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시편에 하중을 부여하기 위한 액츄에이터(100)가 설치되는 본체(11)와, 상기 본체(11)와 대향된 위치에 설치되는 크로스헤드(12)와, 상기 본체(11)와 크로스헤드(12) 사이에서 시편을 고정하기 위한 지그(14,15)를 포함하는 피로시험기(10)에 있어서,상기 액츄에이터(100)는,상기 지그(15)에 연결되고 하기 횡자속 선형 전동기(130)에 의해 상하로 전후진 구동되며 횡자속 선형 전동기(130)에서 발생하는 추력을 시편에 전달하여 인장 또는 압축 하중을 인가하는 액츄에이터 로드(110)와;상기 본체(11) 내부에서 액츄에이터 로드(110)의 진행방향에 대하여 전후 위치가 고정되도록 설치되는 프레임(120)과;상기 액츄에이터 로드(110)와 프레임(120) 사이에 구성되어 전후 위치가 고정된 상기 프레임(120)으로부터 액츄에이터 로드(110)를 전후진 구동시키는 횡자속 선형 전동기(130)와;상기 액츄에이터 로드(110)에 자중에 대한 보상 하중을 제공하여 시편에 전달되는 하중을 액츄에이터 로드(110) 측의 자중으로 인한 하중만큼 보상해주는 추력보상장치(170)와;상기 횡자속 선형 전동기(130)의 구동 및 추력 제어를 수행하는 컨트롤러(200); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 자중에 대한 하중 보상이 가능한 피로시험기
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청구항 1에 있어서,상기 추력보상장치(170)는,상기 액츄에이터 로드(110)를 지지하는 동시에 상단이 액츄에이터 로드(110)의 하단부에 체결되어 액츄에이터 로드(110)의 진행방향으로 인장 또는 압축 가능하도록 설치되고 자중에 대한 보상 하중을 액츄에이터 로드(110)에 전달하는 보상 스프링(171)과;상기 보상 스프링(171)을 하측에서 지지하도록 설치되는 동시에 보상 스프링(171)의 지지 높이를 조절 가능하도록 구비되어 상기 보상 스프링(171)을 통해 보상 하중이 제공되도록 하는 위치조정기구(175)와;상기 보상 스프링(171)의 길이 변화를 검출하여 상기 컨트롤러(200)에 입력하는 길이변화 검출용 센서(179); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 자중에 대한 하중 보상이 가능해지는 피로시험기
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청구항 2에 있어서,상기 위치조정기구(175)는,상기 본체(11) 내부에 고정 설치되는 지지대(176)와;상기 보상 스프링(171)을 지지하는 상단이 보상 스프링(171)의 하단과 체결 및 체결 해제가 가능하도록 연결되고 상기 지지대(176)에서 상하로 높이 조정이 가능하도록 지지대(176)를 상하로 관통하여 나사 체결되는 스크류 부재(177);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 자중에 대한 하중 보상이 가능해지는 피로시험기
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청구항 2에 있어서,상기 컨트롤러(200)는 길이변화 검출용 센서(179)에 의해 검출되는 보상 스프링(171)의 길이변화량과 미리 입력 저장된 상기 보상 스프링(171)의 고유 정보 데이터를 기초로 하여 보상 스프링(171)에 의해 가해지는 스프링 힘을 산출하고, 상기 스프링 힘을 이용하여 횡자속 선형 전동기(130)의 발생 추력을 제어하기 위한 추력명령 값을 보상하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 자중에 대한 하중 보상이 가능해지는 피로시험기
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청구항 4에 있어서,상기 보상 스프링(171)의 고유 정보 데이터는 상기 스프링 힘에 대해 보상 스프링(171)의 길이가 선형적으로 변화하는 선형 구간에서의 스프링 상수 데이터인 것을 특징으로 하는 액츄에이터 자중에 대한 하중 보상이 가능해지는 피로시험기
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청구항 4에 있어서,상기 보상 스프링(171)의 고유 정보 데이터는 상기 스프링 힘에 대해 보상 스프링(171)의 길이가 선형적으로 변화하는 선형 구간 및 비선형적으로 변화하는 비선형 구간에서의 데이터로서, 상기 길이변화량과 각 길이변화량에 상응하는 스프링 힘의 데이터인 것을 특징으로 하는 액츄에이터 자중에 대한 하중 보상이 가능해지는 피로시험기
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청구항 1에 있어서, 상기 횡자속 선형 전동기(130)는 액츄에이터 로드(110)에 일체로 구비되는 이동자(131)와, 상기 프레임(120)에 일체로 구비되는 고정자(135)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 자중에 대한 하중 보상이 가능해지는 피로시험기
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청구항 7에 있어서,상기 프레임(120)은 액츄에이터 로드(110) 및 이동자(131)를 둘러싸는 관 구조로 구비되고, 상기 이동자(131)가 상기 액츄에이터 로드(110)의 중앙 바디부(111)에, 상기 고정자(135)가 상기 이동자(131)와 공극을 사이에 두고 대향된 위치의 프레임(120) 내측면에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 자중에 대한 하중 보상이 가능해지는 피로시험기
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청구항 8에 있어서,서로 대향된 위치의 상기 이동자(131)와 고정자(135)로 이루어진 이동자-고정자 조합의 복수개가 상기 액츄에이터 로드(110)를 중심으로 하여 배치되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 자중에 대한 하중 보상이 가능해지는 피로시험기
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10
청구항 1에 있어서,상기 액츄에이터 로드(110)의 전후 위치를 검출하도록 설치되는 위치센서(150)를 더 포함하고, 상기 컨트롤러가 위치센서(150)를 통해 검출되는 액츄에이터 로드(110)의 위치정보를 기초로 하여 상기 횡자속 선형 전동기(130)의 구동 제어 및 액츄에이터 로드(110)의 전후 위치 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 자중에 대한 하중 보상이 가능해지는 피로시험기
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