JP7018938B2 - ゴム摩耗を測定するための装置 - Google Patents
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Description
・第1のモータ(16)によって駆動される垂直シャフト(6)に固定された回転ディスク(5)、
・回転ディスク(5)に設けられた摩擦面(17)、
・試料面を摩擦面(17)と接触した状態に保持するための試料ホルダー(10)、
・試料面と摩擦面との断続的な係合を提供し、前記断続的な係合中に加えられる力を測定するための手段であって、動的アクチュエータ(14)と、前記試料ホルダー(10)に接続された3軸ロードセル(2)とを備える手段、
・摩耗を検出するための試料ホルダーの動きから独立したカメラ(4)
を備え、
-動的アクチュエータ(14)、試料ホルダー、および3軸ロードセルは、回転ディスクに対して水平方向および垂直方向の変位を提供する駆動システムに取り付けられ、前記システムは、第2のモータ(13)によって水平方向に駆動される機械的支持体(8)と、前記機械的支持体(8)と共に移動するためにそれに取り付けられ、第3のモータ(12)によって垂直方向に駆動される垂直支持体(1)とを備え、第1のモータ(16)、第2のモータ(13)および第3のモータ(12)は互いに独立して駆動される、装置である。
・試料の厚さ、
・3軸にわたる試料の変位、
・3軸にかかる力、
・試料温度。
- リアルタイムにおける垂直負荷の関数としての接線負荷:FT=f(FN);
- 垂直負荷および接線負荷と摩擦係数の時間発展:μ=f(t);
- 1回の接触中の変位、垂直および接線力;
を評価するためのデータ取得システムに接続されている。
2種類のゴム組成物(AおよびB)を10.380リットルのHaake様密閉式混合機中で調製し、そして150℃で加硫した。エラストマー100部当たりの重量部(phr)として表される試料AおよびBの組成を下記の表Iに示す。
試料の厚さの変化を記録し、そして、試料AおよびBについて、0、500、1000、1500、2000、2500、3000および3500の接触回数において、例えばディスク回転を抑制することによる静的条件下の力対変位曲線を記録した。
Claims (15)
- 材料の摩耗および摩擦特性を試験するための装置であって、
第1のモータ(16)によって駆動される垂直シャフト(6)に固定された回転ディスク(5)、
前記回転ディスク(5)に設けられた摩擦面(17)、
試料面を前記摩擦面(17)と接触した状態に保持するための試料ホルダー(10)、
試料面と前記摩擦面との断続的な係合を提供し、前記断続的な係合中に加えられる力を測定するための手段であって、動的アクチュエータ(14)と、前記試料ホルダー(10)に接続された3軸ロードセル(2)とを備える手段、
摩耗を検出するための前記試料ホルダー(10)の動きから独立したカメラ(4)
を備え、
前記動的アクチュエータ(14)、前記試料ホルダー(10)、および前記3軸ロードセル(2)は、前記回転ディスク(5)に対して水平方向および垂直方向の変位を提供する駆動システムに取り付けられており、前記システムは、第2のモータ(13)によって水平方向に駆動される機械的支持体(8)と、前記機械的支持体(8)と共に移動するためにそれに取り付けられ、第3のモータ(12)によって垂直方向に駆動される垂直支持体(1)とを備え、第1のモータ(16)、第2のモータ(13)および第3のモータ(12)は互いに独立して駆動され、
温度測定装置(3)が、試験中に実際の試料温度を測定するために、前記試料ホルダー(10)と接触するように配置され、
試料と前記摩擦面(17)の表面とが接触するたびに、前記カメラ(4)、前記3軸ロードセル(2)、および前記温度測定装置(3)の出力が取得され、かつ
前記出力は、データ取得システムに接続されている、
装置。 - 前記試料面と前記摩擦面との間の角度が0±10°の間に含まれる、請求項1に記載の装置。
- 前記摩擦面(17)が、研磨されたステインスチール、花崗岩、ガラスおよびサンドペーパからなる群から選択される、請求項1または2に記載の装置。
- 前記動的アクチュエータ(14)が圧電アクチュエータである、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記カメラ(4)が前記機械的支持体(8)に取り付けられている、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置の周囲温度を0~80℃の間に含まれる範囲に調節するための加熱および/または冷却ユニット(7)をさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
- 少なくとも摩擦面(17)と、試料ホルダー(10)と、加熱および/または冷却ユニット(7)とを封じ込める温度制御チャンバ(15)をさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の装置と、前記試料ホルダー(10)に取り付けられた試料(11)とを備えるアセンブリ。
- 前記試料(11)が円筒形、半球体またはシートの形態にある、請求項8に記載のアセンブリ。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の装置を使用して試料の摩耗および摩擦特性を試験する方法であって、
試料(11)を準備するステップ;前記試料(11)を試料ホルダー(10)に取り付けるステップ;回転ディスク(5)または前記回転ディスク(5)に支持される摩擦面(17)を選択するステップ;ディスク回転速度を設定するために第1のモータ(16)を作動させるステップ;第2のモータ(13)および第3のモータ(12)を作動させて、前記摩擦面(17)上の前記試料(11)の水平位置および垂直位置を設定するステップ;動的アクチュエータ(14)を作動させて垂直負荷を前記試料(11)に加え、前記試料(11)を前記摩擦面(17)と断続的に係合させるステップ;および試料の摩耗および摩擦特性に関連するパラメータの評価のために、3軸ロードセル(2)およびカメラ(4)の出力を記録するステップを含み、
試験中に選択された間隔で、静的押込みにおける垂直力対変位曲線が記録され、垂直力の変動が前記3軸ロードセル(2)によって測定され、変位が前記カメラ(4)で測定され、かつ
試験に沿った力対変位曲線のシフトが次に評価され、それは試料の厚さの変化、すなわち物質の損失に直接関係し、それは次に重量損失に関して表すことができる、
方法。 - 前記試験の持続期間が1~20時間の間に含まれることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記装置の周囲温度を0~80℃の範囲に調節するステップをさらに含む、請求項10または11に記載の方法。
- 前記試料に加えられる前記垂直力が1~100Nの範囲である、請求項10から12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記水平方向の変位が前記試験中にリアルタイムで変更される、請求項10から13のいずれか一項に記載の方法。
- 選択された間隔で、前記回転ディスク(5)の回転が停止され、固定された垂直力における試料(11)の前記水平方向の変位が前記カメラ(4)で測定される、請求項10から14のいずれか一項に記載の方法。
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