KR20230144309A - Moment of inertia measuring device for ship model - Google Patents
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Abstract
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모형선 관성모멘트 측정 장치는, 받침대, 받침대 상면의 중앙에 일단이 회전 가능하게 결합되는 회전축, 회전축의 타단에 저면이 고정 결합되는 회전테이블, 받침대의 상면에 회전축을 사이에 두고 서로 대향하도록 고정되는 탄성부재고정구, 탄성부재고정구에 일단이 결합되고 회전축의 표면에 타단이 결합되어 회전테이블이 회전되면 회전테이블에 복원력을 제공하는 탄성부재, 받침대의 상면으로 돌출되고, 회전테이블이 일정한 회전 각도까지 회전된 후 일시적으로 회전 각도를 유지하였다가 탄성부재에 의한 복원력에 의하여 초기 각도로 복원될 수 있게 하는 회전각도제어부, 회전테이블의 저면에 일정한 위치를 유지하도록 설치되는 계측용 침이 계측면에 근접하여 지나가는 주기를 계측하는 주기계측센서를 포함하고, 받침대의 상면에 설치되는 주기계측센서부 및 회전테이블의 움직임을 계측하기 위하여 회전테이블의 저면에 적어도 한 쌍이 설치되는 탐침;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 모형선 관성모멘트 측정장치에 포함된 회전테이블의 초기 회전 각도를 반복 시험 시에도 매번 일정하게 유지할 수 있게 되는 효과 및 그에 따라 모형선의 관성모멘트를 정밀하면서도 용이하게 계측할 수 있게 되는 효과가 있다.A model ship moment of inertia measuring device according to a preferred embodiment of the present invention includes a pedestal, a rotating shaft whose end is rotatably coupled to the center of the upper surface of the pedestal, a rotary table whose bottom is fixedly coupled to the other end of the rotating shaft, and a rotating shaft on the upper surface of the pedestal. Elastic member fixtures are fixed to face each other with an interposer, one end is coupled to the elastic member fixture and the other end is coupled to the surface of the rotation axis, so that when the rotary table is rotated, the elastic member provides restoring force to the rotary table, and protrudes to the upper surface of the stand. , a rotation angle control unit that temporarily maintains the rotation angle after the rotary table has been rotated to a certain rotation angle and then restores it to the initial angle by the restoring force of the elastic member, which is installed on the bottom of the rotary table to maintain a constant position It includes a period measurement sensor that measures the period in which the measuring needle passes close to the measurement surface, and at least one pair is installed on the bottom of the rotary table to measure the movement of the period measurement sensor unit and the rotary table installed on the upper surface of the pedestal. Characterized by including a probe; According to the present invention having the above configuration, the initial rotation angle of the rotary table included in the model ship moment of inertia measuring device can be kept constant even during repeated tests, and thus the moment of inertia of the model ship can be accurately and easily measured. This has the effect of being able to measure accurately.
Description
본 발명은 실제선박과 기학하적으로 상사한 선박의 모형을 활용한 시험에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 모형선의 관성모멘트를 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a test using a ship model that is geometrically similar to an actual ship, and more specifically, to a device for measuring the moment of inertia of a model ship.
일반적으로, 설계된 선박의 유체성능을 알 수 있는 방법으로는 대표적으로 모형시험이 있다. 파랑 중에서의 선박의 성능을 평가하는 내항성 시험이나 모형선이 단독으로 추진하여 선회시험, 지그재그시험 등을 수행하는 자유항주시험의 경우 모형선이 가속을 하는 상황에서 실험이 수행되기 때문에 상사법칙에 따라 질량과 질량의 중심 및 관성모멘트를 상사시켜주어야 한다. In general, a representative method to know the fluid performance of a designed ship is model testing. In the case of seaworthiness tests that evaluate the performance of a ship in waves or free navigation tests in which a model ship propels itself and performs turning tests and zigzag tests, etc., the experiments are conducted in a situation where the model ship is accelerating, so they are not subject to the law of similarity. Accordingly, the mass, center of mass, and moment of inertia must be similar.
종래에는 모형선의 횡동요 또는 종동요 방향 관성모멘트의 계측을 위해서 진자 형태의 관성모멘트 측정 장치가 주로 사용되어 왔다. 이 장치는 진자운동을 하는 모형선의 주기와 관성모멘트와의 관계를 이용해 관성모멘트를 측정한다. 모형선이 장치 위에 있는 상태에서 각변위가 발생하면 중력에 기인하는 복원모멘트가 발생하는 원리를 이용한 것으로, 이와 같은 장치의 경우 따로 복원력을 주기 위한 장치가 불필요하여 구조물 제작이 쉽다는 장점이 있다.Conventionally, a pendulum-type moment of inertia measuring device has been mainly used to measure the moment of inertia in the lateral or longitudinal direction of a model ship. This device measures the moment of inertia using the relationship between the period and moment of inertia of a model ship performing pendulum motion. It uses the principle that a restoring moment due to gravity occurs when an angular displacement occurs while the model ship is on the device. This device has the advantage of making it easy to manufacture the structure because a separate device to provide restoring force is not needed.
하지만 모형선의 크기가 커지면 그에 따른 구조물의 크기가 증가하게 되며, 이는 전체 시스템의 질량에 비하여 장치가 차지하는 질량이 커지게 되는 문제점을 야기한다. 따라서 모형선의 관성모멘트가 상대적으로 장치에 묻히게 되고, 관성변화에 따른 주기 변화가 상대적으로 작아져서 계측된 관성모멘트의 불확실성이 커지게 된다는 문제점이 있다However, as the size of the model ship increases, the size of the structure accordingly increases, which causes the problem that the mass occupied by the device increases compared to the mass of the entire system. Therefore, there is a problem in that the moment of inertia of the model ship is relatively buried in the device, and the period change due to the change in inertia is relatively small, increasing the uncertainty of the measured moment of inertia.
모형선의 횡동요 관성모멘트의 경우, 선박이 가지는 세장체 형태의 기하학적인 특성으로 인해 종동요나 선수동요에 비해 그 값이 훨씬 작게 나타난다. 그렇기 때문에 장치의 질량이 클수록 모형선의 관성모멘트의 오차가 커지는 경향이 다른 방향 관성모멘트에 비해 크게 나타나며, 진자 운동을 통해 계측된 관성모멘트의 불확실성이 상대적으로 크다고 할 수 있다.In the case of the model ship's lateral roll moment of inertia, its value appears to be much smaller than that of the longitudinal roll or bow roll due to the geometric characteristics of the ship's elongated body shape. Therefore, as the mass of the device increases, the error in the model ship's moment of inertia tends to increase compared to the moment of inertia in other directions, and the uncertainty of the moment of inertia measured through pendulum movement can be said to be relatively large.
또한 진자형 장치의 치명적인 문제점 중에 하나는 모형선의 거치에 관한 것이다. 보통 실험에 사용되는 모형선의 경우 작게는 150kg에서부터 크게는 400kg이상의 무게가 나가게 되기 때문에 모형선을 사람의 힘으로 들기에는 어려움이 있으며, 크레인을 통해 장치에 거치하게 된다. 이 때 진자형 장치 상단부의 회전부에 모형선이 걸리게 되어 모형선 거치에 번거로움을 동반한다. 이 회전부를 제거할 수도 있겠으나, 그렇게 되면 모형선 거치부가 양옆의 힌지로만 모든 하중을 견디게 되는 구조가 되어 구조적으로 취약할 수밖에 없게 된다. 그렇게 되면 이를 보완하기 위한 전체 시스템의 질량이 더욱 커지게 되는 결과를 야기하게 된다. Also, one of the critical problems with the pendulum-type device is related to the mounting of the model ship. In the case of model ships usually used in experiments, their weight ranges from 150kg to over 400kg, so it is difficult to lift the model ship with human power, and it is mounted on the device using a crane. At this time, the model ship gets caught in the rotating part of the upper part of the pendulum-type device, making mounting the model ship inconvenient. It is possible to remove this rotating part, but in that case, the model ship holding part will be structured to bear all the load only through the hinges on both sides, making it structurally weak. This will result in the mass of the entire system to compensate for this becoming larger.
횡동요 방향 관성모멘트를 추정하기 위한 다른 방법은 횡요 감쇠시험(Free roll decay test)을 수행하는 것이다. 이 방법은 모형선을 수조에 띄운 후 모형선을 임의의 횡동요각으로 기울였다가 놓았을 때 발생하는 횡동요 운동의 주기를 이용해 관성모멘트를 추정하는 방법이다.Another method to estimate the roll direction moment of inertia is to perform a free roll decay test. This method is a method of estimating the moment of inertia using the period of lateral motion that occurs when a model ship is floated in a water tank, tilted at a random lateral yaw angle, and then released.
횡동요 감쇠시험을 통해서 추정한 관성모멘트에는 유체에 의한 부가질량이 포함되어 있는데, 이 부가질량은 strip method와 같은 방법을 통해 직접 계산하거나 경험적으로 전체 관성모멘트에서 차지하는 비율을 고려하는 방식으로 처리할 수 있다. 발라스팅 탱크(Ballasting tank)와 같은 간이 수조가 있는 경우 별다른 장치 필요 없이 간단하게 횡동요 방향 관성모멘트를 추정할 수 있는 방법이기 때문에 근래에도 많이 활용되고 있다. The moment of inertia estimated through the lateral sway attenuation test includes the additional mass caused by the fluid, and this additional mass can be calculated directly through a method such as the strip method or processed empirically by considering the proportion of the total moment of inertia. You can. If there is a simple water tank such as a ballasting tank, it is a method that can simply estimate the moment of inertia in the lateral direction without the need for any special equipment, so it has been widely used in recent years.
본 발명의 관성모멘트 측정 장치는 도 1과 같이 연직상방 회전축을 중심으로 회전하는 회전테이블 및 회전테이블을 원위치로 복귀시키기 위한 스프링 등의 탄성부재를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the moment of inertia measuring device of the present invention includes a rotary table rotating about a vertically upward rotation axis and an elastic member such as a spring for returning the rotary table to its original position.
이와 같은 장치의 회전 테이블에 각도를 준 다음 놓아주면, 스프링에 의해 원래 위치로의 복원력이 작용하여 회전 테이블은 특정 주기 운동을 하게 된다. When an angle is given to the rotary table of such a device and then released, a spring acts to restore the rotary table to its original position, causing the rotary table to perform a specific periodic motion.
회전 테이블 위에 무게추를 분포시켜서 관성모멘트와 주기와의 상관관계식을 도출하면, 모형선을 올려놓고 주기를 계측함으로써 모형선의 관성모멘트를 파악할 수 있다. If the correlation between the moment of inertia and the period is derived by distributing weights on the rotary table, the moment of inertia of the model ship can be determined by placing the model ship and measuring the period.
기존에는 초기 회전 각도를 사람이 직접 밀어서 설정하기 때문에, 동일한 초기 각도에서의 계측이 어렵다는 문제가 있었다. Previously, because the initial rotation angle was set by manually pushing it, there was a problem that it was difficult to measure at the same initial angle.
본 발명에서는, 이를 해결하기 위하여 도 2와 같이, 회전테이블의 주기를 자동으로 계측하여 표시해주고, 초기 회전 각도를 일정하게 유지할 수 있는 장치를 제공한다.In order to solve this problem, the present invention provides a device that automatically measures and displays the period of the rotary table and maintains the initial rotation angle constant, as shown in FIG. 2.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 한 가지 목적은, 모형선 관성모멘트 측정장치에 포함된 회전테이블의 초기 회전 각도를 반복 시험 시에도 매번 일정하게 유지할 수 있는 모형선 관성모멘트 측정장치를 제공하는 것이다. The present invention was invented to improve the above problems, and one object of the present invention is to provide a model ship that can keep the initial rotation angle of the rotary table included in the model ship moment of inertia measuring device constant even during repeated tests. The purpose is to provide a moment of inertia measuring device.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 다른 목적은, 모형선의 관성모멘트를 정밀하면서도 용이하게 계측할 수 있는 동시에 관성모멘트 측정장비의 정밀도를 유지할 수 있는 모형선 관성모멘트 측정장치를 제공하는 것이다. The present invention was invented to improve the above-mentioned problems, and another object of the present invention is to measure the moment of inertia of a model ship that can accurately and easily measure the moment of inertia of a model ship while maintaining the precision of the moment of inertia measurement equipment. The device is provided.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 과제를 달성하기 위하여 안출된, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모형선 관성모멘트 측정 장치는, 받침대, 받침대 상면의 중앙에 일단이 회전 가능하게 결합되는 회전축, 회전축의 타단에 저면이 고정 결합되는 회전테이블, 받침대의 상면에 회전축을 사이에 두고 서로 대향하도록 고정되는 탄성부재고정구, 탄성부재고정구에 일단이 결합되고 회전축의 표면에 타단이 결합되어 회전테이블이 회전되면 회전테이블에 복원력을 제공하는 탄성부재, 받침대의 상면으로 돌출되고, 회전테이블이 일정한 회전 각도까지 회전된 후 일시적으로 회전 각도를 유지하였다가 탄성부재에 의한 복원력에 의하여 초기 각도로 복원될 수 있게 하는 회전각도제어부, 회전테이블의 저면에 일정한 위치를 유지하도록 설치되는 계측용 침이 계측면에 근접하여 지나가는 주기를 계측하는 주기계측센서를 포함하고, 받침대의 상면에 설치되는 주기계측센서부 및 회전테이블의 움직임을 계측하기 위하여 회전테이블의 저면에 적어도 한 쌍이 설치되는 탐침;을 포함하는 것을 특징으로 한다.A model ship moment of inertia measuring device according to a preferred embodiment of the present invention, which was devised to achieve the above problem, includes a pedestal, a rotating shaft at one end rotatably coupled to the center of the upper surface of the pedestal, and a bottom surface fixedly coupled to the other end of the rotating shaft. A rotary table, an elastic member fixture that is fixed to the upper surface of the pedestal so as to face each other with a rotation axis in between, one end of which is coupled to the elastic member fixture and the other end of which is coupled to the surface of the rotation axis, providing restoring force to the rotary table when the rotary table is rotated. An elastic member, a rotation angle control unit that protrudes from the upper surface of the pedestal and temporarily maintains the rotation angle after the rotary table is rotated to a certain rotation angle and then returns to the initial angle by the restoring force of the elastic member, a rotation angle control unit of the rotary table A measuring needle installed on the bottom to maintain a constant position includes a cycle measurement sensor that measures the cycle of passing close to the measurement surface, and rotates to measure the movement of the cycle measurement sensor unit and rotary table installed on the upper surface of the pedestal. Characterized in that it includes at least one pair of probes installed on the bottom of the table.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모형선 관성모멘트 측정 장치의 회전각도제어부는, 받침대의 상면 상에 일정 높이까지 돌출되는 트리거를 포함하고, 트리거는, 상하로 일정 범위 내에서 왕복운동 가능하도록 받침대에 설치되며, 받침대의 상면에 개구되는 트리거매몰홈에 매몰되거나, 받침대의 상면 상으로 일부가 돌출될 수 있고, 회전테이블은, 저면에 트리거에 대응되는 형상으로 하부를 향하여 돌출되는 트리거걸림돌기를 포함함으로써, 트리거가 받침대의 상면 상으로 돌출되는 경우, 트리거걸림돌기와 트리거걸림돌기가 교합하여 회전테이블이 일시적으로 받침대에 대하여 일정한 위치를 유지하도록 작용하고, 트리거가 받침대의 트리거매몰홈에 매몰되는 경우, 회전테이블이 받침대 상에서 회전축을 중심으로 회전 운동 가능한 것을 특징으로 한다. In addition, the rotation angle control unit of the model ship moment of inertia measuring device according to a preferred embodiment of the present invention includes a trigger that protrudes to a certain height on the upper surface of the pedestal, and the trigger is capable of reciprocating up and down within a certain range. It is installed on the pedestal and may be buried in a trigger buried groove opened on the upper surface of the pedestal, or a portion may protrude onto the upper surface of the pedestal, and the rotary table has a trigger hitch on the bottom that protrudes downward in a shape corresponding to the trigger. By including a trigger, when the trigger protrudes onto the upper surface of the pedestal, the trigger locking protrusion and the trigger locking protrusion engage to temporarily maintain a constant position with respect to the pedestal, and the trigger is buried in the trigger buried groove of the pedestal. , Characterized in that the rotary table can rotate around the rotation axis on the pedestal.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모형선 관성모멘트 측정 장치의 받침대는, 일 측면에 주기계측센서부에서 출력하는 계측결과값을 전달받고, 계측결과값에 대응되는 숫자 또는 문자 또는 기호로 디스플레이 하도록 설치되는 주기표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the pedestal of the model ship moment of inertia measuring device according to a preferred embodiment of the present invention receives the measurement result output from the periodic measurement sensor unit on one side, and displays a number, letter, or symbol corresponding to the measurement result. It is characterized by including a cycle display unit installed to display.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모형선 관성모멘트 측정장치에 포함된 회전테이블의 초기 회전 각도를 반복 시험 시에도 매번 일정하게 유지할 수 있는 모형선 관성모멘트 측정 장치를 제공할 수 있게 되는 효과가 있다. According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a model ship moment of inertia measuring device that can keep the initial rotation angle of the rotary table included in the model ship moment of inertia measuring device constant even during repeated tests. .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모형선의 관성모멘트를 정밀하면서도 용이하게 계측할 수 있는 동시에 모형선 관성모멘트 측정장치의 정밀도를 유지할 수 있게 되는 효과가 있다. According to one embodiment of the present invention, the moment of inertia of a model ship can be measured precisely and easily while maintaining the precision of the model ship moment of inertia measuring device.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 종래 기술에 따른, 모형선 관성모멘트 측정 장치를 정면 방향에서 바라본 경우에 대한 개념적 정면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 모형선 관성모멘트 측정 장치를 정면에서 바라본 경우에 대한 개념적 정면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 모형선 관성모멘트 측정 장치를 이용한 시험 중 회전테이블의 회전 동작을 설명하기 위한 개념적 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 모형선 관성모멘트 측정 장치에 포함되는 회전테이블의 회전 각도를 일정하게 설정하기 위하여 설치되는 트리거 및 회전각도제어부를 설명하기 위하여 해당 부위를 개념적으로 도시한 측면도이다.Figure 1 is a conceptual front view of a model ship moment of inertia measuring device according to the prior art, when viewed from the front.
Figure 2 is a conceptual front view of the model ship moment of inertia measuring device according to a preferred embodiment of the present invention when viewed from the front.
Figure 3 is a conceptual plan view for explaining the rotational movement of the rotary table during a test using a model ship moment of inertia measuring device according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 4 conceptually shows the relevant portion to explain the trigger and rotation angle control unit installed to set the rotation angle of the rotation table included in the model ship moment of inertia measuring device to a constant level according to a preferred embodiment of the present invention. This is a side view.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily practice the present invention.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, descriptions of technical content that is well known in the technical field to which the present invention belongs and that are not directly related to the present invention will be omitted. This is to convey the gist of the present invention more clearly without obscuring it by omitting unnecessary explanation.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown in the accompanying drawings. Additionally, the size of each component does not entirely reflect its actual size. In each drawing, identical or corresponding components are assigned the same reference numbers.
도 1은 종래 기술에 따른, 모형선 관성모멘트 측정 장치를 정면 방향에서 바라본 경우에 대한 개념적 정면도이다.Figure 1 is a conceptual front view of a model ship moment of inertia measuring device according to the prior art, when viewed from the front.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 모형선 관성모멘트 측정 장치는 받침대(0-1)와 받침대 상면에 고정되는 회전축(0-2), 회전축(0-2)의 상단에 고정 결합되는 회전테이블(0-6), 스프링(0-4) 및 탄성부재고정구(0-5)를 포함한다.Referring to Figure 1, the model ship moment of inertia measuring device according to the prior art includes a pedestal (0-1), a rotation axis (0-2) fixed to the upper surface of the pedestal, and a rotary table fixed to the top of the rotation axis (0-2). (0-6), spring (0-4) and elastic member fixture (0-5).
또한, 상술한 것과 같은 구조를 통하여, 회전테이블(0-6)을 일정 각도까지 회전시킨 후 놓으면 회전테이블(0-6)이 스프링(0-4)의 복원력에 의하여 초기 위치로 되돌아 오게 되며, 회전테이블(0-6)의 운동에너지와 관성으로 인하여 초기 위치를 지나친 후 다시 초기 위치를 향하여 돌아오는 운동을 반복하다가 초기 위치 상에 정지하게 된다.In addition, through the structure described above, when the rotary table (0-6) is rotated to a certain angle and then released, the rotary table (0-6) returns to its initial position by the restoring force of the spring (0-4), Due to the kinetic energy and inertia of the rotary table (0-6), it passes the initial position and repeats the movement back toward the initial position before stopping at the initial position.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 모형선 관성모멘트 측정 장치를 정면에서 바라본 경우에 대한 개념적 정면도이다.Figure 2 is a conceptual front view of the model ship moment of inertia measuring device according to a preferred embodiment of the present invention when viewed from the front.
도 2를 참조하면, 모형선 관성모멘트 측정 장치는 받침대(1), 회전축(40), 회전테이블(60), 탄성부재(42) 및 탄성부재고정구(50)을 포함하는 종래 관성모멘트 측정장치의 구성에 더하여, 회전각도제어부(30), 주기계측센서부(20), 제1/제2 탐침(44, 46) 및 주기표시부(10)를 더 포함하고 있다. Referring to Figure 2, the model ship moment of inertia measuring device is a conventional moment of inertia measuring device including a pedestal (1), a rotating shaft (40), a rotating table (60), an elastic member (42), and an elastic member fixture (50). In addition to the configuration, it further includes a rotation
이하 각각의 구성요소들에 대하여 상세히 설명한다. Each component will be described in detail below.
받침대(1)는, 지면과 접하여 관성모멘트 측정 장치를 지지하는 부분이다. The stand (1) is a part that is in contact with the ground and supports the moment of inertia measuring device.
회전축(40)은, 받침대(1) 상면의 중앙에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단에 결합되는 회전테이블(60)을 회전 가능하게 지지하는 부분이다.The
회전테이블(60)은, 회전축(40)의 타단에 저면이 고정 결합되고, 상면에 놓이는 모형선을 지지한 상태로 받침대(1) 상에서 회전되는 부분이다.The rotary table 60 is a part whose bottom is fixedly coupled to the other end of the
탄성부재고정구(50)는, 받침대(1)의 상면에 회전축(40)을 사이에 두고 서로 대향하도록 고정되는 부분이다.The
탄성부재(42)는, 탄성부재고정구(50)에 일단이 결합되고 회전축(40)의 표면에 타단이 결합되어 회전테이블(60)이 회전되면 신장되어 회전축(40) 및 회전테이블(60)에 복원력을 전달하여 회전테이블(60)이 회전되도록 작용하는 구성요소이다. The
회전각도제어부(30)는, 받침대(1)의 상면으로 돌출되고, 회전테이블(60)이 일정한 회전 각도까지 회전된 후 일시적으로 회전 각도를 유지하였다가 탄성부재(42)의 복원력에 의하여 회전테이블(60)이 초기 각도로 복원될 수 있게 하는 구성요소로서, 이에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.The rotation
주기계측센서부(20)는, 회전테이블(60)의 저면에 일정한 위치를 유지하도록 설치되는 계측용 침이 계측면에 근접하여 지나가는 주기를 계측하는 주기계측센서를 포함하고, 받침대(1)의 상면에 설치되는 부분으로서, 이에 대해서는 도 3을 통하여 상세히 설명한다.The period
제1,제2 탐침(44, 46)은, 회전테이블(60)의 움직임을 계측하기 위하여 회전테이블(60)의 저면에 적어도 한 쌍이 설치되는 구성요소이다.The first and second probes 44 and 46 are components installed in at least one pair on the bottom of the rotary table 60 to measure the movement of the rotary table 60.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 모형선 관성모멘트 측정 장치를 이용한 시험 중 회전테이블의 회전 동작을 설명하기 위한 개념적 평면도이다. Figure 3 is a conceptual plan view for explaining the rotational movement of the rotary table during a test using a model ship moment of inertia measuring device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 도 3(a)는 모형선 관성모멘트 측정 장치의 회전테이블(60)이 초기 위치에 있는 상태를 도시한 것이며, 도 3(b)는 모형선 관성모멘트 측정 장치의 회전테이블(60)이 설정된 각도만큼 회전된 상태를 도시한 것이다. Referring to FIG. 3, FIG. 3(a) shows the rotary table 60 of the model ship moment of inertia measuring device in its initial position, and FIG. 3(b) shows the rotating table of the model ship moment of inertia measuring device. (60) shows the state rotated by the set angle.
도 3(a)의 모형선 관성모멘트 측정 장치의 회전테이블(60)이 초기 위치에 있는 상태일 때, 회전테이블(60) 저면에 설치되어 있는 제1 탐침(44) 및 제2 탐침(46)은 주기계측센서부(20)에 포함된 주기계측센서의 계측면에 근접하여 있다. When the rotary table 60 of the model ship moment of inertia measuring device in FIG. 3(a) is in the initial position, the first probe 44 and the second probe 46 are installed on the bottom of the rotary table 60. is close to the measurement surface of the period measurement sensor included in the period
위와 같은 상태에서 회전테이블(60)이 설정된 각도만큼 회전되어 있는 상태를 도시한 것이 도 3(b)이다. 도 3(b)에서는 회전테이블(60)이 설정된 각도만큼 회전됨에 따라 회전테이블(60)의 저면에 설치되어 있는 제1 탐침(44) 및 제2 탐침(46)이 회전테이블(60)과 함께 회전되어 주기계측센서의 계측면으로부터 일정 각도 회전되어 있는 상태이다. Figure 3(b) shows the state in which the rotary table 60 is rotated by the set angle in the above state. In FIG. 3(b), as the rotary table 60 is rotated by a set angle, the first probe 44 and the second probe 46 installed on the bottom of the rotary table 60 are moved together with the rotary table 60. It is rotated and rotated at a certain angle from the measurement surface of the periodic measurement sensor.
도 3(b)의 상태에서 회전테이블(60)이 회전된 상태를 유지하는 힘을 제거하여 주면 회전테이블(60)은 탄성부재(42)의 복원력에 의하여 도 3(a)와 같은 초기 위치로 돌아가게 되며, 회전테이블(60)의 질량에 의한 운동에너지 및 관성력에 의하여 초기 위치를 지나치게 되고 다시 탄성부재(42)의 복원력에 의하여 초기 위치 방향으로 돌아가는 운동을 수차례 반복하게 된다. If the force that maintains the rotated state of the rotary table 60 in the state of FIG. 3(b) is removed, the rotary table 60 returns to the initial position as shown in FIG. 3(a) by the restoring force of the
따라서, 한 차례 회전테이블(60)이 설정 각도만큼 회전되었다가 회전테이블(60)의 회전 각도를 유지하는 힘을 제거하여 주었을 때, 제1 탐침(44) 및 제2 탐침(46)이 주기계측센서의 측정면 상을 지나치는 동작을 반복하게 되며 제1 탐침(44) 및 제2 탐침(46)이 주기계측센서의 측정면 상을 지나치는 순서에 따라 회전테이블(60)이 회전된 방향을 파악할 수 있고, 탐침이 측정면 상을 지나치는 시간을 함께 기록하여 통과 시간 사이의 차이를 계산함으로써, 그 주기까지 함께 파악할 수 있게 된다.Therefore, when the rotary table 60 is rotated once by a set angle and then the force maintaining the rotation angle of the rotary table 60 is removed, the first probe 44 and the second probe 46 perform periodic measurement. The movement of passing over the measuring surface of the sensor is repeated, and the direction in which the rotary table 60 is rotated is changed according to the order in which the first probe 44 and the second probe 46 pass over the measuring surface of the periodic measurement sensor. By recording the time the probe passes over the measurement surface and calculating the difference between the passage times, even the period can be identified.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 모형선 관성모멘트 측정 장치에 포함되는 회전테이블의 회전 각도를 일정하게 설정하기 위하여 설치되는 트리거 및 회전각도제어부를 설명하기 위하여 해당 부위를 개념적으로 도시한 측면도이다.Figure 4 conceptually shows the relevant portion to explain the trigger and rotation angle control unit installed to set the rotation angle of the rotation table included in the model ship moment of inertia measuring device to a constant level according to a preferred embodiment of the present invention. This is a side view.
도 4를 참조하면, 도 4(a)는 모형선 관성모멘트 측정 장치의 회전테이블(60)이 초기 위치에 있는 상태를 도시한 것으로, 받침대(1)의 트리거(31)와 회전테이블(60)의 트리거걸림돌기(33)가 교합되지 않은 상태이고, 도 4(b)는 모형선 관성모멘트 측정 장치의 회전테이블(60)이 설정된 각도만큼 회전된 상태를 도시한 것으로, 받침대(1)의 트리거(31)와 회전테이블(60)의 트리거걸림돌기(33)가 교합된 상태이다. Referring to FIG. 4, FIG. 4(a) shows the rotary table 60 of the model ship moment of inertia measuring device in its initial position, where the trigger 31 of the pedestal 1 and the rotary table 60 The trigger locking protrusion 33 is not engaged, and Figure 4(b) shows a state in which the rotary table 60 of the model ship moment of inertia measuring device is rotated by a set angle, and the trigger of the pedestal 1 (31) and the trigger locking protrusion (33) of the rotary table (60) are engaged.
도 4(a)와 도 4(b)는 회전각도제어부(30)에 대하여 설명하기 위한 것으로서, 회전각도제어부(30)는, 트리거(31), 트리거걸림돌기(33), 트리거매몰홈(13)을 아울러 이르는 표현이다. 4(a) and 4(b) are for explaining the rotation
회전각도제어부(30)의 각 구성요소들은 다음과 같이 설명할 수 있다.Each component of the rotation
트리거(31)는, 받침대(1)의 상면 상으로 일정 높이까지 돌출되는 구성요소로서, 상하로 일정 범위 내에서 왕복운동 가능하도록 받침대(1)에 설치되며, 받침대(1)의 상면에 형성되는 트리거매몰홈(13)에 매몰될 수 있다.The trigger 31 is a component that protrudes to a certain height above the upper surface of the pedestal 1, and is installed on the pedestal 1 to enable reciprocating movement up and down within a certain range, and is formed on the upper surface of the pedestal 1. It can be buried in the trigger burial groove (13).
트리거매몰홈(13)은, 받침대(1)의 상면 일부에 개구되도록 형성되는 홈으로서, 트리거(31)의 위치에 따라 트리거(31)가 매몰될 수 있는 공간을 제공하기 위하여 형성된다.The trigger burial groove 13 is a groove formed to open in a portion of the upper surface of the pedestal 1, and is formed to provide a space in which the trigger 31 can be buried depending on the position of the trigger 31.
트리거걸림돌기(33)는, 회전테이블(60)의 저면에 돌출되도록 형성되고, 트리거(31)가 받침대(1) 상면 상으로 돌출되었을 때 트리거(31)와 교합되어 회전테이블(60)이 일정 각도 회전된 상태를 유지할 수 있도록 작용하는 구성요소이다.The trigger locking protrusion 33 is formed to protrude from the bottom of the rotary table 60, and engages with the trigger 31 when the trigger 31 protrudes onto the upper surface of the pedestal 1 to keep the rotary table 60 constant. It is a component that acts to maintain the angularly rotated state.
여기에서, 트리거걸림돌기(33)는 볼트(B)를 이용하여 회전테이블(60)에 결합된다.Here, the trigger locking protrusion 33 is coupled to the rotary table 60 using a bolt (B).
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Meanwhile, the specification and drawings disclose preferred embodiments of the present invention, and although specific terms are used, they are used in a general sense to easily explain the technical content of the present invention and aid understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope of the invention. It is obvious to those skilled in the art that in addition to the embodiments disclosed herein, other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.
0-1 : 받침대
0-2 : 회전축
0-4 : 스프링
0-5 : 스프링고정구
0-6 : 회전테이블
1 : 받침대
10 : 주기표시부
13 : 트리거매몰홈
20 : 주기계측센서부
30 : 회전각도제어부
31 : 트리거
33 : 트리거걸림돌기
40 : 회전축
42 : 스프링
44 : 제1 탐침
46 : 제2 탐침
50 : 스프링고정구
60 : 회전테이블
B : 볼트
0-1: Pedestal 0-2: Rotation axis
0-4: Spring 0-5: Spring fixture
0-6: Rotary table
1: stand
10: cycle display unit
13: Trigger Buried Home
20: Periodic measurement sensor unit
30: Rotation angle control unit
31: trigger
33: Trigger locking protrusion
40: rotation axis
42: spring
44: first probe
46: second probe
50: Spring fixture
60: Rotation table
B: bolt
Claims (3)
상기 받침대 상면의 중앙에 일단이 회전 가능하게 결합되는 회전축;
상기 회전축의 타단에 저면이 고정 결합되는 회전테이블;
상기 받침대의 상면에 상기 회전축을 사이에 두고 서로 대향하도록 고정되는 탄성부재고정구;
상기 탄성부재고정구에 일단이 결합되고 상기 회전축의 표면에 타단이 결합되어 상기 회전테이블이 회전되면 상기 회전테이블에 복원력을 제공하는 탄성부재;
상기 받침대의 상면으로 돌출되고, 상기 회전테이블이 일정한 회전 각도까지 회전된 후 일시적으로 회전 각도를 유지하였다가 상기 탄성부재에 의한 복원력에 의하여 초기 각도로 복원될 수 있게 하는 회전각도제어부;
상기 회전테이블의 저면에 일정한 위치를 유지하도록 설치되는 계측용 침이 계측면에 근접하여 지나가는 주기를 계측하는 주기계측센서를 포함하고, 상기 받침대의 상면에 설치되는 주기계측센서부; 및
상기 회전테이블의 움직임을 계측하기 위하여 상기 회전테이블의 저면에 적어도 한 쌍이 설치되는 탐침;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모형선 관성모멘트 측정 장치.
Pedestal;
a rotating shaft, one end of which is rotatably coupled to the center of the upper surface of the pedestal;
a rotary table whose bottom is fixedly coupled to the other end of the rotary shaft;
Elastic member fixtures fixed to the upper surface of the pedestal so as to face each other with the rotation axis in between;
an elastic member having one end coupled to the elastic member fixture and the other end coupled to a surface of the rotating shaft to provide a restoring force to the rotating table when the rotating table is rotated;
a rotation angle control unit that protrudes from the upper surface of the pedestal and temporarily maintains the rotation angle after the rotation table is rotated to a certain rotation angle and then returns to the initial angle by a restoring force provided by the elastic member;
a period measurement sensor unit installed on the upper surface of the pedestal and including a period measurement sensor that measures a period in which a measuring needle installed to maintain a constant position on the bottom of the rotary table passes close to the measurement surface; and
A model ship moment of inertia measuring device comprising: at least one pair of probes installed on the bottom of the rotary table to measure the movement of the rotary table.
상기 회전각도제어부는,
상기 받침대의 상면 상에 일정 높이까지 돌출되는 트리거를 포함하고,
상기 트리거는,
상하로 일정 범위 내에서 왕복운동 가능하도록 상기 받침대에 설치되며,
상기 받침대의 상면에 개구되는 트리거매몰홈에 매몰되거나,
상기 받침대의 상면 상으로 일부가 돌출될 수 있고,
상기 회전테이블은,
저면에 상기 트리거에 대응되는 형상으로 하부를 향하여 돌출되는 트리거걸림돌기를 포함함으로써,
상기 트리거가 상기 받침대의 상면 상으로 돌출되는 경우,
상기 트리거걸림돌기와 상기 트리거걸림돌기가 교합하여 상기 회전테이블이 일시적으로 상기 받침대에 대하여 일정한 위치를 유지하도록 작용하고,
상기 트리거가 상기 받침대의 트리거매몰홈에 매몰되는 경우,
상기 회전테이블이 상기 받침대 상에서 상기 회전축을 중심으로 회전 운동 가능한 것을 특징으로 하는 모형선 관성모멘트 측정 장치.
According to clause 1,
The rotation angle control unit,
It includes a trigger that protrudes to a certain height on the upper surface of the pedestal,
The trigger is,
It is installed on the pedestal to enable reciprocating movement up and down within a certain range,
buried in a trigger burial groove opened on the upper surface of the pedestal,
A portion may protrude onto the upper surface of the pedestal,
The rotary table is,
By including a trigger locking protrusion on the bottom surface that protrudes downward in a shape corresponding to the trigger,
When the trigger protrudes onto the upper surface of the pedestal,
The trigger locking protrusion engages with the trigger locking protrusion to temporarily maintain a constant position of the rotary table with respect to the base,
When the trigger is buried in the trigger burial groove of the pedestal,
A model ship moment of inertia measuring device, wherein the rotary table can rotate around the rotation axis on the pedestal.
상기 받침대는,
일 측면에 상기 주기계측센서부에서 출력하는 계측결과값을 전달받고, 상기 계측결과값에 대응되는 숫자 또는 문자 또는 기호로 디스플레이 하도록 설치되는 주기표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모형선 관성모멘트 측정 장치.
According to clause 1,
The pedestal is,
A model ship moment of inertia measurement comprising a period display unit installed on one side to receive measurement results output from the period measurement sensor unit and display them as numbers, letters or symbols corresponding to the measurement results. Device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220043424A KR20230144309A (en) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | Moment of inertia measuring device for ship model |
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| KR1020220043424A KR20230144309A (en) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | Moment of inertia measuring device for ship model |
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| KR20230144309A true KR20230144309A (en) | 2023-10-16 |
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| KR (1) | KR20230144309A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102223923B1 (en) | 2018-11-20 | 2021-03-04 | 한국해양과학기술원 | Apparatus for measuring the moment of inertia of model ship in the direction of roll and yaw motions |
-
2022
- 2022-04-07 KR KR1020220043424A patent/KR20230144309A/en unknown
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| KR102223923B1 (en) | 2018-11-20 | 2021-03-04 | 한국해양과학기술원 | Apparatus for measuring the moment of inertia of model ship in the direction of roll and yaw motions |
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