KR101411832B1

KR101411832B1 - 마찰력 측정장치

Info

Publication number: KR101411832B1
Application number: KR1020130012874A
Authority: KR
Inventors: 조용주
Original assignee: 부산대학교 산학협력단
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2014-06-25

Abstract

본 발명의 목적은 상대적 운동하는 양 시편 사이의 마찰력을 정밀하게 측정할 수 있는 구조의 마찰력 측정장치를 제공하는 것이다. 이에 따라 본 발명에 따른 마찰력 측정장치는, 하부기초부재; 상기 하부기초부재 상에 고정되어 상부에 선회축이 설치된 고정대; 상기 선회축을 중심으로 자유로운 선회가 가능하도록 상기 선회축에 상단이 매달린 지지대와, 상기 지지대의 하단에 고정되고 고정시편이 상면에 장착되는 받침대를 포함하는 선회부재; 원주면을 가진 회전시편이 설치되고 전동기의 회전력을 전달받아 상기 원주면이 상기 고정시편에 접촉한 상태에서 상기 회전시편을 회전시키기 위한 시편회전축; 상기 시편회전축을 지지하는 베어링이 설치되고 상기 시편회전축을 상하로 이동시키기 위한 시편회전축지지부재; 및, 상기 선회축을 중심으로 상기 지지대가 선회하려는 방향에서 상기 선회부재의 선회를 저지하도록 상기 하부기초부재에 고정설치되어 상기 선회부재와의 사이에 발생하는 가압력을 측정하는 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

마찰력 측정장치{A apparatus for measuring friction force}

본 발명은 마찰력 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 조건하에서 상대적인 운동하는 회전시편과 고정시편의 마찰력 및 마찰계수를 용이하게 측정하고, 대상소재의 마찰특성에 대한 정확한 데이터를 제공할 수 있는 마찰력 측정장치에 관한 것이다.

자동차, 기차, 이륜차, 이송롤러 등에서 마찰운동하는 구동요소를 설계하고 제작하는 데에는 마찰 및 마모특성을 정확히 측정하고, 적절한 마찰특성을 가진 재료를 선택하여 제작될 필요가 있다.

그러한, 재료간의 마찰특성을 시험하고 평가하는 마찰력 측정장치의 일례를 도 1에서 도시하고 있다.

도 1을 참고하면, 종래의 마찰력 측정장치는 시편 및 상대재 장착부, 토크측정장치부 및, 데이터처리장치부로 이루어진다.

시편 및 상대재 장착부에는 상대재 홀더(7a)와 상대재(7)가 장착되어 전동기(1)에 의해 상대재(7)가 회전하고, 상대재(7)에 접촉하여 시편(8)이 시편홀더(2a)에 의해 설치된다. 시편홀더(2a)는 중간에 결합된 베어링(5a)에 의해 상하로 선회할 수 있는 시편암(5)의 단부에 결합되고, 시편암(5)의 반대측에는 수평조절추(6)가 설치되어 시편암(5)의 수평을 유지한다.

또한, 토크측정장치부는 로드셀(3), 하중부여추(4), 토크센서(9)로 구성된다. 시편홀더(2a) 상단에 장착된 로드셀(3)은 실시간으로 하중부여추(4)에 의한 수직하중의 크기를 측정할 수 있다. 시편(8)과 상대재(7) 간의 마찰력은 토크가 발생되는 토크축에 토크센서(9)를 장착하여 측정할 수 있다.

또한, 데이터처리장치부는 증폭여과기(8a), 컴퓨터 데이터처리장치(8)로 구성된다. 로드셀(3)과 토크센서(9)로부터 얻어지는 수직하중과 마찰력의 신호는 증폭여과기(8a)를 통해 컴퓨터 데이터처리장치(8)로 실시간 전송된다.

이에 따라, 측정하고자 하는 소재의 마찰특성을 다양한 마찰시험조건에서 정밀하게 분석할 수 있다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래 마찰력 측정장치의 경우, 토크센서(9)에 의해 시편(8)과 상대재(7)의 마찰력이 측정되고 있으므로 마찰력의 크기가 작은 경우에는 정밀한 측정에 어려움이 발생한다.

즉, 시편(8)과 상대재(7)의 마찰력에 의해 발생하는 비틀림 변형을 토크센서(9)가 측정하고 있으나, 비틀림 변형이 미소하게 발생하는 경우 토크의 정밀한 측정이 어려울뿐더러 비틀림이 발생하는 토크축 부재에 토크센서(9)의 부착시 오차가 발생하게 되므로 비틀림의 정밀한 측정이 용이하지 않기 때문이다.

또한, 전술한 바와 같은 종래 마찰력 측정장치의 경우, 상대재(7)가 비교적 큰 직경을 가진 디스크형상으로 제작됨에 따라, 다양한 재질에 대한 시험이 반복적으로 이루어지기 위해 시편의 제작에 소요되는 노력과 비용이 크고, 직경이 큰 상대재(7)를 회전시킴과 함께 상대재 홀더(7a)의 외측에 시편암(10)이 설치됨으로써 마찰력 측정장치를 전체적으로 소형화하기에는 부적합한 구조라 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 관점에서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상대적 운동하는 양 시편 사이의 마찰력을 정밀하게 측정할 수 있는 구조의 마찰력 측정장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 마찰력 측저장치를 소형화할 수 있는 구조의 마찰력 측정장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전동기에 의한 외란의 유입을 차단하여 마찰력의 측정이 정밀하게 이루어질 수 있는 구조의 마찰력 측정장치를 제공하는 것이다.

이에 따라 본 발명에 따른 마찰력 측정장치는, 하부기초부재; 상기 하부기초부재 상에 고정되어 상부에 선회축이 설치된 고정대; 상기 선회축을 중심으로 자유로운 선회가 가능하도록 상기 선회축에 상단이 매달린 지지대와, 상기 지지대의 하단에 고정되고 고정시편이 상면에 장착되는 받침대를 포함하는 선회부재; 원주면을 가진 회전시편이 설치되고 전동기의 회전력을 전달받아 상기 원주면이 상기 고정시편에 접촉한 상태에서 상기 회전시편을 회전시키기 위한 시편회전축; 상기 시편회전축을 지지하는 베어링이 설치되고 상기 시편회전축을 상하로 이동시키기 위한 시편회전축지지부재; 및, 상기 선회축을 중심으로 상기 지지대가 선회하려는 방향에서 상기 선회부재의 선회를 저지하도록 상기 하부기초부재에 고정되어 상기 선회부재와의 사이에 발생하는 가압력을 측정하는 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 구성에서 시편회전축에 설치된 제1벨트풀리와, 제2벨트풀리가 설치되고 상기 전동기에 의해 회전하는 전동회전축과, 상기 제1벨트풀리와 제2벨트풀리에 감기는 전동벨트를 포함함으로써 상기 전동기의 회전력이 상기 전동벨트에 의해 상기 시편회전축에 전달되는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 로드셀이 상기 시편회전축의 회전에 의해 상기 지지대가 선회하려는 방향에서 초기 가압력을 가지도록 설치되고, 상기 초기 가압력에 의해 상기 선회부재가 선회하지 않도록 상기 하부기초부재에 고정되어 상기 선회부재를 받치는 스토퍼가 설치된 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 스토퍼도 상기 선회부재에 접촉하여 상기 선회부재의 가압력을 측정하는 로드셀인 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 축지지부재의 자유로운 선회가 가능하도록 상기 축지지부재의 후부에 축결합되는 지지축이 설치되는 지지축부가 상기 하부기초부재에 형성됨으로써, 상기 시편회전축지지부재가 상기 지지축을 중심으로 선회함에 따라 상기 시편회전축을 함께 상하로 이동시키는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 시편회전축지지부재에 상기 시편회전축에 하측방향을 향하는 하중을 부가하기 위해 무게추를 설치할 수 있고, 전방으로 돌출되는 바형상인 무게추설치부재가 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 마찰력 측정장치는 고정시편이 그것과 접촉하여 회전하고 있는 회전시편에 의해 받는 마찰력을 그 마찰력이 작용하는 방향에서 직접 로드셀에 의해 측정하고 있고, 비틀림에 의해 간접측정하는 것이 아니므로 측정치의 정확도를 매우 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 마찰력 측정장치는 회전시편 및 고정시편을 작은 크기로 제작하여 시험이 이루어질 수 있고, 회전시편을 지지하는 시편회전축 및 시편회전축지지부재와, 고정시편을 지지하는 선회부재를 조밀하게 배치할 수 있으므로 마찰력 측정장치를 전체적으로 소형화하기에 매우 유리한 구조이다.

또한, 본 발명에 따른 마찰력 측정장치는 전동기의 회전력이 전동회전축에 먼저 전달되고, 전동회전축이 전동벨트에 의해 시편회전축에 전달됨으로써, 전동기에 의해 발생하는 진동 등의 외란이 회전시편에 전달되지 않으므로 마찰력의 측정이 정밀하게 이루어질 수 있다.

도 1은 종래 마찰력 측정장치의 구성을 도시하는 설명도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치의 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치의 단면구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치의 평면구성도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치의 신호흐름 및 작용을 설명하는 설명도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치에서 마찰력의 발생상태를 설명하는 설명도

본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치의 단면구성도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치의 평면구성도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치는, 하부기초부재(80)와, 상기 하부기초부재(80) 상에 고정되어 상부에 선회축(25)이 설치된 고정대(10)와, 상기 선회축(25)을 중심으로 자유로운 선회가 가능하도록 상기 선회축(25)에 상단이 매달린 지지대(21,22)와 상기 지지대(21,22)의 하단에 고정되고 고정시편(42)이 상면에 장착되는 받침대(23)를 포함하는 선회부재(20)와, 원주면을 가진 회전시편(41)이 설치되고 전동기(61)의 회전력을 전달받아 상기 원주면이 상기 고정시편(42)에 접촉한 상태에서 상기 회전시편(41)을 회전시키기 위한 시편회전축(30)과, 상기 시편회전축(30)을 지지하는 베어링(73a,73b)이 설치되고 상기 시편회전축(30)을 상하로 이동시키기 위한 시편회전축지지부재(70), 및 상기 선회축(25)을 중심으로 지지대(21,22)가 선회하려는 방향에서 선회부재(20)의 선회를 저지하도록 상기 하부기초부재(80)에 고정되어 선회부재(20)와의 사이에 발생하는 가압력을 측정하는 로드셀(51,52)을 포함한다.

상기 하부기초부재(80)는 판상체로 형성되어 그 상면에 전술한 각부 구성들이 설치되고 있다.

상기 고정대(10)는 하부기초부재(80) 상에 설치되어 선회부재(20)를 지지하기 위한 것으로, 양측으로 한 쌍이 설치되어 하부기초부재(80)에 볼트(12a)로 고정된다. 상부에는 선회부재(20)가 결합되어 매달릴 수 있도록 양측의 고정대(11,12)를 서로 연결하는 방향으로 선회축(25)이 설치된다. 또한, 양측의 고정대(11,12)의 상기 선회축(25)의 하측에서 측방향 즉, 선회축(25)이 설치되는 방향으로 관통하여 개방되도록 형성(도면부호 12b)되어 선회부재(20)의 받침대(23), 시편회전축(30)이 선회축(25)의 하측에서 횡으로 통과하여 설치될 수 있다.

상기 선회부재(20)는 그네와 같은 역할을 할 수 있도록 고정대(10)의 선회축(25)에 결합되되, 선회부재(20)는 선회축(25)에 매달리는 지지대(21,22)와, 그 하단의 받침대(23)를 포함한다. 즉, 선회축(25)에 결합되어 매달린 상태가 되는 지지대(21,22)가 양측 고정대(11,12)의 외측에서 양측으로 설치되고 양측 지지대(21,22)의 하단을 서로 연결하도록 받침대(23)가 양측의 고정대(11,12)를 통과하여 지지대(21,22)와 고정된 상태이다.

받침대(23)의 상면에는 판상의 고정시편(42)이 장착되어 후술하는 회전시편(41)과 접촉하여 마찰력시험이 이루어질 수 있다.

선회부재(20)는 선회축(25)에 매달린 상태로 설치된 상태에서 별도의 장애물이 없을 경우라면, 받침대(23)가 외력을 받으면 선회축(25)을 중심으로 자유로운 선회운동이 가능하다.

상기 시편회전축(30)은 마찰력 시험대상이 되는 회전시편(41)을 설치하고 전동기(61)의 회전력을 전달받아 회전운동시키기 위한 것이다. 상기 시편회전축(30)은 선회축(25)과 평행한 방향으로 설치되고, 양측 고정대(11,12) 사이에 회전시편(41)이 원반형상으로 제작되어 시편회전축(30)에 고정되어 시편회전축(30)과 일체로 회전한다. 회전시편(41)은 시편회전축(30)의 회전중심이 원반형의 회전시편(41)의 회전중심과 일치하도록 설치되어 시편회전축(30)의 둘레에 원반형 회전시편(41)의 원주면이 위치하고 회전시편(41)의 하측에서 받침대(23)에 고정된 판상의 고정시편(42)과 그 원주면이 접촉한다.

상기 시편회전축(30)은 시편회전축지지부재(70)에 의해 지지되어 상하로 이동될 수 있다.

상기 시편회전축지지부재(70)는 도 4와 같이, 시편회전축(30) 부근에서 양측 가지(71a,71b)로 갈라진 상태로 시편회전축(30)을 회전시편(41)의 양측에서 지지하고 있으며, 양측 가지(71a,71b)의 각각에는 시편회전축(30)을 지지하기 위해 베어링(73a,73b)이 외측에 설치된다.

또한, 시편회전축지지부재(70)는 후(後)부에서 하부기초부재(80)의 상면에 고정설치되는 지지축부(78)에서 지지축(78a)에 의해 결합된다. 이에 따라, 시편회전축지지부재(70)는 지지축(78a)을 중심으로 자유로운 선회가 가능하고, 시편회전축지지부재(70)가 상기 지지축(78a)을 중심으로 선회함에 따라 시편회전축(30)을 함께 상하로 이동시킬 수 있다.

시편회전축지지부재(70)의 상면에 전방으로 돌출되는 바형상의 무게추설치부재(72)를 볼트에 의해 결합시키고 사용자가 무게추설치부재(72)를 잡아 들어 올리면, 시편회전축지지부재(70)가 지지축(78a)을 중심으로 상측으로 선회하므로 회전시편(41)을 고정시편(42)으로부터 이격시킬 수 있다. 반대로, 사용자가 무게추설치부재(72)를 내려 놓으면, 회전시편(41)이 고정시편(42)에 접촉하면서 지지되어 시편회전축지지부재(70), 무게추설치부재(72) 및 무게추(77)의 하중이 베어링(73a,73b)과 시편회전축(30)을 통해 회전시편(41)에 전달되어 고정시편(42)을 누르는 상태로 측정을 위한 준비가 될 수 있다.

상기 무게추설치부재(72)의 선단에 무게추(77)를 다수 설치하고 볼트 등에 의해 고정하여 회전시편(41)이 고정시편(42)을 하측방향으로 누르는 하중의 크기조절이 가능하다. 또한, 무게추설치부재(72)는 전방으로 돌출되어 시편회전축(30)을 들어올릴 수 있는 핸들의 역할도 할 수 있다.

한편, 상기 로드셀(51,52)은 상기 선회부재(20)의 선회를 저지하도록 하부기초부재(80)에 고정설치되어 선회부재(20)와의 접촉부에서 발생하는 가압력을 측정하고 있다. 로드셀(51,52)이 설치되는 위치는 시편회전축(30)의 회전에 의해 상기 선회축(25)을 중심으로 지지대(21,22)가 선회하려는 방향의 양측이다. 로드셀(51,52)은 양측의 고정대(11,12) 사이에서 하부기초부재(80) 상에 고정설치되는 로드셀고정블록(51a,52a)에 삽입되어 설치되고 선회부재(20)의 받침대(23)와 접촉하고 있다. 로드셀(51,52)은 시편회전축(30)의 회전시 선회부재(20)의 선회하려는 힘을 측정하기 위한 것이므로 선회부재(20)의 지지대(21,22)에 접촉하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 로드셀(51,52)은 받침대(23)의 양측에서 밀착된 상태로 설치되고 있으나, 전동기(61)의 회전이 일방향으로만 전달되면 선회부재(20)가 한 방향으로만 선회력을 작용시키므로 받침대(23)의 전방측 또는 후방측 중, 선회력이 작용하는 어느 일측에만 로드셀(51)이 설치하고, 설치된 로드셀(51) 방향으로 받침대(23)를 밀착시키기 위해 로드셀(51)이 설치되지 않은 타측에는 스토퍼를 설치할 수도 있다.

만일, 전술한 바와 같이, 받침대(23)의 양측에 모두 로드셀(51,52)이 설치된 경우라면, 상기 스토퍼는 선회부재(20)에 의한 가압력을 측정하고 있는 타측의 로드셀(51,52)이 되는 것이다.

한편, 선회부재(20)의 받침대(23)에 전방측과 후방측에서 밀착되는 로드셀(51,52)은 초기 가압력을 가지는 것이 바람직하다.

그러한 초기 가압력을 가지고 로드셀(51,52)이 받침대(23)에 접촉함으로써 완전히 밀착된 상태가 될 수 있고, 로드셀(51,52)과 받침대(23)의 부정확한 접촉에 따라 선회부재(20)의 선회력의 측정에 오차가 발생할 위험도 해소할 수 있다. 즉, 로드셀(51,52)과 받침대(23)의 부정확한 접촉은 회전시편(41)과 고정시편(42) 사이에 발생하는 작은 마찰력이 로드셀(51,52)과 받침대(23)를 서로 밀착시키는 힘으로 일부 소진되고 그 밀착이 완전히 이루어진 후에야 로드셀(51,52)의 측정치가 기록됨으로써 실제 선회력과 로드셀(51,52)의 측정치에 오차가 발생할 수 있다.

한편, 시편회전축(30)에 전달되는 전동기(61)의 회전력은 전동기(61)에 직결되어 전달되지 않고 전동벨트(65)에 의해 전달되고 있다. 즉, 전동기(61)에 의해 회전하는 전동회전축(66)이 별도로 설치되고, 시편회전축(30)의 일측에는 제1벨트풀리(63)가 설치되며, 제2벨트풀리(64)가 설치되고 전동회전축(66)의 일측에 설치되어 있다. 상기 제1벨트풀리(63)와 제2벨트풀리(64)에는 전동벨트(65)가 감겨 회전력이 전달되고, 전동벨트(65)는 정확한 회전의 전달이 가능하도록 타이밍고무벨트(65)가 바람직하다.

상기와 같이, 전동기(61)의 회전력이 전동벨트(65)에 의해 시편회전축(30)에 전달됨으로써 전동기(61)에서 발생하는 진동이 시편회전축(30)에 전달되지 않고 전동벨트(65)에 의해 차단될 수 있다. 이는, 회전시편(41)에 진동 등 외란이 유입되는 것을 방지하고 있다.

도면부호 62는 전동회전축(66)에 전동기(61)의 회전이 원활히 전달되도록 하는 유니버셜조인트이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치의 신호흐름 및 작용을 설명하는 설명도이다.

도 5를 참조하면, 양측 로드셀(51,52)의 측정치는 계측장치(55)에 전송되어 마찰력을 산출할 수 있고, 계측장치(55)는 전동기(61)의 회전을 제어할 수 있다.

마찰력 시험을 시작하기 위해 시편회전축(30)에 원반형의 회전시편(41)이 설치되고, 선회부재(20)의 받침대(23)에는 고정시편(42)이 고정되어 있다. 계측장치(55)의 제어에 의해 설정된 회전수로 전동기(61)를 회전시키면, 전동기(61)의 회전은 전동벨트(65)에 의해 시편회전축(30)에 전달됨으로써 회전시편(41)을 회전시킨다.

회전하는 회전시편(41)은 하부의 고정시편(42)과 마찰접촉한 상태로 상대운동이 발생하므로 고정시편(42)은 그것이 고정된 받침대(23)와 함께 선회축(25)을 중심으로 선회하려는 선회력이 발생한다.

그러나, 그러한 선회력은 로드셀(51,52)에 의해 저지되고 있는 상태이므로 그 선회력이 로드셀(51,52)에 전달되어 로드셀(51,52)이 선회력에 따른 하중(P)을 측정할 수 있다. 받침대(23)의 전방측 및 후방측에서 초기 가압력을 가지고 밀착되어 있는 회전시편(41)의 회전시 양 로드셀(51,52)의 측정치가 변경되되, 받침대(23)가 밀고 있는 전방측 로드셀(51)은 초기 가압력에서 선회력이 더 부가된 측정치를 전송하고, 후방측 로드셀(52)은 초기 가압력에서 선회력이 감산된 측정치를 전송하게 된다.

계측장치(55)는 로드셀(51,52)의 측정치를 전송받아 회전시편(41)과 고정시편(42) 사이에 작용하는 마찰력을 측정할 수 있다.

도 6을 참조하면, 그러한 마찰력의 측정은 F x h1 = P x h2 로 수식을 정리할 수 있으므로, 마찰력 F = (P x h2)/h1 이 될 것이고, h1, h2 은 상수이므로 로드셀(51,52)에 의해 P를 측정하면 마찰력 F가 산출된다.

또한, 마찰력 F = μ x V (μ: 마찰계수, V : 시편사이의 접촉력) 이고, V는 시편회전축(30), 시편회전축지지부재(70), 무게추(77), 베어링(73a,73b), 회전시편(41) 등의 중량에 의해 회전시편(41)이 고정시편(42)을 누르는 힘이므로 사전에 측정 또는 산출될 수 있는 값인 바, 마찰계수 μ도 산출될 수 있다.

이와 같이, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 마찰력 측정장치는 회전시편(41)과 고정시편(42) 사이에 발생하는 마찰력 및 마찰계수를 동적마찰상태에서 그 재질을 다양하게 변경하면서 측정할 수 있다. 또한, 계측장치(55)에 의해 전동기(61)의 회전수를 제어하면서 각 회전수에 따른 마찰력 및 마찰계수의 변화를 시험할 수 있으며, 무게추(77)를 변경함으로써 다양한 부하가 작용하는 상황에서의 마찰력 및 마찰계수의 변화를 정확히 측정하는 것이 가능하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.

10,11,12; 고정대 12a; 볼트
20; 선회부재 21,22; 지지대
23; 받침대 25; 선회축
30; 시편회전축 41; 회전시편
42; 고정시편 51,52; 로드셀
51a,52a; 로드셀고정블록 55; 계측장치
61; 전동기 62; 유니버셜조인트
63; 제1벨트풀리 64; 제2벨트풀리
65; 전동벨트 66; 전동회전축
70; 시편회전축지지부재 71a,71b; 가지
72; 무게추설치부재 73a,73b; 베어링
77; 무게추 78; 지지축부
78a; 지지축 80; 하부기초부재

Claims

하부기초부재(80);
상기 하부기초부재(80) 상에 고정되어 상부에 선회축(25)이 설치된 고정대(10);
상기 선회축(25)을 중심으로 자유로운 선회가 가능하도록 상기 선회축(25)에 상단이 매달린 지지대(21,22)와, 상기 지지대(21,22)의 하단에 고정되고 고정시편(42)이 상면에 장착되기 위한 받침대(23)를 포함하는 선회부재(20);
원주면을 가진 회전시편(41)이 설치되는 것으로서, 전동기(61)의 회전력을 전달받아 상기 원주면이 상기 고정시편(42)에 접촉한 상태에서 상기 회전시편(41)을 회전시키기 위한 시편회전축(30);
상기 시편회전축(30)을 지지하는 베어링(73a,73b)이 설치되고 상기 시편회전축(30)을 상하로 이동시키기 위한 시편회전축지지부재(70); 및,
상기 선회축(25)을 중심으로 상기 지지대(21,22)가 선회하려는 방향에서 상기 선회부재(20)의 선회를 저지하도록 상기 하부기초부재(80)에 고정되어 상기 선회부재(20)와의 사이에 발생하는 가압력을 측정하는 로드셀을 포함하되,
상기 시편회전축(30)에 설치된 제1벨트풀리(63)와,
제2벨트풀리(64)가 설치되고 상기 전동기(61)에 의해 회전하는 전동회전축(66)과,
상기 제1벨트풀리(63)와 제2벨트풀리(64)에 감기는 전동벨트(65)를 더 포함함으로써
상기 전동기(61)의 회전력이 상기 전동벨트(65)에 의해 상기 시편회전축(30)에 전달되는 것을 특징으로 하는 마찰력 측정장치
제1항에 있어서,
상기 시편회전축지지부재(70)의 자유로운 선회가 가능하도록 상기 시편회전축지지부재(70)의 후부에 축결합되는 지지축(78a)이 설치되는 지지축부(78)가 상기 하부기초부재(80)에 형성됨으로써,
상기 시편회전축지지부재(70)가 상기 지지축(78a)을 중심으로 선회함에 따라 상기 시편회전축(30)을 함께 상하로 이동시키는 것을 특징으로 하는 마찰력 측정장치
제2항에 있어서,
상기 시편회전축지지부재(70)에는
상기 시편회전축(30)에 하측방향을 향하는 하중을 부가하기 위해 무게추(77)를 설치할 수 있고 전방으로 돌출되는 바형상인 무게추설치부재(72)가 포함되는 것을 특징으로 하는 마찰력 측정장치
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로드셀은
상기 시편회전축(30)의 회전에 의해 상기 지지대(21,22)가 선회하려는 일측 방향에서 초기 가압력을 가지도록 설치되고,
상기 초기 가압력에 의해 상기 선회부재(20)가 선회하지 않도록, 상기 하부기초부재(80)에 고정되어 타측 방향에서 상기 선회부재(20)를 받치는 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 마찰력 측정장치
제4항에 있어서,
상기 스토퍼도 상기 선회부재(20)에 접촉하여 상기 선회부재(20)의 가압력을 측정하는 로드셀인 것을 특징으로 하는 마찰력 측정장치
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