DE934609C - Waage zum Messen der Grenzschichtstabilitaet von Schmiermitteln - Google Patents

Description

• Waage zum Messen der Grenzschichtstabilität von Schmiermitteln Zusatz zum Patent 932277 Man kennt Geräte zum Prüfen von Schmiermitteln, bei denen der Reibungswiderstand zwischen einem umlaufenden Zapfen und einem diesen umsch.ließenden Prüfring mit Hilfe einer Waage gemessen wird. Die Erfindung gestaltet diese bekannten Geräte so aus, daß die nach dem Hauptpatent 932 277 vorinuenmenden Messungen einwandfrei und in einfacher Weise durchgeführt werden können. In dem Hauptpatent ist ein Verfahren beansprucht, bei dem in einer Lagerprüfmaschine mi.t frei liegendem Zapfen der Ölfilm sowohl im auslaufenden Bereich als auch dann wieder beim Start (= Bewegungsbeginn) in der Form beobachtet wird, daß nach einem unveränderlich festgelegten Fahrschema der Grenzphasenfilm durch abklingende Gleitbewegung von 1000 mm/Sek. bis 1/soooo mm/Sek. herab dynamisch beansprucht, dann in Ruhe gesetzt und nach einer einheitfich festgelegten Wartezeit wieder mit sehr geringer Start-Gleitgeschwindigkeit von t/soooo ooomm/S ek. bewegt wird, wobei die Auslaufreibungswerte und die Anlaufreibungswerte (= Widerstand bei Bewegungsbeginn) als Funktion des Druckes, der Temperatur und der Werkstoffpaarung gemessen werden. Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Durchführung dieses Meßverfahrens, bei dem für den Antrieb des Zapfens ein stufenlos regelbares Getriebe vorgesehen ist, das die Zapfenwelle zwangläufig über eine mit dieser umlaufende schwere Masse antreibt und eine Verminderung der Gleitgeschwindigkeit auf sehr kleine Beträge, z. B. t/50000 mm/Sek., ermöglicht.
• Die weiteren Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung erläutert werden.
• In dieser zeigt Fig. I das Gerät nach der Erfindung im Schnitt in Richtung der Antriebswelle, Fig. 2 in Aufsicht auf die Stirnseite der Prüfeinrichtung und Fig. 3 eine in dem Gerät benutzte Kreuzpfanne.
• Ein Prüfzapfen I wird mittels eines Schnellverschlusses 2I kraftschlüssig von der hohlen Zapfenantriebswelle 2 gehalten und in außerordentlich langsame Drehung versetzt. Die Drehbewegung ist, wie im Hauptpatent beschrieben, zwischen t/r mm/Sek. bis 1/50000 mm/Sek. durchfahrbar. Die Zapfenantriebsweile 2 trägt an ihrem anderen Ende eine sehr schwere Masse 3, die als Schwingungsdämpfer wirkt''Im Gebiet außerordentlich geringer Gleitgeschwindigkeiten (Schleichgeschwindigkeiten) treten, je nach Ölart, Belastung und Werkstoffpaarung, Rattererscheinungen auf, welche durch den Schwingungsdämpfer 3 als Zitterbewegungen in die Meßvorrichtung übertragen werden und nicht im Antriebs system verlorengehen dürfen.
• Auf dem Prüfzapfen I steckt ein Lagerprüfring 4, der aus einem der jeweiligen Prüfaufgabe entsprechenden Material hergestellt ist. Der Prüfzapfen 1 kann von innen her mittels einer Heizpatrone 19 so temperiert werden, daß eine gesteuerte Berührungstemperatur zwischen Prüfzapfen 1 und Prüflagerring 4 herrscht. Die gesteuerte Berührungstemperatur ist notwendig, damit man die in dem Hauptpatent dargestellten Isothermen der Grenzphasenschicht messen kann.
• Der Lagerprüfring4 ist auswechselbar im Lagergehäuse 5 befestigt und gegen Verdrehung durch das Ölrohr 6 gesichert.
• Der Prüfzapfen I wird über den Lagerprüfring 4 durch ein Stahlband 7 belastet, welches einerseits um das Lagergehäuse 5 und andererseits um einen Halbrund-Fdrmkörper 8 gleichen Durchmessers gelegt ist und dort gehalten wird.
• Der Halbrund-Formkörper 8 trägt in seiner Mitte eine Keilschneide 9, die, an ihrer Spitze genauestens einstellbar, sich ständig im Mittelpunkt des Umfassungskreises befindet. Die Keilschneideg liegt auf einer Kreuzpfanne IO derart, daß die Belastung I5, die in Form von Gewichten auf den Belastungsarm II gebracht wird, über die Schneide I2 dieses Belastungsarmes kraftschlüssig wirkt.
• Der Belastungsarm II ist mit einer Schneide I3 in einer Pfanne am Gestell 14 gelagert.
• Das Lagergehäuse 5 trägt den Waagebalken I6, der somit kardanisch aufgehängt und, genauestens austariert, alle Änderungen der Reibung als Druckänderungen über die Biegefeder 18 auf die Meßuhr 17 überträgt oder über ein Registriergerät (in der Abbildung nicht dargestellt), beispielsweise einen Lichtpunkt-Linienschreiber, direkt ablesbar anzeigt.
• Der Antrieb des Prüfzapfens I erfolgt über eine Verzahnung 22 durch ein entsprechend den Prüfbedingungen bis auf Schleichgeschwindigkeiten von t/tmm/Sek. bis 1/50000 mm/Sek. regelbares Getriebe 23.
• Durch das Gerät können in bisher unbekannter Genauigkeit die bei kleinsten Geschwindigkeiten auftretenden Stoß- und Rattererscheinungen gemessen werden. Diese Werte sind besonders interessant und wichtig, weil sie abhängig von der Werkstoffpaarung sind und einen guten Einblick in das Verhalten der Werkstoffe geben. Bei bekannten Werkstoffeigenschaften kann man ferner das Verhalten des Schmiermittels in der Grenzschicht beim Anlaufen oder Auslaufen des Prüfzapfens genau ermitteln. Mit dem Gerät kann man aber auch bei entsprechend höherer Umlaufzahl des Zapfens das Reibungsverhalten des Schmierstoffes im Gebiet der reinen Flüssigkeitsreibung und bei den Übergangszuständen messen. Das Gerät ist somit vielseitig brauchbar und ermöglicht bisher nicht bekannte Einblicke in die durch Schmiermittel und Werkstoffpaarung bedingten Verhältnisse bei Gleitvorgängen.
• PATENTANSPRCHE: I. Waage zum Messen der Grenzschichtstabilität von Schmiermitteln zwischen einem umlaufenden Zapfen und einem Prüfring od. dgl. gemäß Patent 932 277, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb des Zapfens (I) ein stufenlos regelbares Getriebe (23) angeordnet ist, das die Zapfenweile (2) zwangläufig über eine mit dieser umlaufende schwere Masse (3) antreibt und eine Verminderung der Gleitgeschwindigkeit auf sehr kleine Beträge, z. B. t/50000 mm/Sek., ermöglicht.

Claims (1)

1. 2. Waage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das den Prüfring (4) tragende Lagergehäuse (5) mit einem Stahlband (7) od. dgl. kardanisch aufgehängt und über eine Kreuzpfanne (I0) durch eine Belastungsvorrichtung, z. B. einen zweiarmigen Hebel (11) mit einem veränderlichen . Belastungsgewicht (I5), mit der gewünschten Lagerbelastung belastet ist.

   3. Waage nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Lagergehäuse (5) ein im Gleichgewicht befindlicher Waagebalken (I6) angeordnet ist, der mit einem Arm über eine den Laststufen anpaßbare Biegefeder (I8) auf eine Meßdose (I7) wirkt, die die Meßwerte an ein Anzeigegerät oder einen Druck-Zeit-Schreiber leitet.

   4. Waage nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Heiz- oder Kühlvorrichtung (19, 20) in einer Bohrung des Prüfzapfens (I) und einen Temperatur-Zeit-Schreiber, der den Temperaturverlauf am Zapfen (I) während des Versuchs anzeigt.

   5. Waage nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Olzuführungsrohr (6) in der unbelasteten Zone des Prüfrings (4), das gleichzeitig als Verdrehungssicherung des Prüfrings (4) gegen das Lagergehäuse (5) dient.

   6. Waage nach Anspruch I bis 5, gekennzeichnet durch einen Schnellverschluß zwischen dem Prüfzapfen (I) und der Antriebswelle (2), z. B. in Form eines durch einen Zuganker (2I) zu betätigenden Backenfutters in der hohlen Antriebswelle (2).

   Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 181 477, 3I6 827, 383 589, 375 246.