KR20050043455A - Tread sample wear testing apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어의 도로 접지면인 트레드 컴파운드(Tread compound)에 대한 마모를 시험하는 장치에 관한 것으로, 특히 타이어가 만들어지기 전 트레드 고무만의 마모 특성을 분석하기 위한 트레드 시편 마모 시험장치에 관한 것으로, 회전하는 원판의 연마석 표면에서 고무시편의 마모를 시험하는 트레드 시편 마모 시험장치에 있어서, 기초대(1) 상에는 주 서보모터(2)가 장착되고 이 주 서보모터(2)의 주축(3)은 로드 패치(4)를 갖춘 회전원판(5)에 연결되되, 상기 회전원판(5)에는 끝단에 샘플 시편(6)이 장착되면서 로드 셀(7)을 갖춘 샘플 축(8)이 연결된 스텝모터(9)와 이 스텝모터(9)를 에어 실린더(10)와 선형 가이드(11)를 이용하여 상하 이동시키는 이동부(12)가 보조 기초대(13)위에 설치되어 있으며, 상기 보조 기초대(13)는 슬립각도 안내레일(14)을 따라 그 각도(q)가 제어되는 구조로 되어 있다.The present invention relates to a device for testing the wear on the tread compound, the road ground plane of the tire, and more particularly to a tread specimen wear test device for analyzing the wear characteristics of the tread rubber only before the tire is made. In the tread specimen wear test apparatus for testing abrasion of rubber specimens on a polished stone surface of a rotating disk, a main servomotor (2) is mounted on the base plate (1) and the main shaft (3) of the main servomotor (2). Is connected to a rotating disk 5 with a load patch 4, the rotating disk 5 is equipped with a sample specimen 6 at the end while the step motor connected to the sample shaft 8 with a load cell 7 is connected. (9) and a moving part 12 for moving the step motor 9 up and down using the air cylinder 10 and the linear guide 11 are provided on the auxiliary foundation 13, and the auxiliary foundation ( 13) along the slip angle guide rail (14) A (q) is a controlled structure.

Description

트레드 시편 마모 시험장치{Tread sample wear testing apparatus}Tread sample wear testing apparatus

본 발명은 타이어의 도로 접지면인 트레드 컴파운드(Tread compound)에 대한 마모를 시험하는 장치에 관한 것으로, 특히 타이어가 만들어지기 전 트레드 고무만의 마모 특성을 분석하기 위한 트레드 시편 마모 시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for testing the wear on the tread compound, the road ground plane of the tire, and more particularly to a tread specimen wear test device for analyzing the wear characteristics of the tread rubber only before the tire is made. .

타이어의 트레드는 타이어가 노면과 접촉하는 고무 층으로서 내마모, 내 척킹(Chunking), 내 칩(Chip) 및 내 커팅(Cutting)성이 양호해야 하며 외부충격에 충분히 견딜 수 있고, 발열이 적어야 하는 특성을 갖도록 되어 있다.The tread of the tire is a rubber layer in which the tire is in contact with the road surface, which has good abrasion resistance, chunking, chipping and cutting resistance, and can sufficiently withstand external shocks and have low heat generation. It is supposed to have characteristics.

이러한 트레드 고무에 대한 마모 특성평가는 이것이 타이어 트레드에 부착되어 마모성능에 어떠한 영향을 미치는 가를 사전에 평가함으로서 실제 차량에서의 마모 수준을 예측하는데 이용되어 진다.The wear characteristics of these tread rubbers can be used to predict the level of wear in a real vehicle by assessing in advance how it will attach to the tire tread and affect its wear performance.

즉 트레드 고무의 마모 성능 평가 결과는 실제 차량에서 실시하는 타이어의 마모 성능과 연관성이나 마모 시뮬레이션 툴(Simulation tool) 개발에 이 트레드 컴파운드의 특성을 분석하여 하나의 인자로 사용하기도 한다.In other words, the evaluation results of the wear performance of the tread rubber may be used as a factor by analyzing the characteristics of the tread compound in the development of a wear simulation tool or a correlation with the wear performance of a tire in a real vehicle.

통상 트레드 고무의 시험평가 방식은 대체로 다양한 방법으로 평가하고 있으며, 마모장치의 구성부분이 다르기 때문에 그 성능에서도 많은 차이를 보이고 있었다.In general, the test evaluation method of the tread rubber is generally evaluated by various methods, and since the components of the wear device are different, the performances of the tread rubbers are different.

예를 들어, 종래 트레드 고무시편의 마모 측정장치는 연마석과 시편 사이의 회전속도 차이에 의해 고무시편의 마모를 측정하는 방법과, 연마석의 회전방향과 임의의 각을 이루게 하고 이 연마석에 고무 시편이 일정 압력으로 접하도록 하중을 가해 마찰시켜 마모량을 측정하는 방법 등이 있었다.For example, the wear measurement apparatus of a conventional tread rubber specimen is a method of measuring the wear of the rubber specimen by the difference in the rotational speed between the abrasive stone and the specimen, and make the rubber specimen at an arbitrary angle with the rotation direction of the abrasive stone. There was a method of measuring the amount of wear by applying a load so as to contact at a constant pressure.

그러나 종래 트레드 마모 측정장치들은 마모 평가시간이 길면서 실제 차량이 도로를 수행하는 운전패턴을 맞추지 못해 부정확한 데이터를 얻을 수밖에 없었다.However, the conventional tread wear measuring devices have inaccurate data because the wear evaluation time is long and the actual vehicle cannot match the driving pattern of the road.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 실제 차량에서 실시하는 마모 성능에 보다 근접된 평가 데이터를 얻을 수 있으면서 신속하게 마모 측정을 수행하여 효과적인 마모성능 평가를 얻을 수 있는 트레드 시편 마모 시험장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above-mentioned conventional problems, and the tread which can obtain effective wear performance evaluation by quickly performing wear measurement while obtaining evaluation data closer to the wear performance performed in a real vehicle. Its purpose is to provide a specimen wear test apparatus.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회전하는 원판의 연마석 표면에서 고무시편의 마모를 시험하는 트레드 시편 마모 시험장치에 있어서, 기초대 상에는 주 서보모터가 장착되고 이 주 서보모터의 주축은 로드 패치를 갖춘 회전원판에 연결되되, 상기 회전원판에는 끝단에 샘플시편이 장착되면서 로드 셀을 갖춘 샘플 축이 연결된 스텝모터와 이 스텝모터를 에어 실린더와 선형 가이드를 이용하여 상하 이동시키는 이동부가 보조 기초대 위에 설치되어 있으며, 이 보조 기초대는 슬립각도 안내 레일을 따라 그 각도가 제어되는 구조를 갖는다.The present invention for achieving the above object is a tread specimen wear test apparatus for testing the wear of the rubber specimen on the abrasive stone surface of the rotating disk, the main servo motor is mounted on the base plate and the main shaft of the main servo motor rod A step motor connected to a rotating disk with a patch, wherein the rotating disk is equipped with a sample specimen at the end and connected with a sample axis with a load cell, and a moving part for moving the step motor up and down using an air cylinder and a linear guide. It is installed on the base, and this auxiliary base has a structure in which the angle is controlled along the slip angle guide rail.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 트레드 시편 마모 시험장치의 측면도와 평면도이다.1 and 2 are a side view and a plan view of the tread specimen wear test apparatus according to the present invention.

본 발명은 기초대의 회전하는 원판 연마석 표면에서 고무시편의 마모를 시험하는 트레드 시편 마모 시험장치에 있어서, 기초대(1) 상에는 주 서보모터(2)가 장착되고 이 주 서보모터(2)의 주축(3)은 로드 패치(4)를 갖춘 회전원판(5)에 연결되되, 상기 회전원판(5)에는 끝단에 샘플 시편(6)이 장착되면서 로드 셀(7)을 갖춘 샘플 축(8)이 연결된 스텝모터(9)와 이 스텝모터(9)를 에어 실린더(10)와 선형 가이드(11)를 이용하여 상하 이동시키는 이동부(12)가 보조 기초대(13)위에 설치되어 있으며, 상기 보조 기초대(13)는 슬립각도 안내레일(14)을 따라 그 각도(q)가 제어되는 구조로 되어 있다.The present invention relates to a tread specimen wear test apparatus for testing abrasion of rubber specimens on a rotating disk abrasive stone surface of a foundation, wherein a main servomotor (2) is mounted on the foundation (1) and the main shaft of the main servomotor (2) is mounted. (3) is connected to the rotary disk (5) with a load patch (4), the sample disk (8) with a load cell (7) is mounted on the rotary disk (5) with a sample specimen (6) at the end A connected step motor 9 and a moving part 12 for moving the step motor 9 up and down using the air cylinder 10 and the linear guide 11 are provided on the auxiliary base 13. The base 13 has a structure in which the angle q is controlled along the slip angle guide rail 14.

또한 상기 샘플 축(8)에 장착된 샘플 시편의 온도를 측정하기 위한 적외선 온도계(15)가 회전원판(5) 상부에 설치되고, 이 샘플 시편(6)의 전후 쪽에는 마모된 고무입자가 다시 샘플 시편(6)에 부착되는 것을 방지하기 위해 파우더를 분사시키는 파우더 분사부(16)와 이 분사된 파우더를 회수하는 집진 흡입부(17)가 각각 설치되어 있다.In addition, an infrared thermometer 15 for measuring the temperature of the sample specimen mounted on the sample shaft 8 is installed on the upper portion of the rotating disc 5, and the worn rubber particles on the front and rear sides of the sample specimen 6 again. In order to prevent adhesion to the sample specimen 6, a powder spraying unit 16 for spraying powder and a dust collecting suction unit 17 for recovering the sprayed powder are provided.

그리고 도 1과 도 2에는 로드 패치(4)에 3개의 샘플시편(6)을 마모시키는 실시예가 도시되어 있으나 다른 노면 조건으로 시험이 가능하도록 분리시킬 수 있으며, 또한 회전원판(5)은 주 서보모터(2)를 제어하여 회전속도를 다양하게 변화시켜 마모시험을 수행할 수 있도록 되어 있다.1 and 2 illustrate an example in which three sample specimens 6 are worn on the rod patch 4, but may be separated so that the test can be performed under different road conditions, and the rotating disc 5 is the main servo. The motor 2 is controlled to vary the rotational speed so that the wear test can be performed.

상기 주 서보모터(2)의 주축(3)에 의해 도 1의 화살표 "가" 방향으로 회전하는 회전원판(5) 위에 보조 기초대(13)가 위치하고 샘플시편(6)에 회전력(도 1에서 화살표 "나" 방향)을 부가하는 스텝모터(9)가 설치되어 있으며, 이 스텝모터(9)의 샘플 축(8) 끝단에는 시험하는 샘플시편(6) 들이 장착된다.The auxiliary base 13 is positioned on the rotating disc 5 which rotates in the direction of arrow "A" of FIG. 1 by the main shaft 3 of the main servomotor 2, and the rotational force on the sample specimen 6 (in FIG. A step motor 9 is provided to which an arrow "I" direction) is added, and the sample specimens 6 to be tested are mounted at the end of the sample axis 8 of the step motor 9.

그리고 상기 샘플 축(8) 상에는 3축 로드 셀(7)이 위치하여 이 샘플시편(6)에 부가된 하중을 검출하고 샘플시편(6)의 회전방향에 대한 견인력을 측정하여 마찰력을 측정하도록 되어 있다.The triaxial load cell 7 is positioned on the sample shaft 8 to detect the load applied to the sample specimen 6 and to measure the traction force in the rotational direction of the sample specimen 6 to measure the frictional force. have.

상기 스텝모터(9)는 선형 가이드(11)를 따라 도 1의 화살표 "다" 방향인 상하로 이동할 수 있는데, 이는 이동부(12)의 에어 실린더(10)에 의해 이루어지고, 시험 중 상기 샘플시편(6)의 온도를 측정하기 위해 적외선 온도계(15)가 샘플시편(6)의 상부에 위치하여 온도를 측정한다.The step motor 9 can move up and down along the linear guide 11 in the direction of the arrow " multi " of FIG. 1, which is made by the air cylinder 10 of the moving part 12 and the sample during the test. In order to measure the temperature of the specimen 6, an infrared thermometer 15 is placed on top of the sample specimen 6 to measure the temperature.

한편, 도 2는 상기 로드 패치(4) 표면과 샘플시편(6)의 접촉면과의 마찰에 의해 마모가 수행되어지면서 고무가루가 떨어지게 되는바, 이 고무가루가 다시 샘플시편(6)에 부착되는 것을 방지하기 위해 파우더를 분사시키는 파우더 분사부(16)와 이 분사된 파우더를 회수하는 집진 흡입부(17)가 설치된 상태를 보여주고 있다.Meanwhile, FIG. 2 shows that the rubber powder is dropped while the wear is performed by the friction between the surface of the rod patch 4 and the contact surface of the sample specimen 6, and the rubber powder is attached to the sample specimen 6 again. In order to prevent that, the powder injection unit 16 for injecting powder and the dust collecting suction unit 17 for recovering the injected powder are shown.

또한 실제 차량에서 토우(Toe) 조건과 유사한 조건을 부여하기 위해 슬립각도 안내 레일(14)이 설치되어 있으며, 이때 발생하는 슬립각도(q)의 사이드 힘을 로드 셀(7)로 측정함에 따라 다양한 조건에서 시험이 가능하도록 되어 있다.In addition, a slip angle guide rail 14 is installed to give a condition similar to a toe condition in a real vehicle, and the side force of the slip angle q generated at this time is measured by the load cell 7. The test is made possible under the conditions.

도 3에서와 같이 본 발명은 주 서보모터(2)와 스텝모터(9)의 속도를 A/D 와 D/A 컨버터(18)에 의해 설정 유지하도록 컴퓨터(19)로 제어하고 에어 실린더(10)는 이동량을 조정하여 로드 셀(7)의 설정값과 일치되는 양을 검출하여 적정한 하중을 유지하도록 되어 있다.As shown in FIG. 3, the present invention controls the speed of the main servo motor 2 and the step motor 9 by the computer 19 so as to be set and maintained by the A / D and D / A converters 18 and the air cylinder 10. ) Adjusts the amount of movement to detect an amount consistent with the set value of the load cell 7 to maintain an appropriate load.

또한 적외선 온도계(15)의 데이터를 기록하고 마모된 양을 측정하기 위해 전자 저울(20)을 사용하여 컴퓨터(19)에 저장하며, 파우더 분사량을 설정하고 제어하는 것도 컴퓨터(19)에 의해 이루어진다.In addition, the data of the infrared thermometer 15 is stored in the computer 19 by using the electronic balance 20 to measure the amount of wear, and the setting and control of the powder injection amount are also performed by the computer 19.

즉 본 발명은 실제 차량이 일반도로를 주행할 때 발생하는 조건과 실제로 유사하게 설정하여 시험할 수 있으며, 이러한 각 조건은 공지된 컴퓨터(19)에 의해 제어된다.That is, the present invention can be set and tested in practice similar to the conditions that occur when the actual vehicle travels on a general road, and each of these conditions is controlled by a known computer 19.

상기와 같이 본 발명은 실내에서 빠른 시간과 저렴한 비용으로 트레드 컴파운드의 마모 성능을 효과적으로 평가하도록 실제 차량이 도로를 수행하는 운전 패턴을 그대로 모사하도록 되어 있으며, 모든 시험은 컴퓨터에 의해 자동으로 수행되어 진다.As described above, the present invention is to simulate the driving pattern of the actual vehicle running on the road to effectively evaluate the wear performance of the tread compound at a fast time and low cost indoors, and all the tests are performed automatically by a computer. .

또한, 본 발명을 통하여 얻어지는 효과는 실제 차량으로 시험하는 타이어의 마모 평가보다도 시간이 짧고 비용 측면에서 매우 저렴한 게 특징이고, 본 장치를 통해서 얻어진 데이터는 실제 타이어의 마모 특성을 예측하는데 활용되어진다.In addition, the effect obtained through the present invention is characterized in that it is shorter in time and less expensive in terms of cost than the wear evaluation of the tire tested by the actual vehicle, and the data obtained through the device is utilized to predict the wear characteristics of the actual tire.

한편, 본 발명은 일예로 트레드 고무시편에 대하여 설명하였지만, 이와 유사한 마모 측정기술에 적용 가능함은 물론이다.On the other hand, the present invention has been described with respect to the tread rubber specimen as an example, of course, can be applied to a similar wear measurement technology.

도 1은 본 발명에 따른 타이어용 트레드 시편 마모 시험장치의 측면도,1 is a side view of a tread specimen wear test apparatus for tires according to the present invention;

도 2는 도 1의 평면도,2 is a plan view of FIG.

도 3은 본 발명의 제어 블럭 흐름도이다.3 is a control block flow diagram of the present invention.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing

1 : 기초대, 2 : 주 서보모터,1: base frame, 2: main servo motor,

3 : 주축, 4 : 로드 패치(Road patch),3: spindle, 4: rod patch,

5 : 회전 원판, 6 : 샘플 시편,5: rotating disc, 6: sample specimen,

7 : 로드 셀(Load cell), 8 : 샘플 축,7: load cell, 8: sample axis,

9 : 스텝 모터, 10 : 에어 실린더,9: step motor, 10: air cylinder,

11 : 선형 가이드, 12 : 이동부,11: linear guide, 12: moving part,

13 : 보조 기초대, 14 : 슬립각도 안내레일,13: auxiliary foundation platform, 14: slip angle guide rail,

15 : 적외선 온도계, 16 : 파우더 분사부,15: infrared thermometer, 16: powder spray,

17 : 집진 흡입부.17: dust collecting suction part.

Claims (2)

기초대의 회전하는 원판 연마석 표면에서 고무시편의 마모를 시험하는 트레드 시편 마모 시험장치에 있어서, In the tread specimen wear test apparatus for testing the wear of the rubber specimen on the rotating disk abrasive stone surface of the foundation, 상기 기초대(1) 상에는 주 서보모터(2)가 장착되고 이 주 서보모터(2)의 주축(3)은 로드 패치(4)를 갖춘 회전원판(5)에 연결되되, 상기 회전원판(5)에는 끝단에 샘플 시편(6)이 장착되면서 로드 셀(7)을 갖춘 샘플 축(8)이 연결된 스텝모터(9)와 이 스텝모터(9)를 에어 실린더(10)와 선형 가이드(11)를 이용하여 상하 이동시키는 이동부(12)가 보조 기초대(13)위에 설치되어 있으며, 상기 보조 기초대(13)는 슬립각도 안내레일(14)을 따라 그 각도(q)가 제어되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 트레드 시편 마모 시험장치.The main servo motor 2 is mounted on the base 1, and the main shaft 3 of the main servo motor 2 is connected to the rotary disk 5 having the rod patch 4, and the rotary disk 5 The step motor 9 and the step motor 9 connected to the sample shaft 8 having the load cell 7 and the sample motor 6 mounted at the end thereof are connected to the air cylinder 10 and the linear guide 11. Moving part 12 for moving up and down using the auxiliary base 13 is installed on the auxiliary base 13, the auxiliary base 13 has a structure in which the angle (q) is controlled along the slip angle guide rail 14 Tread specimen wear test apparatus, characterized in that made. 제 1항에 있어서, 상기 샘플 축(8)에 장착된 샘플 시편의 온도를 측정하기 위한 적외선 온도계(15)가 회전원판(5) 상부에 설치되고, 이 샘플 시편(6)의 전후 쪽에는 마모된 고무입자가 다시 샘플 시편(6)에 부착되는 것을 방지하기 위해 파우더를 분사시키는 파우더 분사부(16)와 이 분사된 파우더를 회수하는 집진 흡입부(17)가 각각 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 트레드 시편 마모 시험장치.The method according to claim 1, wherein an infrared thermometer (15) for measuring the temperature of the sample specimen mounted on the sample shaft (8) is provided on the rotating disc (5), and the front and rear sides of the sample specimen (6) In order to prevent the attached rubber particles from being attached to the sample specimen 6 again, the powder injection unit 16 for injecting the powder and the dust collection suction unit 17 for recovering the sprayed powder are provided, respectively. Tread specimen wear tester.
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