JPS6275332A

JPS6275332A - 潤滑剤の性能評価装置

Info

Publication number: JPS6275332A
Application number: JP21679385A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Watanabe; 和夫渡辺; Hide Uchida; 秀内田; Ichirou Masuda; 増多　一郎
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1987-04-07
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: JPH0629843B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、金属材料に、圧延、鍛造のような塑性加工
を加えるときに使用する潤滑剤の良否を評価する試験装
置に関する。

（従来の技術）従来、潤滑剤の性能を評価するだめの試験装置としては
、４球試験機、バウデン試験機等が知られている。

これらは、何れも潤滑剤として液体状のものを評価する
装置であり、たとえば特開昭５８−４１３５３号公報に
開示されているように、相対して接触する２つの工具間
に、潤渭油をスプレー等により供給し、画工具を相対的
に回転または摺動せしめ、その接触面或は、接触点間の
摩擦刃を測定することによりその大小を求め、潤滑剤の
性能を評価するものである。

しかしながら、かかる潤滑剤評価手段によっては、本発
明の目的とするような場合には、その目的を達すること
ができない。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、潤滑剤の性状として、使用中は固形状となる
ものを評価するためになされた。即ち、最近、たとえば
シームレス鋼管の圧延における、マンドレルミルで使用
するマンドレルに塗布する潤滑剤のように、塗布前は液
状であるけれども、これをマンドレルに塗布し乾燥、固
着を行なうことによって、潤滑剤は、マンドレル表面で
固形の薄膜状となり、この状、轢で使用される潤滑剤の
使用形態がある。

このような場合、圧延中に再び潤滑剤が供給されること
はなく、繰返し使用されるから、最初に塗布した潤滑剤
の性能の時間的変化、即ち持続性が重要な評価基準とな
る。

若し、潤滑剤の性能の持続性が低いときには、圧延に要
する負荷が増大するなどの問題のほか、マンドレルの耐
久性は低下し、シームレス鋼管等の製造コスト上大きな
影響をおよぼす。

従って、上に述べたような使用形態における潤滑剤の良
否を評価することが重要になるが、先に述べた従来技術
によっては、次に述べる理由により評価することはでき
ない。

即ち、前述したような従来の装置においては、連続的に
潤滑油を供給しながら摩擦力を測定するものであるから
、固体状の潤滑剤を連続的に供給することはできず、従
って、仮に固体潤滑剤を塗布したとしても、たとえば１
回転成は１摺動した後には、潤滑剤が消失し、持続して
測定することはできない。

また、従来の装置では、摩擦面に単に圧縮力を加えるに
止り、塑性変形を生せしめるものではないから、実際の
加工条件とは基本的に異なるものであり、正しい評価を
与えることにはならない。

この発明は、前述した従来技術における問題点を解決し
た、潤滑剤の性能評価装置を提供することを目的として
なされた。

（問題点を解決するだめの手段）従来技術における問題点を解決する手段として具備すべ
き条件は、工具の回転成は摺動を行なっても、潤滑剤が
消失することがなく、また実際に近い変形状態下で、潤
滑剤を評価し得るということで、塑性加工を行ないなが
ら評価できることが必要である。また、試験装置である
から、コンパクトな設備でなければならない。

かかる条件を満足し、本発明における技術的課題をより
よく解決する本発明の要旨とする処は、その周方向に回
転駆動される円柱状工具と、金属材料を、それが塑性加
工されるときの温度以上に加熱する手段と、前記金属材
料に塑性変形を生ぜしめるべく円柱状工具と、金属材料
とを潤滑剤を介して円柱状工具軸方向に加圧接触せしめ
るための加圧手段と、円柱状工具の回転力を検出する手
段とからなる潤滑剤の性能評価装置である。

以下に、本発明を、その一実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図に、この発明になる潤滑剤の性能評価装置の一実
施例金示す。

第１図において、１は、円柱状工具であって、歯車装置
９−１　、　９−２　を介して、モータ６によって回転
駆動される。２は、加熱炉であって、金属材料（加熱試
験片）３を、それが塑性加工されるときの温度以上に加
熱する。

４は、下台であって、金属材料（加熱試験片）３ケ載置
し、加圧手段、この実施例では油圧シリンダ５によって
、圧上せしめられ、金属材料（加ｔへ試験片）３全円柱
状工具１によって塑性変形せしめるべく、金属材料３を
円柱状工具１に加圧接触せしめる。７は、ポスト、８は
、油圧ポンプである。

この実施例においては、円柱性工具ｌの回転力は、駆動
用モータ６のトルクの測定或は、円柱状工具ｌの駆動系
における回転軸に、ストレインゲージを貼付し、これに
よって測定する。

（作用）円柱状工具１の先端に、予め潤滑剤を塗布しておき、円
柱状工具１を駆動モータ６によって回転する。加熱炉２
から抽出した金属材料（加熱試゛験片）３は、直ちに下
台４の上に載せられ、油圧シリンダ（加圧手段）５が作
動し、下台４を上昇せしめ、下台４上の金属材料３を円
柱状工具１の下端に加圧接触せしめる。

円柱状工具１は、金属材料３に押込まれると同時に、そ
のときの回転力が測定される。このときの回転力は、モ
ータトルク或は、円柱状工具１の回転駆動系における回
転軸に貼付したストレインゲージによって測定する。

この回転トルクの大きさは、摩擦係数に換算され、その
大きさ６てよって、またその経時変化によって、潤滑剤
の性能が評価される。

回転トルクＴｒと摩擦係数μの関係は、次式によって示
される。

Ｔｒ＝ｆｐ°μ゛ｒ°ｄＳ：　／Ｒｐ’２πｒ−、／ｊ・ｒ’ｄｒここでｐ：圧力Ｓ；接触面積 μ：摩襟係数ｒ：圧力のかかる部分の半径Ｒ：接触面の半径円柱状工具ｌと金属材料３の接触面内でｐは一定、即ち
ｐ＝πとすると、Ｔｒ　＝　２πｐμ４”ｒ２ｄｒｐ　＝　ＩＰ／　ｓ正；押込力Ｓ：全断面積であるから、μはで与えられる。

而して、Ｔｒまたはμの時間的増分が小さいものほど良
好な潤滑剤といえる。

また、本発明の潤滑剤の性能評価装置にあっては、潤滑
剤は、金属材料（加熱試験片）３の凹みに残るため、円
柱状工具ｌの回転によって消失することはなく、金属材
料３の温度が保たれている限り潤滑剤の性能評価を行な
うことができる。

実際の塑性加工過程にあっては、変形は１０秒間以下の
現象であり、肉厚１０．程度の金属材料（加熱試験片）
３を用いれば、温度は大きく低下することはなく十分、
試験可能である。

（実施例）本発明の装置を用いて、２種類の潤滑剤の性能評価を行
なった。その結果を第２図に示す。

第２図から明らかな如く、潤滑剤Ａよりも、潤滑剤Ｂの
方が時間の経過と共に、急激にＴｒが増大しており、潤
滑剤Ａの方がすぐれた性能を有していることがわかる。

（発明の効果）この発明は、以上述べたように構成しかつ作用せしめる
ようにしたから、塑性加工に用いられる固形状の潤滑剤
の時間的変化、すなわち耐久性が評価でき、最適な潤滑
剤の選択ならびに開発を可能にする効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明になる潤滑剤の性能評価装置の説明
図、第２図は、この発明になる装置を用いて２種類の潤
滑剤の性能評価を行なったときの結果の図表である。１：円柱状工具　　　　２：加熱炉３：金属材料（加熱試１験片）４：下台　　　　　　　５：加圧手段６：モータ　　　　　　　７：ボスト８：油圧ポンプ　　　　９−１．９−２　：歯車装置第
１図１・６第２図Ｕ弓　開　（セ２ト）

Claims

【特許請求の範囲】

その周方向に回転駆動される円柱状工具と、金属材料を
、それが塑性加工されるときの温度以上に加熱する手段
と、前記金属材料に塑性変形を生ぜしめるべく円柱状工
具と、金属材料とを潤滑剤を介して円柱状工具軸方向に
加圧接触せしめるための加圧手段と、円柱状工具の回転
力を検出する手段とからなる潤滑剤の性能評価装置。