KR0139390B1

KR0139390B1 - 원통형 물체 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR0139390B1
Application number: KR1019940009687A
Authority: KR
Inventors: 이광렬; 은광용
Original assignee: 김은영; 한국과학기술연구원
Priority date: 1994-05-03
Filing date: 1994-05-03
Publication date: 1998-07-01
Also published as: US5542281A; KR950033472A; JPH07301589A; JP2721488B2

Abstract

본 발명은 예컨대, VTR헤드 드럼, 복사기나 레이저 프린터의 드럼, 재봉기의 스핀들러, 낚시대의 릴 등과 같은 원통형 재료의 측면 특성, 즉 내마모 특성, 마찰 계수, 윤활 특성 등을 측정할 수 있는 장치와 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 장치는, 원통형 물체인 시료와 유연성 물체인 상대 시료를 장착하고 장력을 측정하는 장착부와, 이 장착부에 제어 가능하게 연결된 모터 조정부와, 상기 장착 측정부의 장력 측정기에 전기적으로 연결된 증폭기와, 이 증폭기 및 상기 모터 조정부에 각각 전기적으로 연결되고 모터의 회전 속도와 장력 측정 값을 시간별로 기록하도록 프로그램되며 상기 모두를 총괄하여조작하는 컴퓨터를 구비하며, 상기 장착부는 상기 시료가 위치하며 정확한 회전수 조절이 가능한 모터와, 원통형 시료 둘레에 적어도 일부분이 접촉하도록 감긴 상대의 시료의 양단이 각각 장착되는 장력 측정기와, 상기 장력 측정기가 장착되는 지지대를 포함한다. 본 발명에 따르면, 기존의 측정 방법으로는 측정할 수 없었던 자기 기록 테이프, 종이, 실 등의 상대 재료에 대한 원통형 재료의 마모 및 윤활 특성을 평가할 수 있다.

Description

원통형 물체 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 방법 및 그 장치

제1도는 핀 대 원판(pin on disk) 시험 방식의 내마모 시험 및 마찰 계수 측정 장치의 모식도.

제2도는 본 발명의 의 한 내마모 시험 및 마찰 계수 측정 장치의 모식도.

제3도는 종래의 부샨(Bhushan)식 내마모 시험 장치의 모식도.

제4도는 본 발명에 따른 장치를 이용하여 VTR헤드 드럼과 VTR테이프 사이에서 관찰된 장력 측정 결과를 보여주는 그래프로서 여러 인가 장력에서 드럼의 회전 속도 변화에 따른 측정 장력의 변화를 나타내는 그래프.

제5도는 제4도의 측정값을 이용하여 마찰 계수를 계산한 결과를 나타낸 그래프.

제6도는 마모 시험 전후에 TiN 코팅된 VTR헤드 드럼의 마찰 계수 및 TiN이 코팅되지 않은 VTR헤드 드럼의 마찰 계수와 인가 장력과의 상관관계를 보여주는 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 시료 2: 상대 시료

3: 지지대4: 지지봉

11: 압봉12: 회전 원판

21: 봉22: 테이프

23: 각도기24: 장력 측정기

25: 활주기26: 모터

27: 케이블28: 접촉각 조절기

29: 카트리지 가열기30: 추

본 발명은 원통형 물체의 측면 특성의 평가 방법 및 장치, 특히 자기 기록 테이프, 종이, 실 등과 같은 유연성 물체와 상기 원통형 물체 사이의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 방법과 그 장치에 관한 것이다.

가혹한 조건에서는 재료 사용 요구가 증가됨에 따라 재료의 내마모 특성과 윤활 특성의 향상이 요구되고 있다. 따라서, 재료의 신뢰성 평가를 위해서는 재료의 내마모 시험이나 마찰 계수의 측정이 대단히 중요하다. 더구나 ,물체의 내마모 특성 및 윤활 특성의 향상을 위해 코팅을 하는 경우에는 그 코팅층의 특성 평가 및 신뢰성 평가가 필수적이며, 이 결과를 바탕으로 코팅층의 개발과 성능 개선, 합성 공정의 개발 및 개선 등이 이루어질 수 있게 된다.

재료의 내마모 특성을 평가하는 방법에는 구 대 원판(ball on disk)시험, 핀 대 원판(pin on disk)시험 및 긁힘 시험(scratch test)등 여러 가지가 있으나, 이들 방법은 평판 재료에 대한 특성 평가만이 가능한 방법들이다. 또한 특성 평가를 위해 사용하는 상대 재료가 구(ball) , 핀(pin), 다이아몬드 압입자(indentor)등 극히 한정된 재료와 형상에 국한되어 있다. 그 한 예로 제1도는 핀 대 원판(pin on disk)시험 방식의 시험기의 모식도이다[Testing of Metallic and Inorganic Coatings (Ed. W. B. Harding and G. A. DiBari) pp. 310, STP 947, ASTM, Philadelphia, Pennsylvania (1987)]. 제1도에서 도면 부호 11은 상대 시험 재료인 압봉을 나타내며, 도면 부호 12는 시험 재료인 회전 원판을 나타낸다. 제1도에 도시한 바와 같이, 회전 원판(12) 시험 재료는 평판의 형상을 하고 있어야만 한다. 이 시험에서 얻을 수 잇는 정보는 시험 재료와 구 또는 핀의 형상을 가질 수 있는 상대 재료 사이의 마찰 계수와 내마모 특성 평가에 국한되게 된다. 한편, 핀 대 원통(pin on sylinder)시험, 직사각형 평판 대 횐전 원통 (rectangular flatss on rotating sylinder)시험, 4구(four ball)시험, 교차 원통(crossed cylinder)시험 및 원판 대 원판(disk on disk)시험 등과 같이 원통이나 구의 형상을 한 재료의 마모 시험법도 제안되어 있지만, 상대 시료의 형상에는 여전히 제한이 있다.

본 발명의 목적은 이러한 형태적 제한을 극복하면서 원통형 재료 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.

이러한 본 발명의 목적은, 유연성 물체가 둘레에 감기는 드럼 또는 원통형 물체 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정방법에 있어서, 상기 원통형 물체인 시료를 회전수 조절이 가능한 모터에 장착하고, 이 시료의 둘레에 이 시료의 적어도 일부분과는 접촉하도록 상기 유연성 물체인 상대 시료를 감고, 상기 상대 시료의 양단 각각에 장력 측정기를 설치하고, 상기 상대 시료를 정지시킨 상태에서 상기 시료를 회전시키고, 후속하여 상기 장력 측정기로부터 측정되는 장력값의 차이를 이용하여 시료의 측면과 상대 시료 사이의 마찰 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 원통형 물체 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 방법에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 목적은 원통형 물체인 시료 및 유연성 물체인 상대 시료를 장착하는 장착부와, 이 장착부에 제어 가능하게 연결된 모터 조정부와, 상기 장착부에 전기적으로 연결된 증폭기와, 이 증폭기 및 상기 모터 조정부에 전기적으로 연결되며 모터의 회전 속도와 장력 측정값을 시간별로 기록하도록 프로그램된 컴퓨터를 구비하는, 유연성 물체가 둘레에 감기는 드럼 또는 원통형 물체 측면의 마모특성 시험 및 마찰 계수 측정 장치에 있어서, 상기 장착부는 상기 시료가 위치하며 정확한 회전수 조절이 가능한 모터와, 원통형 시료 둘레에 적어도 일부분이 접촉하도록 감긴 상대 시료의 양단 각각이 장착되는 장력 측정기와, 상기 장력 측정기가 장착되는 지지대를 포함하고, 상기 시료는 상기 회전수 조절이 가능한 모터에 장착하고, 상기 상대 시료는 상기 시료의 둘레에 감고, 상기 상대 시료는 정지시킨 상태에서 상기 시료를 회전시키고, 이에 후속하여 상기 상대 시료 양단 각각에 설치된 상기 장력 측정기로부터 나오는 미소 전압 신호는 상기 증폭기를 거쳐서 상기 컴퓨터부에서 판독되고, 이와 동시에 상기 컴퓨터에서는 상기 판독된 장력값의 차이를 이용하여 시료의 측면과 상대 시료 사이의 마찰 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 원통형 물체 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 장치에 의해서 달성될 수 있다.

원통형 재료로서 내마모 특성과 윤활 특성이 중요한 부품의 예로는 VTR헤드 드럼, 복사기나 레이저 프린터의 드럼, 재봉기의 스핀들러, 낚시대의 릴 등을 들 수 있다. 이러한 부품들의 사용 조건에서 마모나 마찰을 일으키는 상대 재료는 주로 자기 기록 테이프, 종이, 실 등으로서 기존의 측정 방법을 가지고는 이들 사이의 마모 및 윤활 특성을 측정할 수가 없다. 더구나, 마모 및 윤활 특성은 상대 재료에 따라서도 변화하므로, 가능한 실제 사용 조건과 유사한 조건에서의 시험이 바람직하다. 본 발명은 원통형 재료의 측면과 테이프, 종이, 실 등 유연한 상대 재료 사이의 특성을 평가할 수 있다는 데 그 특징이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 따라 보다 더 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 내마모 특성 및 윤활 특성 평가 장치의 개략적인 구성도이다.

본 발명에 따른 상기 시험 장치는, 원통형 물체인 시료(1)와, 테이프, 종이, 실 등의 유연성 물체인 상대 시료(2)를 장착하고 장력을 측정하는 장착부와, 이 장착부에 제어 가능하게 연결된 모터 조정부와 상기 장착부의 장력 측정기에 전기적으로 연결된 증폭기와, 이 증폭기 및 상기 모터 조정부에 각각 전기적으로 연결되고 모터의 회전 속도와 장력 측정값을 시간별로 기록하도록 프로그램되며 상기 모두를 총괄하여 조작하는 컴퓨터를 구비하는,원통형 물체 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 장치로서, 상기 장착부는, 상기 시료가 위치하며 정확한 회전수 조절이 가능한 모터와, 원통형 시료 둘레에 적어도 일부분이 접촉하도록 감긴 상대 시료의 양단 각각이 장착되는 장력 측정기(F₁, F₂)와, 상기 장력 측정기(F₁, F₂)가 장착되는 지지대(3)을 포함한다.

원통형 시료(1)은 수천 rpm까지 회전수 조절이 가능한 서보 모터(servo moter)에 장착된다. 이때, 시료(1)의 중심과 모터축을 정확히 일치시켜야만 장력 측정치에 있어서 변동이 없는 정밀한 장력 측정이 가능하다. 한편, 시험에 사용되는 상대 재료는 시료(1)의 측면에 일정한 장력을 가지고 접촉하게 되는데, 지지봉(4, 4)의 위치를 조절함으로써 접촉면적을 조절할 수 있도록 한다. 상대 시료(2)의 양단을 각각 고감도 장력 측정기(F₁, F₂)에 부착시킨다. 이들 장력 측정기(F₁, F₂)들은 인가되는 장력을 조절할 수 있도록 전후 이동이 가능한 지지대(3)에 설치되어 있다. 모터의 회전 속도는 모터 조정부와 컴퓨터를 조합하여 실시간 조절을 하고, 장력 측정기(F₁, F₂)로부터 나오는 미소 전압 신호를 증폭기를 통해 1000배로 증폭하여 컴퓨터가 읽도록 한다. 측정의 기록으로서 모터의 회전 속도와 장력 측정치를 시간별로 기록하도록 컴퓨터를 프로그램한다.

본 발명의 장치를 이용하여 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정을 행할 때에는, 시험에 사용되는 상대 시료를 원통형 시료 둘레에 적어도 일부분이 접촉하도록 장착하고, 상기 상대 시료 양단 각각을 장력 측정기에 장착하고, 상기 장력 측정기를 지지하고 있는 지지대를 이동시켜서 상기 상대 시료에 원하는 장력을 인가하고, 마모 시험 조건의 회전 속도 및 시간을 컴퓨터를 통해 조절하여 상기 상대 시료는 정지시킨 상태에서 상기 시료를 회전시켜 시험한다. 이대, 시료가 고속으로 회전하는 경우에는 시료와 상대 시료 사이에 항상 공기막이 형성되므로 순간 정지와 순간 회전을 반복하여 물리적 접촉을 만들어 줄 수 있도록 한다. 이를 위해서는 컴퓨터를 이용한 모터의 제어가 필수적이다. 시험후 시료의 무게나 표면 형상을 조사하여 마모의 정도를 평가한다. 또한, 마모 시험 전후에 마찰 계수를 측정하여 마모에 따른 윤활 특성 변화도 평가한다.

본 발명의 장치를 이용하여 마찰 계수를 측정하는 원리는 다음과 같다.

모터가 회전하지 않을 때는 양쪽 장력 측정기(F₁, F₂)의 장력 측정값이 서로 일치하지만, 모터가 회전을 하면 양쪽 장력 측정값이 차이가 나타나게 되는데, 이 차이는 마찰 계수에 비례하기 된다. 제2도에서 모터의 회전 방향이 시계 반대 방향이라면 장력 측정기(F₁)의 측정값은 회전하지 않을 때보다 감소하며, 장력 측정기(F₂)의 측정값은 반대로 증가한다. 따라서, 이러한 장력 측정 값의 차이를 이용하여 마찰 계수를 산출할 수 있다.

부샨(Bhushan)은 컴퓨터 자기 기록 장치에서의 헤드와 테이프 간의 마찰 계수를 측정하기 위해 제3도와 같은 시험 장치를 고안하였다. 상기 제3도에서, 도면 부호 21은 시험재료인 헤드 재료로 만든 봉을, 도면 부호 22는 상대 시험 재료인 테이프를, 도면 부호 23는 테이프(22)가 상기 봉(21)과 접촉하는 접촉각을 지시하는 각도기를, 도면 부호 24는 상기 테이프(22)가 장착되는 장력 측정기를, 도면 부호 25는 상기 장력 측정기(24)를 전후방으로 활주 이동시키는 활주기를, 도면 부호 26은 모터를, 도면 부호 27은 상기 활주기(26)의 활주 운동을 위해 한 단부는 풀리에 장착되고 타 단부는 상기 모터(25)의 구동 롤러에 장착된 케이블을, 도면 부호28은 상기 봉(21)과 테이프(22) 사이의 접촉각 조절용 접촉각 조절기를, 도면 부호 29는 카트리지 가열기를, 도면 부호 30은 상기 테이프(22)의 한 단부에 매달린 추를 나타내는 것이다. 부샨은 헤드 재료로 만든 봉(21)의 주위에 한쪽 끝에 추(30)에 매달린 자기 기록 테이프(22)를 감고, 이 테이프(22)의 한쪽 끝은 모터(26)에 의해 움직이는 장력 측정기(24)에 장착되었다. 장력 측정기(24)가 정지하고 있을 때에는 추(30)에 의해 인가된 장력이 장력측정기(24)에서 읽혀지지만, 장력측정기(24)를 위로 움직이면 테이프(22)와 헤드 재료로 만든 봉(21)의 마찰에 의해 더욱 큰 장력 측정값이 읽혀지게 된다. 이때, 테이프(22)와 헤드 재료인 봉(21)사이의 마찰 계수가 아래와 같이 표현된다는 것을 유도해내었다[B. Bhushan, Wear, 93(1984)81].

상기 식 (1)에 있어서, θ는 접촉각이고, T₀는 추(30)에 의해 인가된 장력이며, T₁은 장력측정기(24)가 위로 움직일 때 측정되는 장력 측정값이다. 한편, 장력측정기(24)를 아래로 움직일 때는 더 작은 측정값이 가지게 되는데, 이러한 두 조건에서 측정한 장력 측정값의 차이와 마찰 계수는 아래의 관계를 가지고 있음도 보인 바 있다.

여기서, F2, F1은 각각 장력측정기(24)를 위로 움직일 때와 아래로 움직일 때의 장력 측정값들이며, T는 인가 장력이다.

본 발명에 따른 장치에서 사용한 마찰 계수 측정 조건은, 테이프가 고정되어 있고 원통형 시료가 회전하는 것이 다르긴 하지만, 역학적이 조건은 부샨(Bhushan)이 고안한 장치와 일치하므로, 식 (2)를 이용하여 마찰 계수를 계산할 수 있다. 상기 식(2)를 본 발명에 적용하는 경우, 상기 식 (2)에서의 F₂는 본 발명에서는 시료 회전의 역방향 장력이 되며, F₁은 시료 회전의 정방향 장력이 된다. 본 발명의 방법 및 장치의 기술적 특징 및 효과는 다음의 적용예를 통해 보다 더 명확히 알 수 있을 것이다.

[적용예 1]

지름 60mm인 VTR헤드 드럼을 장착한 뒤, VTR테이프를 감고, 100gf, 200gf, 400gf, 600gf의 장력을 가했을 때, 회전수에 따라 장력을 측정하였다. 제4도는 회전수 변화에 따른 장력 측정치 변화를 보여주고 있다. 낮은 회전수에서는 두 장력 측정치의 차이가 크지만, 회전수가 증가함에 따라 차이가 감소하여 약 1000rpm이상이 되면 회전수가 높아지면서 테이프와 헤드 드럼 표면 사이에 공기층(air gap)이 생기면서 마찰을 감소시키고 있음을 보여주는 것이다. 또한, 일단 공기층이 형성되고 나면 회전수에 관계없이 일정한 마찰 특성을 가지고 있음을 알 수 있다. 따라서 이 장치는 접촉 마찰 계수의 측정 뿐 아니라 공기층의 형성 조건에 관한 시험에도 사용될 수 있다. 제4도에서 보는 바와 같이 인가하는 장력이 증가함에 따라 낮은 회전수에서의 장력 측정값의 차이가 커지면 동시에 완전한 공기층이 형성되는 임계 회전수도 증가하고 있음을 알 수 있다. 제5도는 장력 측정치로부터 식(2)를 이용하여 계산한 마찰 계수의 인가 장력 의존성을 보여주고 있다. 50rpm에서 계산된 값은 공기층이 형성되지 않는 조건에서 측정된 접촉 마찰 계수이며, 1000rpm이상의 회전수에서 계산된 값은 완전한 공기층의 형성시 관찰되는 마찰 계수를 의미한다. 공기층 형성시 마찰 계수는 0.06정도의 값으로서 인가 장력에 의존하지 않는다. 한편 접촉 마찰 계수는 인가 장력이 200gf이상인 경우에는 0.25에서 0.3 구간의 값을 가지고 있으며 역시 인가 장력에 크게 의존하지 않음을 알 수 있다.

[적용예 2]

TiN이 코팅된 VTR 헤드드럼과 TiN이 코팅이 되지 않은 헤드 드럼의 마모 특성을 평가하기 위해 각각의 드럼을 설치한 후 인가 장력과 회전수를 변화시키면서 마찰 계수를 측정한 뒤, 400gf의 장력을 인가하여 마모 시험을 행하였다. 그후 다시 인가 장력과 회전수를 변화시키면서 마찰 계수를 측정하여 마모 시험 전후의 거동을 비교하였다. 마모 시험 조건은 테이프와 헤드 드럼 표면 간의 접촉을 만들어 주기 위하여 회전 속도를 3000rpm하여 회전 10초, 정지 10초로 4시간 동안 반복하였다. 제6도는 내마모 시험 전후 50 rpm에서 측정된 접촉 마찰 계수 변화를 보여주고 있다. 내마모 시험 전에는 접촉 마찰 계수가 코팅된 드럼과 코팅되지 않은 드럼 모두 0. 2근처의 값을 보이고 있으며 인가 장력 의존선이 거의 없었다. 그러나, 마모 시험이 종료된 후 측정된 마찰 계수는 현저한 차이를 보여주고 있다. 코팅되지 않은 드럼의 경우에는 마찰 계수가 0.25에서 0.4에 이르는 높은 값을 가지고 있으며, 인가 장력 의존성도 크다. 따라서, 코팅되지 않은 드럼의 경우에는 본 마모 시험에 의해 상당한 표면 손상이 일어났음을 알 수 있다. 이는 시험후 표면 미세 조직으로부터도 확인할 수 있었다. TiN이 코팅된 드럼의 경우에는 마모 시험에 의해 거의 표면 손상이 관찰되지 않았지만, 코팅되지 않은 드럼의 경우에는 드럼의 표면에 자기 테이프의 자기 입자가 박혀 있는 것을 관찰할 수 있었다.

Claims

유연성 물체가 둘레에 감기는 드럼 또는 원통형 물체 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 방법에 있어서, 상기 원통혀 물체인 시료를 회전수 조절이 가능한 모터에 장착하고, 이 시료의 둘레에 이 시료의 적어도 일부분과는 접촉하도록 상기 유연성 물체인 상대 시료를 감고, 상기 상대 시료 양단 각각에 장력 측정기를 설치하고 상기 상대 시료는 정지시킨 상태에서 상기 시료를 회전시키고, 후속하여 상기 장력 측정기로부터 측정되는 장력 값의 차이를 이용하여 시료의 측면과 상대 시료 사이의 마찰 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 원통형 물체 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 방법.
제1항에 있어서, 상기 시료의 양쪽에 이 시료로부터 일정 간격으로 이격된 지지봉을 설치하고, 상기 상대 시료가 상기 지지봉을 거쳐 시료에 감기게 하고 지지봉의 위치를 적절히 조절하여 시료와 상대 사이의 접촉 면적을 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 장력 측정기를 상기 시료에 대하여 전후로 이동 가능한 지지대에 장착하고, 이 지지대의 위치를 조절하여 상기 시료에 의하여 상기 상대 시료에 인가되는 장력을 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 시료의 회전 속도가 고속일 때는 상기 시료와 상기 상대 시료 사이에 물리적 접촉이 이루어지도록 상기 시료를 정지 상태와 고속 회전 상태를 반복하면서 회전시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 시료의 회전 속도에 따른 상대 시료의 장력을 측정하여 상기 시료와 상기 상대 시료 사이의 공기층 형성을 판별하는 것을 특징으로 하는 방법.
원통형 물체인 시료 및 유연성 물체인 상대 시료를 장착하는 장착부와, 이 장착부에 제어 가능하게 연결된 모터 조정부와, 상기 장착부에 전기적으로 연결된 증폭기와, 이 증폭기 및 상기 모터 조정부에 전기적으로 연결되며 모터의 회전 속도와 장력 측정값을 시간별로 기록하도록 프로그램된 컴퓨터를 구비하는, 유연성 물체가 둘레에 감기는 드럼 또는 원통형 물체 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 장치에 있어서, 상기 장착부는, 상기 시료가 위치하며 정확한 회전수 조절이 가능한 모터와, 원통형 시료 둘레에 적어도 일부분이 접촉하도록 감긴 상대 시료의 양단 각각이 장착되는 장력 측정기와, 상기 장력 측정기가 장착되는 지지대를 포함하고, 상기 시료는 상기 회전수 조절이 가능한 모터에 장착하고, 상기 상대 시료는 상기 시료의 둘레에 감고, 상기 상대 시료는 정지시킨 상태에서 상기 시료를 회전시키고, 이에 후속하여 상기 상대 시료 양단 각각에 설치된 상기 장력 측정기로부터 나오는 미소 전압 신호는 상기 증폭기를 거처서 상기 컴퓨터에서 판독되고, 이와 동시에 상기 컴퓨터에서는 상기 판독된 장력 값의 차이를 이용하여 시료의 측면과 상대 시료 사이의 마찰 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 원통형 물체 측면의 마모 특성 시험 및 마찰 계수 측정 장치.
제6항에 있어서, 상기 시료와 상기 상대 시료 사이의 접촉 면적을 조절하기 위하여 상기 시료의 양쪽에 이 시료로부터 일정 간격으로 이격 설치되어 위치 조절이 가능한 지지봉을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 장력 측정기가 장착된 지지대는 상기 상대 시료에 인가되는 인가 장력을 조절하기 위하여 상기 시료에 대하여 전후로 이동 가능하게 위치 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
제8항에 있어서, 상기 시료의 회전 속도가 고속일 때는 상기 시료와 상기 상대 시료 사이에 물리적 접촉이 이루어지게 하기 위하여 상기 시료를 정지 상태와 고속 회전 상태를 반복하면서 회전시킬 수 있도록 상기 모터는 상기 모터 조정 유니트부와 상기 컴퓨터가 조합되어 실시간 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 시료와 상기 상대 시료 사이의 공기층 형성을 판별하기 위하여 상기 컴퓨터는 시료의 회전 속도에 따른 상대 시료의 장력을 측정하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 장치.