DE19921760A1

DE19921760A1 - Measurement of the forces on test bodies to accurately determine the friction force between them when a translational force is applied with improved accuracy obtained by taking into account movement of a supporting base

Info

Publication number: DE19921760A1
Application number: DE1999121760
Authority: DE
Inventors: Johannes Ebrecht
Original assignee: OPTIMOL INSTR PRUEFTECHNIK GMB
Current assignee: OPTIMOL INSTR PRUEFTECHNIK GMB
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-11-16

Abstract

Device has two bodies (10, 11) that move relative to each other and a loading device for application of a normal force (16) to the first of the two bodies. A first sensor produces (8) a signal that is proportional to the force required to hold or move the test body (10) . A base body (2) holds the test body and a second sensor (18) produces a signal representative of movement of the base body. An analysis unit uses the signals from both first and second sensors to produce a measurement of the friction force that takes into account the contribution of the movement of the base body. An Independent claim is made for a procedure for measurement of friction force between two bodies.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zum Messen von Kräften, und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche dazu in der Lage ist, auch kleine Kräfte in schwingenden Systemen zuverlässig zu erfassen.The present invention relates to a method and a pre direction for measuring forces, and in particular a method and a device capable of even small ones Reliable detection of forces in vibrating systems.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft an der Problematik der Messung von Reibung dargestellt.The invention is exemplified by the problem the measurement of friction.

Werden Flächen zweier Körper unter Normalkraftwirkung relativ zueinander bewegt, entsteht Reibung. Dabei hängt die absolute Höhe der Reibkraft einerseits von der aufgebrachten Normalkraft und andererseits von physikalischen und ggf. auch chemischen Eigenschaften der Oberfläche sowie ggf. vom Vorhandensein eines weiteren Mediums, wie z. B. eines Schmiermittels, ab. Auch der üblicherweise als Reibungskoeffizient µ bezeichnete Koeffizient von Reibungskraft und Normalkraft ist von diesen Größen, d. h. also auch von der Normalkraft selbst abhängig. Die in der Tech nik häufig vorausgesetzte Unabhängigkeit des Reibungskoeffizi enten von der Normalkraft gilt nur innerhalb enger Normalkraft bereiche und nur, wenn die physikalischen Oberflächeneigen schaften, wie die Rauheit etc., bestimmten Kriterien genügen.Surfaces of two bodies become relative under the action of normal forces moving towards each other creates friction. The absolute depends Height of the frictional force on the one hand from the normal force applied and on the other hand of physical and possibly also chemical Properties of the surface and, if applicable, the presence of one other medium, such as. B. a lubricant. Also the Coefficient commonly referred to as the coefficient of friction µ of frictional force and normal force is of these sizes, i.e. H. therefore also dependent on the normal force itself. The in the Tech The independence of the coefficient of friction is often assumed The normal force applies only within a narrow normal force areas and only if the physical surface properties properties such as roughness etc. meet certain criteria.

Zur labormäßigen Messung der Reibung werden Meßgeräte einge setzt, bei denen ein erster Prüfkörper unter vorgegebener Nor malkraftbelastung relativ gegenüber einem zweiten Prüfkörper bewegt wird. Der erste Prüfkörper ist mit einer entsprechenden Bewegungseinrichtung verbunden, die z. B. eine oszillierende Bewegung, eine Drehbewegung oder eine schraubenartige Bewegung um vorgegebene Verschiebungswege oder Verschiebungswinkel er möglicht.Measuring devices are used for laboratory-like measurement of the friction sets, in which a first test specimen under specified Nor load relative to a second test specimen is moved. The first test specimen is with a corresponding one Movement device connected to the z. B. an oscillating Movement, a rotary movement or a helical movement by predetermined displacement paths or displacement angles possible.

Der zweite Prüfkörper ist über eine Meßeinrichtung mit einem Basiskörper verbunden, wobei diese Meßeinrichtung die Kraft mißt, die erforderlich ist, um den zweiten Prüfkörper während der Bewegung zu halten.The second test specimen is connected to a measuring device Base body connected, this measuring device the force measures that is required to hold the second specimen during to keep the movement.

Das System arbeitet insbesondere bei höheren Normalkräften zu friedenstellend, es besteht aber das Bedürfnis, die Genauigkeit eines solchen Meßverfahrens und einer solchen Meßeinrichtung insbesondere, aber nicht nur, bei niedrigeren Normalkräften zu verbessern.The system works particularly with higher normal forces Peaceful, but there is a need for accuracy of such a measuring method and such a measuring device especially, but not only, with lower normal forces improve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des An spruchs 1 gelöst.This object is achieved by the subject matter of the To spell 1 solved.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 7.The method according to the invention is the subject of claim 7.

Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred developments of the invention are the subject matter of subclaims.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Möglichkeit einer hochpräzisen Kraft und insbesondere auch einer hochpräzisen Reibungsmessung ermög licht. Es hat sich gezeigt, daß auch bei einem Grundkörper mit einer hohen trägen Masse und trotz der Entkoppelung von Grund körper und zweitem Prüfkörper durch das Meßsystem der Grundkör per zu einer Schwingung angeregt wird, die das Meßergebnis be einflußt. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, diese Schwingung des Grundkörpers zu erfassen und das Meßergeb nis in einer Meßwertverarbeitungseinrichtung so aufzubereiten, daß diese Grundschwingungen bei der Bewertung des Meßergebnis ses mit berücksichtigt werden.By the inventive method and the inventive The possibility of a high-precision force and device in particular also enables a highly precise friction measurement light. It has been shown that even with a base body a high inertial mass and despite the decoupling of the ground body and second test body by the measuring system of the basic body is excited to an oscillation that be the measurement result influences. The solution according to the invention makes it possible to to detect this vibration of the base body and the measurement result processing in a measured value processing device in such a way that these fundamental vibrations when evaluating the measurement result be taken into account.

Es ist somit eine erste Sensoreinrichtung vorgesehen, die die Reibung mißt und eine zweite Sensoreinrichtung, die die Schwin gung des Basiskörpers mißt.A first sensor device is therefore provided which detects the Friction measures and a second sensor device, the Schwin measurement of the base body.

Dies geschieht, in einer besonders zu bevorzugenden Ausführung form, dadurch, daß dieses Grundschwingungssignal, welches ein Störsignal darstellt, vom Nutzsignal substrahiert wird.This is done in a particularly preferred embodiment shape, in that this fundamental signal, which a Interference signal is subtracted from the useful signal.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, die Sensoreinrichtung so zu gestalten, daß die durch die Bewegung des Prüfkörpers verursachten Schwingungen zweidimensional, dreidimensional oder als Überlagerung einer zweidimensionalen und/oder dreidimensionalen Schwingungen mit einer Rotations schwingung erfaßt werden. Einer solchen Erfassung liegt die Überlegung zugrunde, daß sich die Bewegung eines starren Kör pers jeweils als Überlagerung einer Translations- mit einer Ro tationsbewegung darstellen läßt.According to a development of the invention, it is possible To design the sensor device so that the movement vibrations caused by the test specimen in two dimensions, three-dimensional or as a superimposition of a two-dimensional one and / or three-dimensional vibrations with one rotation vibration can be detected. Such a detection lies Consideration that the movement of a rigid body pers as a superposition of a translation with a Ro tion movement can be represented.

Zur Erfassung der Schwingungen kann die Sensoreinrichtung wie folgt gestaltet werden:
Bei einer eindimensionalen Erfassung der Schwingung wird die Sensoreinrichtung vorzugsweise derart am Basiskörper angeord net, daß die Schwingungen in der Richtung erfaßt werden, in die die Antriebsschwingungen erfolgen. Dies bedeutet, daß der Kraftsensor, z. B. ein federbelasteter Kraftsensor oder ein piezoelektrischer Sensor, eine Wegverschiebung in einer Rich tung parallel zur Bewegungsrichtung der Prüfkörper erfaßt. Da bei ist der Sensor vorzugsweise innerhalb einer Symmetrieebene des Basiskörpers in bezug auf die Antriebseinrichtung und die Meßeinrichtung angeordnet. To detect the vibrations, the sensor device can be designed as follows:
In the case of a one-dimensional detection of the vibration, the sensor device is preferably arranged on the base body in such a way that the vibrations are detected in the direction in which the drive vibrations take place. This means that the force sensor, e.g. B. a spring-loaded force sensor or a piezoelectric sensor, a displacement in a Rich direction parallel to the direction of movement of the test specimen. Since the sensor is preferably arranged within a plane of symmetry of the base body with respect to the drive device and the measuring device.

Bei einer zweidimensionalen Erfassung der Schwingungen wird die zweite Sensoreinrichtung vorzugsweise so gestaltet, daß ein er ster Sensor so angeordnet ist, daß er die Schwingungen, wie im vorgenannten Ausführungsbeispiel, in Bewegungsrichtung der An triebseinrichtung erfaßt und ein zweiter Sensor derart, daß er die Schwingungen in einem Winkel von 90° zu dieser ersten Schwingung erfaßt.When the vibrations are recorded in two dimensions, the second sensor device preferably designed so that it ster sensor is arranged so that it the vibrations, as in aforementioned embodiment, in the direction of movement of the drive device detected and a second sensor such that it the vibrations at an angle of 90 ° to this first Vibration detected.

Bei einer solchen Anordnung der zweiten Sensoreinrichtung ist es bevorzugt, auch die erste Sensoreinrichtung, die der Rei bungsmessung dient, derart zu gestalten, daß die Kräfte zweidi mensional und auch hier wieder vorzugsweise einmal in Bewe gungsrichtung der Antriebseinrichtung und einmal vorzugsweise in einem 90°-Winkel quer zur Bewegungsrichtung der Antriebsein richtung erfaßt werden.In such an arrangement the second sensor device is it also prefers the first sensor device that the Rei Exercise measurement is used to design such that the forces two mensional and here again preferably once in Bewe direction of the drive device and once preferably at a 90 ° angle transverse to the direction of motion of the drive direction can be detected.

Bewegt sich die Antriebseinrichtung und die sich bewegenden Prüfkörper in einer horizontalen Ebene, was im Hinblick auf ei nen einfachen Prüfstandsaufbau zu bevorzugen ist, werden auch die zweidimensionalen Schwingungen der Schwingungsmessungen und/oder die Reibungsmessungen in einer horizontalen Ebene durchgeführt. Im folgenden werden diese Messungen als Messungen in x-Richtung und y-Richtung bezeichnet.The drive device and the moving moves Test specimen in a horizontal plane, what with regard to ei A simple test bench setup is preferred, too the two-dimensional vibrations of the vibration measurements and / or the friction measurements in a horizontal plane carried out. The following are these measurements as measurements designated in the x-direction and y-direction.

Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausführungsform der Er findung ist es möglich, zusätzlich zur zweidimensionalen Mes sung in x-Richtung noch eine Messung in einem Winkel von 90° zu den beiden ersten Meßrichtungen vorzunehmen; d. h. bei einer horizontalen Ausrichtung der zweidimensionalen Schwingungsmes sung eine Messung in vertikaler Richtung (z-Richtung). Auch hier wird die vertikale Richtung vorzugsweise bei der Schwin gungsmessung und/oder der Reibungsmessung erfaßt. Dabei ist zu letzterer anzumerken, daß mit einer solchen Sensoreinrichtung auch die auf den Prüfkörper wirkende Belastung jeweils erfaßt werden kann.According to a further preferred embodiment of the Er It is possible to find in addition to the two-dimensional measurement measurement in the x direction at an angle of 90 ° the first two directions of measurement; d. H. at a horizontal alignment of the two-dimensional vibration measurement a measurement in the vertical direction (z direction). Also here the vertical direction is preferred with the Schwin tion measurement and / or the friction measurement. It is too the latter to note that with such a sensor device the load acting on the test specimen is also recorded in each case can be.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die vor stehend erörterten Ausführungsformen mit einer Drehschwingungs messung zu verbinden. Diese wird bei einem zweidimensionalen Meßaufbau in der Weise durchgeführt, daß die Schwingungen in x- und y-Richtung an zwei voneinander entfernten Punkten des Ba siskörpers erfaßt werden können. Aus einer Analyse der Schwin gungen ist es dann möglich, den translatorischen Anteil und den Rotationsanteil in der Meßwertverarbeitungseinrichtung zu be stimmen.According to a particularly preferred embodiment, the are embodiments discussed above with a torsional vibration connect measurement. This is with a two-dimensional Measurement setup carried out in such a way that the vibrations in x and y-direction at two points of the Ba which are at a distance from one another siskörpers can be detected. From an analysis of the Schwin then it is possible to determine the translatory part and the Percentage of rotation in the measured value processing device voices.

Eine entsprechende Analyse ist auch bei dreidimensionalen Mes sungen möglich, wenn hier ebenfalls an zwei entfernten Punkten des Basiskörpers eine jeweils dreidimensionale Schwingungsmes sung durchgeführt wird.A corresponding analysis is also possible with three-dimensional measurements possible, if here too at two distant points of the base body a three-dimensional vibration measurement solution is carried out.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei der Erfassung der Dreh schwingung des Basiskörpers gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform vorzugsweise auch die Drehschwingungen bei der Reibungsmessung erfaßt werden. Dies geschieht, wie bei der Schwingungserfassung des Basiskörpers dadurch, daß an einer Halteeinrichtung einer der beiden Prüfkörper eine entsprechende Messung durchgeführt wird. Auch hier werden dann an zwei von einander entfernten Punkten die Schwingungen in x- und y-Rich tung bzw. in x-, y- und z-Richtung erfaßt und daraus ein Dreh schwingungsanteil errechnet.It should be noted that when recording the rotation vibration of the base body according to that described above Embodiment preferably also the torsional vibrations in the Friction measurement can be detected. This happens as with the Vibration detection of the base body in that at one Holding device one of the two test specimens a corresponding Measurement is carried out. Here too, two of points away from each other the vibrations in x and y rich tion or in the x, y and z directions and a rotation vibration component calculated.

Mit der Möglichkeit, die Schwingung des Basiskörpers ein-, zwei- oder dreidimensional zu erfassen und gegebenenfalls auch die Drehschwingung zu erfassen, kann der Aufbau des Prüfstandes in besonders vorteilhafter Weise an das jeweile Bewegungsprofil der Prüfkörper angepaßt werden. With the ability to turn on the vibration of the base body, to be recorded in two or three dimensions and possibly also The structure of the test bench can detect the torsional vibration in a particularly advantageous manner to the respective movement profile the test specimen can be adjusted.

Ist die Relativbewegung der Prüfkörper eine einfache lineare Translationsbewegung, d. h. nach vorstehender Definition paral lel oder entlang der x-Achse, wird in der Regel auch eine ein dimensionale Erfassung der Schwingungen des Basiskörpers aus reichen.The relative movement of the test specimen is a simple linear one Translation movement, d. H. paral as defined above lel or along the x-axis, is usually also a dimensional detection of the vibrations of the base body pass.

Bei komplexeren Bewegungen des Basisprofils, z. B. bei einer hin- und hergehenden Bewegung eines Stiftes, kann es zweckmäßig sein, die Schwingungen in zwei oder drei Richtungen zu erfas sen.For more complex movements of the base profile, e.g. B. at a back and forth movement of a pen, it can be useful be to detect the vibrations in two or three directions sen.

Bereits bei einer eindimensionalen Erfassung der Schwingungen des Basiskörpers wird die Meßgenauigkeit erheblich verbessert, da die Schwingung des Basiskörpers in die Auswertung des Meßsi gnals einbezogen werden kann.Already with a one-dimensional detection of the vibrations the accuracy of the base body is significantly improved, since the vibration of the base body in the evaluation of the Meßsi gnals can be included.

Eine zusätzliche Verbesserung des Meßergebnisses ist bei der eindimensionalen Schwingungsmessung dadurch möglich, daß eine oder mehrere Kalibrierfunktionen erstellt werden.An additional improvement of the measurement result is at one-dimensional vibration measurement possible that a or several calibration functions can be created.

So ist es möglich, nach Fertigstellung eines Prüfstandes ein Kalibrierprogramm zu absolvieren, bei welchem die mit dem Prüf stand möglichen Messungen, z. B. Messungen mit translatorisch bewegtem Prüfkörper oder Messungen mit rotatorisch bewegten Prüfkörpern simuliert werden. Aus einer zwei- oder dreidimen sionalen Erfassung der Schwingungen, die gegebenenfalls auch an zwei Meßpunkten erfolgen kann, kann festgestellt werden, wie die einzelnen Bestandteile des Prüfstandes sich schwingungs technisch bei den entsprechenden Messungen verhalten.So it is possible to complete a test bench To complete the calibration program, in which the test stood possible measurements, z. B. Measurements with translational moving test specimen or measurements with rotating Test specimens are simulated. From a two or three dimes sional detection of vibrations, which may also be two measurement points can be made, it can be determined how the individual components of the test bench vibrate behave technically in the corresponding measurements.

Die Messung kann sich dabei auf den Basiskörper selbst be schränken, sie kann aber auch andere Schwingungen, z. B. die Schwingungen der Halteeinrichtungen eines der Prüfkörper, die Schwingungen beider Halteeinrichtungen oder auch die Schwingun gen der Prüfkörper ermitteln.The measurement can be on the base body itself restrict, but it can also other vibrations, for. B. the Vibrations of the holding devices of one of the test specimens Vibrations of both holding devices or the vibrations the test specimens.

Als Ergebnis folgt dann eine Reihe von Messergebnissen, die mit der eindimensionalen Schwingungsmessung verglichen werden. Aus einem Vergleich der jeweiligen Schwingungsformen läßt sich dann feststellen, ob für diesen individuellen Prüfstand eine lineare Berücksichtung des Ergebnisses der eindimensionalen Schwin gungsmessung genügt, oder ob gegebenenfalls ein nicht-linearer Zusammenhang zwischen der Bewegung des Basiskörpers einerseits und den gemessenen und bekannten Bewegungen der Prüfkörper ge geneinander und der Schwingungen gegeben ist.The result is a series of measurement results, with the one-dimensional vibration measurement. Out A comparison of the respective forms of vibration can then be made determine whether a linear test for this individual test stand Taking into account the result of the one-dimensional Schwin measurement is sufficient, or whether, if necessary, a non-linear Relationship between the movement of the base body on the one hand and the measured and known movements of the test specimens against each other and the vibrations is given.

Besteht ein solcher nicht-linearer Zusammenhang, so kann dieser bei der Auswertung der Messung berücksichtigt werden, indem ei ne oder mehere Korrekturfunktionen gebildet werden, in die die prüfstandssDezifischen Daten, die für den individuellen Prüf stand gelten und Daten des Prüfprogramms, wie Belastung, Bewe gungsfrequenz der Prüfkörper, Verschiebeweg der Prüfkörper etc., eingehen.If there is such a non-linear relationship, it can be taken into account when evaluating the measurement by ei ne or more correction functions are formed, in which the Test bench-specific data required for the individual test status and data of the test program, such as load, weight frequency of the test specimens, displacement of the test specimens etc., come in.

Alternativ dazu kann auch eine Wertetabelle in Form einer look- up-table abgespeichert werden, in der eine Vielzahl von diskre ten Werten für die Korrektur des Reibungsmeßergebnisses abge speichert werden, die in Abhängigkeit der jeweiligen Eingangs größen der Messung und gegebenenfalls auch der Ausgangsgrößen gestaltet ist.Alternatively, a table of values in the form of a look- can be stored up-table in which a variety of discre values for the correction of the friction measurement result be saved depending on the respective input sizes of the measurement and possibly also the output sizes is designed.

Für die Meßwertauswertung selbst wird, unabhängig von der Art der Messung, vorzugsweise eine mikroprozessorgesteuerte Ein richtung verwendet, der alle Ausgangssignale der Meßeinrichtung zugeführt werden. Falls die Ausgangssignale der Meßwertauswer tung nicht unmittelbar dafür geeignet sind, einer Mikroprozes soreinrichtung zugeführt zu werden, kann eine Vorverarbeitung der Meßsignale, beispielsweise eine Verstärkung, Digitalisie rung etc. stattfinden.For the measured value evaluation itself, regardless of the type the measurement, preferably a microprocessor-controlled one used direction of all output signals of the measuring device be fed. If the output signals of the measured value are not directly suitable for a microprocess Pre-processing can be supplied to the sensor device of the measurement signals, for example an amplification, digitization tion etc. take place.

Vorzugsweise ist die Mikroprozessoreinrichtung mit Ausgabegerä ten, wie einem Bildschirm und/oder einer Druckeinrichtung, z. B. einem Linienschreiber, einem Seitendrucker und derglei chen versehen, um die Meßwerte auszugeben.The microprocessor device is preferably provided with output devices such as a screen and / or a printing device, e.g. B. a line recorder, a page printer and the like Chen to output the measured values.

Weiterhin weist die Mikroprozessoreinrichtung vorzugsweise eine Speichereinrichtung auf, um die Meßergebnisse und das Meßpro gramm abzuspeichern.Furthermore, the microprocessor device preferably has one Storage device on to the measurement results and the Meßpro save grams.

Die Mikroprozessoreinrichtung ist vorzugweise weiterhin so ge staltet, daß sie unmittelbar Befehle ausgeben kann, um den Be trieb des Prüfstandes selbst zu steuern. Dazu gehört die An steuerung der Bewegungseinrichtung, um die vorbestimmte Rela tivbewegung der Prüfkörper zueinander zu erzeugen, und eine An steuerung der Belastungseinrichtung, die vorzugsweise mecha nisch und/oder hydraulisch ausgeführt ist, um die Belastung einzustellen. Gegebenenfalls können in der Belastungseinrich tung und in der Antriebseinrichtung weitere Sensoren vorgesehen sein, durch die die Mikroprozessoreinrichtung prüfen kann, in wieweit voreingestellte Bewegungs- und Belastungswerte mit den tatsächlich erzielten Bewegungs- und Belastungswerten überein stimmen.The microprocessor device is preferably still ge stalt that it can issue commands immediately to the Be drive the test bench itself. This includes the An control of the movement device to the predetermined Rela tivive movement of the test specimens to produce each other, and an control of the loading device, preferably mecha nisch and / or hydraulically designed to the load adjust. If necessary, in the load facility device and further sensors are provided in the drive device by which the microprocessor device can test, in to what extent preset movement and load values with the actually achieved movement and load values voices.

Vorzugsweise ist die Mikroprozessoreinrichtung mit einer Hand habungseinrichtung verbunden, welche es ermöglicht, automatisch einen Prüfkörper vom Prüfstand zu entnehmen bzw. auf den Prüf stand aufzulegen, um somit einen automatischen Prüfkörperwech sel durchzuführen. Wird eine Reibungsmessung mit Fremdstoffen, wie Schmierstoffen, Schneidflüssigkeiten etc. durchgeführt, kann/können zusätzlich eine oder mehrere Ausgabeeinrichtungen für derartige Stoffe von der Mikroprozessoreinrichtung gesteu ert werden.The microprocessor device is preferably with one hand Habungseinrichtung connected, which makes it possible automatically to take a test specimen from the test bench or on the test to hang up in order to automatically change the test specimen sel. If a friction measurement with foreign substances, such as lubricants, cutting fluids etc., can additionally one or more dispensing devices controlled for such substances by the microprocessor device be recognized.

Die vorstehend erörterte Meßeinrichtung ermöglicht es somit, je nach Ausbaugrad, eine vollständig automatisierte Messung von Kräften, und insbesondere von Reibkräften durchzuführen und da bei auch das Schwingungsverhalten des Prüfstandes selbst mit in das Meßergebnis einzubeziehen.The measuring device discussed above thus makes it possible according to degree of expansion, a fully automated measurement of Forces, and especially from frictional forces and there with also the vibration behavior of the test bench itself with in include the measurement result.

Die Reibungsmessung und/oder die Schwingungsmessung kann wei terhin dazu verwendet werden, eine unangemessen hohe Schwingung zu erfassen, die durch eine Oberflächenzerstörung der Prüfkör per bewirkt wird. Dadurch ist es möglich, den Prüfstand in die sen Fällen automatisch abzuschalten bzw. einen Wechsel der Prüfkörper zu veranlassen.The friction measurement and / or the vibration measurement can be white thereafter used to cause an inappropriately high vibration to be detected by a surface destruction of the test specimen is effected by. This makes it possible to test the test bench in the automatically switch off or change the To initiate test specimens.

Soweit in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen von zwei Prüfkörpern die Rede ist, soll dies nicht nur in der Weise verstanden werden, daß lediglich ein Reibkontakt zwischen diesen beiden Prüfkörpern möglich ist. Es ist auch möglich und denkbar, die Prüfkörper derart zu gestalten, daß zwei, drei oder mehr Reibkontakte gleichzeitig möglich sind. Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, den einen oder den an deren Prüfkörper jeweils durch eine Mehrzahl von Prüfkörpern, z. B. zwei, drei, vier oder noch mehr Prüfkörpern zu ersetzen. So ist es z. B. im Rahmen der Erfindung möglich, die Prüfkörper so zu gestalten, daß eine Kugel eine Drehbewegung auf drei an deren Kugeln ausführt, eine Meßanordnung, die üblicherweise als Vier-Kugel-Apparat bezeichnet wird.So far in the present description and in the claims of two test specimens, this should not only be done in the Be understood that only a frictional contact between these two test specimens is possible. It is also possible and conceivable to design the test specimens in such a way that two, three or more friction contacts are possible at the same time. Still is it is also possible within the scope of the invention, one or the other whose test specimens each by a plurality of test specimens, e.g. B. to replace two, three, four or even more test specimens. So it is z. B. possible within the scope of the invention, the test specimen to be designed so that a ball rotates to three whose balls executes a measuring arrangement, which is usually called Four-ball apparatus is called.

Weiterhin wird in der Beschreibung und den Ausführungsbeispie len die Erfindung in der Weise beschrieben, daß ein Prüfkörper festgehalten wird und ein anderer Prüfkörper relativ zu diesem bewegt wird. Es ist auch im Rahmen der Erfindung aber auch mög lich, daß beide oder gegebenenfalls mehr als zwei Prüfkörper relativ zueinander bewegt werden. In diesem Fall erfolgt die Messung der Reibkraft vorzugsweise derart, daß die zur Bewegung der einzelnen Prüfkörper erforderliche Kraft gemessen und aus einer Auswertung dieser Kraftmessung dann die tatsächliche Reibkraft bestimmt wird.Furthermore, in the description and the execution example len the invention described in such a way that a test specimen is held and another test specimen relative to this is moved. However, it is also possible within the scope of the invention Lich that both or possibly more than two test specimens be moved relative to each other. In this case the Measurement of the frictional force preferably such that the movement of the individual test specimens is measured and measured an evaluation of this force measurement then the actual one Frictional force is determined.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vor liegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung eines Ausführungsbeispiels in Zusammenhang mit der Zeichnung. Darin zeigen in schematisierter Weise:Further advantages, features and possible uses of the lying invention emerge from the following Be Description of an embodiment in connection with the Drawing. It shows in a schematic way:

Fig. 1. eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches zur Messung der Reibkraft bei translatorischer Bewegung vorgesehen ist; Fig. 1 is a side view of a first embodiment of the device according to the invention, which is provided for measuring the frictional force with translatory motion;

Fig. 2 eine Aufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a top view of the exemplary embodiment according to FIG. 1;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches für die Messung eines Reibmoments vorgesehen ist; Fig. 3 shows a further embodiment of the invention, which is intended for the measurement of a frictional torque;

Fig. 4 eine Aufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3; FIG. 4 shows a top view of the exemplary embodiment according to FIG. 3;

Fig. 5 eine Schemadarstellung einer Auswerteeinheit zur Aus wertung der Meßergebnisse. Fig. 5 is a schematic representation of an evaluation unit for evaluating the measurement results.

Die Fig. 1 zeigt in einer schematisierten Darstellung ein Aus führungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung von Reibkräften, wobei dieses Ausführungsbeispiel dafür vorge sehen ist, die Reibkraft zwischen zwei sich translatorisch zu einander bewegenden Prüfkörpern zu messen. Fig. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of the device according to the invention for measuring frictional forces, this exemplary embodiment being provided for measuring the frictional force between two test specimens which are translatory to one another.

Die Prüfanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist auf eine Grundplatte 1 aufgebaut, die z. B. eine schwere Stahl platte, Steinplatte oder dergleichen sein kann.The test arrangement according to the embodiment of FIG. 1 is built on a base plate 1 which, for. B. a heavy steel plate, stone slab or the like.

Auf dieser Grundplatte 1 ist der Basiskörper 2 angeordnet, der vorzugsweise eine möglichst hohe Masse haben soll. Der Basis körper ist z. B. aus Stahl, aus einer sonstigen Eisen enthal tenden Legierung, aus einer kein Eisen enthaltenden Metallegie rung oder aus Stein oder dergleichen gefertigt. Es ist eben falls möglich, den Basiskörper aus mehreren Materialien hetero gen zusammenzusetzen.On this base plate 1 , the base body 2 is arranged, which should preferably have the highest possible mass. The base body is z. B. made of steel, from another iron containing alloy, from a metal alloy containing no iron or made of stone or the like. It is also possible, if possible, to assemble the base body heterogeneously from several materials.

Der Basiskörper ist, was durch die gestrichelt dargestellten Schrauben 3a, 3b angedeutet ist, mit der Grundplatte ver schraubt.The base body is, what is indicated by the dashed screws 3 a, 3 b, screwed ver with the base plate.

An der Oberseite des Basiskörpers ist mittels einer Klemm schraube 5 eine Kopfplatte 7 zur Aufnahme eines Prüfkörpers be festigt. Zwischen der Kopfplatte 7 und dem Basiskörper befindet sich ein Sensor 8, welcher durch eine nur schematisch angedeu tete Leitung 9 mit der Meßwertverarbeitungseinrichtung (in Fig. 1 nicht gezeigt) verbunden ist.At the top of the base body 5, a head plate 7 for receiving a test specimen is fastened by means of a clamping screw 5 . Between the head plate 7 and the base body there is a sensor 8 which is connected to the measured value processing device (not shown in FIG. 1) by a line 9 which is only indicated schematically.

Ein erster oder unterer Prüfkörper 10 steht mit einem zweiten oder oberen Prüfkörper 11 im Kontakt.A first or lower test specimen 10 is in contact with a second or upper test specimen 11 .

Dabei wird der untere Prüfkörper 10 durch die Kopfplatte 7 und eine Klemmschraube 12 in seiner Position gehalten.The lower test specimen 10 is held in its position by the head plate 7 and a clamping screw 12 .

Der Prüfkörper 11, im vorliegenden Fall als Kugel oder Zylinder dargestellt, ist durch eine (nicht dargestellte) Antriebsein richtung in Richtung der Pfeile 15a, 15b bewegbar und wird durch eine (nicht dargestellte) Belastungseinrichtung in Rich tung des Pfeiles 16 belastet. The test specimen 11 , shown in the present case as a ball or cylinder, is movable by a (not shown) Antriebsein direction in the direction of arrows 15 a, 15 b and is loaded by a (not shown) loading device in the direction of arrow 16 .

An einer Seitenwand des Basiskörpers 2 ist ein Schwingungssen sor 18 angeordnet, der über eine Leitung 19 mit der (nicht dar gestellten) Meßwertverarbeitungseinrichtung verbunden ist.On a side wall of the base body 2 , a Schwingungssen sensor 18 is arranged, which is connected via a line 19 to the (not shown) measured value processing device.

Im folgenden wird die Funktion dieses Ausführungsbeispiels er läutert:
Die Kopfplatte 7 ist derart über die Klemmschraube 5 und den Sensor 8 mit dem Grundkörper 2 verbunden, daß eine in Richtung der Pfeile 15a, 15b wirkende Kraft durch den Kraftsensor 8 auf genommen wird.The function of this exemplary embodiment is explained below:
The head plate 7 is connected via the clamping screw 5 and the sensor 8 to the base body 2 in such a way that a force acting in the direction of the arrows 15 a, 15 b is absorbed by the force sensor 8 .

Während des Meßbetriebes wird der Meßkörper 11 unter Wirkung einer Normalkraft in Richtung der Pfeile 15a, 15b bewegt. Dabei entsteht zwischen dem ersten Prüfkörper 10 und dem zweiten Prüfkörper 11 eine Reibkraft, deren Wirkrichtung parallel zur Richtung der Pfeile 15a, 15b und der Bewegungsrichtung jeweils entgegengesetzt ist.During the measuring operation, the measuring body 11 is moved under the action of a normal force in the direction of the arrows 15 a, 15 b. This creates a frictional force between the first test specimen 10 and the second test specimen 11 , the direction of action of which is parallel to the direction of the arrows 15 a, 15 b and the direction of movement.

Diese Reibkraft wird durch den Sensor 8 aufgenommen und der entsprechende Meßwert an die Meßwertverarbeitungseinrichtung geleitet.This frictional force is recorded by the sensor 8 and the corresponding measured value is sent to the measured value processing device.

Gleichzeitig wird durch den zweiten Sensor 18 die Bewegung des Basiskörpers erfaßt und ebenfalls der Meßwertverarbeitungsein richtung zugeleitet.At the same time, the movement of the base body is detected by the second sensor 18 and also fed to the measured value processing device.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist insbesondere dafür vorgesehen, die Gleitreibung oder, bei ent sprechender Bewegungssteuerung auch die Haft-Gleitreibung zwi schen zwei Prüfkörpern zu messen. Das Ausführungsbeispiel kann aber auch in gleicher Weise so gestaltet werden, daß sich der obere Prüfkörper 11 rollend auf dem unteren Prüfkörper 10 be wegt, so daß die Rollreibung gemessen wird. Dies kann wiederum durch verschieden geformte Prüfkörper, B. Kugel, Zylinder, tonnenförmigen Prüfkörper, geschehen, so daß unterschiedliche Formen vermessen werden können.The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is particularly intended to measure the sliding friction or, with appropriate movement control, the static sliding friction between two test specimens. The embodiment can also be designed in the same way so that the upper test specimen 11 is rolling on the lower test specimen 10 be so that the rolling friction is measured. This can in turn be done by differently shaped test specimens, such as spheres, cylinders, barrel-shaped test specimens, so that different shapes can be measured.

Der obere Prüfkörper kann auch eine sphärische Fläche sein, die mit einem entsprechendem Mechanismus auf dem unteren Prüfkörper hin- und hergehend abgewälzt wird.The upper test specimen can also be a spherical surface with a corresponding mechanism on the lower test specimen is rolled back and forth.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 wird nun ein zweites Aus führungsbeispiel der Erfindung beschrieben, welches für die Messung einer rotierenden Relativbewegung vorgesehen ist.With reference to FIGS. 3 and 4, a second exemplary embodiment of the invention will now be described, which is provided for the measurement of a rotating relative movement.

Der Einfachheit halber werden hier für gleiche oder ähnliche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet, wie bei den Fig. 1 und 2.For the sake of simplicity, the same reference numerals are used for the same or similar parts as in FIGS. 1 and 2.

Auch hier wird ein Basiskörper 2 verwendet, der mit Schrau ben 3a, 3b mit einer Grundplatte 1 verbunden.Here, too, a base body 2 is used, which is connected to a base plate 1 by screws 3 a, 3 b.

An einem Aufnahmeblock 30 ist ein drehbarer Teller 31 befe stigt, in den ein scheibenartiger Prüfkörper eingelegt ist. Auch hier ist ein Sensor 18 vorgesehen, der die Schwingungen des Basiskörpers mißt.On a receiving block 30 , a rotatable plate 31 is BEFE Stigt, in which a disc-like test specimen is inserted. A sensor 18 is also provided here, which measures the vibrations of the base body.

Die Funktion dieses Ausführungsbeispiels ist wie folgt:The function of this embodiment is as follows:

Der Drehteller 31 wird durch eine (nicht gezeigte) Antriebsein richtung in Rotation versetzt. Dabei kann die Rotation gleich förmig sein, es kann aber auch eine hin- und hergehende, d. h. schwingende Drehbewegung sein. The turntable 31 is rotated by a (not shown) Antriebsein direction. The rotation can be of the same shape, but it can also be a reciprocating, ie oscillating rotary movement.

In den Drehteller wird eine Prüfscheibe eingelegt, die drehfest mit dem Drehteller verbunden ist.A test disk is inserted into the turntable, which is non-rotatable is connected to the turntable.

Auf die Prüfscheibe wird, in gleicher Weise wie beim Ausfüh rungsbeispiel gemäß Fig. 1, ein Prüfkörper, z. B. eine Kugel, ein Zylinder mit seiner Stirnfläche, ein Zylinder mit seiner Mantelfläche oder dergleichen gedrückt und dadurch eine Reibung zwischen den beiden Prüfkörpern bewirkt. Das entstehende Reib moment wird durch (einen nicht dargestellten) Kraftsensor ge messen und der Auswerteeeinheit zugeführt.On the test disk is, in the same way as in the example embodiment shown in FIG. 1, a test specimen, for. B. a ball, a cylinder with its end face, a cylinder with its outer surface or the like, thereby causing friction between the two test specimens. The resulting friction torque is measured by a force sensor (not shown) and fed to the evaluation unit.

Die Belastungseinrichtung ist so gestaltet, daß der oberer Prüfkörper auf verschiedenen Radien der Prüfscheibe aufgesetzt werden kann. Dadurch können die Relatativbewegungen zwischen dem Prüfkörper und der Prüfscheibe verändert werden. Wird der obere Prüfkörper genau in der Mitte, d. h. in der Rotati onsachse der Scheibe aufgesetzt, kann eine reine Bohrreibung gemessen werden.The loading device is designed so that the upper Test specimens placed on different radii of the test disk can be. This allows the relative movements between the test specimen and the test disk are changed. Will the upper test specimen exactly in the middle, d. H. in the rotati on the axis of the disc can be a pure drilling friction be measured.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 wird nun ein Ausführungsbei spiel der erfindungsgemäßen Meßwertverarbeitungseinrichtung er läutert.With reference to FIG. 5, an exemplary embodiment of the measured value processing device according to the invention is explained.

Die Meßwertverarbeitungseinrichtung besteht aus einem Mikropro zessor 50, der einen Speicher 51 aufweist und mit Ein- /Ausgabeeinrichtungen 53 verbunden ist.The measured value processing device consists of a microprocessor 50 which has a memory 51 and is connected to input / output devices 53 .

Diese Ein-/Ausgabeeinrichtungen können z. B. ein Monitor sein, eine Tastatur, eine Maus, ein Drucker und dergleichen.These input / output devices can e.g. B. be a monitor a keyboard, a mouse, a printer, and the like.

Die Mikroprozessoreinrichtung ist mit einem ersten Sensor 55, einem zweiten Sensor 56 und einem dritten Sensor 57 verbunden. The microprocessor device is connected to a first sensor 55 , a second sensor 56 and a third sensor 57 .

Weiterhin ist die Mikroprozessoreinrichtung mit einer Warnein richtung verbunden, die schematisch als Lampe 60 dargestellt ist.Furthermore, the microprocessor device is connected to a warning device, which is shown schematically as lamp 60 .

Zunächst wird ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem der Sensor 55 und die Warneinrichtung 60 entfällt.First, a first embodiment is described in which the sensor 55 and the warning device 60 are omitted.

Bei diesem ersten (und einfachsten) Ausführungsbeispiel stellt Sensor 56 den Reibkraftsensor gemäß Bezugszeichen 8 in Fig. 1 und Sensor 57 den Schwingungssensor 18 dar.In this first (and simplest) embodiment, sensor 56 represents the friction force sensor according to reference number 8 in FIG. 1 and sensor 57 represents the vibration sensor 18 .

Die beiden Sensoren sind (schematisch) mit dem Mikroprozes sor 50 verbunden, wobei, soweit erforderlich, Signalverarbei tungseinrichtungen zwischengeschaltet sind, in denen ein analo ges Signal verstärkt und digitalisiert wird.The two sensors are (schematically) connected to the microprocessor 50 , signal processing devices being interposed, if necessary, in which an analog signal is amplified and digitized.

Der Mikroprozessor 50 wird durch ein Programm gesteuert, wel ches im Speicher 51 abgelegt ist.The microprocessor 50 is controlled by a program which is stored in the memory 51 .

Während der Messung werden dem Mikroprozessor 50 die Meßsignale der Sensoren 56 und 57 zugeführt. Dabei entspricht das Sensor signal 56 einer bestimmten Reibkraft, während das Sensorsi gnal 57 einem bestimmten Bewegungsimpuls entspricht. Diese Be wegungen entstehen durch die Schwingungen, welche durch die hin- und hergehende Bewegung des oberen Prüfkörpers auf dem un teren Prüfkörper hervorgerufen werden. Wird, wie beim Ausfüh rungsbeispiel 1 und 2, die Reibkraft in horizontaler Richtung gemessen, ist für die Auswertung des Ergebnisses des Sensors 57 die horizontale Wegkomponente maßgebend. Diese Wegkomponente wird der bekannten Wegänderung des oberen Prüfkörpers in bezug auf den unteren Prüfkörper überlagert und daraus eine Korrektur des Reibkraftsignals abgeleitet. During the measurement, the measurement signals from sensors 56 and 57 are fed to microprocessor 50 . The sensor signal 56 corresponds to a certain friction force, while the sensor signal 57 corresponds to a certain movement pulse. These movements are caused by the vibrations caused by the reciprocating movement of the upper test specimen on the lower test specimen. If, as in the case of exemplary embodiments 1 and 2 , the frictional force is measured in the horizontal direction, the horizontal displacement component is decisive for evaluating the result of the sensor 57 . This path component is superimposed on the known path change of the upper test specimen with respect to the lower test specimen and a correction of the friction force signal is derived therefrom.

Bei einem zweitem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich ein Sen sor 55 vorgesehen, der die Bewegung des oberen Prüfkörpers 11 mißt. Durch dieses Signal ist es dann möglich, unmittelbar ein Summensignal aus der Bewegung des oberen Prüfkörpers 55 und aus der durch die Schwingung hervorgerufenen zusätzlichen Bewegun gen des Basiskörpers und damit des unteren Prüfkörpers zu er mitteln und nach einer vorgegebenen Korrekturfunktion in der Messung zu berücksichtigen.In a second exemplary embodiment, a sensor 55 is additionally provided, which measures the movement of the upper test body 11 . This signal then makes it possible to immediately determine a sum signal from the movement of the upper test body 55 and from the additional movements of the base body and thus of the lower test body caused by the vibration, and to take them into account in the measurement after a predetermined correction function.

Die Sensoren 56 und 57 können, wie in der allgemeinen Beschrei bung dargelegt, auch zweidimensional gestaltet sein, d. h. die Schwingungsbewegung in x-Richtung (parallel zur Bewegungsrich tung in horizontal gemäß den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 3, sowie in y-Richtung (horizontal und senkrecht zur x- Richtung) gemessen.As explained in the general description, the sensors 56 and 57 can also be designed in two dimensions, ie the oscillatory movement in the x direction (parallel to the direction of movement in the horizontal direction according to the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 3) and in the y direction ( measured horizontally and perpendicular to the x direction).

Dadurch kann die zusätzliche Komponente in y-Richtung, die durch eine mögliche Schwingung des Basiskörpers hervorgerufen wird, erfaßt und bei der Rechnung ebenfalls berücksichtigt wer den.This allows the additional component in the y direction, the caused by a possible vibration of the base body is recorded and also taken into account in the calculation the.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel stehen die Sensoren 56 und 57 jeweils für zwei 2-dimensional messende Sensoren, die die Schwingungen des Basiskörpers nach den Fig. 1 bis 4 in x-Richtung und y-Richtung (gemäß vorstehender Definition) mes sen. Dabei sind die 2-dimensionalen Sensoreinreichtungen 56, 57 voneinander beabstandet angeordnet. Durch die Auswertung der Bewegungssignale in der Mikroprozessoreinrichtung 50 kann dar aus die Gesamtbewegung des Basiskörpers abgeleitet werden.In a further exemplary embodiment, the sensors 56 and 57 each stand for two 2-dimensional measuring sensors which measure the vibrations of the base body according to FIGS . 1 to 4 in the x-direction and y-direction (according to the above definition). The 2-dimensional sensor submissions 56 , 57 are arranged at a distance from one another. The overall movement of the base body can be derived from this by evaluating the movement signals in the microprocessor device 50 .

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Sensoren 55 und 56 dazu verwendet, um die Bewegung des Basiskörpers an zwei Punkten in drei Dimensionen, d. h. in x- und y-Richtung gemäß vorstehender Definition und in einer z-Richtung, senkrecht zur x- und y-Ebene gemessen. Aus einer solchen Messung kann dann die Gesamtbewegung des Basiskörpers abgeleitet werden.In a further exemplary embodiment, the sensors 55 and 56 are used to detect the movement of the base body at two points in three dimensions, ie in the x and y direction as defined above and in a z direction, perpendicular to the x and y Level measured. The total movement of the base body can then be derived from such a measurement.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform, die mit den vorste henden Ausführungsformen kombiniert werden kann, wird mit einem Sensor 55 die Belastungskraft, mit dem Sensor 56 die Reibkraft und mit dem Sensor 57 die Bewegung des Basiskörpers jeweils (eindimensional, 2-dimensional oder 3-dimensional) an einem oder zwei Punkten) gemessen.According to an alternative embodiment, which can be combined with the above embodiments, the loading force is measured with a sensor 55 , the friction force with sensor 56 and the movement of the base body with sensor 57 (one-dimensional, 2-dimensional or 3-dimensional). measured at one or two points).

Aus einer solchen Messung ist abzuleiten, welchen Einfluß die Schwingungen der Prüfeinrichtung und insbesondere die Schwin gung des Basiskörpers auf die jeweilige Belastung haben. Auch in diesem Fall kann man die Reibkraft in Bezug auf die tatsäch liche Bewegung der beiden Prüfkörper und die tatsächliche Bela stung ermitteln.From such a measurement it can be deduced what influence the Vibrations of the test facility and in particular the Schwin base body to the respective load. Also in this case you can see the frictional force in relation to the actual movement of the two test specimens and the actual load determine.

Die Meßergebnisse werden über die Ausgabeeinrichtung 53 darge stellt. Dabei kann je nach Meßanforderung ein Mittelwert der Reibung ausgegeben werden oder aber Momentanwerte, z. B. in vorbestimmten Zeitabständen ermittelt und ausgedruckt werden. Dabei ist es möglich, zwischen zwei zeitlichen Meßabständen ei ne Mittelwertbildung, beispielsweise durch eine Integration über mehrere Zwischenmeßpunkte oder dergleichen durchzuführen, so daß eine numerische Filterung des Meßergebnisses entsteht.The measurement results are provided via the output device 53 Darge. Depending on the measurement requirement, an average value of the friction can be output or instantaneous values, e.g. B. can be determined and printed out at predetermined time intervals. It is possible to carry out a mean value formation between two temporal measuring intervals, for example by integration over several intermediate measuring points or the like, so that numerical filtering of the measurement result is produced.

Claims

1. Device for measuring the force and in particular for measuring the friction, which is caused by the relative movement of at least one first and at least one second test body against each other, with
a loading device for applying a normal force to this first and / or this second and / or possibly further test specimens,
Holding devices for holding these test specimens,
a movement device for generating a relative movement of the test specimens against one another,
a first sensor device which outputs signals which are representative of the force required to hold and / or move the test specimens,
a base body, which supports these holding devices,
a second sensor device is also provided, which outputs signals which is a measure of the movement of this base body, and
a measured value processing device, which averages from these signals of this first sensor device and these signals of this second sensor device, which takes into account the influence of the movements of this base body when determining the force or the friction.

2. Device according to claim 1, characterized in that this second sensor device has a first sensor points, which measures in a first direction (x direction), so like a second sensor in a perpendicular to it Direction (y-direction) measures.

3. Device according to claim 2, characterized in that this sensor device has a third sensor, which is perpendicular in a third direction (z-direction) to the first and second direction.

4. The device according to at least one of claims 2 or 3, characterized in that this second sensor device has a first sensor group, which on a first Point or area of the base body measures, as well as a two te sensor group, which at a second point or Be realm of the basic body that measures from this first point or area is spaced.

5. The device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that at least a third and ge if necessary, a further sensor device is provided are what the burden and / or the movement of the he most and / or second and / or any other test specimen measures.

6. The device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the relative movement between this first test specimen and this second test specimen Movement sequence is that of a group of movement ab is selected, which is a pure translational movement movement, a pure rotational movement, a pure rolling motion a mixed roll-slide movement (rolling movement), includes a mixed rotation and translation movement.

7. Method for measuring a force, and in particular for measuring the friction between a first test specimen and a second test specimen and / or further test specimens with the following method steps:
Applying a load to these test specimens, by means of which these test specimens are pressed against one another, where these test specimens are supported from a common base body;
Generating a relative movement between these test specimens by means of a drive device;
Measuring the force required to move the test specimens against each other;
Measurement of the natural vibrations of the base body;
Supplying the measurement results of the force measurement and the vibration measurement to a measurement processing device;
Evaluating the measured values of the friction measurement taking into account the result of the vibration measurement;
Output of the measurement result.