KR101875315B1 - Rolling contact fatigue tester - Google Patents

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KR101875315B1
KR101875315B1 KR1020170024321A KR20170024321A KR101875315B1 KR 101875315 B1 KR101875315 B1 KR 101875315B1 KR 1020170024321 A KR1020170024321 A KR 1020170024321A KR 20170024321 A KR20170024321 A KR 20170024321A KR 101875315 B1 KR101875315 B1 KR 101875315B1
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KR
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housing
specimen
rolling contact
lubricating oil
gas
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KR1020170024321A
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심충기
정성균
신기훈
김홍석
구정서
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서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

A rolling contact fatigue tester according to the present invention is intended to improve the reliability of a contact fatigue test by controlling testing environmental conditions in the rolling contact fatigue test. A specimen housing provides an inner space in which a rolling contact specimen is accommodated. A driving unit includes a rotating shaft, extends through an upper surface of the specimen housing, and rotates the rolling contact specimen. A loading unit applies axial force to the rolling contact specimen. A testing condition-creating unit creates at least one testing condition selected from among the amount of moisture contained in lubricant supplied to the specimen housing, the temperature of the lubricant supplied, whether or not to mix metal debris into the lubricant, the inner temperature of the specimen housing, and the type and amount of gas supplied to the specimen housing.

Description

구름 접촉 피로시험기{ROLLING CONTACT FATIGUE TESTER}{ROLLING CONTACT FATIGUE TESTER}

본 발명은 구름 접촉 피로시험기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 시험 환경 조건에서 구름 접촉을 하는 부재의 피로수명을 시험할 수 있는 구름 접촉 피로시험기에 관한 것이다.The present invention relates to a rolling contact fatigue tester, and more particularly to a rolling contact fatigue tester capable of testing the fatigue life of a rolling contact member under various test environmental conditions.

기계부품의 내구성 및 신뢰성을 평가하기 위해서 다양한 방법으로 성능을 측정하게 된다. In order to evaluate the durability and reliability of mechanical parts, performance is measured by various methods.

대표적인 기계부품인 베어링에서도 이러한 노력들이 이루어지고 있다. 하지만, 베어링에 인가되는 하중, 윤활 상태, 온도, 주위 가스 등의 작동 환경에 따라서 피로수명을 포함하는 성능의 차이가 큼에도 불구하고, 종래의 구름 접촉 피로시험기는 하중만 인가시킨 상태에서 피로시험을 수행하여, 다양한 환경 조건에서의 피로수명 시험을 수행할 수가 없었다. 따라서, 베어링의 구름 접촉에 따른 파손에 영향을 미칠 수 있는 여러 환경 조건들을 제어하며 피로시험을 수행할 수 있는 시험기가 필요하다. These efforts are also being made in bearings, which are representative mechanical parts. However, despite the large difference in performance including the fatigue life depending on the operating environment such as the load applied to the bearing, the lubrication condition, the temperature, and the ambient gas, the conventional rolling contact fatigue tester has a fatigue test The fatigue life test under various environmental conditions could not be carried out. Therefore, there is a need for a tester capable of controlling fatigue tests and controlling various environmental conditions that may affect the damage caused by rolling contact of the bearings.

대한민국 공개특허 제10-2006-0016216호Korean Patent Publication No. 10-2006-0016216

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 윤활유에 포함되는 수분의 양, 윤활유의 온도, 윤활유에 금속파편을 혼입시킬지 여부, 시험 공간의 온도, 시험 공간 내의 가스 분위기 등 다양한 시험 환경 조건을 제어하여 구름 접촉 피로시험을 수행하여 피로시험의 신뢰도를 높일 수 있는 구름 접촉 피로시험기를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such conventional problems, and it is an object of the present invention to solve the problems of the prior art, and to provide a method and apparatus for measuring the amount of moisture contained in a lubricating oil, a temperature of a lubricating oil, A rolling contact fatigue test is performed by controlling various test environmental conditions to increase the reliability of the fatigue test.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 구름접촉 시편을 장착하며 내부 공간을 형성하는 시편 하우징; 회전하는 샤프트를 포함하며 상기 시편 하우징의 상부면을 관통하도록 형성되고, 상기 구름접촉 시편을 회전시키는 구동부; 상기 구름접촉 시편에 축방향 힘이 가해지도록 하는 하중 인가부; 및 상기 시편 하우징에 공급되는 윤활유에 포함된 수분의 양, 상기 윤활유의 공급 온도, 상기 윤활유에 금속파편을 혼입시킬지 여부, 상기 시편 하우징 내부의 온도 또는 상기 시편 하우징에 공급되는 가스의 종류 및 양 중 적어도 어느 하나의 시험 조건을 형성하는 시험조건 조성부를 포함하는 구름 접촉 피로시험기에 의해 달성될 수가 있다. The object is achieved according to the present invention by a specimen holder comprising: a specimen housing for mounting a rolling contact specimen therein and forming an internal space; A driving unit that includes a rotating shaft and penetrates the upper surface of the specimen housing and rotates the rolling contact specimen; A load applying unit for applying an axial force to the rolling contact piece; And the amount of water contained in the lubricating oil supplied to the specimen housing, the supply temperature of the lubricating oil, whether to incorporate metal debris into the lubricating oil, the temperature inside the specimen housing or the type and amount of gas supplied to the specimen housing A rolling contact fatigue tester comprising a test condition building part forming at least one of the test conditions.

여기서, 상기 구름접촉 시편은 상기 시편 하우징의 바닥면에 고정되는 판형의 하부 접촉 플레이트; 상기 구동부로부터 회전력을 전달받아 회전하는 판형의 상부 접촉 플레이트; 및 상기 하부 접촉 플레이트와 상기 상부 접촉 플레이트 사이에 원주 방향으로 배치되는 복수의 시험 강공을 포함할 수가 있다. Here, the rolling contact specimen includes a plate-like lower contact plate fixed to the bottom surface of the specimen housing; A plate-like upper contact plate rotated by receiving a rotational force from the driving unit; And a plurality of test holes arranged circumferentially between the lower contact plate and the upper contact plate.

여기서, 상기 시험조건 조성부는 내부에 상기 윤활유를 수용하며 교반시키는 교반기; 상기 교반기 내부에 물을 공급하는 물 공급부; 및 상기 교반기 내부의 윤활유를 상기 시편 하우징 내부로 공급하는 펌프를 포함하고, 상기 시편 하우징의 일측에는 상기 윤활유가 유입되는 윤활유 유입구 및 상기 시편 하우징 내부의 윤활유가 유출되어 상기 교반기 내부로 공급하도록 하는 윤활유 유출구가 형성될 수가 있다. Here, the test condition generating section may include a stirrer for receiving and stirring the lubricating oil therein; A water supply unit for supplying water into the stirrer; And a pump for supplying lubricant in the stirrer to the inside of the specimen housing, wherein a lubricant inlet for introducing the lubricant into the specimen housing and a lubricant for lubricating oil supplied to the stirrer out of the specimen housing are supplied to the specimen housing, An outlet may be formed.

여기서, 상기 시험조건 조성부는 상기 교반기를 가열하여 상기 윤활유의 공급 온도를 제어하는 윤활유 온도 제어부를 더 포함할 수가 있다. The test condition generating unit may further include a lubricant temperature control unit for controlling the supply temperature of the lubricant by heating the stirrer.

여기서, 상기 유출구와 상기 교반기 사이에는 상기 윤활유 내에 포함된 금속파편을 필터링하는 필터부를 더 포함할 수가 있다. The apparatus may further include a filter unit between the outlet and the agitator for filtering the metal debris contained in the lubricating oil.

여기서, 상기 유출구로부터 유출된 윤활유는 상기 필터부를 통과하지 않고 상기 교반기로 바이패스할 수가 있다.Here, the lubricating oil flowing out of the outlet may be bypassed to the agitator without passing through the filter portion.

여기서, 상기 시험조건 조성부는 상기 시편 하우징을 가열하여 상기 시편 하우징 내부의 온도를 제어하는 시험 온도 제어부를 포함할 수가 있다.Here, the test condition generating unit may include a test temperature controller for controlling the temperature inside the specimen housing by heating the specimen housing.

여기서, 상기 시험조건 조성부는 상기 시편 하우징 내부로 상기 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하고, 상기 시편 하우징의 일측에는 상기 가스가 유입되는 가스 유입구 및 상기 시편 하우징 내부의 가스가 유출되는 가스 유출구가 형성될 수가 있다. Here, the test condition generating section includes a gas supply section for supplying the gas into the specimen housing, a gas inlet through which the gas flows and a gas outlet through which the gas flows out from the specimen housing are formed on one side of the specimen housing .

여기서, 상기 시편 하우징은 내부 공간을 형성하고 상면이 개방된 하부 하우징; 및 상기 하부 하우징의 개방된 상면을 차폐하고 상기 구동부가 삽입되도록 중공이 형성된 상부 하우징을 포함하는데, 상기 가스 유입구는 상기 하부 하우징의 외측의 일측과 상기 하부 하우징의 내측 바닥면의 중앙을 관통하도록 형성되어, 상기 구름접촉 시편의 하부에서 상부를 향하여 상기 가스를 공급할 수가 있다. Here, the specimen housing may include a lower housing having an inner space formed therein and having an opened upper surface; And an upper housing having a hollow portion for shielding the open top surface of the lower housing and allowing the driving portion to be inserted. The gas inlet is formed to penetrate through one side of the outer side of the lower housing and a middle of the inner bottom side of the lower housing So that the gas can be supplied from the lower part to the upper part of the rolling contact piece.

여기서, 상기 구동부에 형성되어 축방향의 진동을 측정하여 상기 구름접촉 시편의 표면 크랙을 감지하는 가속도 센서를 더 포함할 수가 있다. The acceleration sensor may further include an acceleration sensor formed on the driving unit to measure a vibration in an axial direction to sense a surface crack of the rolling contact piece.

여기서, 초음파를 이용하여 상기 구름접촉 시편의 표면 또는 내부의 크랙을 감지하는 초음파 센서를 더 포함할 수가 있다. Here, the ultrasonic sensor may further include an ultrasonic sensor for detecting cracks on the surface or inside of the rolling contact piece using ultrasonic waves.

여기서, 상기 크랙을 감지하는 경우 상기 구름 접촉 피로시험기의 동작을 중단시키는 제어부를 더 포함할 수가 있다.The controller may further include a controller for stopping the operation of the rolling contact fatigue tester when the crack is detected.

상기한 바와 같은 본 발명의 구름 접촉 피로시험기에 따르면 윤활유에 포함되는 수분의 양, 윤활유의 온도, 윤활유에 금속파편을 혼입시킬지 여부, 시험 공간의 온도, 시험 공간 내의 가스 분위기 등 다양한 시험 환경 조건을 제어하며 구름 접촉 피로시험을 수행할 수 있어서 피로시험의 신뢰도를 높일 수 있다는 장점이 있다. According to the rolling contact fatigue tester of the present invention as described above, various test environmental conditions such as the amount of water contained in the lubricating oil, the temperature of the lubricating oil, whether or not the metal debris is mixed into the lubricating oil, the temperature of the test space, And the rolling contact fatigue test can be performed, thereby improving the reliability of the fatigue test.

또한, 가속도 센서 또는 초음파 센서를 이용하여 구름접촉 시편의 크랙을 감지하여 피로시험을 중단시킴으로써 구름 접촉 시험기의 안정성을 높일 수 있다는 장점도 있다. In addition, by using an acceleration sensor or an ultrasonic sensor, it is possible to increase the stability of the rolling contact tester by detecting cracks in the rolling contact piece and stopping the fatigue test.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 구름 접촉 피로시험기를 도시하는 도면이다.
도 2는 구동부의 샤프트 및 시편 하우징을 도시하는 도면이다.
도 3은 구름접촉 시편이 장착된 시편 하우징을 도시하는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an overall rolling contact fatigue testing apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view showing a shaft and a specimen housing of a driving part.
3 is a view showing a specimen housing equipped with a rolling contact piece.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of the embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 구름 접촉 피로시험기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a rolling contact fatigue tester according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 구름 접촉 피로시험기를 도시하는 도면이고, 도 2는 구동부의 샤프트 및 시편 하우징을 도시하는 도면이고, 도 3은 구름접촉 시편이 장착된 시편 하우징을 도시하는 도면이다.Fig. 1 is a view showing a whole rolling contact fatigue testing machine according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a view showing a shaft and a specimen housing of a driving part, Fig. 3 is a view showing a specimen housing equipped with a rolling contact specimen FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 구름 접촉 피로시험기는 시편 하우징(110), 구동부(130), 하중 인가부(150) 및 시험조건 조성부를 포함하여 구성될 수가 있다. The rolling contact fatigue testing apparatus according to an embodiment of the present invention may include a specimen housing 110, a driving unit 130, a load applying unit 150, and a test condition generating unit.

시편 하우징(110)은 내부에 구름접촉 시편(200)을 장착하도록 내부 공간을 형성하며, 시편 하우징(110) 내에는 윤활유 및 다양한 가스가 주입될 수가 있다. 따라서, 시편 하우징(110)의 일측에는 외부로부터 윤활유가 유입되는 윤활유 유입구(112) 및 시편 하우징(110) 내부의 윤활유를 외부로 유출하는 윤활유 유출구(113)가 형성되고, 산소, 질소, 공기 등의 가스가 유입되는 가스 유입구(114) 및 시편 하우징(110) 내부로 공급된 가스를 외부로 유출하는 가스 유출구(115)가 형성될 수가 있다. The specimen housing 110 forms an internal space for mounting the rolling contact piece 200 therein, and lubricant and various gases can be injected into the specimen housing 110. One side of the specimen housing 110 is provided with a lubricating oil inlet 112 through which lubricating oil flows from the outside and a lubricating oil outlet 113 through which the lubricating oil inside the specimen housing 110 is discharged to the outside, And a gas outlet 115 for discharging the gas supplied to the inside of the specimen housing 110 to the outside can be formed.

상기 시편 하우징(110)은 구름접촉 시편(200)을 내부에 장착시키고 내부 공간을 형성하며 상면이 개방된 하부 하우징(110a)과 하부 하우징(110a)의 개방된 상면을 덮어 차폐하고 후술하는 구동부(130)의 샤프트(132) 단부가 삽입되도록 중공이 형성되는 상부 하우징(110b)을 포함하여 형성될 수가 있다. 하부 하우징(110a)과 상부 하우징(110b) 사이 및 상부 하우징(110b)과 구동부(130)의 샤프트(132) 사이에는 내부를 밀폐시키도록 실링(111)이 형성될 수가 있다.  The specimen housing 110 covers the upper surface of the lower housing 110a and the upper surface of the lower housing 110a with the upper surface of the specimen holder 200 mounted on the rolling contact piece 200, 130 may be formed with an upper housing 110b in which a hollow is formed to insert the end of the shaft 132. [ Between the lower housing 110a and the upper housing 110b and between the upper housing 110b and the shaft 132 of the driving unit 130, a seal 111 may be formed to seal the inside.

시편 하우징(110)의 내부에 장착되는 구름접촉 시편(200)은 하부 접촉 플레이트(202), 상부 접촉 플레이트(204) 및 시험 강공(206)을 포함하여 구성될 수가 있다. The rolling contact piece 200 mounted within the specimen housing 110 may be configured to include a lower contact plate 202, an upper contact plate 204 and a test hole 206.

하부 접촉 플레이트(202)는 시편 하우징(110)의 내부 바닥면에 고정될 수 있으며 내부에 중공이 형성된 판형의 부재이다. 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 하부 접촉 플레이트(202)의 상부면 가장자리를 가압하도록 형성된 고정부(120)를 나사(122)를 통해 시편 하우징(110)의 바닥면과 고정시킴으로써 시편 하우징(110)의 내부 바닥면에 하부 접촉 플레이트(202)를 고정시킬 수가 있다. The lower contact plate 202 is a plate-like member which can be fixed to the inner bottom surface of the sample housing 110 and has a hollow therein. The fixture 120 formed to press the upper surface edge of the lower contact plate 202 as shown in Figure 2 is secured to the specimen housing 110 by securing it with the bottom surface of the specimen housing 110 through the screw 122. [ The lower contact plate 202 can be fixed to the inner bottom surface of the lower contact plate 202.

상부 접촉 플레이트(204)는 후술하는 구동부(130)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 판형의 부재이다. The upper contact plate 204 is a plate-shaped member that rotates by receiving a rotational force from a driving unit 130, which will be described later.

시험 강공(206)은 하부 접촉 플레이트(202)와 상부 접촉 플레이트(204) 사이에 원주 방향으로 복수 개 배치되며, 상부 접촉 플레이트(204)와 하부 접촉 플레이트(202) 사이에 접촉한 상태에서 상부 접촉 플레이트(204)가 구동부(130)에 의해 회전함에 따라서 구름 접촉을 하게 된다. A plurality of test holes 206 are arranged in the circumferential direction between the lower contact plate 202 and the upper contact plate 204 and are in contact with the upper contact plate 204 and the lower contact plate 202, As the plate 204 rotates by the driving unit 130, it makes a rolling contact.

시편 하우징(110)의 하부에는 구름접촉 시편(200)에 축방향 힘을 인가시키는 하중 인가부(150)가 형성될 수가 있다. 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 레버(154)의 일단에 형성된 무게추(152)에 의해 지렛대의 원리로 시편 하우징(110)의 하부에서 상부를 향하여 하중을 인가시킬 수가 있다. 따라서, 구름접촉 시편(200)의 상부와 접촉하는 구동부(130) 및 시편 하우징(110)에 상부를 향하여 인가되는 하중에 의해 구름접촉 시편(200)에 축방향의 하중이 작용하게 된다. A load applying unit 150 for applying an axial force to the rolling contact piece 200 may be formed at a lower portion of the specimen housing 110. As shown in FIG. 1, the load weight 152 formed at one end of the lever 154 can apply a load from the lower part of the specimen housing 110 to the upper part on the principle of the lever. Accordingly, axial loads are applied to the rolling contact piece 200 by the load applied to the driving part 130 and the specimen housing 110, which are in contact with the upper part of the rolling contact piece 200,

구동부(130)는 시편 하우징(110)의 상부 하우징(110b)을 관통하도록 형성되어, 전술한 상부 접촉 플레이트(204)에 회전력을 인가시켜, 상부 접촉 플레이트(204)와 하부 접촉 플레이트(202) 사이에 있는 시험 강공(206)이 구름접촉을 하도록 한다. The driving unit 130 is formed to penetrate the upper housing 110b of the specimen housing 110 so as to apply a rotational force to the upper contact plate 204 so that the upper contact plate 204 and the lower contact plate 202 So that the test steel hole 206 in the rolling contact hole is brought into rolling contact.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 구동부(130)는 샤프트(132), 샤프트(132)에 풀리(134)로 연결되어 동력을 제공하는 모터(136), 샤프트(132)를 내부에 수용하는 구동부 하우징(138), 구동부 하우징(138)과 샤프트(132) 사이에 형성된 복수의 베어링(140) 등으로 형성되는데, 모터(136)가 회전할 때의 동력을 풀리(134)를 통해 전달받은 샤프트(132)가 회전하게 되고, 샤프트(132)의 일단부와 접촉하는 상부 접촉 플레이트(204)가 샤프트(132)의 회전에 의해 회전하게 된다. 1 and 2, the driving unit 130 includes a shaft 132, a motor 136 connected to the shaft 132 by a pulley 134 to provide power, a shaft 132 accommodated in the shaft 132, And a plurality of bearings 140 formed between the drive housing 138 and the shaft 132. The power of the motor 136 when the motor 136 rotates is transmitted through the pulley 134 The shaft 132 is rotated and the upper contact plate 204 contacting the one end of the shaft 132 is rotated by the rotation of the shaft 132. [

시험조건 조성부는 시편 하우징(110)에 공급되는 윤활유에 포함된 수분의 양, 윤활유의 온도, 윤활유에 금속파면을 혼입시킬지 여부, 시편 하우징(110) 내부의 온도, 시편 하우징(110)에 공급되는 가스의 종류 및 양 등 다양한 시험 환경 조건을 제어하며, 피로시험을 수행하도록 한다. 본 발명에서는 베어링이 실제 사용되는 작동 환경을 모사하는 환경 조건을 형성한 상태에서 피로시험을 수행함으로써, 보다 신뢰도 있는 피로시험을 수행할 수가 있다. The test conditions are the amount of water contained in the lubricating oil supplied to the specimen housing 110, the temperature of the lubricating oil, whether or not to incorporate the metal wave front into the lubricating oil, the temperature inside the specimen housing 110, Control the various test environmental conditions such as the type and amount of gas, and perform fatigue test. According to the present invention, more reliable fatigue testing can be performed by performing the fatigue test in a state where environmental conditions simulating the operating environment in which the bearings are actually used are formed.

시편 하우징(110)의 일측에 형성된 펌프(162)에 의해 윤활유 유입구(112)를 통해 시편 하우징(110) 내부로 유입된 윤활유는 윤활유 유출구(113)를 통해 유출되는 것을 반복하여 순환하게 된다. 교반기(164) 내부에는 윤활유가 수용되어 있는데, 교반기(164) 내부의 윤활유는 펌프(162)를 통해 시편 하우징(110) 내부로 공급되며, 시편 하우징(110) 내부에서 유출되는 윤활유는 다시 교반기(164) 내부로 유입된다. 교반기(164)에는 교반기(164) 내부로 물을 공급하는 물 공급부(166)가 연결되어 형성될 수가 있다. 물 공급부(166)는 솔레노이드 밸브(미도시)를 이용하여 교반기(164) 내부의 윤활유에 일정량의 수분을 공급하도록 한다. 이는 실제 베어링의 작동 환경에서 윤활유에 섞이는 대기 중 수분에 의한 영향을 피로시험에 반영시키기 위함이다. The lubricating oil introduced into the specimen housing 110 through the lubricating oil inlet 112 by the pump 162 formed on one side of the specimen housing 110 is repeatedly circulated through the lubricating oil outlet 113. The lubricant in the stirrer 164 is supplied to the inside of the specimen housing 110 through the pump 162 and the lubricant discharged from the specimen housing 110 is again supplied to the agitator 164). The agitator 164 may be connected to a water supply unit 166 for supplying water into the agitator 164. The water supply unit 166 supplies a predetermined amount of moisture to the lubricant in the agitator 164 using a solenoid valve (not shown). This is to reflect the effect of atmospheric moisture on lubricant in the fatigue test in the actual bearing operating environment.

또한, 교반기(164) 주위에 형성된 히트 플레이트(미도시) 등으로 교반기(164)를 가열하여 교반기(164) 내부의 윤활유 온도를 일정 온도로 제어하는 윤활유 온도 제어부(168)가 형성될 수가 있다. 이는 윤활유의 온도에 따른 영향을 피로시험에 반영시키기 위함이다. A lubricating oil temperature control unit 168 for controlling the temperature of the lubricating oil in the stirrer 164 to a constant temperature may be formed by heating the stirrer 164 with a heat plate (not shown) formed around the stirrer 164. This is to reflect the influence of the temperature of the lubricating oil on the fatigue test.

또한, 윤활유 유출구(113)와 교반기(164) 사이의 배관에는 필터부(170)가 형성되어, 시편 하우징(110)으로부터 유출되는 윤활유에 포함된 금속파편을 필터링하여 교반기(164)에 공급하도록 한다. 나아가, 필터부(170) 상부에 밸브(172)를 형성하여 필터부(170)를 통과하지 않고 교반기(164)로 윤활유가 직접 바이패스하도록 바이패스 배관을 형성할 수도 있다. 필터부(170)를 거치지 않고 바이패스 배관을 통해 윤활유가 교반기(164) 내부로 공급되면 구름접촉에 의해 생기는 금속파편에 의한 영향을 피로시험에 반영할 수가 있다. 나아가, 필터부(170)에 의해 필터링된 금속파편을 별도로 수집하여 금속파편의 크기 또는 양에 따른 피로시험의 추가적인 분석이 가능할 수가 있다. A filter unit 170 is formed in the piping between the lubricant outflow port 113 and the stirrer 164 to filter the metal fragments contained in the lubricating oil flowing out from the specimen housing 110 and supply it to the agitator 164 . A bypass pipe may be formed so that the lubricant is directly bypassed to the agitator 164 without passing through the filter unit 170 by forming a valve 172 on the filter unit 170. [ When the lubricating oil is supplied to the inside of the stirrer 164 through the bypass pipe without passing through the filter unit 170, the influence of the metal debris generated by the rolling contact can be reflected in the fatigue test. Further, the metal debris filtered by the filter section 170 may be collected separately to enable further analysis of the fatigue test depending on the size or amount of the metal debris.

또한, 히트 플레이트(미도시) 등으로 시편 하우징(110)을 가열하여 시편 하우징(110) 내부의 온도를 제어하는 시험 온도 제어부(174)가 형성될 수가 있다. 이는 실제 베어링이 동작하는 주위의 온도에 따른 영향을 피로시험에 반영시키기 위함이다. Also, a test temperature controller 174 for controlling the temperature inside the specimen housing 110 by heating the specimen housing 110 with a heat plate (not shown) may be formed. This is to reflect the effect of ambient temperature around the actual bearing on the fatigue test.

또한, 시편 하우징(110)의 일측에 형성된 가스 유입구(114)를 통해 소정의 가스를 시편 하우징(110) 내부로 공급하는 가스 공급부(176)가 형성될 수가 있다. 이때, 공급되는 가스는 산소, 수소, 질소, 또는 공기 등일 수가 있는데, 이는 실제 베어링이 동작하는 주위 기체 환경에 따른 영향을 피로시험에 반영시키기 위함이다. 이때, 시편 하우징(110)의 상부면에 형성된 가스 유출구(115)를 통해 시편 하우징(110) 내부에 공급된 가스를 외부로 배출시킬 수가 있다. 이때, 도 3에 도시되어 있는 것과 같이 가스 유입구(114)는 하부 하우징(110a)의 내측 바닥면 중앙을 통해 가스가 유입되도록 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 구름접촉 시편(200)의 하부의 중앙에서 공급되는 가스는 시편 하우징(110) 내부로 공급되고 상부면에 형성된 가스 유출구(115)를 통해 외부로 배출된다. A gas supply unit 176 may be provided to supply a predetermined gas into the specimen housing 110 through the gas inlet 114 formed at one side of the specimen housing 110. In this case, the supplied gas may be oxygen, hydrogen, nitrogen, air, or the like, in order to reflect the influence of the ambient gas environment in which the actual bearings operate in the fatigue test. At this time, the gas supplied into the specimen housing 110 through the gas outlet 115 formed on the upper surface of the specimen housing 110 can be discharged to the outside. As shown in FIG. 3, the gas inlet 114 is preferably formed to introduce gas through the center of the inner bottom surface of the lower housing 110a. Therefore, the gas supplied from the center of the lower portion of the rolling contact piece 200 is supplied into the sample housing 110 and discharged to the outside through the gas outlet 115 formed on the upper surface.

구동부(130)의 일측에는 가속도 센서(180)가 형성될 수가 있다. 가속도 센서(180)에 의해 샤프트(132)의 축방향 진동을 측정할 수가 있는데, 진동값이 소정의 임계값을 벗어나면 구름접촉 시편(200)의 표면에 크랙이 발생한 것으로 파악할 수가 있다. 이와 같이 시편(200)의 표면에 크랙이 발생하는 경우에 제어부(미도시)는 구동부(130)의 동작 및 시험조건 조성부 등의 동작을 정지시켜 전체 구름 접촉 피로시험기의 동작을 중단시키도록 할 수가 있다. An acceleration sensor 180 may be formed on one side of the driving unit 130. It is possible to measure the axial vibration of the shaft 132 by the acceleration sensor 180. If the vibration value deviates from the predetermined threshold value, it can be understood that the surface of the rolling contact piece 200 is cracked. When a crack occurs on the surface of the specimen 200, the control unit (not shown) may stop the operation of the driving unit 130 and the operation of the test condition generating unit to stop the operation of the rolling contact fatigue tester have.

또한, 시편 하우징(110)에 형성되어 초음파를 이용하여 구름접촉 시편(200)의 표면 또는 내부의 크랙을 감지하는 초음파 센서(182)를 더 포함할 수가 있다. 초음파 센서(182)에 의해 시편(200)의 표면 또는 내부에 크랙이 발생한 것으로 파악한 경우에는 마찬가지로 제어부(미도시)가 구동부(130)의 동작 및 시험조건 조성부 등의 동작을 정지시켜 전체 구름 접촉 피로시험기의 동작을 중단시키도록 할 수가 있다. 초음파를 이용한 크랙을 검출하는 기술은 공지된 기술이기 때문에, 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다. The ultrasonic sensor 182 may further include an ultrasonic sensor 182 formed on the specimen housing 110 for detecting cracks on the surface or inside of the rolling contact piece 200 using ultrasonic waves. The control unit (not shown) stops the operation of the driving unit 130 and the operation of the test condition generating unit and the like to stop the operation of the test unit 200 by the entire rolling contact fatigue The operation of the tester can be stopped. Since the technique of detecting a crack using ultrasonic waves is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

110: 시편 하우징 110a: 하부 하우징
110b: 상부 하우징 111: 실링
112: 윤활유 유입구 113: 윤활유 유출구
114: 가스 유입구 115: 가스 유출구
120: 고정부 122: 나사
130: 구동부 132: 샤프트
134: 풀리 136: 모터
138: 구동부 하우징 140: 베어링
150: 하중 인가부 152: 무게추
154: 레버 162: 펌프
164: 교반기 166: 물 공급부
168: 윤활유 온도 제어부 170: 필터부
172: 밸브 174: 시험 온도 제어부
176: 가스 공급부 180: 가속도 센서
182: 초음파 센서 200: 구름접촉 시편
202: 하부 접촉 플레이트 204: 상부 접촉 플레이트
206: 시험 강공110: specimen housing 110a: lower housing
110b: upper housing 111: sealing
112: Lubricant oil inlet 113: Lubricant oil outlet
114: gas inlet 115: gas outlet
120: fixing part 122: screw
130: driving part 132: shaft
134: pulley 136: motor
138: drive housing 140: bearing
150: load application part 152: weight
154: lever 162: pump
164: stirrer 166: water supply part
168: lubricating oil temperature control unit 170:
172: valve 174: test temperature control section
176: gas supply unit 180: acceleration sensor
182: ultrasonic sensor 200: rolling contact piece
202: lower contact plate 204: upper contact plate
206: Trial Steelwork

Claims (12)

내부에 구름접촉 시편을 장착하며 내부 공간을 형성하는 시편 하우징;
회전하는 샤프트를 포함하며 상기 시편 하우징의 상부면을 관통하도록 형성되고, 상기 구름접촉 시편을 회전시키는 구동부;
상기 구름접촉 시편에 축방향 힘이 가해지도록 하는 하중 인가부; 및
상기 시편 하우징에 공급되는 윤활유에 포함된 수분의 양, 상기 윤활유의 공급 온도, 상기 윤활유에 금속파편을 혼입시킬지 여부, 상기 시편 하우징 내부의 온도 및 상기 시편 하우징에 공급되는 가스의 종류 및 양의 시험 조건을 형성하는 시험조건 조성부를 포함하는 구름 접촉 피로시험기.A specimen housing for mounting a rolling contact specimen therein and forming an internal space therein;
A driving unit that includes a rotating shaft and penetrates the upper surface of the specimen housing and rotates the rolling contact specimen;
A load applying unit for applying an axial force to the rolling contact piece; And
The amount of water contained in the lubricating oil supplied to the specimen housing, the supply temperature of the lubricating oil, whether to incorporate metal debris into the lubricating oil, the temperature inside the specimen housing, and the type and quantity of the gas supplied to the specimen housing A rolling contact fatigue tester comprising a test condition forming section to form a condition. 제 1 항에 있어서,
상기 구름접촉 시편은
상기 시편 하우징의 바닥면에 고정되는 판형의 하부 접촉 플레이트;
상기 구동부로부터 회전력을 전달받아 회전하는 판형의 상부 접촉 플레이트; 및
상기 하부 접촉 플레이트와 상기 상부 접촉 플레이트 사이에 원주 방향으로 배치되는 복수의 시험 강공을 포함하는 구름 접촉 피로시험기.The method according to claim 1,
The rolling contact specimen
A plate-shaped lower contact plate fixed to a bottom surface of the sample housing;
A plate-like upper contact plate rotated by receiving a rotational force from the driving unit; And
And a plurality of test holes arranged circumferentially between the lower contact plate and the upper contact plate. 제 1 항에 있어서,
상기 시험조건 조성부는
내부에 상기 윤활유를 수용하며 교반시키는 교반기;
상기 교반기 내부에 물을 공급하는 물 공급부; 및
상기 교반기 내부의 윤활유를 상기 시편 하우징 내부로 공급하는 펌프를 포함하고,
상기 시편 하우징의 일측에는 상기 윤활유가 유입되는 윤활유 유입구 및 상기 시편 하우징 내부의 윤활유가 유출되어 상기 교반기 내부로 공급하도록 하는 윤활유 유출구가 형성되는 구름 접촉 피로시험기.The method according to claim 1,
The test condition generating section
A stirrer for receiving and stirring the lubricating oil therein;
A water supply unit for supplying water into the stirrer; And
And a pump for supplying lubricant in the stirrer into the specimen housing,
Wherein a lubricating oil inlet port through which the lubricating oil flows and a lubricating oil outlet through which lubricating oil in the specimen housing flows out are supplied to the inside of the stirrer are formed on one side of the specimen housing. 제 3 항에 있어서,
상기 시험조건 조성부는
상기 교반기를 가열하여 상기 윤활유의 공급 온도를 제어하는 윤활유 온도 제어부를 더 포함하는 구름 접촉 피로시험기.The method of claim 3,
The test condition generating section
And a lubricant temperature control unit for controlling the supply temperature of the lubricant by heating the stirrer. 제 3 항에 있어서,
상기 시험조건 조성부는
상기 유출구와 상기 교반기 사이에는 상기 윤활유 내에 포함된 금속파편을 필터링하는 필터부를 더 포함하는 구름 접촉 피로시험기.The method of claim 3,
The test condition generating section
And a filter portion for filtering the metal debris contained in the lubricant oil between the outlet and the agitator. 제 5 항에 있어서,
상기 유출구로부터 유출된 윤활유는 상기 필터부를 통과하지 않고 상기 교반기로 바이패스할 수 있는 구름 접촉 피로시험기.6. The method of claim 5,
Wherein the lubricating oil discharged from the outlet is bypassable to the agitator without passing through the filter portion. 제 1 항에 있어서,
상기 시험조건 조성부는
상기 시편 하우징을 가열하여 상기 시편 하우징 내부의 온도를 제어하는 시험 온도 제어부를 포함하는 구름 접촉 피로시험기.The method according to claim 1,
The test condition generating section
And a test temperature control unit for controlling the temperature inside the specimen housing by heating the specimen housing. 제 1 항에 있어서,
상기 시험조건 조성부는
상기 시편 하우징 내부로 상기 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하고,
상기 시편 하우징의 일측에는 상기 가스가 유입되는 가스 유입구 및 상기 시편 하우징 내부의 가스가 유출되는 가스 유출구가 형성되는 구름 접촉 피로시험기.The method according to claim 1,
The test condition generating section
And a gas supply unit for supplying the gas into the specimen housing,
And a gas inlet port through which the gas flows and a gas outlet port through which the gas flows out from the specimen housing are formed on one side of the specimen housing. 제 8 항에 있어서,
상기 시편 하우징은
내부 공간을 형성하고 상면이 개방된 하부 하우징; 및
상기 하부 하우징의 개방된 상면을 차폐하고 상기 구동부가 삽입되도록 중공이 형성된 상부 하우징을 포함하는데,
상기 가스 유입구는 상기 하부 하우징의 외측의 일측과 상기 하부 하우징의 내측 바닥면의 중앙을 관통하도록 형성되어, 상기 구름접촉 시편의 하부에서 상부를 향하여 상기 가스를 공급하는 구름 접촉 피로시험기. 9. The method of claim 8,
The sample housing
A lower housing forming an inner space and having an opened upper surface; And
And an upper housing having a hollow portion for shielding the open upper surface of the lower housing and allowing the driving portion to be inserted therein,
Wherein the gas inlet is formed so as to pass through one side of the outer side of the lower housing and the middle of the inner side bottom surface of the lower housing and supplies the gas from the lower part to the upper part of the rolling contact piece. 제 1 항에 있어서,
상기 구동부에 형성되어 축방향의 진동을 측정하여 상기 구름접촉 시편의 표면 크랙을 감지하는 가속도 센서를 더 포함하는 구름 접촉 피로시험기. The method according to claim 1,
Further comprising an acceleration sensor formed on the driving unit and measuring an axial vibration to sense a surface crack of the rolling contact piece. 제 1 항에 있어서,
초음파를 이용하여 상기 구름접촉 시편의 표면 또는 내부의 크랙을 감지하는 초음파 센서를 더 포함하는 구름 접촉 피로시험기.The method according to claim 1,
Further comprising an ultrasonic sensor for detecting a crack on a surface or inside of the rolling contact piece using ultrasonic waves. 제 10항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 크랙을 감지하는 경우 상기 구름 접촉 피로시험기의 동작을 중단시키는 제어부를 더 포함하는 구름 접촉 피로시험기.

The method according to claim 10 or 11,
And a controller for stopping the operation of the rolling contact fatigue tester when the crack is sensed.

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