JPH047948B2 - - Google Patents

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JPH047948B2
JPH047948B2 JP5318485A JP5318485A JPH047948B2 JP H047948 B2 JPH047948 B2 JP H047948B2 JP 5318485 A JP5318485 A JP 5318485A JP 5318485 A JP5318485 A JP 5318485A JP H047948 B2 JPH047948 B2 JP H047948B2
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JP
Japan
Prior art keywords
test piece
main shaft
load
rotating main
slider
Prior art date
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Expired
Application number
JP5318485A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS61210926A (en
Inventor
Hiroko Tsuya
Kazuyuki Mizuhara
Takeo Iizuka
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00Investigating materials by mechanical methods
    • G01N19/02Measuring coefficient of friction between materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/56Investigating resistance to wear or abrasion

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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、潤滑剤や摺動子用材料の性能評価の
ために用いる多連式摩擦摩耗試験機に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a multiple friction and wear tester used for evaluating the performance of lubricants and slider materials.

[従来の技術] 従来、潤滑剤や摺動用材料の摩擦摩耗について
の性能評価は、例えば速度一定で荷重を次第に増
加させ、どの程度の荷重まで焼付きが生じないか
により行つているが、このように限界荷重におい
て試験しても、その摺動用材料等を使用した機器
の実際の運転条件とは必ずしも符合しないため、
即ち実際に機器が限界荷重で運転されることは殆
どあり得ないため、適正な評価を行つているとは
いえない。
[Prior art] Conventionally, performance evaluation of lubricants and sliding materials with respect to friction and wear has been carried out by, for example, gradually increasing the load at a constant speed and determining the load up to which seizure does not occur. Even if a test is carried out at a limit load such as this, it does not necessarily correspond to the actual operating conditions of the equipment using the sliding material, etc.
In other words, it is almost impossible for equipment to actually be operated at its limit load, so it cannot be said that an appropriate evaluation is being performed.

そこで、実際の運転状態に近い状態で試験を行
うことが必要になるが、潤滑剤や摺動用材料の性
能は非常に多くの因子により左右されるので、こ
れらの評価のためには、非常に広範な条件で試験
を行う必要がある。
Therefore, it is necessary to conduct tests under conditions close to actual operating conditions, but since the performance of lubricants and sliding materials is influenced by a large number of factors, it is necessary to conduct tests in conditions close to actual operating conditions. It is necessary to conduct tests under a wide range of conditions.

しかしながら、従来の摩擦摩耗試験機では、多
量の試験片について同時に試験を行うことができ
ず、また同種の試験機の多数を並置して試験を行
うことができるとしても、この場合には設備費及
び維持管理費が嵩むことになる。
However, with conventional friction and wear testing machines, it is not possible to test a large number of specimens at the same time, and even if a large number of similar testing machines can be placed side by side to perform tests, in this case the equipment cost is high. And maintenance costs will increase.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、比較的安価な装置により、同時に複
数の試験片について摩擦摩耗試験を行うことがで
き、しかもその際に各試験片について異なる試験
条件を設定可能にして、広範囲な条件での試験を
容易にし、而して、潤滑剤、摺動用材料の選択、
開発の効率を改善することを目的とするものであ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention allows friction and wear tests to be performed on multiple test pieces at the same time using a relatively inexpensive device, and at the same time, different test conditions can be set for each test piece. This facilitates testing under a wide range of conditions, and also facilitates the selection of lubricants and sliding materials.
The purpose is to improve development efficiency.

[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明の多連式摩擦
摩耗試験機は、機体上に、回転駆動中に速度制御
可能な変速装置を介して単一のモータで駆動され
る回転主軸を設け、この回転主軸はその中央部に
回転動力が伝達されるように上記変速装置と連結
し、回転主軸上における上記中央部の両側に、そ
れぞれ任意数のリング状摺動子を嵌着可能にする
と共に、それらの各摺動子に対応して、試験片を
保持するホルダを配設し、各試験片に対してロー
ドセルを介して荷重を負荷する荷重負荷装置、及
び各摺動子と試験片間に潤滑剤を供給するための
油槽を、それぞれ対をなす摺動子及び試験片に対
して独立に設けたことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the multiple friction and wear tester of the present invention has a single motor mounted on the machine body via a speed change device capable of speed control during rotational driving. The rotating main shaft is connected to the transmission so that rotational power is transmitted to the central part of the rotating main shaft, and an arbitrary number of ring-shaped slides are provided on both sides of the central part of the rotating main shaft. A load-loading device that allows sliders to be fitted into the sliders, and that is provided with a holder that holds a test piece in correspondence with each of the sliders, and that applies a load to each test piece via a load cell; The present invention is characterized in that an oil tank for supplying lubricant between each slider and test piece is provided independently for each pair of slider and test piece.

[作 用] 上記構成を有する本発明の多連式摩擦摩耗試験
機によれば、単一のモータの駆動により同時に複
数の試験片について摩擦摩耗試験を行うことがで
き、しかもその際に摺動速度を適宜変更し、また
各試験片について油槽に異なる潤滑剤を収容し、
あるいは荷重負荷装置によつて各試験片に負荷す
る荷重を変えることにより、各試験片について異
なる試験条件を設定することができ、従つて広範
囲な条件での試験を容易に実施することができ
る。
[Function] According to the multiple friction and wear tester of the present invention having the above configuration, friction and wear tests can be performed on a plurality of test pieces at the same time by driving a single motor, and at the same time, sliding The speed was varied accordingly, and the oil bath contained a different lubricant for each specimen.
Alternatively, by changing the load applied to each test piece by a load loading device, different test conditions can be set for each test piece, and therefore tests can be easily conducted under a wide range of conditions.

また、一般に回転軸はその駆動側基端から離れ
るに従つて剛性が低下するため、本発明において
は、それを有効に利用して、中央部に回転動力を
伝達するようにした回転主軸の上記中央部側にお
いて大荷重の試験を、両端側において軽荷重の試
験を行うように設計されるが、上述したように、
本発明の試験機は焼付きが生じない範囲において
試験を行うことを前提とするものであるため、全
部の試験片に最大荷重がかかることはなく、通常
は全て同等の荷重により複数の試験片についての
摩擦摩耗試験を同時に実施することができ、また
たとえ大荷重での試験を行う必要があつたとして
も、中央部に近い摺動子と試験片によりその試験
を容易に実施することができる。
In addition, since the rigidity of a rotating shaft generally decreases as it moves away from its drive-side base end, in the present invention, this is effectively utilized to provide the above-mentioned rotating main shaft that transmits rotational power to the central portion. It is designed to perform heavy load tests on the center side and light load tests on both ends, but as mentioned above,
Since the testing machine of the present invention is designed to perform tests within a range where seizure does not occur, the maximum load is not applied to all test pieces, and usually multiple test pieces are tested with the same load. Friction and wear tests can be carried out at the same time, and even if it is necessary to carry out a test under a large load, the test can be easily carried out with the slider and test piece located close to the center. .

[実施例] 以下に本発明の実施例を図面を参照しながら詳
述する。
[Examples] Examples of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図及び第2図に示す多連式摩擦摩耗試験機
において、試験機の機体1は、その内部に単一の
モータ2を備え、このモータ2により変速装置3
を介して駆動されて回転主軸4が機体1上に架設
されている。上記変速装置3は、モータ2の回転
力を回転主軸4へ変速伝動している間において
も、電気的信号によつて変速比を切換え得るよう
にしたものであり、これによつて座標摩耗試験を
行いながら随時摩擦速度を変動させることができ
る。
In the multiple friction and wear testing machine shown in Figs.
A rotating main shaft 4 is mounted on the fuselage 1 and is driven through the main body 1 . The above-mentioned transmission device 3 is designed so that the speed ratio can be changed by an electrical signal even while transmitting the rotational force of the motor 2 to the rotating main shaft 4 at variable speeds. The friction speed can be varied at any time while performing this.

上記変速装置3を介して駆動される回転主軸4
は変速装置3の出力軸との間にベルト6を巻掛
け、あるいはその他の伝動手段によつて回転を伝
えられるが、その回転動力は回転主軸4の中央部
に伝達するように構成され、その部分の両側にお
いて回転主軸4は軸受7,7により軸支される。
Rotating main shaft 4 driven via the transmission 3
The rotation is transmitted by wrapping a belt 6 between it and the output shaft of the transmission 3, or by other transmission means, and the rotational power is transmitted to the center of the rotating main shaft 4. On both sides of the section, the rotating main shaft 4 is supported by bearings 7,7.

第3図に詳細に示すように、上記軸受7,7に
より支承されてその両側に伸びる回転主軸4上に
は、その両側にそれぞれ任意数のリング状摺動子
10,10,……を嵌着可能とし、またそれらの
摺動子10,10,……に対応して試験片11を
保持するホルダ12を配設している。上記摺動子
10,10,……は、それに対応する試験片11
と対をなし、回転主軸4の回転に伴つて試験片1
1と相互に摺動することにより、摩擦摩耗試験を
行うもので、図示した実施例では、前記軸受7と
それよりも軸端側に順次設けられる軸受14,1
5の間にそれぞれ摺動子10,10を嵌着可能と
し、それらの各摺動子の両側に位置するシール壁
16,17の間及びシール壁18,19の間の空
間に、潤滑材を収容するための油槽20,21を
形成している。また、回転主軸4の軸端は片持梁
的に突出させて、予備的に摺動子22を嵌着でき
るようにしているが、これらの摺動子の数は適宜
変更することができる。
As shown in detail in FIG. 3, an arbitrary number of ring-shaped sliders 10, 10, . A holder 12 for holding the test piece 11 is provided in correspondence with the sliders 10, 10, . . . The sliders 10, 10, ... are the test pieces 11 corresponding thereto.
As the rotating main shaft 4 rotates, the test piece 1
In the illustrated embodiment, the bearing 7 and the bearings 14 and 1 sequentially provided on the shaft end side are
A lubricant is applied between the seal walls 16 and 17 and between the seal walls 18 and 19 located on both sides of each slider. Oil tanks 20 and 21 are formed for accommodating the oil. Further, the shaft end of the rotating main shaft 4 is made to protrude like a cantilever so that the slider 22 can be preliminarily fitted, but the number of these sliders can be changed as appropriate.

なお、上記各摺動子10,22は、軸端に螺着
したナツト23を取外して、順次スリーブを回転
主軸4から抜出すことにより交換できるようにし
ている。
Each of the sliders 10 and 22 can be replaced by removing a nut 23 screwed onto the shaft end and sequentially pulling out the sleeves from the rotating main shaft 4.

回転主軸4上の各摺動子10,10に対応させ
て設けられる試験片11のホルダ12,12は、
第3図及び第4図からわかるように、試験片11
を保持して摺動子10に圧接するもので、このホ
ルダ12をそれぞれ荷重負荷装置25の加圧子2
7に対して着脱可能に取付けている。即ち、上記
ホルダ12に設けた溝26を荷重負荷装置25に
おける加圧子27の突部28に対して嵌合係止さ
せ、両者をねじ29等で固定するようにしてい
る。
Holders 12, 12 for the test piece 11 provided corresponding to each slider 10, 10 on the rotating main shaft 4,
As can be seen from FIGS. 3 and 4, test piece 11
The holder 12 is held in pressure contact with the slider 10, and this holder 12 is connected to the pressurizer 2 of the load applying device 25.
It is removably attached to 7. That is, the groove 26 provided in the holder 12 is fitted into the protrusion 28 of the pressurizing element 27 of the load applying device 25, and the two are fixed with screws 29 or the like.

上記加圧子28はロードセル30を備え、この
ロードセル30を介して試験片11に荷重を負荷
するものであり、加圧子27の上端には荷重を負
荷する槓杆32の一端を連結している。この槓杆
32は、中間位置を支点33において揺動可能に
支持し、他端を振動防止用のダツシユポツト34
に連結すると共に、連結用リング35を介して第
2の槓杆37の一端に連結したものである。第2
の槓杆37は、同様に中間位置を支点38におい
て揺動可能に支持し、先端に重錘39による荷重
を負荷できるようにしているが、上記支点38と
重錘39取付け位置の中間には、試験片の焼付き
や、途中で試験を中止したい場合等において除荷
するため、シリンダにより槓杆37を持上げるよ
うにした除荷装置40を設けている。
The presser 28 includes a load cell 30, which applies a load to the test piece 11 through the load cell 30, and the upper end of the presser 27 is connected to one end of a ram 32 that applies the load. This lever 32 is swingably supported at an intermediate position on a fulcrum 33, and the other end is supported by a dash pot 34 for vibration prevention.
It is also connected to one end of the second lever 37 via a connecting ring 35. Second
Similarly, the ram 37 is swingably supported at an intermediate position at a fulcrum 38, so that a load from a weight 39 can be applied to the tip. In order to unload the test piece in case of seizure or to cancel the test midway, a unloading device 40 is provided which lifts the lever 37 with a cylinder.

なお、以上においては、回転主軸の中央部から
片側の構成について説明したが、第1図からわか
るように、回転主軸の中央部の両側をほぼ対称的
に構成することができる。
In addition, although the structure of one side from the center part of a rotation main shaft was demonstrated above, as can be seen from FIG. 1, both sides of the center part of a rotation main shaft can be comprised substantially symmetrically.

また、上述した試験機においては、摺動子の摺
動速度(実験例では、2〜3750rpm)を荷重と共
に制御する制御部、測定データの処理を行う処理
装置、それらのデータを記録する記録装置を設け
ることができる。
In addition, in the above-mentioned test machine, there is a control unit that controls the sliding speed of the slider (2 to 3750 rpm in the experimental example) together with the load, a processing device that processes the measured data, and a recording device that records the data. can be provided.

上記構成を有する多連式摩擦摩耗試験機におい
ては、回転主軸4の摺動子10に対して荷重負荷
装置25により試験片11を圧接した状態で、モ
ータ2の駆動により変速装置3を介して回転主軸
4を回転させることにより、その主軸4上にセツ
トした複数の試験片11について同時に摩擦摩耗
試験を行うことができる。また、その試験に際し
て、主軸4の回転駆動中に速度制御可能な変速装
置3によつて摺動速度の制御を行い、さらに各試
験片11について異なる潤滑剤を油槽20,21
に収容し、あるいは荷重負荷装置25によつて各
試験片11に負荷する荷重を変えるなどにより、
各試験片について異なる試験条件を設定すること
ができ、それにより広範囲な条件での摩擦摩耗試
験を容易に実施することができる。
In the multiple friction and wear tester having the above configuration, with the test piece 11 pressed against the slider 10 of the rotating main shaft 4 by the load applying device 25, the By rotating the rotating main shaft 4, a friction and wear test can be performed simultaneously on a plurality of test pieces 11 set on the main shaft 4. In addition, during the test, the sliding speed was controlled by the speed change device 3 that can control the speed while the main shaft 4 was being rotated, and different lubricants were applied to the oil tanks 20 and 21 for each test piece 11.
or by changing the load applied to each test piece 11 by the load loading device 25, etc.
Different test conditions can be set for each test piece, making it easy to perform friction and wear tests under a wide range of conditions.

[発明の効果] 以上に詳述したように、本発明の多連式摩擦摩
耗試験機によれば、複数の試験片について同時に
広範囲な条件での摩擦摩耗試験を行うことがで
き、而して比較的安価な装置により、潤滑剤、摺
動用材料の選択、開発の効率を改善することがで
きる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the multiple friction and wear tester of the present invention, it is possible to simultaneously perform friction and wear tests on a plurality of test pieces under a wide range of conditions. Relatively inexpensive equipment allows for improved efficiency in the selection and development of lubricants and sliding materials.

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

第1図は本発明に係る多連式摩擦摩耗試験機の
正面図、第2図は同側面図、第3図は上記試験機
の回転主軸に沿つた拡大断面図、第4図は同拡大
側断断面図である。 1……機体、2……モータ、3……変速装置、
4……回転主軸、10……摺動子、11……試験
片、12……ホルダ、17,18……油槽、25
……荷重負荷装置、30……ロードセル。
Fig. 1 is a front view of a multiple friction and wear testing machine according to the present invention, Fig. 2 is a side view of the same, Fig. 3 is an enlarged sectional view along the main axis of rotation of the testing machine, and Fig. 4 is an enlarged view of the same. FIG. 1...Airframe, 2...Motor, 3...Transmission device,
4... Rotating main shaft, 10... Slider, 11... Test piece, 12... Holder, 17, 18... Oil tank, 25
...Load loading device, 30...Load cell.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 機体上に、回転駆動中に速度制御可能な変速
装置を介して単一のモータで駆動される回転主軸
を設け、この回転主軸はその中央部に回転動力が
伝達されるように上記変速装置と連結し、回転主
軸上における上記中央部の両側に、それぞれ任意
数のリング状摺動子を嵌着可能にすると共に、そ
れらの各摺動子に対応して、試験片を保持するホ
ルダを配設し、各試験片に対してロードセルを介
して荷重を負荷する荷重負荷装置、及び各摺動子
と試験片間に潤滑剤を供給するための油槽を、そ
れぞれ対をなす摺動子及び試験片に対して独立に
設けたことを特徴とする多連式摩擦摩耗試験機。
1. A rotating main shaft driven by a single motor via a transmission device capable of speed control during rotational driving is provided on the aircraft body, and the rotating main shaft is connected to the transmission device so that rotational power is transmitted to the center of the rotating main shaft. A number of ring-shaped sliders can be fitted on both sides of the central portion on the rotating main shaft, and a holder for holding a test piece is provided corresponding to each slider. A load-bearing device that applies a load to each test piece via a load cell, and an oil tank that supplies lubricant between each slider and the test piece, respectively, are connected to each pair of slider and test piece. A multiple friction and wear tester characterized by being installed independently for the test piece.
JP5318485A 1985-03-15 1985-03-15 Multi-staged friction and wear tester Granted JPS61210926A (en)

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