CZ19925U1 - Zarízení pro testování opotrebení polymerních materiálu - Google Patents

Zarízení pro testování opotrebení polymerních materiálu Download PDF

Info

Publication number
CZ19925U1
CZ19925U1 CZ200921134U CZ200921134U CZ19925U1 CZ 19925 U1 CZ19925 U1 CZ 19925U1 CZ 200921134 U CZ200921134 U CZ 200921134U CZ 200921134 U CZ200921134 U CZ 200921134U CZ 19925 U1 CZ19925 U1 CZ 19925U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
test
electric motor
rotor
blade
arm
Prior art date
Application number
CZ200921134U
Other languages
English (en)
Inventor
Manas@David
Pata@Vladimír
Manas@Miroslav
Original Assignee
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíne
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univerzita Tomáše Bati ve Zlíne filed Critical Univerzita Tomáše Bati ve Zlíne
Priority to CZ200921134U priority Critical patent/CZ19925U1/cs
Publication of CZ19925U1 publication Critical patent/CZ19925U1/cs
Priority to DE201020005855 priority patent/DE202010005855U1/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/56Investigating resistance to wear or abrasion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/44Resins; Plastics; Rubber; Leather
    • G01N33/442Resins; Plastics

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

Zařízení pro testování opotřebení polymemích materiálů
Oblast techniky
Technické řešení se týká zařízení pro testování opotřebení polymemích materiálů. Protože zkoušky opotřebení pneumatik (běhounů) jsou časově i ekonomicky velmi náročné (provádí se s hotovými pneumatikami na zkušebnách nebo přímo v terénu při jízdních zkouškách) je snaha nalézt takovou metodu a zařízení, při níž by bylo možné velmi rychle (řádově v minutách) a na malých vzorcích testovat opotřebení s cílem navzájem tak porovnávat jednotlivé druhy směsí.
Dosavadní stav techniky
V gumárenské praxi se velmi Často setkáváme s problémem opotřebení pryžových dílů. Některé formy opotřebení, zejména opotřebení běhounu plášťů pneumatik, jsou svým charakterem velmi podobné obrábění. Běhoun pláště je ta část pneumatiky, která zabezpečuje styk vozidla s vozovkou a přímo se podílí na přenosu hnací síly. U plášťů pneumatik osobních i nákladních automobilů, pohybujících se po běžných komunikacích je opotřebení běhounu charakterizováno jejich obrušivostí. Běhoun dané pneumatiky umístěné na vozidle je vystaven brousicímu účinku vozov15 ky, po které se právě pohybuje.
U pneumatik pohybujících se v těžkých terénních podmínkách, ale i u dopravních pásů pro dopravu sutin a kamení a dalších silně namáhaných pryžových částí je však mechanismus opotřebení zcela odlišný. Ostré hrany kamínků, kamenů a terénních nerovností postupně vyřezávají (vytrhávají) části běhounu, což je možné chápat jako určitý mechanismus obrábění. Je zde určitá podobnost např. s frézováním, i když za zcela specifických podmínek. Mechanismus opotřebení běhounů pneumatik pracující v těžkých terénních podmínkách se odborně nazývá Chip - Chunk efekt a lze jej s určitým zjednodušením považovat za „obrábění“ pryžového povrchu.
Vzhledem k tomu, že zkoušky opotřebení jsou v praxi realizovány většinou na hotových výrobcích v provozních podmínkách, mají dlouhodobý charakter a jsou z těchto důvodů také velmi nákladné. Proto je snaha nalézt takové zkušební zařízení, na němž by bylo možné testovat opotřebení velmi rychle (v minutách) a na malých vzorcích.
Takovým zařízením je např. zařízení pro testování Chip - Chunk efektu podle patentu USA č. 4 144 740. Je tvořeno rotorem k upnutí zkušebního tělesa ve tvaru kotoučku a nad ním umístěným kyvně uloženým ramenem nesoucím na svém volném konci zkušební břit ve spodní poloze ramene dopadající na povrch zkušebního kotoučku. Otáčky pohonu rotoru jsou zde konstantní, stejně tak jako zdvih ramena, který je vyvozen otáčející se vačkou.
Je zřejmé, že právě tato neměnnost parametrů zkoušky je zřejmým nedostatkem stávajícího zařízení. Chybí zde možnost změny otáček zkušebního tělesa (simulující např. různou pojezdovou rychlost automobilu) i možnost změny energie dopadu břitu daná nastavením výšky zdvihu výkyvného ramena, popř, s tím související frekvence dopadu břitu na obvod zkušebního tělesa.
Podstata technického řešení
Zařízení pro testování opotřebení polymemích materiálů (Chip - Chunk efekt) podle předloženého technického řešení je, obdobně jako zařízení stávající, tvořeno rotorem k upnutí zkušebního kotoučku a nad ním umístěným kyvně uloženým ramenem nesoucím na svém volném konci zkušební břit ve spodní poloze ramena dopadající na povrch zkušebního kotoučku.
Podstata technického řešení spočívá v tom, že rameno je jedním svým koncem otočně uloženo na čepu a na druhém konci má umístěn zkušební břit. V oblasti mezi oběma těmito konci se rameno k vyvození zdvihu dotýká nebo je spojeno s pístní tyčí pneumatického válce s nastavitelnou výškou zdvihu. Elektromotor pohonu rotoru se zkušebním tělesem je vybaven statickým měničem kmitočtů k regulaci otáček.
- 1 Q1 19925 Ul
Zkušební břit je s výhodou zhotoven z keramické břitové destičky pro řezné nástroje.
Pro snazší a objektivnější vyhodnocování testu může být oblast dopadu zkušebního břitu na zkušební těleso prostorem snímaným dvojicí kamerových systémů.
Rotor se zkušebním tělesem a konec ramena se zkušebním břitem mohou být s výhodou uloženy v těsné skříni opatřené ve spodní části sběračem ústícím do násypky váhy.
Elektromotor pohonu rotoru může být doplněn subsystémem měřiče spotřeby energie v průběhu testu na bázi průběžného odečtu vstupního proudu elektromotoru.
Ovládací ventil pneumatického válce a statický měnič kmitočtů elektromotoru pohonu rotoru pak mohou být spojeny s elektronickou řídicí jednotkou.
ío Zařízení pro testování opotřebení polymemích materiálů podle předloženého technického řešení vykazuje v porovnání s doposud známým zařízením následující přínosy a zdokonalení:
- možnost změny energie dopadu zkušebního břitu regulací výšky zdvihu výkyvného ramena (proměnlivý zdvih pístu, posunutí polohy zdvihacího pístu), resp. změnou hmotností ramena (použití závaží),
- možnost změny otáček elektromotoru rotoru se zkušebním tělesem využitím statického měniče kmitočtů (simuluje např. různou pojezdovou rychlost nákladního automobilu),
- možnost změny frekvence dopadu keramického břitu na obvod zkušebního tělesa,
- možnost průběžného měření spotřeby energie v průběhu testu opotřebení,
- možnost změny polohy testovacího břitu při testování radiálního a tangenciálního dopadu,
- možnost kontinuálního měření úbytku hmotnosti (vážením odebíraného materiálu),
- díky elektronickému řízení je proces stabilní a zároveň velmi flexibilní ve vztahu k požadovaným změnám podmínek testu. Je zde také možnost Časování náběhu a ukončení testu opotřebení (test začíná při dosažení požadovaných otáček).
Přehled obrázků na výkrese
K bližšímu objasnění podstaty technického řešení přispívá přiložený výkres, kde představuje:
obr. 1 schéma základních funkčních součástí zařízení pro testování opotřebení polymemích materiálů, obr. 2 celkové schéma příkladného provedení zařízení pro testování opotřebení polymemích materiálů.
Příklad provedení technického řešení
Zařízení pro testování opotřebení polymemích materiálů (Chip - Chunk efekt) v příkladném provedení - viz obr. 1 je tvořeno rotorem 4 k upnutí zkušebního tělesa 5 tvaru kotoučku a nad ním umístěným kyvné uloženým ramenem 1 nesoucím na svém volném konci zkušební břit 3, který ve spodní poloze ramena I dopadá na povrch zkušebního kotoučku 5.
Rameno 1 je jedním koncem otočně uloženo na čepu 6 a na druhém konci má umístěn zkušební břit 3. V oblasti mezi oběma těmito konci se rameno i k vyvození zdvihu dotýká neboje spojeno s pístní tyčí pneumatického válce 2 s nastavitelnou výškou zdvihu.
Pracovní válec je v příkladném provedení zásobovaný přímo ovládaným ventilem EVK 3120 firmy SMC.
Elektromotor pohonu rotoru 4 se zkušebním tělesem 5 je vybaven statickým měničem kmitočtů k regulaci otáček. Tímto řešením odpadá nutnost redukce otáček převodovkou a je zabezpečena
-2177« Ul regulace otáček prakticky od 0 do max hodnoty. Pro pohon byl v příkladném provedení použit konkrétně elektromotor typu 4AP80 - 6s a statický měnič kmitočtů typu Alitivar 08.
Zkušební břit 3 je zhotoven z keramické břitové destičky pro řezné nástroje. Konkrétně se jedná o břitovou destičku pro řezné nástroje typu TNGN 220608, která má při úpravě zbroušením vytvořeny tři řezné břity s úhlem 60°.
Oblast dopadu zkušebního břitu 3, na zkušební těleso 5 je prostorem snímaným dvojicí kamerových systémů 7. Funkční součásti zařízení, konkrétně rotor 4 se zkušebním tělesem 5 a konec ramena i se zkušebním břitem 3 jsou uloženy v těsné skříni 8 opatřené ve spodní části sběračem 9 ústícím do násypky váhy. Vážení odebíraného materiálu tak dává možnost kontinuálního ío měření úbytku hmotnosti testovaného vzorku.
Elektromotor pohonu rotoru 4 je doplněn subsystémem měřiče spotřeby energie v průběhu testu na bázi průběžného odečtu vstupního proudu elektromotoru. Do motoru, točícího hřídelí bez další zátěže (naprázdno), je při konstantním napětí 220 V dodáván proud, který se při zátěži hřídele úměrně zvýší. Při zatížení je nutno zachovat výkon motoru a jelikož se napětí nemění, zvýší se proud, Měřením proudu motoru, při konstantním napětí, lze tedy sledovat výchylku jeho zatížení. Naměřené hodnoty je možné zaznamenat a pomocí vzorce vypočítat zdánlivý výkon motoru a tak je možné vidět, jak se výkon mění. Z naměřených hodnot je též patrné, že rozdílné vzorky testované pryže kladou při obrábění (zaboření keramického hrotu) rozdílný odpor, který se projeví na měřeném proudu. Tak je možno vzájemně srovnávat testované vzorky.
Ovládací ventil pneumatického válce 2 a statický měnič kmitočtů elektromotoru pohonu rotoru 4 jsou spojeny s elektronickou řídicí jednotkou. V konkrétním příkladném provedení je proces řízen řídicí jednotkou FESTO typ FEC - FC20/10W.

Claims (6)

  1. NÁROKY NA OCHRANU
    1. Zařízení pro testování opotřebení polymemích materiálů (Chip - Chunk efekt), tvořené 25 rotorem k upnutí zkušebního kotoučku a nad ním umístěným kyvné uloženým ramenem nesoucím na svém volném konci zkušební břit ve spodní poloze ramena dopadající na povrch zkušebního kotoučku, vyznačující se tím, že rameno (1) je jedním koncem otočně uloženo na Čepu (6), na druhém konci má umístěn zkušební břit (3) a v oblasti mezi oběma těmito konci se dotýká nebo je spojeno s pístní tyčí pneumatického válce (2) s nastavitelnou výškou zdvihu
    30 a dále že elektromotor pohonu rotoru (4) se zkušebním tělesem (5) je vybaven statickým měničem kmitočtů k regulaci otáček.
  2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zkušební břit (3) je zhotoven z keramické břitové destičky pro řezné nástroje.
  3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že oblast dopadu zkušebního břitu
    35 (3), na zkušební těleso (5) je prostorem snímaným dvojicí kamerových systémů (7).
  4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeho základní funkční součásti, zejména rotor (4) se zkušebním tělesem (5) a konec ramena (1) se zkušebním břitem (3) jsou uloženy v těsné skříni (8) opatřené ve spodní části sběračem (9) ústícím do násypky váhy.
  5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektromotor pohonu rotoru (4) 40 je doplněn subsystémem měřiče spotřeby energie v průběhu testu na bází průběžného odečtu vstupního proudu elektromotoru.
    -3CZ 19925 Ul
  6. 6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ovládací ventil pneumatického válce (2) a statický měnič kmitočtů elektromotoru pohonu rotoru (4) jsou spojeny s elektronickou řídicí jednotkou.
CZ200921134U 2009-04-21 2009-04-21 Zarízení pro testování opotrebení polymerních materiálu CZ19925U1 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ200921134U CZ19925U1 (cs) 2009-04-21 2009-04-21 Zarízení pro testování opotrebení polymerních materiálu
DE201020005855 DE202010005855U1 (de) 2009-04-21 2010-04-19 Einrichtung für die Verschleißprüfung von Polymerwerkstoffen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ200921134U CZ19925U1 (cs) 2009-04-21 2009-04-21 Zarízení pro testování opotrebení polymerních materiálu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ19925U1 true CZ19925U1 (cs) 2009-08-17

Family

ID=40986382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ200921134U CZ19925U1 (cs) 2009-04-21 2009-04-21 Zarízení pro testování opotrebení polymerních materiálu

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ19925U1 (cs)
DE (1) DE202010005855U1 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109269928B (zh) * 2018-10-19 2024-05-14 青岛科技大学 一种轮胎磨耗试验机及其检测方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144740A (en) 1978-05-01 1979-03-20 The B. F. Goodrich Company Testing apparatus and method for measuring cutting, chipping and abrasion resistance

Also Published As

Publication number Publication date
DE202010005855U1 (de) 2010-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100533115C (zh) 一种橡胶磨耗测试设备
US11067489B2 (en) Device for measuring rubber wear
CN104729943B (zh) 一种胎面胶磨耗测试设备
CN103353403B (zh) 用于汽车悬架测试的六维并联试验台
CN201107248Y (zh) 振动摩擦磨损试验机
WO2016174940A1 (ja) 引っ掻き摩耗試験装置および方法
CN203350048U (zh) 用于汽车悬架测试的六维并联试验台
JP4963978B2 (ja) ゴム摩耗試験機、および、それを用いたタイヤトレッド用ゴムの摩耗試験方法
US20170284915A1 (en) Wear Test Device and Method
CN201004038Y (zh) 一种橡胶磨耗测试设备
CN103207120B (zh) 沥青旋转剪切蠕变及重复蠕变回复试验装置及方法
CN105445180A (zh) 一种路面抗滑性能的测试装置及其测试方法
CN107907438B (zh) 一种用于检测及评定粗集料磨耗及磨光性能的设备及方法
JP2014190945A (ja) ゴム摩耗試験方法及びゴム摩耗試験装置
CN104749060B (zh) 一种胎面胶磨耗测试方法
CN114061986A (zh) 一种橡胶磨耗测试方法
CN104749061B (zh) 一种短纤维径向取向胎面胶磨耗连续式测试设备
CZ19925U1 (cs) Zarízení pro testování opotrebení polymerních materiálu
CN207570950U (zh) 一种用于检测及评定粗集料磨耗及磨光性能的设备
CN109269928A (zh) 一种轮胎磨耗试验机及其检测方法
CN204556427U (zh) 一种胎面胶磨耗测试设备
KR20050043455A (ko) 트레드 시편 마모 시험장치
Chathura et al. A novel method to measure abrasion of solid tires
CN204359624U (zh) 一种水泥混凝土路面用抗磨耗性能简易测试装置
CN204359636U (zh) 一种沥青混合料水稳定性评价装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20090817

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20130412

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20160330

MK1K Utility model expired

Effective date: 20190421