JP2011095056A - 摺動性評価方法及び摺動試験装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動モータ15を運転すると、クランクピン26が点P1〜点P4のように旋回する。すると、棒状部材27が想像線で示すように移動し、結果、移動側テスト材12は矢印(1)のように往復直線移動する。点P1−点P2−点P3の移動を「前進移動」とすれば、点P3−点P4−点P1の移動は「後進移動」となる。そして、点P1及び点P3で「停止」する。すなわち、前進−停止−後進−停止−前進・・・の如く不等速の直線往復運動が実施される。電力測定部54は、アンペア(A)×電圧(V)=電力(W)の演算を行う。電力量演算部55は、電力に時間の要素を加えて演算し、電力量(Ws)を出力する。
【効果】摺動性を、摩擦係数ではなく、消費電力量で評価する。
【選択図】図3
Description
この状態で上部の駆動装置(5)により回転保持体(3)を回し、試験材料(1)に試験材料(2A、2B)を摺接させ、摩耗させる。駆動装置(5)で付与するトルクはトルク検出器(4)で検出する。
上方の回転軸(3a)に対して、下方のシリンダ(9)の軸が傾く可能性のある構造であるため、球面支持部(15)のような傾斜調整機構が不可欠となり、結果、装置の構造が複雑となり、装置は大型で高価なものとなる。
一方、例えば、シリンダユニットは、直線運動が基本であって、且つ、前進、停止、後進、停止、前進・・・が繰り返される。このような不等速直線運動に対する摩擦係数を、従来の摩擦試験装置では求めることはできない。
しかし、産業機械においては、不等速直線運動が行われる摺動部は数多くある。
この工程に並行して、前記テスト材移動機構での移動速度を変化させる、若しくは前記移動側テスト材に付与する荷重を変化させる、又は前記潤滑油の種類を変えながら、前記電動モータで消費される電力を測定し、電力量を求める工程と、
この工程で得られた電力量の変化が、前記移動速度の変化若しくは前記荷重の変化又は前記潤滑油の種類の変更に相関があるか否かにより、摺動性の良否を判定する工程と、からなることを特徴とする。
移動側テスト材は、静止側テスト材に載せるだけでよい。すなわち、静止側テスト材の心に移動側テスト材の心が自動的に合致するため、心合わせ機構を別途準備する必要はない。したがって、摺動試験装置が簡単になり、一層の小型化が可能となる。
油路や油溝は、移動側テスト材に設けるタイプと、静止側テスト材に設けるタイプと、両テスト材に設けるタイプの3タイプが想定される。
静止側テスト材と移動側テスト材のうちで、移動側テスト材は心合わせが不要であるため、交換が容易である。
すなわち、移動側テスト材であれば、油路や油溝を任意の形状に設定することができ、実験の多様化が容易に図れる。
図1に示されるように、摺動試験装置10は、静止側テスト材11に載せた移動側テスト材12を往復移動させる装置であり、高さ調節可能なアジャスターAjで支持され静止側テスト材11を支える矩形平板状の機台13と、この機台13上に設けられ移動側テスト材12を往復移動させるテスト材移動機構14と、このテスト材移動機構14の駆動源である電動モータ15と、この電動モータ15で消費する電力を測定する電力測定部(詳細後述)を主要素とする装置である。
水平方向の作用力は、コロ37、37及び縦溝36、36を介して伝達され、中継部材17は水平に往復移動される。
一方、中継部材17がクロスメンバー31に対して、相対的に上下動する場合は、縦溝36に沿ってコロ37が移動するため、中継部材17の相対的上下動が規制されない。
すなわち、潤滑油供給手段38は、静止側テスト材11と移動側テスト材12との間に潤滑油を供給する役割を果たし、潤滑油タンクを備える潤滑油ポンプ41と、この潤滑油ポンプ41から加圧された潤滑油を導き出す潤滑油ホース42と、この潤滑油ホース42に介設され潤滑油の流量を監視する流量計43及び流量を制御する弁44と、移動側テスト材12の内部に設けられている油路39とからなる。
図2は移動側テスト材の底面図であり、(a)に示すように、矩形底面の移動側テスト材12に1本の油路39を設けて、底面45へ潤滑油を供給するようにする。
図3に示すように、ACコネクタ51及びハーネス52を介して取り込んだ電力は、制御部53で制御された後に電動モータ15に供給される。制御部53では、電動モータ15の回転速度、運転、停止を制御する。
点P1−点P2−点P3の移動を「前進移動」とすれば、点P3−点P4−点P1の移動は「後進移動」となる。そして、点P1及び点P3で「停止」する。すなわち、前進−停止−後進−停止−前進・・・の如く不等速の直線往復運動が実施される。
図4に示すように、電動モータ15はモータ軸21が下へ延びる形態で設けられているため、機台13の上面からH1だけ上方にモータケース57が置かれる。
摺動試験装置10を油槽59に沈めても、油面61からH2だけ上方にモータケース57が置かれるため、電動モータ15のモータケース57に潤滑油が侵入するという不具合は起こらない。なお、図4では油槽59が潤滑油供給手段となる。
また、図1での潤滑油供給手段38で、少量の潤滑油を供給しながら実施する実験は、境界潤滑領域実験となる。この境界潤滑領域実験と流体潤滑領域実験との間が混合潤滑領域実験となる。
したがって、本発明の摺動試験装置10で、ストライベック曲線での境界潤滑領域実験と混合潤滑領域実験と流体潤滑領域実験が、実施可能となる。
この点、コロ37が1個であれば、このコロ37を中心にして、雌側部材37が、上下移動に加えて、回転も可能となり、雌側部材35の自由度が大いに高まる。
しかし、本発明によれば、自在継手33の存在により、実験は支障なく続けられる。
従来の摩耗試験装置では、静止側テスト材と移動側テスト材との心合わせに複雑な機構を採用していたが、本発明ではその必要がない。
結果、図4や図1に示すように、摺動試験装置10は単純な構造となり、装置の小型化が容易に達成できる。
先ず、図3に示す電力測定部54に、微少時間a(ms)に1回の割合で、電圧と電流を取り込み、電圧×電流=電力の算式により、電力(W)を得る。得られた電力の波形図の一例は、図5(a)に示される通りである。
周知の通り、消費電力量は、消費される電力と、消費した時間の積で演算される。
すなわち、微少時間a(ms)での消費電力量は、b×a/1000(Ws)となる。
後進についても同様である。
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
機台の縦横寸法:283mm×450mm
摺動ストローク:50mm
移動側テスト材:底面の縦横寸法:75mm×75mm
ウエイト:20N(ニュートン)/1個
電動モータ:減速比10:1の減速機構を備えた最高3000rpmのサーボモータ
電動モータの出力軸:最高300rpm
電力測定部:日置電気製メモリーハイコーダ8855
サンプリング時間:1ms
潤滑油の有無:有り(潤滑条件は、図9を除いて、全実験で同一)。
電動モータの速度設定:80rpm(毎分回転数)、150rpm
荷重の設定:20N(ニュートン)、100N、180N
往復の数:4.5往復(前進5+後進4)
先ず、80rpmと20Nとの組合せ条件下で、4.5往復の実験を行った。
そして、図6に示すように、第1前進→第1後進→第2前進→第2後進→・・・→第5前進までの電力波形が電力測定部により得られた。得られた電力波形を図5で説明した手順で演算させ、電力量D1〜D9を得た。9個の電力量を算術平均して平均消費電力量Daveを得た。このDaveは、次の表1の第2行第2欄に示すように、7.3Wsであった。速度と荷重との組合せ条件を変更して、表1に示す平均消費電力量(Ws)を得た。
平均消費電力量は、荷重に一次比例すると考えられる。すると、150rpmで曲線が上に凸であるため、予想より平均消費電力量が増えていることになる。80rpmの曲線より150rpmの曲線の方が、摺動性が悪いことが分かる。
そこで、150rpmについては、潤滑油の種類や粘度を変更することや、テスト材の材質、形状、表面あらさを変更するなどの修正を加えて、曲線を直線に近づける必要がある。
平均消費電力量は、速度を上げると減少する傾向にあり、20Nと180Nは、その傾向が認められる。一方、100Nではその傾向が乏しいので、100Nについては、潤滑油の種類や粘度を変更することや、テスト材の材質、形状、表面あらさを変更するなどして、再度、実験を行うことが推奨される。
潤滑油は、E種、F種、J種の三種類を検討する。
図9に示すように、E種の潤滑油を用いて、4.5往復の実験を実施する。この際に、第1前進での消費電力量はE1、第1後進での消費電力量はE2、第2前進での消費電力量はE3・・・第5前進での消費電力量はE9であった。
同じく、J種の潤滑油で、第1前進での消費電力量J1、第1後進での消費電力量J2、第2前進での消費電力量J3・・・第5前進での消費電力量J9を得た。
消費電力量で判断すると、F種が良く、J種が悪いことになるが、F種はばらつきが大きい。そこで、ばらつきの度合いを検討する。
この観点から、三種の潤滑油のうち、J種が最良と判断できる。
この工程に並行して、前記テスト材移動機構での移動速度を変化させる、若しくは前記移動側テスト材に付与する荷重を変化させる、又は前記潤滑油の種類を変えながら、前記電動モータで消費される電力を測定し、電力量を求める工程と、
この工程で得られた電力量の変化が、前記移動速度の変化若しくは前記荷重の変化又は前記潤滑油の種類の変更に相関があるか否かにより、摺動性の良否を判定する工程と、からなる。
Claims (4)
- 電動モータを駆動源とするテスト材移動機構により移動側テスト材を往復移動させ、このような移動側テスト材を、潤滑油を介して静止側テスト材に摺接させる工程と、
この工程に並行して、前記テスト材移動機構での移動速度を変化させる、若しくは前記移動側テスト材に付与する荷重を変化させる、又は前記潤滑油の種類を変えながら、前記電動モータで消費される電力を測定し、電力量を求める工程と、
この工程で得られた電力量の変化が、前記移動速度の変化若しくは前記荷重の変化又は前記潤滑油の種類の変更に相関があるか否かにより、摺動性の良否を判定する工程と、からなることを特徴とする摺動性評価方法。 - 静止側テスト材の上面が水平になるようにして前記静止側テスト材を固定する機台と、この機台に設けられ前記静止側テスト材に載せた移動側テスト材を往復移動させるテスト材移動機構と、前記移動側テスト材に載せられるウエイトと、前記静止側テスト材と前記移動側テスト材との間に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、前記機台に設けられ前記テスト材移動機構を駆動する電動モータと、この電動モータで消費される電力を測定する電力測定部と、得られた電力を電力量に換算する電力量換算手段とからなることを特徴とする摺動試験装置。
- 前記移動側テスト材と前記ウエイトとの間に中継部材が挟まれ、この中継部材は、水平方向でのテスト材移動機構の作用力を伝達し且つ前記中継部材の上下移動を許容する自在継手を介して前記テスト材移動機構に連結されていることを特徴とする請求項2記載の摺動試験装置。
- 前記潤滑油供給手段は、前記移動側テスト材の底面に設けられる油溝と、前記移動側テスト材内に設けられ一端が前記油溝に繋がる油路とを含んでいることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の摺動試験装置。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS512671A (ja) * | 1974-06-26 | 1976-01-10 | Nippon Steel Corp | |
JPS5481889A (en) * | 1977-12-13 | 1979-06-29 | Toshiba Corp | Frictional force testing apparatus |
JPS5529380B1 (ja) * | 1971-01-30 | 1980-08-02 | ||
JPS628543U (ja) * | 1985-07-01 | 1987-01-19 | ||
JPS6210649U (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-22 | ||
JPH0317547U (ja) * | 1989-07-03 | 1991-02-21 | ||
JPH03114045U (ja) * | 1990-03-07 | 1991-11-22 | ||
JPH1026581A (ja) * | 1996-07-11 | 1998-01-27 | Nippon Soken Inc | 摩擦摩耗試験機 |
JPH11142311A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-05-28 | Toyota Motor Corp | 焼き付き試験方法及び焼き付き試験装置 |
-
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5529380B1 (ja) * | 1971-01-30 | 1980-08-02 | ||
JPS512671A (ja) * | 1974-06-26 | 1976-01-10 | Nippon Steel Corp | |
JPS5481889A (en) * | 1977-12-13 | 1979-06-29 | Toshiba Corp | Frictional force testing apparatus |
JPS628543U (ja) * | 1985-07-01 | 1987-01-19 | ||
JPS6210649U (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-22 | ||
JPH0317547U (ja) * | 1989-07-03 | 1991-02-21 | ||
JPH03114045U (ja) * | 1990-03-07 | 1991-11-22 | ||
JPH1026581A (ja) * | 1996-07-11 | 1998-01-27 | Nippon Soken Inc | 摩擦摩耗試験機 |
JPH11142311A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-05-28 | Toyota Motor Corp | 焼き付き試験方法及び焼き付き試験装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102768208A (zh) * | 2012-07-16 | 2012-11-07 | 清华大学 | 一种测量超滑状态时接触区微观形貌及组分的装置 |
CN102768208B (zh) * | 2012-07-16 | 2014-06-25 | 清华大学 | 一种测量超滑状态时接触区微观形貌及组分的装置 |
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