JPH0345173Y2 - - Google Patents

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JPH0345173Y2
JPH0345173Y2 JP1984166919U JP16691984U JPH0345173Y2 JP H0345173 Y2 JPH0345173 Y2 JP H0345173Y2 JP 1984166919 U JP1984166919 U JP 1984166919U JP 16691984 U JP16691984 U JP 16691984U JP H0345173 Y2 JPH0345173 Y2 JP H0345173Y2
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tape
test piece
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heat medium
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【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、磁気テープ、プラスチツクテー
プ、紙テープ等各種テープが金属あるいはプラス
チツク等の固体表面と接触する際の摩擦係数を測
定する装置、特に摩擦係数の温度特性を測定可能
とするものに関する。
[Detailed description of the invention] [Field of industrial application] This invention is a device for measuring the coefficient of friction when various tapes such as magnetic tape, plastic tape, and paper tape come into contact with a solid surface such as metal or plastic. This invention relates to something that makes it possible to measure the temperature characteristics of coefficients.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来この種のテープ摩擦測定機は、例えば第4
図に示す如く、円筒状など所定形状の摺動面1を
備えたテストピース2の両側にガイドローラ3,
3を配設するとともに、テストピース2を跨いで
両ローラ3,3間にテープ4を張設してテープ4
がテストピース2上を摺動自在とすることによ
り、固体表面とテープ間の任意の摩擦状態を現出
可能とする。かかる状態でテープ4の一端に重り
5を吊るし、他端にテンシヨンアナライザーのロ
ードセル6を取り付け、該ロードセル6をテープ
駆動部7で引つ張つてテープ4をテストピース2
に対し摺動移行させる際ロードセル6にかかる荷
重を測定し、テストピース2を中央としてテープ
4の両側に加わる荷重の差から計算で、テープ4
とテストピース2間の摩擦係数を求めていた。
Conventionally, this type of tape friction measuring machine has, for example,
As shown in the figure, guide rollers 3,
At the same time, a tape 4 is stretched between both rollers 3, 3 across the test piece 2.
By making it possible to freely slide on the test piece 2, it is possible to express any frictional state between the solid surface and the tape. In this state, a weight 5 is suspended from one end of the tape 4, a load cell 6 of a tension analyzer is attached to the other end, and the load cell 6 is pulled by the tape drive unit 7 to transfer the tape 4 to the test piece 2.
The load applied to the load cell 6 during sliding transfer to the tape 4 is calculated from the difference in the load applied to both sides of the tape 4 with the test piece 2 in the center.
and the coefficient of friction between test piece 2.

かかるテープ摩擦測定機を用いて摩擦係数の温
度特性を測る場合、テストピース2を設定温度に
維持する必要があるが、従来はテストピース2内
にヒータを内蔵してテストピース2それ自体を直
接加熱し、あるいは装置全体を恒温槽に容れるこ
とにより間接的に温度制御する方法がとられてい
た。
When measuring the temperature characteristics of the coefficient of friction using such a tape friction measuring device, it is necessary to maintain the test piece 2 at a set temperature. The temperature has been indirectly controlled by heating or by placing the entire device in a constant temperature bath.

〔考案が解決しようとする課題〕[The problem that the idea attempts to solve]

しかしながら、測定するテストピース毎にヒー
タを内蔵する方法では、加温特性すなわち室温以
上の温度特性しか測定できず、又測定対象にあわ
せて多数の個数を必要とするテストピースそれ自
体の構造が複雑となる結果、装置全体の価格上昇
の原因ともなるとともに、テストピースは通常熱
容量が小さいため、測定時の摩擦熱等に起因する
温度変動が大きい。
However, with the method of incorporating a heater in each test piece to be measured, it is only possible to measure heating characteristics, that is, temperature characteristics above room temperature, and the structure of the test piece itself is complicated, requiring a large number of pieces depending on the object to be measured. This results in an increase in the price of the entire device, and since the test piece usually has a small heat capacity, temperature fluctuations due to frictional heat and the like during measurement are large.

一方、恒温槽に容れる方法では、装置が必然的
に大型化し、熱効率が悪く、更に設定温度に達す
るまでに長時間を要するなど問題が多い。
On the other hand, the method of placing the material in a constant temperature bath inevitably requires a larger device, has poor thermal efficiency, and has many problems such as requiring a long time to reach the set temperature.

本考案は上記問題に鑑みてなされたものであつ
て、テストピースの温度を広範囲でかつ効率良く
変更でき、更に設定温度における安定性に優れた
テープ摩擦測定機を提供することを目的とする。
The present invention was devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a tape friction measuring device that can efficiently change the temperature of a test piece over a wide range and has excellent stability at a set temperature.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本考案は、所定の摺動面1を備えたテストピー
ス2と、テストピース2の両側に離して配設さ
れ、テープ4を摺動面1に対して案内するガイド
ローラ3,3と、テープ4の一端に吊るされる重
り5と、テープ4の他端に取り付けられてテープ
4の引つ張り荷重を測定するロードセル6と、ロ
ードセル6を引つ張つてテープ4を移行させるテ
ープ駆動部7とを備えたテープ摩擦測定機におい
て、 テストピース2の基端外周に広い面積を持つ取
付け板12を突設してあること、 テストピース2は該取付け板12を介して熱伝
導性に優れるサーモブロツク10の前面側に密着
状態でしかも着脱自在に取り付けてあること、 サーモブロツク10はこれの裏面側が断熱部材
15を介して基台11に取り付けてあること、 該サーモブロツク10の内部に、液状の熱媒体
14が流入可能な中空部13を有すること、 サーモブロツク10の外部に、前記熱媒体14
を設定温度に制御して前記中空部13に循環供給
する温度制御装置19を備えていることを要件と
する。
The present invention comprises a test piece 2 having a predetermined sliding surface 1, guide rollers 3, 3, which are arranged apart from each other on both sides of the test piece 2 and guide the tape 4 to the sliding surface 1, and a tape A weight 5 suspended from one end of the tape 4, a load cell 6 attached to the other end of the tape 4 to measure the tensile load of the tape 4, and a tape drive unit 7 that tensions the load cell 6 to transfer the tape 4. In the tape friction measurement device, a mounting plate 12 with a large area is protruded from the outer periphery of the base end of the test piece 2, and the test piece 2 is connected to a thermoblock with excellent thermal conductivity via the mounting plate 12. The thermoblock 10 is attached to the front side of the thermoblock 10 in a tight and removable manner, the back side of the thermoblock 10 is attached to the base 11 via the heat insulating member 15, and the inside of the thermoblock 10 is filled with liquid. It has a hollow part 13 into which the heat medium 14 can flow, and the heat medium 14 is provided outside the thermoblock 10.
It is required to include a temperature control device 19 that controls the temperature to a set temperature and circulates it to the hollow portion 13.

〔作用〕[Effect]

サーモブロツク10に対してテストピース2を
着脱自在としたのは、テスト条件に応じてテスト
ピース2のみを交換可能とするためである。
The reason why the test piece 2 is made detachable from the thermoblock 10 is to allow only the test piece 2 to be replaced depending on the test conditions.

熱媒体14は、温度制御装置19によつて必要
な設定温度に加熱または冷却されてサーモブロツ
ク10の中空部13内に流通される。すると熱伝
導性に優れるサーモブロツク10は熱媒体14に
よつて短時間で所定の温度に設定される。
The heat medium 14 is heated or cooled to a necessary set temperature by a temperature control device 19 and then circulated within the hollow portion 13 of the thermoblock 10. Then, the thermoblock 10, which has excellent thermal conductivity, is set to a predetermined temperature in a short time by the heat medium 14.

サーモブロツク10の裏面側には断熱部材15
が配してあり、前面側に取付け板12を密着させ
てテストピース2が取り付けてあるので、サーモ
ブロツク10とテストピース2の間での熱伝達は
効率よく速やかに行われる。
A heat insulating member 15 is provided on the back side of the thermoblock 10.
Since the test piece 2 is attached to the front side with the mounting plate 12 in close contact with the thermoblock 10, heat transfer between the thermoblock 10 and the test piece 2 is carried out efficiently and quickly.

テストピース2はサーモブロツク10を介して
熱媒体14に連絡して熱容量の十分大きい系を形
成しているので、測定中にテストピース2の温度
が変化を生じようとしてもその変化を吸収するこ
とができる。
Since the test piece 2 is connected to the heat medium 14 via the thermoblock 10 to form a system with a sufficiently large heat capacity, even if the temperature of the test piece 2 attempts to change during measurement, the change will be absorbed. I can do it.

〔実施例〕〔Example〕

以下第1図ないし第3図に示す実施例に基づ
き、本考案を更に具体的に説明するが、本考案は
これに限定されるものではなく、所定形状のテス
トピースに対してテープを摺動させ、摩擦係数を
測定するものであれば適宜変更して実施できるこ
とは勿論である。
The present invention will be explained in more detail below based on the embodiments shown in Figs. 1 to 3, but the present invention is not limited thereto. Of course, it can be carried out with appropriate modifications as long as it measures the coefficient of friction.

本考案を実施するテープ摩擦測定機は、測定す
べき摺動面1を備えたテストピース2と、テスト
ピース2上を摺動するテープ4と、テストピース
2の左右両側にやや離れて配置され、テープ4が
テストピース2の摺動面1と設定面積だけ接しな
がら摺動するようにテープ4を案内するガイドロ
ーラ3,3と、テープ4の一端に吊される重り5
と、テープ4の他端に接続されてテープ4の引つ
張り荷重を測るテンシヨンアナライザーのロード
セル6と、該ロードセル6を取り付けて下方へ引
つ張るテープ駆動部7とを有し、テープ駆動部7
によりロードセル6を引つ張つて、テープ4とテ
ストピース2とが摺動する際にロードセル6で検
出される荷重を測り、重り5の荷重との差から計
算により摩擦係数を決定可能とするものである。
The tape friction measuring device implementing the present invention consists of a test piece 2 having a sliding surface 1 to be measured, a tape 4 sliding on the test piece 2, and a tape 4 placed slightly apart on both the left and right sides of the test piece 2. , guide rollers 3, 3 that guide the tape 4 so that the tape 4 slides while contacting the sliding surface 1 of the test piece 2 by a set area, and a weight 5 suspended from one end of the tape 4.
, a tension analyzer load cell 6 connected to the other end of the tape 4 to measure the tensile load of the tape 4, and a tape drive unit 7 to which the load cell 6 is attached and pulled downward. Part 7
By pulling the load cell 6, the load detected by the load cell 6 is measured when the tape 4 and the test piece 2 slide, and the coefficient of friction can be determined by calculation from the difference with the load of the weight 5. It is.

本考案は、上記テストピース2に、サーモブロ
ツク10および該サーモブロツク10内に熱媒体
14を循環供給する温度制御装置19を備えたこ
とを特徴とする。
The present invention is characterized in that the test piece 2 is equipped with a thermoblock 10 and a temperature control device 19 for circulating a heat medium 14 into the thermoblock 10.

テストピース2は例えばステンレスにより直径
30mm程度の円筒状に形成され、その基端からサー
モブロツク10の前面をほぼ覆う広い面積を持つ
円盤状の取付け板12を突設するとともに、該取
付け板12をサーモブロツク10の前面に接する
よう配し、ボルト20で着脱自在に固定してい
る。
Test piece 2 is made of stainless steel, for example, with a diameter
A disk-shaped mounting plate 12 is formed in a cylindrical shape with a diameter of about 30 mm, and has a wide area that almost covers the front surface of the thermoblock 10 from its base end. and is removably fixed with bolts 20.

サーモブロツク10は、銅など熱伝導性に優れ
た材料で形成された扁平な円筒状であつて、その
内部に中空部13を形成するとともに、該中空部
13と連通して下端に供給口21を、上端に排出
口22をそれぞれ設け、供給口21と排出口22
間をクーラーユニツト17に繋ぐ。更にサーモブ
ロツク10の裏面を断熱部材15を介して基台1
1に固定している。
The thermoblock 10 has a flat cylindrical shape made of a material with excellent thermal conductivity such as copper, and has a hollow part 13 formed therein, and a supply port 21 at the lower end communicating with the hollow part 13. A discharge port 22 is provided at the upper end, and a supply port 21 and a discharge port 22 are provided.
Connect the space between them to the cooler unit 17. Furthermore, the back side of the thermoblock 10 is connected to the base 1 via the heat insulating member 15.
It is fixed at 1.

クーラーユニツト17はサーキユレーシヨンタ
イプであつて、設定温度に制御された水14を貯
蔵する水槽23と、該水槽23の水14をくみ出
すポンプ24とを備え、前記サーモブロツク10
の排出口22と水槽23間、ポンプ24の吐出口
とサーモブロツク10の供給口21間を各々ウレ
タンフオーム製ホース25で連通状に接続するこ
とにより、クーラーユニツト17とサーモブロツ
ク10間を一周する循環路を備えた温度制御装置
19を構成している。
The cooler unit 17 is of a circulation type and includes a water tank 23 that stores water 14 controlled at a set temperature, and a pump 24 that pumps out the water 14 from the water tank 23.
By connecting the discharge port 22 of the pump 24 and the water tank 23 and the discharge port of the pump 24 and the supply port 21 of the thermoblock 10 in a continuous manner with a urethane foam hose 25, a circuit can be made between the cooler unit 17 and the thermoblock 10. A temperature control device 19 including a circulation path is configured.

上記構成の温度制御装置19を用い、熱媒体1
4として冷水又は温水を循環させながら、テスト
ピース2の摺動面1に取り付けた熱電対によりテ
ストピース2の表面温度の変更可能範囲を測定し
た結果、1℃ないし65℃の範囲において、容易に
温度制御できることが確かめられた。
Using the temperature control device 19 having the above configuration, the heat medium 1
As a result of measuring the changeable range of the surface temperature of the test piece 2 with a thermocouple attached to the sliding surface 1 of the test piece 2 while circulating cold water or hot water, it was found that the surface temperature of the test piece 2 could be easily changed in the range of 1℃ to 65℃. It was confirmed that the temperature could be controlled.

なお熱媒体14として、水に代えて液体窒素あ
るいは油などを使用することにより、上記より高
温側あるいは低温側における摩擦試験環境温度範
囲をさらに拡げることが可能となる。
Note that by using liquid nitrogen, oil, or the like instead of water as the heat medium 14, it is possible to further expand the environmental temperature range of the friction test on the higher or lower temperature side than the above.

ただし、室温より低温側に温度範囲を設定しよ
うとしてテストピース2の表面温度が露点以下と
なると、該摺動面1に空気中の水分が露結し、水
滴のためにテープ摩擦試験自体が不能となる虞れ
がある。かかる場合には、テストピース2の周囲
にのみ断熱性の囲いをつくつて恒温槽構造とし、
除湿装置により湿度を制御することにより、テス
トピース表面への露結を防止できる。
However, if the surface temperature of the test piece 2 falls below the dew point when attempting to set the temperature range to a lower temperature than room temperature, moisture in the air will condense on the sliding surface 1, making the tape friction test itself impossible due to water droplets. There is a possibility that this will happen. In such a case, a heat insulating enclosure is built only around the test piece 2 to create a constant temperature bath structure.
By controlling the humidity with a dehumidifier, dew condensation on the surface of the test piece can be prevented.

更にサーモブロツク10の形状は円筒状に限ら
れず、矩形箱状など適宜変更できる。その場合、
テストピース2の取付け板12の形状も、サーモ
ブロツク10の前面形状に合わせて変更される。
Furthermore, the shape of the thermoblock 10 is not limited to a cylindrical shape, but can be changed as appropriate, such as a rectangular box shape. In that case,
The shape of the mounting plate 12 of the test piece 2 is also changed to match the front shape of the thermoblock 10.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

本考案によれば、サーモブロツク10に対して
テストピース2は着脱自在としたので、テストピ
ース2のみを交換することでテスト条件を種々に
変更できる。その各テストピース2にはヒータな
どの加熱手段をいちいち備えていないので、テス
トピース2を数多く要するときにも全体を安価に
製作できる。
According to the present invention, the test piece 2 is detachably attached to the thermoblock 10, so that the test conditions can be varied by replacing only the test piece 2. Since each test piece 2 is not equipped with heating means such as a heater, the entire test piece 2 can be manufactured at low cost even when a large number of test pieces 2 are required.

テストピース2とサーモブロツク10、サーモ
ブロツク10と熱媒体14の間ではそれぞれ熱の
伝達が効率よく速やかに行われ、テストピース2
はサーモブロツク10を介して熱媒体14との間
で熱容量が十分に大きい系を形成している。した
がつて、テストピース2を測定のための温度に設
定する際には、外部の温度制御装置19によつて
熱媒体14の温度を制御し、この熱媒体14をサ
ーモブロツク10の中空部13に循環供給すれ
ば、テストピース2も短時間で所望の温度に設定
される。加熱、冷却とも同様に行えるので、簡単
な構造ながら低温から高温までの広範囲にわたる
温度設定を達成することができる。
Heat is efficiently and quickly transferred between the test piece 2 and the thermoblock 10, and between the thermoblock 10 and the heat medium 14, and the test piece 2
forms a system with a sufficiently large heat capacity with the heat medium 14 via the thermoblock 10. Therefore, when setting the test piece 2 to the temperature for measurement, the temperature of the heat medium 14 is controlled by the external temperature control device 19, and the heat medium 14 is transferred to the hollow part 13 of the thermoblock 10. By circulating and supplying the test piece 2 to the desired temperature in a short time. Since heating and cooling can be performed in the same way, a wide range of temperature settings from low to high temperatures can be achieved with a simple structure.

また、測定中のテストピース2が摩擦による昇
温や放熱による降温などの変化を生じようとして
も、その変化はテストピース2から熱媒体14に
わたる熱容量の十分に大きな系で吸収するので、
測定中のテストピースを設定温度に安定よく維持
することができる。
Furthermore, even if the test piece 2 under measurement tries to undergo changes such as temperature increase due to friction or temperature decrease due to heat radiation, the change is absorbed by the system with a sufficiently large heat capacity extending from the test piece 2 to the heat medium 14.
The test piece being measured can be stably maintained at the set temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本考案にかかるテープ摩擦測定機の一
例を示す概略図、第2図は要部の正面図、第3図
は第2図における−線に沿う断面図である。
第4図は従来例を示す概略図である。 2……テストピース、10……サーモブロツ
ク、11……基台、12……取付け板、13……
中空部、14……熱媒体、15……断熱部材、2
1……供給口、22……排出口。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a tape friction measuring device according to the present invention, FIG. 2 is a front view of the main part, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line - in FIG. 2.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a conventional example. 2... Test piece, 10... Thermoblock, 11... Base, 12... Mounting plate, 13...
Hollow part, 14... Heat medium, 15... Heat insulating member, 2
1... Supply port, 22... Discharge port.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 所定の摺動面1を備えたテストピース2と、 テストピース2の両側に離して配設され、テー
プ4を摺動面1に対して案内するガイドローラ
3,3と、 テープ4の一端に吊るされる重り5と、 テープ4の他端に取り付けられてテープ4の引
つ張り荷重を測定するロードセル6と、 ロードセル6を引つ張つてテープ4を移行させ
るテープ駆動部7とを備えたテープ摩擦測定機に
おいて、 テストピース2の基端外周に広い面積を持つ取
付け板12を突設してあり、 テストピース2は該取付け板12を介して熱伝
導性に優れるサーモブロツク10の前面側に密着
状態でしかも着脱自在に取り付けてあり、 サーモブロツク10はこれの裏面側が断熱部材
15を介して基台11に取り付けてあり、 該サーモブロツク10の内部に、液状の熱媒体
14が流入可能な中空部13を有し、 サーモブロツク10の外部に、前記熱媒体14
を設定温度に制御して前記中空部13に循環供給
する温度制御装置19を備えていることを特徴と
するテープ摩擦測定機。
[Claims for Utility Model Registration] A test piece 2 having a predetermined sliding surface 1; guide rollers 3 disposed apart from each other on both sides of the test piece 2 for guiding the tape 4 to the sliding surface 1; 3, a weight 5 suspended from one end of the tape 4, a load cell 6 attached to the other end of the tape 4 to measure the tensile load of the tape 4, and a tape that pulls the load cell 6 to transfer the tape 4. In the tape friction measuring machine equipped with a drive unit 7, a mounting plate 12 with a large area is protruded from the outer periphery of the base end of the test piece 2, and the test piece 2 is thermally conductive through the mounting plate 12. The thermoblock 10 is attached to the front side of the excellent thermoblock 10 in close contact and removable, and the backside of the thermoblock 10 is attached to the base 11 via a heat insulating member 15. It has a hollow part 13 into which the heat medium 14 can flow, and the heat medium 14 is provided outside the thermoblock 10.
A tape friction measuring device characterized in that it is equipped with a temperature control device 19 that controls the temperature to a set temperature and circulates it to the hollow part 13.
JP1984166919U 1984-11-01 1984-11-01 Expired JPH0345173Y2 (en)

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