JP2023084792A - Friction test device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潤滑油に添加する添加剤の配合割合を把握するための摩擦試験装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a friction test apparatus for grasping the mixing ratio of additives added to lubricating oil.
炭化水素系合成潤滑油であるPAO(Poly-Alpha-Olefins:ポリ-α-オレフィン)は、様々な機器の潤滑油として用いられている。このような潤滑油に対して、例えばオレイン酸等の添加剤を添加することにより摩擦係数を小さくして、摩擦性能を向上させることが知られている。 PAO (Poly-Alpha-Olefins), which is a hydrocarbon-based synthetic lubricating oil, is used as a lubricating oil for various devices. It is known to add an additive such as oleic acid to such a lubricating oil to reduce the coefficient of friction and improve the friction performance.
添加剤は潤滑油と比較し高価である場合が多いため、潤滑油に添加する添加剤の配合割合は必要最低限としたい。しかし、添加する添加剤の配合割合が低すぎると良好な摩擦性能が得られない場合がある。また、必要以上に添加剤を添加するとかえって摩擦係数が大きくなってしまう場合もある。そのため、潤滑油に添加する添加剤の配合割合には最適な範囲がある。 Since additives are often more expensive than lubricating oils, the mixing ratio of additives added to lubricating oils should be kept to a minimum. However, if the blending ratio of the additive to be added is too low, good friction performance may not be obtained. Moreover, if the additive is added more than necessary, the coefficient of friction may rather increase. Therefore, there is an optimum range for the mixing ratio of the additive added to the lubricating oil.
しかし、潤滑油と添加剤には様々な種類があり、潤滑油と添加剤の組み合わせ毎に最適な配合割合を決定しなければならない。 However, there are various types of lubricating oils and additives, and the optimum mixing ratio must be determined for each combination of lubricating oils and additives.
例えば、特許文献1には、ベース潤滑油に性能強化剤を第2の流体として注入して攪拌して再循環するシステムにおいて、システム条件パラメータを直接的又は間接的に測定して、測定されたシステムパラメータからベース潤滑油に加えるべき第2の流体の量を計算するようにしたシステムが開示されている。 For example, in US Pat. No. 6,200,000, a system condition parameter is directly or indirectly measured in a system in which a base lubricating oil is injected with a performance enhancer as a second fluid and then stirred and recirculated, and the measured A system is disclosed for calculating from system parameters the amount of secondary fluid to be added to the base lubricant.
上述した特許文献1に開示されたシステムは実際のエンジン運転条件下等において、ベース潤滑油に加える第2の流体の量を調整しようとするものであり、ベース潤滑油に加えるべき第2の流体の量をどのように計算するかの具体的な方法は開示されていない。そのため、この特許文献1に開示されたシステムにおいて、ベース潤滑油に配合する第2の流体の最適な配合割合を得るためには、ベース潤滑油に加える第2の流体の量を様々に変化させる必要がある。
The system disclosed in the above-mentioned
このように従来では、潤滑油に対する添加剤の最適な配合割合を決定する際には、予め異なる配合割合で添加剤を潤滑油に添加した複数の試験油を準備して、それぞれの試験油に対して摩擦試験を実施して、その試験結果に基づいて最適な配合割合を決定していた。しかし、摩擦試験を行う場合、その試験結果には繰り返し誤差が含まれるため、1つの試験油に対して複数回の試験を繰り返し行う必要がある。また、摩擦試験では試験片の摩耗状態、試験片のばらつき、試験片どうしのあたり具合等により、試験回数が増加するに応じて様々な誤差が発生し得る。そのため、1組の潤滑油と添加剤の組み合わせにおける最適配合割合を決定するためだけでも、配合割合を変化させた試験油の数に繰り返し試験回数を乗じた数の摩擦試験が必要となり、潤滑油の開発期間と開発費用を増加させる要因となっている。 In this way, conventionally, when determining the optimum blending ratio of an additive to a lubricating oil, a plurality of test oils in which additives are added to the lubricating oil at different blending ratios are prepared in advance, and each test oil Friction tests were conducted on these materials, and the optimum mixing ratio was determined based on the test results. However, when a friction test is performed, it is necessary to repeatedly perform a plurality of tests on one test oil because the test results contain repeatable errors. Moreover, in the friction test, various errors may occur as the number of tests increases due to the state of wear of the test pieces, variations in the test pieces, contact between the test pieces, and the like. Therefore, even in order to determine the optimum blending ratio in one set of lubricating oil and additive combination, the number of friction tests obtained by multiplying the number of test oils with different blending ratios by the number of repeated tests is required. It is a factor that increases the development period and development cost of the product.
本発明の目的は、潤滑油に添加する添加剤の最適な配合割合を、少ない試験回数で把握することが可能な摩擦試験装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a friction test apparatus capable of ascertaining the optimum mixing ratio of additives to be added to a lubricating oil with a small number of tests.
本発明の摩擦試験装置は、循環流路内の潤滑油を循環させる循環ポンプと、
前記循環流路内の潤滑油に対して、摩擦性能を変化させる添加剤を、単位時間当たり一定の注入量で連続的に注入する注入機構と、
前記注入機構により添加剤が注入された後の潤滑油を前記循環流路内において攪拌する攪拌部と、
前記循環流路内において循環している潤滑油を貯留する油槽と、
前記油槽内に貯留された潤滑油を用いて、前記注入機構による添加剤の注入開始からの時間経過に応じた摩擦係数の変化を連続的に測定する測定部とを備えている。
The friction test device of the present invention includes a circulation pump that circulates lubricating oil in a circulation channel,
an injection mechanism that continuously injects an additive that changes friction performance into the lubricating oil in the circulation channel at a constant injection amount per unit time;
a stirring unit that stirs the lubricating oil after the additive has been injected by the injection mechanism in the circulation flow path;
an oil tank for storing lubricating oil circulating in the circulation flow path;
a measuring unit that continuously measures changes in the coefficient of friction with the lapse of time from the start of injection of the additive by the injection mechanism, using the lubricating oil stored in the oil tank.
本発明では、潤滑油を循環ポンプにより循環流路内において循環させた状態で、注入機構により添加剤を時間あたり一定の注入量で連続的に注入しつつ、添加剤が注入された潤滑油を攪拌部により攪拌し、油槽内で測定部により摩擦試験を連続的に行って摩擦係数の変化を記録する。そのため、本発明によれば、試験開始からの経過時間と記録された摩擦係数の変化から、潤滑油に対する添加剤の最適な配合割合を把握することが可能となる。 In the present invention, in a state in which the lubricating oil is circulated in the circulation channel by the circulation pump, the additive is continuously injected by the injection mechanism at a constant injection amount per time, and the lubricating oil into which the additive is injected is injected. The oil is stirred by the stirrer, and the friction test is continuously performed by the measuring part in the oil tank to record the change of the friction coefficient. Therefore, according to the present invention, it is possible to grasp the optimum mixing ratio of the additive to the lubricating oil from the elapsed time from the start of the test and the recorded change in the friction coefficient.
また、本発明の摩擦試験装置の他の態様では、前記注入機構を、シリンジ内に格納された添加剤をプランジャにより押し出すことにより添加剤を単位時間当たり一定の注入量で潤滑油に対して連続的に注入するシリンジポンプとするようにしてもよい。 Further, in another aspect of the friction test apparatus of the present invention, the injection mechanism is configured such that the additive is continuously injected into the lubricating oil at a constant injection amount per unit time by pushing out the additive stored in the syringe with a plunger. A syringe pump for direct injection may be used.
シリンジポンプは少量の液体を単位時間当たり一定の注入量で注入するのに適しており、この態様の本発明によれば、添加剤を一定の注入量で正確に潤滑油に対して注入することが可能となる。 The syringe pump is suitable for injecting a small amount of liquid at a constant injection amount per unit time, and according to this aspect of the present invention, the additive can be accurately injected into the lubricant at a constant injection amount. becomes possible.
また、本発明の摩擦試験装置の他の態様では、前記注入機構を、前記循環流路内を循環する潤滑油の総体積の10000分の1以上かつ100分の1以下の体積の添加剤を毎分注入可能に構成するようにしてもよい。 Further, in another aspect of the friction test apparatus of the present invention, the injection mechanism contains an additive having a volume of 1/10000 or more and 1/100 or less of the total volume of the lubricating oil circulating in the circulation flow path. It may be configured so that it can be injected every minute.
さらに、本発明の摩擦試験装置の他の態様では、前記測定部を、前記油槽内に設置され、回転する円盤状試料上に荷重を加えた接触子を接触させて摩擦係数を測定する回転式の摩擦係数測定機とするようにしてもよい。 Furthermore, in another aspect of the friction test apparatus of the present invention, the measuring unit is installed in the oil tank, and is a rotary type that measures the coefficient of friction by bringing a contactor to which a load is applied onto a rotating disc-shaped sample into contact. may be used as a friction coefficient measuring machine.
回転式の摩擦係数測定機は、往復式のもの等よりも摩擦係数を連続的に測定するのに適しており、この態様の本発明によれば、添加剤の注入開始からの時間経過に応じた摩擦係数の変化を連続的に正確に測定することが可能となる。 A rotary friction coefficient measuring instrument is more suitable for continuously measuring the friction coefficient than a reciprocating one. It is possible to continuously and accurately measure changes in the coefficient of friction.
また、本発明の摩擦試験装置の他の態様では、前記油槽から前記循環流路内に流入する潤滑油中に含まれる金属粉を除去するためのフィルタをさらに備えるようにしてもよい。 In another aspect of the friction test apparatus of the present invention, a filter for removing metal powder contained in lubricating oil flowing from the oil tank into the circulation flow path may be further provided.
この態様の本発明によれば、測定部において摩擦係数の変化を連続的に測定する際に発生した金属粉がフィルタにより除去されて循環流路内を循環してしまうことを防ぐことができ、測定される摩擦係数の精度をより高くすることが可能となる。 According to this aspect of the present invention, it is possible to prevent metal powder generated when continuously measuring changes in the friction coefficient in the measuring unit from being removed by the filter and circulating in the circulation flow path, It is possible to improve the accuracy of the measured coefficient of friction.
本発明によれば、潤滑油に添加する添加剤の最適な配合割合を、少ない試験回数で把握することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to grasp|ascertain the optimal compounding ratio of the additive added to lubricating oil by few tests.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態の摩擦試験装置10の構成を示す全体図である。
FIG. 1 is an overall view showing the configuration of a
本実施形態の摩擦試験装置10は、図1に示されるように、潤滑油100が循環する循環流路70の途中に、注入機構であるシリンジポンプ20と、攪拌部であるスタティックミキサ30と、循環ポンプ40と、油槽50が設けられた構成となっている。そして、油槽50内には、潤滑油100を用いた摩擦試験を行って摩擦係数を測定する摩擦係数測定機60が設置されている。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の摩擦試験装置10では、閉じた流路である循環流路70内を潤滑油100が循環しており、この潤滑油100に対する添加剤110の最適な配合割合を決定することを目的とした摩擦試験が行われるように構成されている。
In the
なお、本実施形態においては、潤滑油100として、PAO4規格のポリ-α-オレフィン系の合成潤滑油を用いた場合について説明する。そして、この潤滑油100にオレイン酸を添加剤110として添加する場合について説明する。なお、潤滑油100と添加剤110の組み合わせはこのような種類の組み合わせに限定されるものではなく、潤滑油に対して、摩擦性能を変化させる、具体的には摩擦性能を向上させるような添加剤を添加する場合でも本発明は同様に適用可能である。なお、ここで摩擦性能を向上させるとは、摩擦係数を低減させることを意味する。
In the present embodiment, the lubricating
循環ポンプ40は、循環流路70内の潤滑油100を循環させる。循環ポンプ40の毎分の循環流量は、循環流路70内を循環する潤滑油100の総量に対して、10分の1から10倍程度のものが好適に使用可能である。ここで、本実施形態では、循環流路70内を循環する潤滑油100の総量(総体積)が40mlである場合について説明する。つまり、循環ポンプ40の毎分の循環流量としては、4ml~400ml程度のものが好ましい。なお、本実施形態の循環ポンプ40としては、毎分の循環流量が100mlのものを使用した場合について説明する。
なお、循環ポンプ40、循環流路70を構成する配管のいずれも、使用される潤滑油100の種類、測定しようとする油温に応じた耐熱性のあるものでなくてはならない。
Both the
シリンジポンプ20は、循環流路70内の潤滑油100に対して、摩擦性能を変化させる添加剤110を、単位時間当たり一定の注入量で連続的に注入する注入機構として機能する。
The syringe pump 20 functions as an injection mechanism that continuously injects the additive 110 that changes the frictional performance into the lubricating
シリンジポンプ20は、シリンジ内に格納された添加剤110をプランジャにより押し出すことにより添加剤110を単位時間当たり一定の注入量で潤滑油100に対して連続的に注入する。
The
なお、シリンジポンプ20は、循環流路70内を循環する潤滑油100の総体積の10000分の1以上かつ100分の1以下の体積の添加剤110を毎分注入可能に構成されているものが好適である。
The
例えば、本実施形態では、上述したように、循環流路70内を循環する潤滑油100の総量(総体積)が40mlであるため、シリンジポンプ20は、毎分の注入量が0.004~0.4mlの間で制御可能なものが適している。
For example, in the present embodiment, as described above, the total amount (total volume) of the lubricating
なお、本実施形態においては、シリンジポンプ20の毎分の注入量が0.025mlであるものとして説明する。
In addition, in this embodiment, the injection amount per minute of the
また、シリンジポンプ20から潤滑油100に注入する添加剤の最大量としては、潤滑油100の総体積の1000分の1から10分の1程度のものが好適に使用できる。つまり、本実施形態では、循環流路70内を循環する潤滑油100の総量(総体積)が40mlであるため、シリンジポンプ20内には、0.04~4mlの添加剤110を予め入れておくことが好ましい。なお、本実施形態においては、シリンジポンプ20内に0.5mlの添加剤110を予め入れて試験を行うものとして説明する。
The maximum amount of additive to be injected from the
スタティックミキサ30は、シリンジポンプ20により添加剤110が注入された後の潤滑油100を循環流路70内において攪拌する攪拌部として機能する。
油槽50は、循環流路70内において循環している潤滑油100を貯留する。油槽50には、潤滑油100の温度を直接調整するような機能を設けるようにしてもよいし、温度調節機能を有する油槽を別に設けるようにしてもよい。なお、温度調節機能を有する油槽を別に設ける場合には、循環ポンプ40の毎分の循環流量が、循環流路70内を循環する潤滑油100の総量に対して10分の1から10倍程度となるように油槽50の容量を決定する必要がある。
The
摩擦係数測定機60は、油槽50内に貯留された潤滑油100を用いて、シリンジポンプ20による添加剤110の注入開始からの時間経過に応じた摩擦係数の変化を連続的に測定する測定部として機能する。
The friction
摩擦係数測定機60は、油槽50内に設置され、回転するディクス試験片(円盤状試料)上に荷重を加えたボール試験片等の接触子を接触させて摩擦係数を測定する回転式の摩擦係数測定機である。なお、摩擦係数測定機60の詳細な構成については後述する。
The friction
フィルタ80は、油槽50から循環流路70内に流入する潤滑油100中に含まれる金属粉を除去するために設けられている。摩擦係数測定機60では、ディスク試験片とボール試験片等の接触子を接触させた状態でディスク試験片を回転させるため、金属粉が発生する。そして、この金属粉が循環流路70を循環する潤滑油100に混入すると、摩擦係数測定機60における摩擦係数の測定に悪影響を及ぼす可能性がある。そのため、本実施形態の摩擦試験装置10では、フィルタ80を油槽50の潤滑油100の出口部分に設置することにより金属粉の潤滑油100への混入を防いで、摩擦係数の測定精度を高めるようにしている。
The
次に、図1に示したシリンジポンプ20の構造を図2に示す。
Next, FIG. 2 shows the structure of the
シリンジポンプ20は、図2に示すように、添加剤110が内部に封入されているシリンジ(外筒)22、プランジャ(内筒)23およびステッピングモータ等のモータ21を備えており、モータ21が回転することによりプランジャ23が押されるように構成されている。
そして、シリンジポンプ20では、プランジャ23が押されることにより、シリンジ22内に封入された添加剤110が筒先から押し出されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
In the
シリンジポンプ20は、上記のように構成されていることにより、添加剤110を単位時間当たり一定の注入量で循環流路70内の潤滑油100に連続的に注入する注入機構として機能している。
By being configured as described above, the
次に、図1に示したスタティックミキサ30の構造を図3に示す。
Next, FIG. 3 shows the structure of the
スタティックミキサ30は、循環流路70内を循環する潤滑油100を流路形状により効率的に混合・攪拌するように構成されており、例えば、株式会社ノリタケカンパニー製のスタティックミキサを用いることができる。具体的には、スタティックミキサ30は、配管内において複数の攪拌エレメント31、32が交互に配列された構成となっている。この攪拌エレメント31、32は、それぞれ、長方形の板が180度ねじられた形状となっており、攪拌エレメント31は右方向にねじられ、攪拌エレメント32は左方向にねじられた形状となっている。このようにねじれ方向が異なる複数の攪拌エレメント31、32が交互に配列されていることにより、スタティックミキサ30内を流れる潤滑油100は、配列された攪拌エレメント31、32により分割、転換、反転されて乱流攪拌される。なお、図1、図3では、説明を簡単にするために、攪拌エレメント31、32がそれぞれ2つずつ配置されている場合を図示しているが、実際にはもっと多くの攪拌エレメント31、32がそれぞれ配置されている。
The
スタティックミキサ30がこのように構成されているため、シリンジポンプ20により循環流路70内に注入された添加剤110は、スタティックミキサ30により潤滑油100と素早く混合されることになる。
Since
なお、循環流路70内を循環する潤滑油100の総流量に応じて決定される流量に合った仕様のスタティックミキサ30を選択する必要がある。
In addition, it is necessary to select the
次に、図1に示した摩擦係数測定機60の構造を図4に示す。
Next, FIG. 4 shows the structure of the friction
摩擦係数測定機60としては、様々なタイプの測定機を使用することが可能であるが、摩擦係数を連続的に測定できることから、回転式のものが好適できある。特にボールオンディスクタイプの回転式摩擦係数測定機では、試験片の片当たりが生じにくいため好適に使用することができる。
As the friction
本実施形態における摩擦係数測定機60は、図4に示すように、アーム63の先端にボール試験片62が取り付けられ、回転するディスク試験片61に、荷重が加えられたボール試験片62を接触させて摩擦係数を測定するような構成となっている。
As shown in FIG. 4, the friction
ディスク試験片61としては、例えば、直径60mm、厚さ5mmのSUJ2により構成されたディスクが用いられる。また、ボール試験片62としては、例えば、直径5mmのSUJ2により構成された金属球が用いられる。
As the
摩擦係数をより精度良く測定するために、上部試験片を3球式として、下部に設置するディスク試験片の保持器にジンバル機構を設けたものが特に好適に使用することができる。 In order to measure the coefficient of friction with higher accuracy, it is particularly preferable to use a three-ball type upper test piece and a gimbal mechanism provided in the retainer of the lower disk test piece.
なお、摩擦係数を安定して測定するために、添加剤110を潤滑油100に注入する前に慣らし試験を実施することが望ましい。使用する試験片と条件によっても異なるが、摩擦係数が安定するまでの時間として最低10分間程度の慣らし試験を実行した後に、添加剤110の潤滑油100への注入を開始すると良い。
In addition, in order to stably measure the coefficient of friction, it is desirable to perform a break-in test before injecting the additive 110 into the lubricating
本実施形態の摩擦試験装置10では、潤滑油100を循環ポンプ40により循環流路70内において循環させた状態で、シリンジポンプ20により添加剤110を時間当たり一定の注入量で連続的に注入して、添加剤110が注入された潤滑油100をスタティックミキサ30により攪拌し、油槽50内で摩擦係数測定機60により摩擦試験を連続的に行って摩擦係数の変化を記録する。そのため、本実施形態の摩擦試験装置10によれば、試験開始からの経過時間と記録された摩擦係数の変化から、潤滑油100に対する添加剤110の最適な配合割合を把握することが可能となる。
In the
次に、本実施形態の摩擦試験装置10による実際の試験結果について説明する。
Next, actual test results by the
本実施形態の摩擦試験装置10における試験条件を図5に示す。なお、図5に示した試験条件には上記において既に説明した試験条件も含まれている。
FIG. 5 shows the test conditions in the
まず、摩擦係数測定機60においてボール試験片62をディスク試験片61に押し当てる際の荷重を、50N(初期最大ヘルツ圧力2.7GPa(パスカル)に設定して試験を行った。また、ディスク試験片61の回転速度は60rpm、ディスク試験片61上においてボール試験片62が移動する円軌道の回転半径は10mmに設定した。つまり、すべり速度は62.8mm/秒となる。そして、試験温度は室温として、慣らし時間は10分とした。また、上述したように循環ポンプ40の循環流量は毎分100ml、シリンジポンプ20における添加剤110の注入速度は毎分0.025mlである。なお、潤滑油100としては、エクソンモービル社製のPAO4規格のSpectraSyn4を用いた。
First, the test was conducted by setting the load when pressing the
上記のような試験条件に基づく試験結果のグラフを図6に示す。図6では、同じ条件で実施した2回の試験結果が示されている。図6を参照すると、試験開始からの摩擦係数の変化が連続的にグラフとして示されているのが分かる。 A graph of test results based on the test conditions as described above is shown in FIG. FIG. 6 shows the results of two tests performed under the same conditions. Referring to FIG. 6, it can be seen that the change in the coefficient of friction from the start of the test is continuously shown graphically.
今回の摩擦試験では、慣らし時間10分(600秒)経過後に、シリンジポンプ20において添加剤110の注入を開始した。図6を参照すると、いずれの試験結果においても、摩擦係数の測定開始から1020秒経過したあたりから摩擦係数が低下し、1200秒以降(添加剤110注入後600秒以降)は安定して低い値となっているのが分かる。
In this friction test, the injection of the additive 110 was started with the
そして、添加剤110の注入を開始してから600秒経過するまでに潤滑油100に注入した添加剤110の注入量は下記の式により算出される。
Then, the injection amount of the additive 110 injected into the lubricating
添加剤110の注入量=注入速度×注入開始からの経過時間
Injection amount of
図6に示した試験結果例を参照すると、添加剤110の注入量は下記のように算出される。 Referring to the test result example shown in FIG. 6, the injection amount of the additive 110 is calculated as follows.
0.025(ml/分)×600(秒)/60=0.25(ml) 0.025 (ml/min) x 600 (seconds)/60 = 0.25 (ml)
このような試験結果から潤滑油100に対して添加剤110を配合する場合には、40mlの潤滑油100に対して、0.25ml以上の添加剤110を配合する必要があることが分かる。なお、2回の試験結果では、摩擦係数の絶対値は異なるものの、摩擦係数が低下するために必要な添加剤110の配合量に違いはなく、最適な配合量を求めるうえで、繰り返し誤差を考慮する必要がないことが分かる。
From these test results, it can be seen that when adding the additive 110 to the lubricating
なお、シリンジポンプ20において添加剤110を潤滑油100に注入したとしても、即座に摩擦係数測定機60のける測定結果が変化するわけではなくある程度のタイムラグが発生する。このようなタイムラグを考慮して添加剤110の最適は配合割合を決定する場合には、循環流路70内を循環する潤滑油100が少なくとも1周する時間を考慮するようにしてもよい。
Even if the additive 110 is injected into the lubricating
例えば、本実施形態の場合には、循環ポンプ40の毎分の循環流量が100mlであり、循環流路70を循環する潤滑油100の総量が40mlであるため、24秒((40ml/100ml)×60)で潤滑油100は循環流路70内を1周する。そのため、添加剤110の注入量を算出する際に、添加剤110の注入開始からの経過時間からタイムラグ分の時間を減じて添加剤110の必要な配合量を算出するようにしてもよい。
For example, in the case of the present embodiment, the circulation flow rate per minute of the
[比較例1]
次に、循環ポンプ40を停止させて循環流路70内の潤滑油100を循環させずに、シリンジポンプ20を使用せずに添加剤110を、10分間の慣らし時間の経過後にスポイトにて1分毎に0.025mずつ油槽50内の試験箇所の近傍に滴下した場合を比較例として説明する。この比較例による摩擦試験結果を図7に示す。特に言及した以外の試験条件は上記で説明した本発明の実施形態と同様の試験条件である。
[Comparative Example 1]
Next, without using the
図7に示した比較例1においても同じ条件で試験を2回実施したが、いずれの試験結果においても摩擦係数はほとんど低下せず、添加剤110を滴下しただけでは、摩擦係数の低減効果が得られていないことから、潤滑油100に添加剤110が溶解していないことが分かる。
The test was conducted twice under the same conditions in Comparative Example 1 shown in FIG. Since it is not obtained, it can be seen that the additive 110 is not dissolved in the
[比較例2]
次に、循環ポンプ40を停止させて循環流路70内の潤滑油100を循環させずに、添加剤110を潤滑油100に注入することなく、予め添加剤110が配合された複数種類の潤滑油100を試験油として用いて摩擦試験を行った場合を比較例として説明する。この比較例においても、特に言及した以外の試験条件は上記で説明した本発明の実施形態と同様の試験条件である。
[Comparative Example 2]
Next, without stopping the
この比較例において用いた試験油の配合割合を図8(A)に示す。図8(A)を参照すると、40mlの潤滑油100に対して配合した添加剤110の量が異なる複数の試験油1~6の組成が示されている。この比較例では、このような配合割合が異なる試験油を用いて、それぞれ30分の摩擦試験を行って、30分後の摩擦係数を測定した。試験は各試験油についてそれぞれ3回ずつ行った。
FIG. 8(A) shows the blending ratio of the test oil used in this comparative example. Referring to FIG. 8(A), the composition of a plurality of
この比較例における摩擦試験の試験結果のグラフを図8(B)に示す。 A graph of the test results of the friction test in this comparative example is shown in FIG. 8(B).
3回の摩擦試験結果の平均値を見ると、試験油3で摩擦係数の低下がみられ、試験油4、5、6では安定して低い摩擦係数を示しているのが分かる。この試験結果より、40mlの潤滑油100に対して配合する添加剤110の必要量は、0.2mlと0.3mlの間であることが分かる。
Looking at the average values of the three friction test results, it can be seen that test oil 3 showed a decrease in friction coefficient, and test oils 4, 5, and 6 showed stable low friction coefficients. From this test result, it can be seen that the required amount of
この結果は、上記で説明した本発明の一実施形態において、0.25mlの添加剤110を配合した時に摩擦係数が低下した結果と一致するが、同一条件で3回の試験を行って試験結果の平均値を出さないと、本発明の一実施形態と同様な判断ができないことが分かる。本発明の一実施形態では、2回の摩擦試験を行うだけでよかったが、この比較例においては、18回の摩擦試験を行う必要である大幅に摩擦試験回数が増加しているのが分かる。
This result is consistent with the decrease in friction coefficient when 0.25 ml of
さらに、この比較例では、0.2mlと0.3mlの間に最適な配合割合があると分かっただけであり、さらに0.25mlという最適な配合割合を得ようとした場合、さらに試験油を追加して、摩擦試験を追加して実施する必要がありさらに試験回数が増加することになる。 Furthermore, in this comparative example, it was only found that there was an optimum blending ratio between 0.2 ml and 0.3 ml. Additionally, additional friction tests must be performed, further increasing the number of tests.
これに対して、上記で説明した本発明の一実施形態の摩擦試験装置10では、2回の摩擦試験を行うだけで、添加剤110の最適な配合割合を把握することができているため、潤滑油100に添加する添加剤110の最適な配合割合を、少ない試験回数で把握することが可能となっているのが分かる。
On the other hand, in the
なお、上記の本発明の一実施形態の摩擦試験装置10についての試験結果ではより正確を期すために2回の摩擦試験を行っていたが、1回の摩擦試験を行うだけでも潤滑油100に添加する添加剤110の最適な配合割合を把握することが可能である。
In addition, in the test results for the
[変形例]
上記実施形態では、潤滑油100がPAOであり、添加剤110がオレイン酸である場合を用いて説明したが、本発明はこのような組み合わせに限定されるものではなく、上記以外の潤滑油と添加剤との間で最適な配合割合を決めるような場合でも本発明を同様に適用することができるものである。
[Variation]
In the above embodiment, the lubricating
10 摩擦試験装置
20 シリンジポンプ
21 モータ
22 シリンジ(外筒)
23 プランジャ(内筒)
30 スタティックミキサ
31、32 攪拌エレメント
40 循環ポンプ
50 油槽
60 摩擦係数測定機
61 ディスク試験片
62 ボール試験片
63 アーム
70 循環流路
80 フィルタ
100 潤滑油
110 添加剤
10
23 plunger (inner cylinder)
30
Claims (5)
前記循環流路内の潤滑油に対して、摩擦性能を変化させる添加剤を、単位時間当たり一定の注入量で連続的に注入する注入機構と、
前記注入機構により添加剤が注入された後の潤滑油を前記循環流路内において攪拌する攪拌部と、
前記循環流路内において循環している潤滑油を貯留する油槽と、
前記油槽内に貯留された潤滑油を用いて、前記注入機構による添加剤の注入開始からの時間経過に応じた摩擦係数の変化を連続的に測定する測定部と、
を備えた摩擦試験装置。 a circulation pump that circulates the lubricating oil in the circulation channel;
an injection mechanism that continuously injects an additive that changes friction performance into the lubricating oil in the circulation channel at a constant injection amount per unit time;
a stirring unit that stirs the lubricating oil after the additive has been injected by the injection mechanism in the circulation flow path;
an oil tank for storing lubricating oil circulating in the circulation flow path;
a measuring unit that continuously measures changes in the coefficient of friction over time from the start of injection of the additive by the injection mechanism using the lubricating oil stored in the oil tank;
Friction test equipment with
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021199088A JP2023084792A (en) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | Friction test device |
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JP2021199088A Pending JP2023084792A (en) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | Friction test device |
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- 2021-12-08 JP JP2021199088A patent/JP2023084792A/en active Pending
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