥면에는 고정 장치(210)가 구비됨으로써 상기 하부 실린더(200)가 상승할 때 상기 체결 장치(111)에 의해 상부가 고정된 상태인 시편의 하부가 고정될 수 있도록 하며, 시편의 하부를 고정하는 방식으로는 핀 체결 방식이 이용되나 핀의 종류와 형태 그리고 구체적인 체결 방식 등에서 상기 체결 장치(111)에 의한 핀 체결 방식과는 상당한 차이를 가진다.At this time, as shown in FIGS. 1 and 3, a
구체적으로, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 고정 장치(210)는 일측면에 일정높이로 자석이 구비되는 제1 고정부(211)와, 상기 제1 고정부(211)로부터 일정간격으로 이격되게 설치된 상태로 일정높이의 제1 수평홀(212)과 제2 수평홀(213)이 양측부에 각각 형성되고, 그 양측부의 사이에는 연결홀(214)이 형성된 상태로 외력에 의해 승강하며 상기 제1 수평홀(212)과 상기 제2 수평홀(213)을 연결하거나 단절하는 승강부(215)가 구비되는 제2 고정부(216)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Specifically, as shown in FIGS. 4A to 4C, the fixing
이에 더하여, 상기 고정 장치(210)는 상기 제1 수평홀(212) 및 상기 제2 수평홀(213)과 동일한 높이의 제3 수평홀(217) 또는 수평홈이 형성된 상태로 상기 제2 고정부(216)로부터 일정간격으로 이격되게 설치되어 그 사이에 시편의 하부가 내입되는 공간을 형성하는 제3 고정부(218)와, 헤드의 전체 또는 일부가 자석으로 구성되고, 몸체의 말단부가 제1 수평홀(212)에 끼워지는 형태로 수평하게 설치되어, 상기 승강부(215)가 상승하여 제1 수평홀(212)과 제2 수평홀(213)이 서로 연결될 때 상기 제1 고정부(211)에 구비된 자석과의 척력에 의하여 수평 방향으로 이동하는 ‘T’자 형의 고정핀(219)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fixing
즉, 상기 고정 장치(210)는 상기 제1 고정부(211)와 상기 제2 고정부(216) 그리고 상기 제3 고정부(218)가 서로 나란하게 설치되고, 상기 고정핀(219)이 상기 제1 수평홀(212)에 수평하게 끼워지는 형태로 설치되며, 전체 또는 일부가 자석으로 구성되는 고정핀(219)의 헤드측에는 제1 고정부(211)에 구비된 자석에 의한 척력이 작용하는 상태를 기본 상태로 하되, 그 척력에 의한 고정핀(219)의 이동은 외력의 작용에 의한 상기 승강부(215)의 승강에 의해 결정되도록 구성된다.That is, in the
이때, 상기 승강부(215)를 승강시키기 위한 외력의 작용은 상기 제2 고정부(216)와 상기 제3 고정부(218)의 사이에 형성된 공간에 시편의 하부가 내입됨에 따라 발생하게 되며, 이를 위한 제2 고정부(216)의 상세한 구조는 다음과 같다.At this time, the action of the external force for lifting the lifting
즉, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 제2 고정부(216)는 일정높이의 제1 수평홀(212)이 형성된 상태로 상기 제1 고정부(211)로부터 일정간격으로 이격되게 설치되는 일측부와, 상기 제1 수평홀(212)과 동일한 높이의 제2 수평홀(213)이 형성되고, 상기 제2 수평홀(213)의 아래에 작동홀(220)이 형성되며, 외력에 의해 작동하는 시소 구조의 작동부(221)가 상기 작동홀(220)의 내부에 일부가 외부로 돌출되는 형태로 구비되는 타측부, 그리고 상기 제1 수평홀(212)과 상기 제2 수평홀(213)에 대응하는 연결홀(214)이 형성되고 상기 일측부와 상기 타측부의 사이에 설치된 상태로 상기 작동부(221)에 의해 승강하며 제1 수평홀(212)과 제2 수평홀(213)을 서로 연결하거나 단절하는 승강부(215)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.That is, as shown in Figs. 4A to 4C, the
또한, 상기 작동부(221)는 상기 작동홀(220)의 길이방향과 교차되는 방향으로 수평하게 설치되는 고정축(222) 및, 일측 말단부와 타측 말단부가 상기 작동홀(220)의 외부를 향해 돌출되게 설치된 상태로 상기 고정축(222)을 축으로 하여 외력에 의해 일정각도로 축회전하는 회전부(223)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
이에 더하여, 상기 승강부(215)는 상기 제2 고정부(216)의 일측부와 타측부 각각의 상부를 연결하는 형태로 구성되는 연결부(224), 상기 연결부(224)의 하단에 수직방향으로 체결되는 스프링(225) 및, 수평 방향의 연결홀(214)이 형성되고 상기 스프링(225)의 하부에 연결된 상태로 상기 작동부(221)에 의하여 승강하는 연통부(226)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the elevating
따라서, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 체결 장치(111)에 시편의 상부가 고정된 상태에서 상기 하부 실린더(200)의 상승에 의해 상기 제2 고정부(216)와 상기 제3 고정부(218)의 사이에 형성된 공간에 시편의 하부가 내입되게 되면, 그 시편의 하부가 상기 작동홀(220)의 양방향 중 일측 방향의 외부로 돌출된 상기 회전부(223)의 일측 말단부를 누르게 된다.Accordingly, as shown in FIGS. 4A to 4C, the
이때, 상기 회전부(223)는 상기 고정축(222)을 축으로 하여 축회전하게 되며, 상기 작동홀(220)의 양방향 중 타측 방향의 외부로 돌출된 회전부(223)의 타측 말단부는 상기 연통부(226)를 밀어올림으로써 서로 단절된 상태였던 상기 제1 수평홀(212)과 상기 연결홀(214) 그리고 상기 제2 수평홀(213)이 수평방향으로 모두 연결될 수 있도록 한다.At this time, the
또한, 시편의 하부와 상기 회전부(223)의 말단부에는 각각 자석이 구비됨으로써 양 자석 간에 작용하는 인력을 통해 시편과 회전부(223)가 밀접한 상태를 유지하도록 할 수 있다.In addition, a magnet is provided at the lower portion of the specimen and at the distal end of the
이후, 상기 고정핀(219)은 헤드의 전체 또는 일부를 구성하는 자석과 상기 제1 고정부(211)에 구비된 자석의 상호 작용에 의한 척력으로 인해 상기 제3 고정부(218) 측을 향해 이동하게 되며, 그 말단부가 상기 연결홀(214), 상기 제2 수평홀(213), 시편의 하부 그리고 상기 제3 수평홀(217)을 순차로 관통하고 그 헤드가 상기 제2 고정부(216)에 걸림으로써 정지하며 시편의 하부를 견고하게 고정하게 된다.Thereafter, the fixing
이때, 상기 승강부(215)를 구성하는 스프링(225)은 상기 연통부(226)가 상승함에 따라 그 연통부(226)와 상기 연결부(224)의 사이에서 압축됨으로써 시편이 인장력에 의해 파단되거나 상기 제2 고정부(216)와 상기 제3 고정부(218)의 사이에서 이탈한 상태에서 상기 고정핀(219)이 외력에 의하여 다시 원상태로 복귀할 때 연통부(226)를 하강시키게 된다.At this time, the
따라서, 상기 제1 수평홀(212)에 말단부가 내입된 상태인 상기 고정핀(219)은 그 헤드에 척력이 작용함에도 불구하고 상기 연통부(226)에 의해 이동이 제한되며, 상기 하부 실린더(200)의 상승에 의해 상기 제2 고정부(216)와 상기 제3 고정부(218)의 사이에 형성된 공간에 시편의 하부가 다시 내입될 때 상기한 순서에 따라 다시 작동할 수 있다.Accordingly, the fixing
한편, 상기 체결 장치(111)에 의하여 상부가 고정되고 상기 고정 장치(210)에 의하여 하부가 고정되는 시편은 유압에 의한 상기 상부 실린더(110)의 상승에 의하여 도 5에 도시된 바와 같은 형태로 파단될 수 있으며, 파단이 발생할 때까지의 시간, 가해진 유압의 크기 등을 통해 인장강도, 항복점, 탄성율 등의 기계적 성질이 도출될 수 있다.On the other hand, the specimen in which the upper part is fixed by the
위에서 소개된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해, 예로써 제공되는 것이며, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.The embodiments introduced above are provided by way of example in order to sufficiently convey the technical idea of the present invention to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains, and the present invention is based on the above-described embodiments. It is not limited and may be embodied in other forms.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장 또는 축소되어 표현될 수 있다. In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated or reduced for convenience.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In addition, the same reference numbers throughout the specification indicate the same elements.
100 : 상부 플레이트 → 101 : 플랜지
110 : 상부 실린더 → 111 : 체결 장치
200 : 하부 실린더 → 201 : 플랜지홈
→ 210 : 고정 장치 211 : 제1 고정부
→ 212 : 제1 수평홀 213 : 제2 수평홀
→ 214 : 연결홀 215 : 승강부
→ 216 : 제2 고정부 217 : 제3 수평홀
→ 218 : 제3 고정부 219 : 고정핀
→ 220 : 작동홀 221 : 작동부
→ 222 : 고정축 223 : 회전부
→ 224 : 연결부 225 : 스프링
→ 226 : 연통부
S : 시편
P : 핀
M : 자석100: upper plate → 101: flange
110: upper cylinder → 111: fastening device
200: lower cylinder → 201: flange groove
→ 210: fixing device 211: first fixing part
→ 212: 1st horizontal hole 213: 2nd horizontal hole
→ 214: connection hole 215: elevating part
→ 216: second fixing part 217: third horizontal hole
→ 218: third fixing part 219: fixing pin
→ 220: operation hole 221: operation part
→ 222: fixed shaft 223: rotating part
→ 224: connection part 225: spring
→ 226: Communication department
S: specimen
P: pin
M: magnet
Claims (4)
핀 체결 방식으로 시편의 상부를 고정하는 체결 장치(111)가 하부에 구비되고, 상기 관통홀을 관통하는 형태로 설치되어 시편의 인장 시험을 위한 목적으로 유압에 의해 승강하는 상부 실린더(110); 및,
상단으로부터 일정 깊이의 내입홈이 형성되고, 그 내입홈의 바닥면에 시편의 하부를 자동으로 고정하는 고정 장치(210)가 구비되며, 상기 상부 플레이트(100)의 수직하방에 설치된 상태로 시편의 고정 또는 분리와 내입홈의 폐쇄 또는 개방을 위한 목적으로 승강하는 하부 실린더(200); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되,
상기 고정 장치(210)는,
일측면에 일정높이로 자석이 구비되는 제1 고정부(211);
상기 제1 고정부(211)로부터 일정간격으로 이격되게 설치된 상태로 일정높이의 제1 수평홀(212)과 제2 수평홀(213)이 양측부에 각각 형성되고, 그 양측부의 사이에는 연결홀(214)이 형성된 상태로 외력에 의해 승강하며 상기 제1 수평홀(212)과 상기 제2 수평홀(213)을 연결하거나 단절하는 승강부(215)가 구비되는 제2 고정부(216);
상기 제1 수평홀(212) 및 상기 제2 수평홀(213)과 동일한 높이의 제3 수평홀(217) 또는 수평홈이 형성된 상태로 상기 제2 고정부(216)로부터 일정간격으로 이격되게 설치되어 그 사이에 시편의 하부가 내입되는 공간을 형성하는 제3 고정부(218); 및,
헤드의 전체 또는 일부가 자석으로 구성되고, 몸체의 말단부가 상기 제1 수평홀(212)에 끼워지는 형태로 수평하게 설치되어, 상기 승강부(215)가 상승하여 상기 제1 수평홀(212)과 상기 제2 수평홀(213)이 서로 연결될 때 상기 제1 고정부(211)에 구비된 자석과의 척력에 의하여 수평 방향으로 이동하는 ‘T’자 형의 고정핀(219); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압수소 환경에서의 인장시험을 위한 챔버형 인장시험기.
An upper plate 100 having a straight through hole penetrating through the center of each of the upper and lower ends;
An upper cylinder 110 having a fastening device 111 for fixing the upper portion of the specimen in a pin-fastening manner, provided at the lower portion, and installed in a form penetrating through the through hole to lift the specimen by hydraulic pressure for the purpose of a tensile test of the specimen; And,
An internal groove of a certain depth is formed from the top, a fixing device 210 for automatically fixing the lower part of the specimen to the bottom surface of the internal groove is provided, and the specimen is installed vertically below the upper plate 100. A lower cylinder 200 for lifting or lowering for the purpose of fixing or separating and closing or opening the inner groove; It characterized in that it is configured to include,
The fixing device 210,
A first fixing part 211 provided with a magnet at a predetermined height on one side thereof;
A first horizontal hole 212 and a second horizontal hole 213 having a predetermined height are formed on both sides of the first fixing part 211 in a state spaced apart from the first fixing part 211, respectively, and a connection hole between the both sides of the first horizontal hole 212 and the second horizontal hole 213 A second fixing part 216 provided with a lifting part 215 for lifting or lowering the first horizontal hole 212 and the second horizontal hole 213 in a state in which 214 is formed;
A third horizontal hole 217 having the same height as the first horizontal hole 212 and the second horizontal hole 213 or a horizontal groove is formed, and is installed spaced apart from the second fixing part 216 at regular intervals. A third fixing portion 218 that forms a space in which the lower portion of the specimen is inserted therebetween; And,
The whole or part of the head is composed of a magnet, and the distal end of the body is installed horizontally in a form that is fitted into the first horizontal hole 212, so that the lifting part 215 rises and the first horizontal hole 212 A'T'-shaped fixing pin 219 that moves in a horizontal direction by a repulsive force with a magnet provided in the first fixing part 211 when the second horizontal hole 213 is connected to each other; Chamber-type tensile tester for a tensile test in a high-pressure hydrogen environment, characterized in that configured to include.
상기 제2 고정부(216)는,
일정높이의 제1 수평홀(212)이 형성된 상태로 상기 제1 고정부(211)로부터 일정간격으로 이격되게 설치되는 일측부와,
상기 제1 수평홀(212)과 동일한 높이의 제2 수평홀(213)이 형성되고, 상기 제2 수평홀(213)의 아래에 작동홀(220)이 형성되며, 외력에 의해 작동하는 시소 구조의 작동부(221)가 상기 작동홀(220)의 내부에 일부가 외부로 돌출되는 형태로 구비되는 타측부,
그리고 상기 제1 수평홀(212)과 상기 제2 수평홀(213)에 대응하는 연결홀(214)이 형성되고 상기 일측부와 상기 타측부의 사이에 설치된 상태로 상기 작동부(221)에 의해 승강하며 제1 수평홀(212)과 제2 수평홀(213)을 서로 연결하거나 단절하는 승강부(215)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압수소 환경에서의 인장시험을 위한 챔버형 인장시험기.
The method of claim 1,
The second fixing part 216,
One side of the first horizontal hole 212 of a certain height is formed to be spaced apart from the first fixing part 211 at a certain interval, and
A second horizontal hole 213 having the same height as the first horizontal hole 212 is formed, an operation hole 220 is formed under the second horizontal hole 213, and a seesaw structure operated by an external force The other side of which the operation part 221 of is provided in a form in which a part of the operation hole 220 protrudes outward,
And a connection hole 214 corresponding to the first horizontal hole 212 and the second horizontal hole 213 is formed and installed between the one side and the other side by the operation part 221. A chamber type tensile tester for a tensile test in a high-pressure hydrogen environment, characterized in that it includes an elevating part 215 that lifts and descends and connects or disconnects the first horizontal hole 212 and the second horizontal hole 213 with each other. .
상기 작동부(221)는,
상기 작동홀(220)의 길이방향과 교차되는 방향으로 수평하게 설치되는 고정축(222); 및,
일측 말단부와 타측 말단부가 상기 작동홀(220)의 외부를 향해 돌출되게 설치된 상태로 상기 고정축(222)을 축으로 하여 외력에 의해 일정각도로 축회전하는 회전부(223); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 승강부(215)는,
상기 제2 고정부(216)의 일측부와 타측부 각각의 상부를 연결하는 형태로 구성되는 연결부(224);
상기 연결부(224)의 하단에 수직방향으로 체결되어 스프링(225); 및,
수평 방향의 연결홀(214)이 형성되고 상기 스프링(225)의 하부에 연결된 상태로 상기 작동부(221)에 의하여 승강하는 연통부(226); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압수소 환경에서의 인장시험을 위한 챔버형 인장시험기.The method of claim 3,
The operation part 221,
A fixed shaft 222 installed horizontally in a direction crossing the length direction of the operation hole 220; And,
A rotating part 223 that rotates at a predetermined angle by external force with the fixed shaft 222 as an axis in a state in which one end part and the other end part protrude toward the outside of the operation hole 220; It characterized in that it is configured to include,
The elevating part 215,
A connection part 224 configured to connect an upper part of each of one side and the other side of the second fixing part 216;
A spring 225 which is vertically fastened to the lower end of the connection part 224; And,
A communication part 226 having a connection hole 214 in a horizontal direction and being connected to the lower part of the spring 225 and moving up and down by the operation part 221; Chamber type tensile tester for a tensile test in a high-pressure hydrogen environment, characterized in that configured to include.
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