DE401234C

DE401234C - Verfahren und Einrichtung zum Pruefen der Reibung

Info

Publication number: DE401234C
Application number: DEE29187D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-03-17
Filing date: 1923-03-18
Publication date: 1924-08-27
Also published as: GB202346A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AW 27. AUGUST 1924

REICHS PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

-M 401234 KLASSE 42 k GRUPPE 29

(E 2918] IXj 42k)

Arthur John Hawes Elverson in London.

Verfahren und Einrichtung zum Prüfen der Reibung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. März 1923 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in England vom 17. März 1922 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Prüfen der Reibung zwischen trockenen oder geschmierten Flächen. Der Zweck der Erfindung ist, ein neues Verfahren und eine dazugehörige Einrichtung zu schaffen, um Prüfungsergebnisse bei hohen Geschwindigkeiten unter normalen Arbeitsbedingungen zu erzielen. Bei dem Prüfungsverfahren wird das Gleiten oder der »Slip« zwischen zwei sich drehenden oder hin und her gehenden,- jedoch in Berührung miteinander stehenden Flächen gemessen. Die eine Fläche wird von der anderen angetrieben. Die Messung des »Slip« findet gemäß der Erfindung mittels eines Stroboskopapparates statt, bei dem die die Lichtblitze erzeugenden Einrichtungen zeitlich synchron mit einer der Oberflächen übereinstimmen, so daß der »Slip« durch die scheinbare Abweichung einer der Flächen aus ihrer anscheinend fest-

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stehenden Stellung sichtbar wird. Die Lichtblitze können auch etwas asynchron abgestimmt werden, um den »Slip« durch die relative Bewegung der Flächen sichtbar werden zu lassen, die sich scheinbar mit verringerter Geschwindigkeit bewegen. Die beiden Flächen haben vorzugsweise die Form sich drehender Scheiben mit vorbereiteten Oberflächen, die durch eine vorher bekannte ίο Kraft zusammengedrückt werden. Eine dieser Scheiben (die getriebene Scheibe) ist mit einem Dynamometer verbunden, während die andere Scheibe (die treibende Scheibe) mit einer geeigneten Antriebskraft in Verbindung steht und sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die leicht bestimmt und auch geändert werden kann.

Die durch das Stroboskop erzeugten Lichtblitze stimmen mit der Bewegung der treibenden Scheibe überein, so daß die letztere anscheinend stillzustehen scheint. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß ein kleiner Unterschied in der Periode besteht, so daß die Scheibe sich anscheinend mit geringer Geschwindigkeit dreht. Wenn die Reibung zwischen den beiden Scheiben ihren Grenzwert erreicht hat, dann findet ein »Slip« statt, und dieser Zustand wird unmittelbar durch die relative Bewegung der Scheibe sichtbar und durch das Stroboskop dem Beobachter zugänglich gemacht.

Wenn die Vorrichtung zur Messung des Reibungskoeffizienten zwischen trockenen Flächen von bestimmten Stoffen verwendet wird, so bringt man diese Stoffe auf die Scheiben auf. Wird die Vorrichtung zur Prüfung von Schmiermitteln zwischen vorbereiteten Flächen bestimmter Stoffe angewendet, so wird das Schmiermittel zwischen die Flächen der Scheiben oder die vorbereiteten Oberflächen der Scheiben gebracht. Besondere Einrichtungen sind getroffen, um ein Schmiermittel zwischen den Scheiben mit einer bestimmten Durchflußgeschwindigkeit bei bestimmter Temperatur und bei einem bestimmten Druck zuzuführen. Messungen vergleichender Viskosität können ebenfalls gemacht weiden durch Ablesungen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt:

Abb. ι eine Seitenansicht der zur Ausführung des Verfahrens dienenden Einrichtung, teilweise im Schnitt,

Abb. 2 ist eine Stirnansicht einer Scheibe mit den Öffnungen, durch welche das Schmiermittel zugeführt wird.

Die Vorrichtung besteht aus einer Hauptantriebswelle A, die mit einem Antriebsmotor und einem Geschwindigkeitsmesser gekuppelt ist (nicht dargestellt). Die Vorrichtung ist mit einer Pumpe verbunden, die ein Schmiermittel zu, den zu prüfenden Flächen führt. Die Welle A trägt ein Stroboskop B, das von einem Konsol getragen wird. Es werden in gewissen Zeiteinheiten Lichtblitze erzeugt, die zur Belichtung der zu untersuchenden Scheiben dienen. Das Stroboskop betätigt eine Unterbrechervorrichtung, die in einem elektrischen Stromkreis liegt, der durch einen geeigneten Kondensator und einen Transformator und durch eine Elektronenentladungslampe geschlossen wird. -Diese Lampe erzeugt die Lichtblitze zur Beleuchtung der Scheiben entweder synchron mit der treibenden Scheibe oder mit einem kleinen Zeitunterschied, so daß die treibende Scheibe entweder festzustehen scheint oder sich mit verringerter Geschwindigkeit dreht.

Die Welle A geht durch eine Lagersäule/³ hindurch und trägt an ihren Enden einen Kopf C, der zum Antrieb einer auswechselbaren treibenden Prüfscheibe D dient. Zur Aufnahme der Schubwirkung ist ein Spurzapfenlager vorgesehen. Eine mittlere Scheibe E sitzt in ähnlicher Weise auf einem Kopf F, der auf einer Welle O angeordnet ist, die ihrerseits in einer Lagersäule N ruht. Ein zweiter Kopf V auf dieser Welle trägt ein Spurzapfenlager T, gegen welches sich eine Feder H legt. Diese kann durch eine Mutter / gespannt werden, die ihrerseits auf einer Schraube g angebracht ist. Der Druck zwischen den Scheiben D und E wird durch die Spannung der Feder H geregelt, die ihrerseits von der Einstellung der Mutter / auf ihrer Schraube abhängig ist. Die Mutter / ist mit einer Skalenscheibe K versehen, die mit einer Skala L zusammen arbeitet, um die notwendigen Ablesungen des Druckes zwischen den Scheiben zu ermöglichen.

Die Scheiben D und E sind abnehmbar angeordnet und können durch Scheiben aus anderen Stoffen ersetzt werden, oder sie werden im Falle der Prüfung von trockenen Flächen mit den verschiedenen zu prüfenden Stoffen bedeckt.

Um gesohmierte Oberflächen zu prüfen, wird ein Schmiermittel durch den Kanal a in eine achsiale Bohrung, die in gestrichelten Linien in der Welle A dargestellt ist, zugeführt, darauf gelangt das Schmiermittel durch radiale Kanäle d in die Scheibe D, welche mit Löchern e versehen ist, die parallel zur Achse der Scheibe angeordnet sind, und durch welche das Schmiermittel ausfließt, um dann zwischen den zu prüfenden Flächen einem bestimmten Druck ausgesetzt zu werden. Ein Schutzring Q ist vorgesehen iao und dient zum Auffangen des aus den sich drehenden Scheiben herauskommenden

Schmiermittels, Ferner sitzt an dem Schutzring ein Ablaufrohr b, um das Schmiermittel zu entfernen. Der Schutzring ist entweder aus durchsichtigem Material gefertigt, oder er ist mit Öffnungen versehen, damit die Kanten der Scheiben eingesehen werden können.

Bei der Verwendung der Vorrichtung wird der zwischen den Prüfoberflächen vorhandene Druck bestimmt, und die Scheiben werden mittels der stroboskopischen Lichtblitze beobachtet. Die Geschwindigkeit des Motors wird dann so lange gesteigert, bis die beobachteten Scheiben zueinander eine relative Bewegung ausführen, d. h. bis die Anzeichen dafür eintreten, daß ein »Slip« zwischen den Scheiben stattfindet. Durch die Ablesungen der Geschwindigkeit vom Geschwindigkeitsmesser kann dann festgestellt ao werden, bei welcher Geschwindigkeit für \ einen bestimmten Druck ein »Slip« zwischen j den Scheiben einsetzt. · j

Andererseits kann auch der Motor mit kon- ι stanter Geschwindigkeit angetrieben werden, \ und der Druck wird verändert, bis ein »Slip« ' eintritt. Oder die auf die Welle übertragene | Kraftquelle wird mittels eines geeigneren | Dynamometers gemessen oder auf Grund des | Stromverbrauches eines Elektromotors be- ! rechnet. Die Kanten der Scheiben können ' mit Indexlinien oder anderen Markierungszei- ^! chen versehen sein, um beim Eintreten des »Slips« die Bewegung der Scheiben zueinander deutlich erkennbar zu machen. Die Erfindung kann auch Verwendung finden zur Prüfung von Reibungskupplungen und zum Bestimmen der maximalen Kräfte, die bei verschiedenen Geschwindigkeiten übertragen werden können.

Der Ausdruck »synchrone Lichtblitze« bedeutet im allgemeinen, daß für je eine Umdrehung oder je eine hin und her gehende Bewegung einer der Flächen ein Lichtblitz eintritt. Es können aber auch unter dem Ausdruck »synchrone Lichtblitze« solche verstanden werden, die bei je zwei, drei oder mehreren ganzen Umdrehungen oder Bewegungen der zu beobachtenden Flächen eintreten.

Claims

PATENT-A NSPRÜCHE:

I. Verfahren zur Prüfung der Reibung , zwischen sich drehenden oder hin und her gehenden, miteinander in Berührung stehenden Flächen, dadurch gekennzeichnet, daß der »Slip« zwischen den Flächen, ' von denen die eine durch die andere an- , getrieben wird, durch eine stroboskopische Beleuchtung der Fläche bestimmt wird, deren Lichtblitze synchron mit der Bewegung einer der Flächen .abgestimmt sind, um den »Slip« durch die scheinbare Abweichung einer der Flächen aus einer anscheinend festliegenden Stellung sichtbar zu machen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verwendung gelangenden Lichtblitze etwas asynchron zu einer der Oberflächen abgestimmt werden, um den »Slip« durch die scheinbare Bewegung der Oberflächen gegeneinander, die sich anscheinend mit verringerter Geschwindigkeit bewegen, sichtbar zu machen.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine solche Einrichtung zur stroboskopischen Beleuchtung zwecks Bestimmung der relativen Bewegung zwischen einer sich drehenden oder hin und her gehenden treibenden Fläche und einer in Berührung mit dieser und in gleicher Weise getriebenen Fläche, daß die Lichtblitze des stroboskopischen Apparates mit einer Frequenz eintreten, die in einem bekannten Verhältnis zur Umdrehungszahl einer der Flächen steht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden, je eine Prüfungsfläche tragenden go Scheiben mit einer Kraftquelle gekuppelt ist, die mit Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen versehen ist, während die andere Scheibe mit Einrichtungen ausgerüstet ist, die einen bekannten Druck zwischen den Oberflächen der Scheiben zu erzeugen vermögen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stroboskop mit in Zeiteinheiten erzeugten Lichtblitzen auf der treibenden Welle sitzt oder mit dieser gekuppelt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen getroffen sind, die ein Schmiermittel zwisehen die zu prüfenden Flächen einführen, während sich die Scheiben in Umdrehung befinden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Kanäle, mittels deren das Schmiermittel durch die treibende Welle eingeführt wird, von der aus es durch eine Anzahl von Öffnungen in der treibenden Fläche ausströmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.