KR100387978B1 - Rubber compression tester - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고무재료 압축시험 장치에 관해 제시한다. 본 발명은 고무재료를 두 압축판 사이에 놓고 압축하중을 가하여 하중에 따른 재료의 변형을 측정하는 고무재료 압축시험 장치에 있어서, 고무재료에 접촉하는 압축판의 접촉면이 고무시편과 압축판간의 마찰계수 값만큼 중앙을 향해 원추형으로 경사지게 구성된다. 압축판의 접촉면 중앙 부위가 편평하게 형성되어 시험초기 시편 중앙의 국부적 눌림을 방지한다. 압축판의 접촉면 중앙에 압축 시 고무시편에 침입하는 위치 고정핀이 더 구비되어 압축 시 시편이 옆으로 미끄러지는 것을 방지한다. 고무재료의 압축시험 시 압축판과 시편 사이에 발생되는 마찰력이 압축판의 경사면에 의해 상쇄되어 시편의 변형억제 현상이 발생되지 않는 바, 시험오차가 최소화되어 정확한 재료상수를 결정할 수 있게 됨은 물론 압축판과 시편간에 별도의 윤활제를 개입시킬 필요도 전혀 없어 고무재료 압축시험의 신뢰성과 정밀도 향상에 크게 기여하게 된다.The present invention relates to a rubber material compression test apparatus. The present invention is a rubber material compression test apparatus for placing a rubber material between two compression plates and applying a compressive load to measure the deformation of the material according to the load, wherein the contact surface of the compression plate in contact with the rubber material is friction between the rubber specimen and the compression plate. It is configured to be inclined conically toward the center by the coefficient value. The central contact surface of the compression plate shall be flat to prevent local crushing at the center of the initial test specimen. In the center of the contact surface of the compression plate is further provided with a position fixing pin to enter the rubber specimen during compression to prevent the specimen from sliding sideways during compression. In the compression test of the rubber material, the frictional force generated between the compression plate and the specimen is canceled by the inclined surface of the compression plate so that the deformation suppression phenomenon of the specimen does not occur. Therefore, the test error is minimized to determine the accurate material constant, as well as compression There is no need for a separate lubricant to intervene between the plate and the specimen, which greatly contributes to improving the reliability and accuracy of the rubber material compression test.
Description
본 발명은 각종 기계기구장치의 방진부품 등으로 널리 사용되고 있는 고무재료의 물성을 측정하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고무시편을 여러 가지 다른 하중 상태로 압축하면서 고무재료의 탄성거동을 살피기 위한 고무재료 압축시험 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring the physical properties of rubber materials, which are widely used in dustproof parts and the like of various mechanical devices, and more particularly, to examine the elastic behavior of rubber materials while compressing rubber specimens under different load conditions. Rubber material compression test apparatus.
일반적으로 각종 탄성재료는 하중을 가했다가 제거하면, 하중과 변형이 선형적인 관계를 유지하는 범위 내에서 원래의 상태로 되돌아오는 탄성거동을 나타낸다. 이 중 고무재료는 하중과 변형이 비선형 관계를 보이는 대변형 범위에서도 탄성거동을 나타내는 초탄성 특성을 지니며, 이러한 고무재료의 특성은 변형률에너지함수를 이용하여 표현한다. 변형률에너지함수의 상수, 즉 고무재료 상수는 고무재료시험에서 얻은 응력-변형률의 관계 선도로부터 결정된다.In general, various elastic materials exhibit elastic behavior that returns to their original state within a range in which a load and a deformation maintain a linear relationship when a load is applied and then removed. Among them, the rubber material has superelastic properties that exhibit elastic behavior even in the large deformation range where the load and deformation have a nonlinear relationship, and the properties of the rubber material are expressed using the strain energy function. The constant of the strain energy function, ie the rubber material constant, is determined from the relationship diagram of the stress-strain obtained from the rubber material test.
한편, 최근 들어 전산기의 기술발전과 비선형·대변형 해석 프로그램의 보급 등으로 각종 고무부품의 설계 및 특성예측 등에 유한요소해석 기술이 널리 이용되고 있는 추세이다. 고무재료상수는 유한요소해석에 필수적인 물성 데이터로서 이 값의 변화에 따라 해석결과는 큰 차이를 나타내며, 풀이의 안정성 및 수렴성에도 큰 영향을 끼치게 된다. 또한, 고무는 비압축성 재료로서 다축 방향으로 변형이 쉽게 발생되므로 정확한 물성을 구하기 위해서는 여러 가지 다른 하중 상태에서의 재료시험을 실시하여 재료상수를 결정하여야 하며, 실제 부품에 가해지는 하중상태와크기 등을 고려하여 재료시험을 실시할 응력 및 변형률 크기가 결정된다.In recent years, finite element analysis technology has been widely used for designing and predicting characteristics of various rubber parts due to the development of computer technology and the spread of nonlinear and large deformation analysis programs. The rubber material constants are essential data for finite element analysis, and the analysis results show a big difference according to the change of this value, and also affect the stability and convergence of the solution. In addition, since rubber is an incompressible material and deformation easily occurs in the direction of multiple axes, in order to obtain accurate physical properties, material constants must be determined by conducting material tests under different load conditions. Consideration is given to determining the magnitudes of stresses and strains to be subjected to material testing.
고무재료상수 결정을 위한 재료시험에는 단축 인장·압축 시험과 2축 인장시험 및 전단시험 등이 있으나, 시험의 편의성을 고려하여 일반적으로 인장·압축 시험과 전단시험이 실시된다.The material tests for determining the rubber material constant include uniaxial tensile and compression tests, biaxial tensile tests, and shear tests. However, in consideration of the convenience of the tests, tensile and compression tests and shear tests are generally performed.
각 재료시험의 방법 및 절차는 규격화되어 있는데, 이 시험은 일반적으로 강도 및 연신율 등과 같은 고무재료의 기본적인 물성평가를 위한 시험이다. 따라서, 재료상수의 결정을 위해서는 하중-변위, 또는 응력-변형률 선도 데이터가 필요하게 된다. 이 때, 정확한 변형률에너지함수 결정을 위해서는 각 시험하중 조건에 따라 시편내에 균일한 응력 및 변형률 분포를 가져야 하기 때문에 시험 시 세심한 주의가 요구된다.The methods and procedures of each material test are standardized. These tests are generally used to evaluate the basic properties of rubber materials such as strength and elongation. Therefore, load-displacement or stress-strain diagram data is required for the determination of the material constant. At this time, careful determination is required in the test because accurate strain energy function must have uniform stress and strain distribution in the specimen according to each test load condition.
도 1에 이를 위한 일반적인 고무재료 압축시험 방법을 개략적으로 도시하였는데, 이것은 고무시편(R)을 두 편평한 압축판(1)(2) 사이에 놓고 실린더(3) 등으로 압축하중을 가하면서 하중에 따른 고무시편(R)의 변위를 측정하고 있다.Fig. 1 schematically shows a general rubber material compression test method for this, which is placed between two flat compression plates (1) and (2) with a rubber specimen (R) and subjected to a compression load with a cylinder (3) or the like. The displacement of the rubber specimen (R) is measured.
그런데, 이러한 압축시험 방법은 편평한 압축판(1)(2)을 사용하므로 특히, 디스크형 원형시편의 압축시험에서는 압축판(1)(2)들과 시편(R) 사이의 마찰력 때문에 도 1b에 나타낸 바와 같이 고무시편(R)에 배럴링(barreling) 현상이 발생되어 균일한 응력 및 변형률 분포를 얻기 어려우며, 이 시험데이터로 재료상수를 결정할 경우 큰 오차를 포함하게 된다. 즉, 편평한 압축판(1)(2)을 이용하여 압축시험을 실시할 때 압축판(1)(2)과 고무시편(R)간에 마찰력이 존재할 경우, 도 2에 도시한 바와 같이 시편(R)에는 압축력(Fp)과 마찰력(Fr)이 동시에 작용하여 이들의합력(F)이 시편(R)의 변형을 억제하는 방향으로 작용하게 됨으로써 고무시편(R)에 배럴링 현상이 나타나게 되므로 균일하고 정확한 응력 및 변형률 분포를 얻을 수 없게 되는 것이다. 이러한 시편(R)의 배럴링 현상은 마찰력이 커질수록 힘(압축력과 마찰력의 합력)의 방향이 더욱 어긋나 변형을 강하게 억제하게 되는 바, 더욱 심해지게 된다.However, this compression test method uses a flat compression plate (1) (2), in particular, in the compression test of the disk-shaped circular specimens due to the friction between the compression plates (1) (2) and the specimen (R) in Figure 1b As shown, it is difficult to obtain a uniform stress and strain distribution due to a barreling phenomenon in the rubber specimen (R), and this test data includes a large error when determining the material constant. That is, when a friction test exists between the compression plate (1) (2) and the rubber specimen (R) when performing a compression test using the flat compression plate (1) (2), as shown in Figure 2 ), The compressive force (Fp) and the frictional force (Fr) act at the same time, so that the combined force (F) acts in the direction of suppressing the deformation of the specimen (R), thereby causing a barreling phenomenon on the rubber specimen (R). Accurate stress and strain distributions cannot be obtained. The barreling phenomenon of the test piece R becomes more severe as the frictional force increases and the deformation of the force (combination force and frictional force) is more deviated and the deformation is strongly suppressed.
도 3에는 마찰계수 변화에 따른 하중-변위 관계의 시뮬레이션 결과를 나타내었는데, 도시한 바와 같이 0.1 이하의 작은 마찰계수에서도 마찰계수가 0인 경우와 비교해 볼 때 큰 오차가 있음을 알 수 있으며, 마찰계수가 커질수록 그 오차가 더욱 커짐을 알 수 있다. 이에 따라 마찰력을 줄이기 방안으로서 압축판(1)(2)과 시편(R) 사이에 윤활제를 개입시키는 방법이 이용되고 있으나, 천연고무와 금속판간의 마찰계수가 오일 윤활의 경우 약 0.05∼0.1, 그리이스 윤활의 경우 약 0.15, 고체 윤활제의 경우 0.2~0.3 값을 나타내고 있어 윤활제의 사용만으로는 시험오차를 줄이는데 한계가 있음을 알 수 있다.Figure 3 shows the simulation results of the load-displacement relationship according to the change of the friction coefficient, it can be seen that there is a large error when compared to the case of the friction coefficient is 0 even in a small coefficient of friction less than 0.1, friction It can be seen that the larger the coefficient, the larger the error. Accordingly, as a method of reducing the frictional force, a method of introducing a lubricant between the compression plates 1 and 2 and the specimen R is used, but the coefficient of friction between the natural rubber and the metal plate is about 0.05 to 0.1 for grease lubrication. In the case of lubrication, the value is about 0.15 and in the case of solid lubricant, 0.2 ~ 0.3 value. Therefore, it can be seen that there is a limit in reducing the test error only by using lubricant.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 발명된 것으로서, 고무재료의 압축시험 시 압축판과 시편 사이에 발생되는 마찰력을 상쇄시켜 줌으로써 시험오차를 최소화하고 정확한 재료상수를 결정할 수 있는 고무재료 압축시험 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented in view of the above-described conventional problems, and the rubber material compression test can minimize the test error and determine the correct material constant by offsetting the frictional force generated between the compression plate and the specimen during the compression test of the rubber material. The object is to provide a device.
본 발명의 다른 목적은, 압축판과 시편간에 별도의 윤활제를 개입시키지 않고서도 양자간의 마찰력에 의한 시편의 변형억제 현상을 제거할 수 있는 고무재료압축시험 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a rubber material compression test apparatus capable of eliminating the deformation suppression phenomenon of the specimen due to friction between the two without intervening a separate lubricant between the compression plate and the specimen.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 고무재료의 압축시험 상태를 나타낸 측면도들,1a and 1b are side views showing a compression test state of a general rubber material,
도 2는 종래의 편평한 압축판을 이용할 때의 압축시편의 하중분포를 나타낸 개략도,Figure 2 is a schematic diagram showing the load distribution of the compression specimen when using a conventional flat compression plate,
도 3은 마찰계수 변화에 따른 고무재료 압축시험의 하중-변위 선도,3 is a load-displacement diagram of the rubber material compression test according to the friction coefficient change,
도 4는 본 발명에 의한 고무재료 압축시험 장치를 개략적으로 나타낸 사시도,Figure 4 is a perspective view schematically showing a rubber material compression test apparatus according to the present invention,
도 5는 본 발명에 의한 압축시험 장치의 경사진 압축판을 이용할 때의 하중분포의 개략도,5 is a schematic view of the load distribution when using the inclined compression plate of the compression test apparatus according to the present invention,
도 6a 및 도 6b는 압축판과 고무시편의 접촉면에 작용하는 힘의 관계를 나타낸 프리 바디 다이어그램,6a and 6b is a free body diagram showing the relationship between the force acting on the contact surface of the compression plate and the rubber specimen,
도 7은 마찰계수 변화에 따른 압축응력-변형률 선도이다.7 is a compressive stress-strain plot with varying friction coefficients.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
11, 12: 압축판 11a, 12a: (압축판의) 접촉면11, 12: compression plate 11a, 12a: contact surface (of the compression plate)
13, 14: (압축판의) 위치고정핀 θ: (압축판의) 접촉면 경사각13, 14: Position fixing pin (of compression plate) θ: Contact surface inclination angle (of compression plate)
Fp: 압축력 Fr: 마찰력Fp: compressive force Fr: frictional force
F: (압축력과 마찰력의) 합력 μ: 마찰계수F: Force of Compression and Friction μ: Friction Coefficient
이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 발명에 의한 고무재료 압축시험 장치는, 고무재료를 두 압축판 사이에 놓고 압축하중을 가하여 하중에 따른 재료의 변형을 측정하는 고무재료 압축시험 장치에 있어서, 고무재료에 접촉하는 압축판의 접촉면이 고무시편과 압축판간의 마찰계수 값만큼 중앙을 향해 원추형으로 경사지게 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above objects, the rubber material compression test apparatus according to the present invention is a rubber material compression test apparatus for measuring a deformation of a material according to a load by placing a rubber material between two compression plates and applying a compression load. It characterized in that the contact surface of the compression plate in contact with the inclined conical shape toward the center by the friction coefficient value between the rubber specimen and the compression plate.
본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 압축판의 접촉면 중앙 부위가 편평하게 형성되어 시험초기 시편 중앙의 국부적 눌림을 방지한다.According to one preferred feature of the invention, the contact surface center portion of the compression plate is formed flat to prevent local crushing at the center of the initial test specimen.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 압축판의 접촉면 중앙에 압축 시 고무시편에 침입하는 위치 고정핀이 더 구비되어 압축 시 시편의 미끄러짐을 방지한다.According to another preferred feature of the present invention, at the center of the contact surface of the compression plate is further provided with a position fixing pin to enter the rubber specimen during compression to prevent the slip of the specimen during compression.
이에 따라 본 발명은, 고무재료의 압축시험 시 압축판과 시편 사이에 발생되는 마찰력이 압축판의 경사면에 의해 상쇄되어 시편의 변형억제 현상이 발생되지 않는 바, 시험오차가 최소화되어 정확한 재료상수를 결정할 수 있게 됨은 물론 압축판과 시편간에 별도의 윤활제를 개입시킬 필요도 전혀 없어 고무재료 압축시험의 신뢰성과 정밀도 향상에 크게 기여하게 된다.Accordingly, in the present invention, the frictional force generated between the compression plate and the specimen during the compression test of the rubber material is canceled by the inclined surface of the compression plate so that the deformation suppression phenomenon of the specimen does not occur. In addition to being able to determine, there is no need for a separate lubricant to intervene between the compression plate and the specimen, which greatly contributes to improving the reliability and accuracy of the rubber material compression test.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 고무재료 압축시험 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the rubber material compression test apparatus according to the present invention.
도 4 및 도 5에서, 본 발명에 의한 고무재료 압축시험 장치는 서로 대향하도록 간격을 두고 위치되어 고무시편(R)에 압축하중을 가하는 두 압축판(11)(12)의 고무시편(R)과 접촉하는 면(11a)(12a)이 그 중앙을 향해 일정각도로 경사진 원추형으로 형성된다. 이 때, 접촉면(11a)(12a)들의 경사각(θ)은 고무시편(R)과 압축판(11)(12)간의 마찰계수(μ) 값에 대응하는 값으로 설정된다. 예컨대, 마찰계수 μ= 0.1일 때 압축판(11)(12)의 접촉면(11a)(12a) 경사각(θ)은 5.7°가 된다.4 and 5, the rubber material compression test apparatus according to the present invention is placed at intervals to face each other, the rubber specimen (R) of the two compression plates (11) 12 to apply a compressive load to the rubber specimen (R) The surfaces 11a and 12a in contact with each other are formed in a conical shape that is inclined at an angle toward the center thereof. At this time, the inclination angle θ of the contact surfaces 11a and 12a is set to a value corresponding to the friction coefficient value between the rubber specimen R and the compression plates 11 and 12. For example, when the friction coefficient mu = 0.1, the inclination angle θ of the contact surfaces 11a and 12a of the compression plates 11 and 12 is 5.7 °.
이 경우, 압축판(11)(12)에 의한 압축력(Fp)과 접촉면에서의 마찰력(Fr)의 합력(F)이 고무시편(R)에 수직한 압축방향으로만 일정하게 작용하게 되어 마찰력(Fr)에 의한 고무시편(R)의 변형억제 현상이 발생되지 않으며, 이에 따라 고무시편(R)의 시험오차가 최소화된다.In this case, the pressing force F of the compressive force Fp by the compression plates 11 and 12 and the frictional force Fr on the contact surface are made to act constantly only in the compression direction perpendicular to the rubber specimen R. Strain suppression of the rubber specimen (R) by the Fr) does not occur, thereby minimizing the test error of the rubber specimen (R).
즉, 고무시편(R)을 압축판(11)(12)들 사이에 놓고 하중을 가하면 고무시편(R)이 탄성 변형되어 늘어나게 되는데, 이 때 압축판(11)(12)의 접촉면(11a)(12a)에는 도 6a에 도시한 바와 같이 시편(R)의 변형력(d)에 대항하여 그 변형을 억제하는 항력인 마찰력(Fr)이 변형력(d)의 작용방향과 반대방향으로 동일 크기로 작용하게 되어 실제로 시편(R)에 작용하는 힘은 압축력(Fp)과 마찰력(Fr)의 합력(F)이 된다. 그런데, 마찰력(Fr)은 양자간의 마찰계수(μ)에 비례하여 접촉면(11a)(12a)을 따라 발생하게 되고, 압축력(Fp)은 접촉면(11a)(12a)에 수직하게 작용하는 바, 압축력(Fp)과 마찰력(Fr)의 합력(F)은 접촉면(11a)(12a)의 경사각(θ)에 의해 시편(R)에 수직한 압축방향으로만 작용하게 되는 것이다.That is, when the rubber specimen R is placed between the compression plates 11 and 12 and a load is applied, the rubber specimen R is elastically deformed and stretched. At this time, the contact surfaces 11a of the compression plates 11 and 12 are stretched. As shown in Fig. 6A, friction force Fr, a drag force that suppresses the deformation against the deformation force d of the specimen R, acts in the same direction in the direction opposite to the action direction of the deformation force d, as shown in Fig. 6A. As a result, the force acting on the specimen R becomes the combined force F of the compressive force Fp and the frictional force Fr. However, the frictional force Fr is generated along the contact surfaces 11a and 12a in proportion to the friction coefficient μ between the two, and the compressive force Fp acts perpendicular to the contact surfaces 11a and 12a. The joint force F between Fp and the frictional force F acts only in the compression direction perpendicular to the specimen R by the inclination angle θ of the contact surfaces 11a and 12a.
이를 보다 상세히 설명하면, 접촉면(11a)(12a)의 질점(particle)에 작용하는 압축력(Fp)과 마찰력(Fr)의 합력(F)은 힘의 평행사변형법에 의해 두 힘의 시작점과끝점들이 만나는 점을 연결한 벡터(voctor)가 되는데, 압축판(11)(12)의 접촉면(11a)(12a)이 마찰계수(μ) 값에 대응하는 경사각(θ)을 가지므로 도 6b에 도시한 바와 같이 압축력(Fp)과 마찰력(Fr)의 합력(F)이 고무시편(R)에 수직한 압축방향으로 작용하게 되어 마찰력(Fr)을 상쇄시켜 주는 효과를 얻게 된다. 여기서, 압축력(Fp)이 커지면 마찰력(Fr)도 압축력(Fp)에 비례하여 증가하게 되므로 합력(F)은 압축하중의 변화에 관계없이 항상 시편(R)에 수직하게 작용한다.In more detail, the compressive force (Fp) and friction force (Fr) acting on the particles of the contact surfaces (11a) and (12a) (F) is the starting point and the end points of the two forces by the parallelogram of the force. It becomes a vector (voctor) which connects the meeting points. Since the contact surfaces 11a and 12a of the compression plates 11 and 12 have an inclination angle θ corresponding to the friction coefficient value, they are shown in FIG. As described above, the combination force F of the compressive force Fp and the frictional force Fr acts in the compression direction perpendicular to the rubber specimen R, thereby obtaining an effect of canceling the frictional force Fr. Here, as the compressive force Fp increases, the frictional force Fr also increases in proportion to the compressive force Fp, so that the force F always acts perpendicular to the specimen R regardless of the change in the compressive load.
따라서, 압축하중에 따른 시편(R)의 변위를 마찰력(Fr)에 구애받지 않고 정확하게 측정할 수 있어 시험오차가 최소화되므로 정확한 재료상수를 결정할 수 있게 된다.Therefore, the displacement of the specimen (R) according to the compression load can be accurately measured irrespective of the friction force (Fr), thereby minimizing the test error, it is possible to determine the exact material constant.
도 7에는 이 같은 본 발명의 경사 압축판과 통상의 편평한 압축판을 사용하여 고무시편(R)의 압축시험을 실시한 경우의 압축응력과 압축변형률과의 관계를 나타내고 있다. 여기에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 편평한 압축판을 사용하여 시험할 때 마찰력이 존재하는 경우는 마찰력이 없는 경우와 큰 차이를 보이고 있지만, 마찰계수 값만큼 접촉면에 기울기를 부여한 압축판을 사용할 경우 마찰력이 존재하는 경우에도 마찰력이 없는 경우와 거의 일치하는 경향을 보이고 있다. 그러므로, 본 발명의 경사 압축판(11)(12)은 접촉면의 경사각(θ)이 마찰력(Fr)을 상쇄시켜 주고 있음을 알 수 있다.Fig. 7 shows the relationship between the compressive stress and the compressive strain when the rubber specimen R is subjected to the compression test using the inclined compression plate and the ordinary flat compression plate of the present invention. As can be seen from the above, the presence of friction when testing with a flat compression plate shows a big difference from the absence of friction. However, when using a compression plate that is inclined to the contact surface by the friction coefficient, Even in the presence of these, the tendency is almost the same as the case without friction. Therefore, it can be seen that the inclined compression plates 11 and 12 of the present invention cancel the frictional force Fr by the inclination angle θ of the contact surface.
한편, 압축판(11)(12)의 접촉면(11a)(12)이 도 5와 같이 완전히 원추형으로 구성될 경우, 압축시험 시 압축하중을 부여하는 초기 과정에서 시편(R)의 중앙부위만 국부적으로 심하게 눌리는 현상이 되는 바, 압축판(11)(12)의 접촉면(11a)(12a)중앙부위는 도시된 바와 같이 적정 지름만큼 편평하게 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 압축시험 결과의 정확성을 더욱 높일 수 있게 된다.On the other hand, when the contact surface (11a) (12) of the compression plate (11) (12) is configured in a completely conical shape as shown in Figure 5, only the central portion of the specimen (R) in the initial process of giving a compression load during the compression test As a result of being severely pressed, the center portions of the contact surfaces 11a and 12a of the compression plates 11 and 12 are preferably flattened by an appropriate diameter as shown. In this case, the accuracy of the compression test results can be further increased.
또한, 본 발명의 경사 압축판(11)(12)을 사용하는 장치에 있어서도 시편(R)과의 마찰력(Fr)을 극소화시키기 위해 압축판(11)(12)과 시편(R) 사이에 윤활제를 사용할 수도 있는데, 이 경우 압축판(11)(12)의 압축면(11a)(12a)이 경사지게 구성되어 있기 때문에 압축하중을 가하면 시편(R)이 옆으로 미끄러지는 현상이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 미끄러짐을 방지하기 위해 압축판(11)(12)의 중앙에는 압축 시 시편(R)내로 침투하는 위치고정핀(13)(14)을 구비하는 것이 바람직하다.In addition, in the apparatus using the inclined compression plates 11 and 12 of the present invention, the lubricant is applied between the compression plates 11 and 12 and the specimen R in order to minimize the frictional force Fr with the specimen R. In this case, since the compression surfaces 11a and 12a of the compression plates 11 and 12 are configured to be inclined, when the compression load is applied, the specimen R may slide sideways. Therefore, in order to prevent such slipping, it is preferable to have the position fixing pins 13 and 14 penetrating into the test piece R at the center of the compression plate 11 and 12.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고무재료의 압축시험 시 압축판과 시편 사이에 발생되는 마찰력이 압축판의 경사면에 의해 상쇄되어 힘이 시편에 수직인 순수 압축방향으로만 균일하게 작용하게 되므로 종래와 같은 마찰력에 의한 시편의 변형억제 현상이 발생되지 않으며, 이에 따라 시험오차가 최소화되어 정확한 재료상수를 결정할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, since the frictional force generated between the compression plate and the specimen during the compression test of the rubber material is canceled by the inclined surface of the compression plate, the force acts only in the pure compression direction perpendicular to the specimen. The deformation suppression phenomenon of the specimen by the frictional force as in the prior art does not occur, thereby minimizing the test error it is possible to determine the exact material constant.
또한, 압축판과 시편간에 별도의 윤활제를 개입시키지 않고서도 정확성 높은 시험결과를 얻을 수 있음은 물론 윤활제 사용을 겸할 경우 마찰력이 극소화되어 더욱 정확한 시험결과를 얻을 수 있게 된다.In addition, high accuracy test results can be obtained without the need for a separate lubricant between the compression plate and the specimen, and frictional force is minimized when the lubricant is used as well.
그러므로 본 발명은, 고무재료 압축시험의 높은 신뢰성과 정밀도를 보장할 수 있는 우수한 효과가 있다.Therefore, the present invention has an excellent effect of ensuring high reliability and precision of the rubber material compression test.
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