KR20080079380A - Wear rate test device, and wear rate method for rubber material - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 마모측정장치의 바람직한 실시예를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing a preferred embodiment of the wear measuring apparatus of the present invention,
도 2는 본 발명의 마모측정장치의 측면도,2 is a side view of the wear measuring apparatus of the present invention;
도 3은 본 발명의 마모측정장치의 정면도,3 is a front view of the wear measuring apparatus of the present invention;
도 4는 본 발명의 마모측정장치의 도 3에 도시된 A-A부의 단면을 도시한 평면도,Figure 4 is a plan view showing a cross section of the A-A portion shown in Figure 3 of the wear measuring apparatus of the present invention,
도 5는 본 발명의 마모측정장치의 분리 사시도,5 is an exploded perspective view of the wear measuring apparatus of the present invention;
도 6은 본 발명의 마모측정장치의 도 5에 도시된 B부의 확대도,6 is an enlarged view of a portion B of FIG. 5 of the wear measuring apparatus of the present invention;
도 7은 본 발명의 마모측정장치의 도 5에 도시된 C부의 확대도,7 is an enlarged view of a portion C shown in FIG. 5 of the wear measuring apparatus of the present invention;
도 8는 본 발명의 마모측정장치를 이용하여 고무재질의 마모율의 값을 모니터부에서 실시간으로 표시한 그래프이다.8 is a graph showing a value of the wear rate of the rubber material in real time in the monitor using the wear measuring apparatus of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 마모측정장치 100 : 동력변환부10: wear measurement device 100: power converter
101 : 지지부재 110 : 구동부101: support member 110: drive part
110' : 구동모터 120 : 회전판110 ': drive motor 120: rotating plate
121 : 관통홀 122 : 힌지홀121: through hole 122: hinge hole
130 : 링크 140 : 커넥팅로드130: link 140: connecting rod
200 : 왕복운동부 210 : 무빙플레이트200: reciprocating unit 210: moving plate
214,253 : 결합홀 220 : 수평운동부재214,253: coupling hole 220: horizontal motion member
221 : 삽입홀 230 : 가이드부재221: insertion hole 230: guide member
232 : 가이드홈 233 : 가이드돌기232: guide groove 233: guide projection
240 : 무빙블럭 241 : 안내홈240: moving block 241: guide home
242 : 안내돌기 250 : 연결부재242: guide protrusion 250: connection member
251 : 연결홈 252 : 고정홀251: connecting groove 252: fixing hole
300 : 가압지지부재 310 : 무게조절부300: pressure support member 310: weight control unit
311 : 삽입안내부재 312 : 무게추311: insertion guide member 312: weight
320 : 마찰부재 321 : 고정부재320: friction member 321: fixing member
500 : 높낮이조절부 510 : 지지축500: height adjustment unit 510: support shaft
520 : 승강부재 600 : 고무재질520: lifting member 600: rubber material
B : 베이스 C : 챔버B: Base C: Chamber
S : 센서 SL : 슬러리S: Sensor SL: Slurry
W: 물W: water
본 발명은 고무재질의 마모율을 측정하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세 하게는 건식 또는 습식 상태에서 상기 고무재질의 마모율(내마모성)을 측정하는 마모측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring the wear rate of the rubber material, and more particularly to a wear measuring device for measuring the wear rate (wear resistance) of the rubber material in a dry or wet state.
일반적으로 마모측정장치는 회전하는 연마판 디스크 표면에 고무를 끌리게 하여 마모를 일으키게 하는 윌리엄(William)법, 회전하는 드럼에 고정된 시편을 좌우로 이동시켜 끌리게 하여 마모를 일으키게 하는 딘(Din)법, 고무시편 위를 칼날이 회전하여 긁어서 마모를 일으키게 하는 피코(Pico)법, 연마석의 회전축과 동일한 방향으로 시편을 회전시켜 마모를 일으키게 하는 아크론(Akron)법, 연마석의 회전축과 직교방향으로 회전하는 시편을 두 개의 연마석으로 마모를 일으키게 하는 테이버(Taber)법, 연마판의 회전축과 직교방향으로 회전하는 시편을 마모하게 하는 그로스크(Grosch)법 등이 개발되어 있다.In general, the wear measuring device is a william method that causes rubber to be attracted to the surface of a rotating abrasive disk to cause abrasion, and a din method that causes abrasion by dragging a specimen fixed to a rotating drum from side to side. , Pico method that the blade rotates and scratches the rubber specimen to cause wear A Taber method that causes the specimen to wear out with two abrasive stones, and a Grosch method that causes the specimen to rotate in a direction orthogonal to the axis of rotation of the abrasive plate have been developed.
상기와 같은 여러 가지 마모시험 방법들을 이용하여 각종 산업분야에서 사용되고 있는 고무재질의 마모율을 테스트하게 되는 것이다.By using the various wear test methods described above, the wear rate of rubber materials used in various industrial fields will be tested.
한편, 주지하고 있는 바와 같이 고무재질의 마모는 마찰 외력에 따라서 그 표면에서부터 이탈하는 현상을 의미하는데, 경우에 따라서 재질의 마모로 인해 제품에 큰 손상이 발생되고 예상치 못한 재해의 결과를 초래하기도 한다.On the other hand, the wear of the rubber material means a phenomenon that the surface of the rubber material is deviated from the surface according to the frictional external force. In some cases, the wear of the material causes a great damage to the product and may result in unexpected disasters. .
예컨대, 상기 고무재질의 하나인 타이어(tire)는 차량에 구비되어 사람의 발과 같은 역할을 하는 것이다. 이 타이어는 노면에 대하여 구름접촉 하면서 차량의 이동을 안내하게 된다. 그리고, 상기 타이어는 자동차의 속도ㆍ가속도 등의 속도성능ㆍ제동력ㆍ조향성능ㆍ방향안정성 등을 좌우하는 대단히 중요한 부분이다. 따라서, 상기 타이어는 마찰력이 높은 반면 내마모성과 내열성이 뛰어난 고무재질이 선 택되는 것이다.For example, a tire, which is one of the rubber materials, is provided in a vehicle to serve as a foot of a person. The tire guides the movement of the vehicle while making rolling contact with the road surface. In addition, the tire is a very important part that determines the speed performance, braking force, steering performance, direction stability, etc. of the vehicle speed and acceleration. Accordingly, the tire is selected from a rubber material having high frictional force and excellent wear resistance and heat resistance.
또한, 상기 타이어는 다양한 외부환경에 적응되도록 내 마모성을 테스트하게 된다. 즉, 비가 오거나 눈이 오게 되면 노면에 수막(水膜)이 생길 뿐만 아니라, 흙과 모래 등과 같은 이물질 등이 타이어와 미끄러지게 되어 조향장치 및 브레이크의 제어에 문제가 발생되는 것이다.In addition, the tire is tested for wear resistance to be adapted to various external environments. That is, when it rains or snows, not only water film is generated on the road surface, foreign matters such as soil and sand slide with the tires, thereby causing problems in the control of the steering system and the brakes.
그러나, 앞서 언급한 종래의 고무재질의 내마모성 테스트 방법들은 모두 건식 상태에서만 시험되고 있었으며, 습식 상태에서 타이어의 내마모성을 테스트하는 방법은 제공되고 있지 않았다. 따라서, 상기 타이어의 외부 환경에 따른 내마모성의 정확한 테스트가 수행되지 않고 있었다.However, the above-mentioned conventional wear resistance test methods of the rubber material were all tested only in the dry state, there was no method for testing the wear resistance of the tire in the wet state. Therefore, an accurate test of wear resistance according to the external environment of the tire has not been performed.
한편, 상기 고무재질이 습식상태에 적용되는 분야는 상기 타이어뿐만 아니라, 액체에 고체 입자가 혼합된 슬러리를 처리하는 각종 산업 분야에도 널리 적용되고 있다. 즉, 상ㆍ하수처리장치, 음식물처리장치, 분뇨처리장치 등 상기 고무재질은 상기한 장치들뿐만 아니라, 이루 헤아릴 수 없을 정도의 다수 장치에도 널리 적용되고 있다.On the other hand, the application of the rubber material in the wet state is widely applied not only to the tire, but also to various industrial fields for treating a slurry in which solid particles are mixed with a liquid. That is, the rubber material such as water and sewage treatment apparatus, food waste treatment apparatus, and manure treatment apparatus is widely applied not only to the above apparatuses but also to an innumerable apparatus.
그러나, 앞서 언급한 바와 같이, 이러한 장치들에 적용되는 고무재질의 내마모성 테스트는 모두 건식 상태에서만 수행되고 있을 뿐, 습식 상태 특히 슬러리 상태에서 상기 고무재질의 내마모성을 테스트하는 장치가 제공되고 있지 않았다. 따라서, 각종 장치의 안정성에 문제가 발생될 수밖에 없는 것이다. 상기한 테스트는 건식 상태에서 테스트한 고무재질을 습식상태의 장비에 적용하기 때문에 물리적 성질이 우수한 재료가 실제 적용되는 장치에서는 상대적으로 좋지 않은 소재에 비해 사용 수명이 짧은 경우가 발생되기도 한다.However, as mentioned above, all the wear resistance tests of the rubber materials applied to these devices are performed only in the dry state, and there is no device for testing the wear resistance of the rubber materials in the wet state, in particular in the slurry state. Therefore, problems inevitably arise in the stability of various devices. In the above test, the rubber material tested in the dry state is applied to the equipment in the wet state, and thus, in a device in which a material having excellent physical properties is actually applied, the service life may be shorter than that of a relatively poor material.
뿐만 아니라, 종래에 제공된 고무재질의 내마모성 테스트 장치는 내마모성의 측정 대상물인 고무재질을 한 번의 테스트에 하나씩 측정하고, 데이터화 하고 있었다. In addition, the conventional wear resistance test apparatus of a rubber material measured the rubber material which is a measurement object of abrasion resistance one by one in one test, and made data.
따라서, 동일한 경도 및 재질을 갖는 고무재질의 테스트 기간에도 매우 오랜시간 다양한 조건으로 테스트해야만 하는 문제점이 있었다.Therefore, even in the test period of the rubber material having the same hardness and material has a problem that must be tested under various conditions for a very long time.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고무재질의 내마모성 테스트를 건식뿐만 아니라, 습식 상태 특히 슬러리 상태에서도 테스트할 수 있는 마모측정장치 및 이를 이용한 고무재질의 마모측정방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a wear measuring apparatus and a wear measuring method of a rubber material using the same, which can be tested in a wet state, especially a slurry state, as well as dry wear resistance test of the rubber material. There is.
또한, 습식 상태의 테스트 중에서도 순수한 물에 가까운 액체, 액체에 각종 혼합물(비와 눈에 함유된 황산ㆍ염소ㆍ나트륨 등), 또는 액체에 고체입자가 혼합된 슬러리 상태의 다양한 조건에서도 고무재질의 내마모성을 테스트할 수 있는 마모측정장치 및 이를 이용한 고무재질의 마모측정방법을 제공하는 데 있다.In addition, abrasion resistance of rubber materials can be achieved even under wet conditions such as liquids close to pure water, various mixtures in liquids (sulfur, chlorine, sodium, etc. contained in rain and snow) or slurries in which solid particles are mixed in liquids. The present invention provides a wear measuring apparatus capable of testing and a wear measuring method of rubber materials using the same.
뿐만 아니라, 현재까지 제공되지 않은 습식 상태에서 고무재질의 마모율의 측정값을 데이터화 및 그 기준을 확립하고자 하는 데 다른 목적이 있다.In addition, there is another purpose to data and measure the measurement of the wear rate of the rubber material in the wet state has not been provided so far.
한편, 마모율의 실험 대상물(고무재질)이 동일한 소재 및 동일한 경도를 갖더라도 그 마모율 테스트를 각각 상이한 조건에서 동시에 수행할 수 있는 마모측정장치 및 이를 이용한 고무재질의 마모측정방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.On the other hand, even if the wear rate of the test object (rubber material) having the same material and the same hardness, the wear rate measuring device that can perform the wear rate test at the same time under different conditions, respectively and another method for measuring the wear of the rubber material using the same There is a purpose.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마모측정장치는, 베이스에 구비된 구동부의 동작에 따라 회전운동을 직선운동으로 변경시키는 동력변환부; 상기 동력변환부와 수평방향으로 연결된 왕복운동부; 상기 왕복운동부와 연결되고, 상단부에는 무게조절부가 구비된 가압지지부재; 상기 가압지지부재의 하단부에 결합되고, 측정 대상물인 고무재질과 미끄럼접촉되는 마찰부재; 및 상기 고무재질의 마모율을 감지하는 센서;를 포함하되, 상기 센서는, 상기 고무재질의 마모에 따라 상기 가압지지부재가 하측 방향으로 이동되어 상기 센서와의 거리변화량을 감지하는 것이 특징이다.Wear measurement apparatus of the present invention for achieving the above object, the power conversion unit for changing the rotational movement to a linear motion in accordance with the operation of the drive unit provided in the base; A reciprocating part connected to the power converter in a horizontal direction; A pressure supporting member connected to the reciprocating part and having a weight adjusting part at an upper end thereof; A friction member coupled to a lower end of the pressure supporting member and in sliding contact with a rubber material as a measurement object; And a sensor for detecting a wear rate of the rubber material, wherein the sensor detects a distance change with the sensor by moving the pressing support member downward in accordance with wear of the rubber material.
본 발명의 마모측정장치에 있어서, 상기 마찰부재는, 표면 거칠기가 상이한 샌드페이퍼가 상기 고무재질의 종류, 또는 마모경도에 따라 선택적으로 채용된다.In the wear measuring apparatus of the present invention, the friction member, sand paper having a different surface roughness is selectively employed according to the type of rubber material or the wear hardness.
본 발명의 마모측정장치에 있어서, 상기 동력변환부는, 상기 베이스에 결합되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전축에 결합된 회전판; 및 일단이 상기 회전판의 일부분에 커넥팅로드로 결합되고, 타단이 상기 왕복운동부에 힌지로 결합되는 링크;가 포함된다.In the wear measuring apparatus of the present invention, the power conversion unit, a drive motor coupled to the base; A rotating plate coupled to the rotating shaft of the drive motor; And a link having one end coupled to a portion of the rotating plate by a connecting rod and the other end coupled to the reciprocating unit by a hinge.
본 발명의 마모측정장치에 있어서, 상기 왕복운동부는, 일단이 상기 가압지지부재와 결합되고, 타단은 상기 링크와 힌지로 결합되는 수평운동부재; 및 상기 수평운동부재와 결합되고, 상기 베이스에 설치된 가이드부재에 대하여 슬라이딩되는 무빙플레이트;가 포함된다.In the wear measuring apparatus of the present invention, the reciprocating portion, one end is coupled to the pressing support member, the other end is a horizontal movement member coupled to the hinge; And a moving plate coupled to the horizontal movement member and sliding with respect to the guide member installed on the base.
본 발명의 마모측정장치에 있어서, 상기 왕복운동부는, 상기 무게조절부의 상면과 상기 센서와의 간격을 초기 설정하는 높낮이 조절부;가 더 구비된다.In the wear measuring apparatus of the present invention, the reciprocating unit, a height adjustment unit for initially setting the interval between the upper surface of the weight adjusting unit and the sensor; is further provided.
본 발명의 마모측정장치에 있어서, 상기 베이스에 설치되고, 내부에는 액체가 수용되는 챔버;를 포함하되, 상기 고무재질은, 상기 챔버의 바닥면에 설치되어 습식 상태에서 마모율을 측정하는 것이 특징이다.In the wear measuring apparatus of the present invention, a chamber is installed on the base, the liquid is contained therein; The rubber material is installed on the bottom surface of the chamber characterized in that to measure the wear rate in the wet state .
본 발명의 마모측정장치에 있어서, 상기 무게조절부는, 상기 고무재질의 종류, 또는 마모경도에 따라 중량을 변경시키는 무게추;가 구비된다.In the wear measuring apparatus of the present invention, the weight adjusting unit, a weight to change the weight according to the type of the rubber material, or wear hardness; is provided.
본 발명의 마모측정장치에 있어서, 상기 구동부의 동작 횟수 및 상기 고무재질의 마모율을 표시, 또는 저장하는 메모리부;가 더 구비된다.In the wear measuring apparatus of the present invention, a memory unit for displaying or storing the number of operations of the drive unit and the wear rate of the rubber material; is further provided.
본 발명의 마모측정장치에 있어서, 상기 동력변환부에 적어도 둘 이상의 상기 왕복운동부가 연결되어지되, 상기 왕복운동부는, 왕복운동 되는 횟수를 각각 달리하여 상기 고무재질의 마모율을 상이한 조건에서 측정하게 된다.In the wear measuring apparatus of the present invention, at least two or more reciprocating parts are connected to the power converter, and the reciprocating parts measure the wear rate of the rubber material under different conditions by varying the number of reciprocating motions. .
본 발명의 마모측정장치에 있어서, 상기 동력변환부에 적어도 둘 이상의 상기 왕복운동부가 연결되어지되, 상기 왕복운동부는, 상기 무게조절부의 중량을 각각 달리하여 상기 고무재질의 마모율을 상이한 조건에서 측정하게 된다.In the wear measuring apparatus of the present invention, at least two or more reciprocating parts are connected to the power converter, and the reciprocating parts may measure the wear rate of the rubber material under different conditions by varying the weight of the weight adjusting part. do.
본 발명의 마모측정장치를 이용하여 고무재질의 마모를 측정하는 방법에 있어서, 챔버의 바닥면에 고무재질을 설치하고, 상기 챔버에 액체를 수용시키는 단계; 구동부의 동작에 따라 동력변환부가 구동되어 왕복운동부를 수평방향으로 슬라이딩시키는 단계; 상기 왕복운동부에 구비된 가압지지부재가 왕복운동되어 마찰부재가 상기 고무재질의 표면에 접촉된 상태로 마찰되는 단계; 상기 고무재질의 마찰 정도에 따라 가압지지부재와 상기 센서와의 거리를 실시간으로 측정하는 단계; 및 상기 가압지지부재의 이동 상태를 메모리부로 전송하는 단계;를 포함한다.A method of measuring wear of a rubber material using the wear measuring apparatus of the present invention, comprising: installing a rubber material on a bottom surface of a chamber and accommodating a liquid in the chamber; Driving the power conversion unit according to the operation of the driving unit to slide the reciprocating unit in a horizontal direction; The pressure supporting member provided in the reciprocating part is reciprocated to rub the friction member in contact with the surface of the rubber material; Measuring the distance between the pressure supporting member and the sensor in real time according to the friction degree of the rubber material; And transmitting a moving state of the pressing support member to a memory unit.
본 발명의 마모측정방법에 있어서, 상기 고무재질의 종류, 또는 마모경도에 따라 무게추의 중량을 증가ㆍ감하는 단계;가 더 포함된다.In the wear measurement method of the present invention, increasing and decreasing the weight of the weight according to the type of rubber material, or wear hardness; further includes.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 마모측정장치의 구성 및 작용을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to explain the configuration and operation of the wear measurement apparatus of the present invention.
도시된 도 1 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 마모측정장치(10)는 동력변환부(100), 왕복운동부(200), 가압지지부재(300), 마찰부재(320), 센서(S), 챔버(C)로 크게 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 7, the
상기 동력변환부(100)는 평판의 플레이트 형상을 갖는 베이스(B)의 상면에 설치된다. 그리고, 상기 베이스(B)는 바닥면에 대하여 수직방향으로 지지되는 다수개의 지지부재(101)에 결합된다. 상기 베이스(B)와 상기 지지부재(101)는 상기 동력변환부(100)를 포함하는 상기 마모측정장치(10)를 안정된 상태로 설치하기 위한 것이다.The
또한, 상기 동력변환부(100)는 다양한 종류의 구동부(110)가 구비되는데, 도시된 도면에서는 상기 구동부(110)를 구동모터(110')로 도시하였다. 즉, 상기 동력변환부(100)는 구동모터(110'), 회전판(120), 링크(130)로 구성되어 회전운동을 직선운동으로 변환시켜주는 역할을 하는 것이다.In addition, the
상기 구동모터(110')는 몸체가 상기 베이스(B)의 하측에 고정된 상태로 설치되고, 상기 구동모터(110')에 구비된 회전축(111)이 상기 베이스(B)의 상면으로 돌 출된다. 상기 구동모터(110')는 전원의 공급을 ON/OFF하는 전원장치 및 제어부와 연결된다.The
상기 회전판(120)은 그 중심부에 관통홀(121)이 형성되고, 상기 관통홀(121)이 상기 회전축(111)에 삽입된다. 그리고, 볼트와 같은 조임부재 또는 다양한 형태의 체결부재를 이용하여 상기 회전축(111)에 고정 결합시키게 된다. 또한, 상기 회전판(120)의 일부분에는 힌지홀(122)이 형성된다.The
상기 힌지홀(122)은 상기 회전판(120)을 관통하고, 커넥팅로드(Connecting rod)(140) 및 상기 힌지홀(122)에 삽입되는 힌지(Hinge) 또는 머리부가 구비된 볼트로 연결된다. 이 힌지홀(122)의 위치는 상기 관통홀(121)에서 상기 회전판(120)의 외주면 사이에 위치되는데, 상기 관통홀(121)과 상기 힌지홀(122)의 간격에 따라 후술되는 링크(130)의 직선운동 거리가 달라지게 되는 것이다.The
상기 링크(130)는 그 일단이 상기 커넥팅로드(140)와 결합되고, 타단은 후술되는 왕복운동부(200)에 구비된 무빙플레이트(210)에 연결된다.One end of the
한편, 상기 왕복운동부(200)는 무빙플레이트(210)와 수평운동부재(220)로 구성된다.On the other hand, the reciprocating
상기 무빙플레이트(210)는 그 일측 중심부 하측에 전술되어진 링크(130)와 회동되도록 연결된다. 즉, 상기 링크(130)는 그 양단이 각각 상기 무빙플레이트(210)와 커넥팅로드(140)에 핀으로 연결되는 것이다. 또한, 상기 무빙플레이트(210)의 양측 하단부는 전술되어진 베이스(B)에 구비된 가이드부재(230)에 대하 여 슬라이딩 왕복 운동을 하게 된다.The moving
상기 무빙플레이트(210)의 양측 하단부에는 안내홈(241)과 안내돌기(242)가 구비된 무빙블럭(240)이 결합된다. 그리고, 상기 가이드부재(230)에는 상기 안내홈(241)과 대응되는 가이드홈(232) 및 상기 안내돌기(242)와 대응되는 가이드돌기(233)가 형성된다. 그러나, 상기 안내홈(241)과 상기 안내돌기(242)는 상기 무빙플레이트(210)의 양측 하단부에 각각 형성된 상태로 구비될 수도 있다. 또한, 상기 무빙플레이트(210)는 첨부된 도면에서 평면형상이 직사각 형태를 갖고, 두께는 평판을 갖는 형태로 도시하였다. 그러나, 상기 무빙플레이트(210)의 형상은 다양하게 구비될 수 있다.The moving
상기 수평운동부재(220)는 일단에 수직방향으로 관통된 삽입홀(221)이 형성되고, 타단에는 체결홀(222)이 형성된다. 그리고, 상기 수평운동부재(220)의 하측에는 연결부재(250)와 결합되는데, 상기 연결부재(250)에는 적어도 하나 이상의 연결홈(251)이 형성된다. 또한, 상기 연결홈(251)에는 상기 체결홀(222)과 동일한 직경을 갖는 고정홀(253)이 형성되어 상기 수평운동부재의 일부분을 상기 연결홈(251)에 삽입한 후, 상기 체결홀(222)과 상기 고정홀(253)에 볼트를 삽입하여 상기 수평운동부재(220)을 상기 연결부재(250)에 고정시키게 된다.The
뿐만 아니라, 상기 연결부재(250)와 상기 무빙플레이트(210)에는 다수개의 결합홀(214,253)이 각각 형성되고, 상기 무빙플레이트(210)의 일측 방향으로 연결부재(250)가 상기 결합홀(214,253)들에 의해 결합된다. 여기서, 상기 연결부재(250)가 상기 무빙플레이트(210)에 결합되는 방향은 전술된 링크와 교차되는 방 향으로 결합되는 것이다. 즉, 상기 링크(130)의 방향은 평면에서 봤을 때 "-" 과 같은 방향으로 배치되고, 상기 연결부재(250)는 "|"과 같은 방향으로 배치되는 것이다. 또한, 상기 수평운동부재(220)는 다수개로 구비되어 상기 연결홈(251)들에 각각 결합시킬 수도 있다.In addition, a plurality of
한편, 상기 가압지지부재(300)는 상기 수평운동부재(220)에 형성된 삽입홀(221)에 수직 방향으로 삽입되어 상기 가압지지부재(300)가 상기 삽입홀(221) 내에 위치된다. 그리고, 상기 가압지지부재(300)의 상단부에는 무게조절부(310)가 구비되고, 하단부에는 마찰부재(320)가 구비된다.On the other hand, the
상기 무게조절부(310)는 상기 삽입홀(221)의 직경 및 상기 가압지지부재(300)의 직경보다 더 큰 영역을 갖는 평판으로 구비된다. 또한, 상기 무게조절부(310)의 중심부에는 수직방향으로 돌출 형성된 삽입안내부재(311)가 구비되어 무게추(312)가 삽입되는 것이다.The
상기 마찰부재(320)는 마모율을 측정하는 대상물인 고무재질(600)과 마찰되는 부분이다. 상기 마찰부재(320)는 가장 바람직하게는 샌드페이퍼(sand paper)와 같이 다수의 미세 요철이 그 표면에 형성되어 후술되는 챔버 내부에 위치된 고무재질과 마찰될 때, 슬러리와 같은 상태를 구현하기 위한 것이다.The
로 구비된다. 이 샌드페이퍼는 그 표면 거칠기가 상이한 다양한 종류로 구비되어 상기 고무재질(600)의 종류, 또는 마모 경도에 따라 선택적으로 교체시킬 수가 있다.It is provided with. The sandpaper is provided in various kinds of different surface roughness, and can be selectively replaced according to the type of
즉, 상기 가압지지부재(300)의 하단은 라운드 형상을 갖도록 구비되고, 그 양측에 각각 고정부재(321)가 구비된다. 따라서, 상기 샌드페이퍼의 양단이 상기 고정부재(321)에 각각 고정되는 것이다.That is, the lower end of the
한편, 상기 센서(S)는 가압지지부재(300)와의 거리를 측정함으로써, 고무재질의 마모율을 측정하게 되는 것이다. 즉, 상기 센서(S)는 상기 무게조절부(310)에 구비된 삽입안내부재(311)의 상면과의 간격을 설정하게 되는 것이다. 상기 센서(S)는 초기 상태에서 상기 삽입안내부재(311)와의 간격을 "0"으로 설정하게 된다.On the other hand, the sensor (S) is to measure the wear rate of the rubber material by measuring the distance to the
상기 센서(S)는 높이 조절이 가능하도록 높낮이조절부(500)에 결합된다. 상기 높낮이조절부(500)는 지지축(510)과 승강부재(520)로 구성된다. 상기 지지축(510)은 그 하단이 전술되어진 가압지지부재(300)의 상면에 결합되고, 상기 승강부재(520)는 상기 지지축(510)에 대하여 상승되거나 하강되도록 구비된다.The sensor (S) is coupled to the
즉, 상기 지지축(510)은 볼 스크류로 구성되고, 상기 승강부재(520)는 상기 볼 스크류에 대하여 자체 회전되면서 승강되는 것이다. 그러나, 상기 지지축(510)은 평판의 외주면을 갖도록 구비되고, 상기 승강부재(520)에는 별도의 가압조절부재(미도시)를 위치시킬 수도 있다. 따라서, 상기 가압조절부재를 해제시켜 수동적으로 상기 승강부재(520)의 높낮이를 조절한 후, 상기 가압조절부재를 가압하여 상기 가압조절부재를 상기 지지축(510)에 고정시키킬 수도 있는 것이다. 뿐만 아니라, 상기 승강부재(520)는 소형 모터의 구동에 따라 자동으로 승강될 수도 있다.That is, the
바람직하게는, 본 발명의 마모측정장치(10)는 습식상태, 특히 슬러리 상태에서 고무재질(600)의 마모율을 측정할 수도 있다.Preferably, the
이 경우 전술된 베이스(B)에 챔버(C)가 더 구비된다. 상기 챔버(C)는 상부가 개방되고 내부에 액체가 수용되는 수용부가 형성된다. 그러나, 상기 챔버(C)의 상부에 덮개가 구비되어 개방시킬 수도 있다. 뿐만 아니라, 상기 챔버(C)는 그 내부의 온도를 설정할 수 있도록 바닥면과 벽면에 각각 열선이 내장될 수도 있다.In this case, the chamber C is further provided in the base B described above. The chamber (C) has an upper portion is opened and the receiving portion is accommodated therein. However, a cover may be provided on the upper portion of the chamber C to open it. In addition, the chamber (C) may be built in a heating wire on the bottom and wall respectively to set the temperature inside.
그리고, 상기 챔버(C)의 바닥면에 상기 고무재질(600)이 고정되는데, 상기 고무재질(600)은 앞서 언급한 왕복운동부(200)의 개수에 따라 달라지게 된다. 즉, 상기 왕복운동부(200)에 구비된 수평운동부재(220)의 개수에 따라 상기 고무재질(600)의 마모율 시험을 동시에 여러 개를 수행할 수 있는 것이다.And, the
또한, 상기 마모측정장치(10)에는 메모리부(미도시)가 더 구비되는데, 상기 메모리부는 전술되어진 구동부(110)의 동작 횟수 및 상기 고무재질(600)의 마모율을 표시, 또는 저장하는 역할을 한다. 이 메모리부는 별도의 컴퓨터와 연결되거나, 상기 컴퓨터에 내장될 수도 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 입력부 및 모니터부, 출력부를 구비하게 된다.In addition, the
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 마모측정장치의 사용상태 및 마모측정방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the state of use and wear measurement method of the wear measurement device of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 가압지지부재(300)의 하단부에 마찰부재(320)를 고정시키게 되는데, 상기 마찰부재(320)는 표면 거칠기가 매우 다양한 샌드페이퍼로 구비된다. 이 샌드페이퍼의 거칠기는 시험(마모측정) 대상물인 고무재질(600)에 따라 실험자가 선택적으로 채용하게 된다.First, the
그리고, 챔버(C)의 바닥면에 상기 고무재질(600)을 고정시키게 된다. 그러 나, 상기 고무재질(600)을 상기 챔버(C)의 바닥면에 반드시 고정시키지 않아도 무방하다. 즉, 건식상태에서 상기 고무재질(600)의 마모율을 측정하고자 할 경우에는 베이스(B), 또는 상기 베이스(B)에 별도로 설치되는 플레이트에 상기 고무재질(600)을 고정시키게 된다. 그리고, 상기 고무재질(600)의 마모율을 습식상태에서 측정하고자 할 경우에는 상기 챔버(C)의 바닥면에 상기 고무재질(600)을 고정시키게 되는 것이다.Then, the
이후, 상기 챔버(C)에 액체(W), 또는 액체(W)에 고체 입자가 혼합된 슬러리(S:slurry)를 수용시키게 된다. 이러한 조건은 상기 고무재질(600)이 적용되는 장비 및 부품, 그리고 그 환경에 따라 달라지게 된다. 그러나, 가장 바람직하게는 액체(W)가 챔버(C)에 수용된 상태에서 샌드페이퍼가 고무재질과 마찰됨으로써, 상기 샌드페이퍼가 슬러리와 같은 효과를 얻게 되어 고무재질과 마찰되는 환경을 제공한 상태로 마모율을 측정하게 된다.Thereafter, the liquid (W) in the chamber (C) or the slurry (S: slurry) in which solid particles are mixed in the liquid (W) is accommodated. These conditions will vary depending on the equipment and parts to which the
즉, 액체(W) 또는 유동형 슬러리(SL)를 취급하는 장비, 또는 상기한 조건에 적용되는 고무재질(600)을 시험하게 되는 것이다. 예를 들어, 타이어가 접하는 환경은 계절 및 지역에 따라 달라지게 되며, 이러한 조건을 맞춰주기 위해서 상기 챔버(C)에 액체(W), 또는 슬러리(SL)를 투입하게 되는 것이다.That is, to test the equipment for handling the liquid (W) or the fluidized slurry (SL), or the
상기 액체(W)는 100%에 가까운 순수한 물이 수용될 수도 있으나, 비와 눈에 함유된 황산ㆍ염소ㆍ나트륨 등을 혼합할 수도 있다. 그리고, 상기 슬러리(SL)는 노면에 존재하는 모래, 흙과 같은 각종 이물질과 토양성분이 투입될 수 있다.The liquid (W) may contain pure water close to 100%, but may also mix rain, snow, sulfuric acid, chlorine, sodium, and the like. In addition, the slurry SL may be injected with various foreign substances such as sand and soil present on the road surface and soil components.
한편, 상기 챔버(C) 내부에 액체(W)만 수용되었을 경우에는 상기 샌드페이퍼 의 왕복운동으로 슬러리(SL) 효과를 얻게 된다. 즉, 슬러리(SL)를 액체(W)에 혼합한 상태로 상기 챔버(C)에 수용시킬 수도 있으나, 상기 액체(W)만을 상기 챔버(C) 내부에 수용시키고 상기 샌드페이퍼를 왕복운동시킬 때 고무재질과 상기 샌드페이퍼가 마찰되는 면에서 상기 샌드페이퍼가 슬러리(SL) 작용을 하게 되는 것이다.On the other hand, when only the liquid (W) is accommodated in the chamber (C) is obtained by the slurry SL effect by the reciprocating motion of the sand paper. That is, the slurry SL may be accommodated in the chamber C in a state in which the slurry SL is mixed with the liquid W. However, when the liquid W is accommodated inside the chamber C and the sandpaper is reciprocated, rubber may be used. The sand paper is a slurry (SL) action in terms of friction between the material and the sand paper.
상기 챔버(C)에 액체(W), 또는 슬러리(SL)의 투입이 완료되면 가압지지부재(300)를 수평운동부재(220)에 형성된 삽입홀(221)에 삽입시킨다. 이때, 상기 가압지지부재(300)를 상기 수평운동부재(220)의 상측에서 하측 방향, 또는 하측에서 상측 방향으로 삽입시킬 수 있다. 그러나 도시된 도면에서는 상기 가압지지부재(300)를 하측에서 상측 방향으로 삽입될 수 있도록 도시하였다.When the injection of the liquid W or the slurry SL is completed in the chamber C, the
여기서, 상기 삽입홀(221)과 상기 가압지지부재(300)는 최소한의 "mm" 단위를 갖는 헐거움 끼움의 공차를 갖는다. 즉, 상기 가압지지부재(300)와 상기 삽입홀(221)과의 끼움 공차가 1mm 이하일 경우에는 억지끼움 상태로 구비되기 때문에, 마모 상태에 따라 상기 가압지지부재(300)가 하측 방향으로 하강되지 못하는 문제점이 발생된다. 또한, 상기 가압지지부재(300)와 상기 삽입홀(221)과의 끼움 공차가 수 mm이상의 큰 공차를 가질 경우 소음이 발생되는 문제점이 있다. 따라서 상기 가압지지부재(300)는 상기 삽입홀(221) 내에서 자유하강 될 정도의 헐거움 끼움 공차를 갖도록 구비된다.Here, the
한편, 상기 가압지지부재(300)를 상기 삽입홀(221)에 고정시킨 후 샌드페이퍼를 고정할 수도 있으며, 상기 샌드페이퍼가 고정된 상태에서 상기 가압지지부재(300)를 상기 삽입홀(221)에 삽입시킬 수도 있다. 이후, 상기 가압지지부재(300) 의 상측에 무게조절부(310)를 연결시켜, 상기 무게조절부(310)에 구비된 삽입안내부재(311)에 무게추(312)를 적재시키게 되는 것이다.Meanwhile, the sand support may be fixed after the
상기 무게추(312)의 중량은 고무재질(600)의 경도에 따라 달라질 수도 있으며, 동일한 고무재질(600)이라고 할 경우에도 다수개의 왕복운동부에 각각 상이한 중량을 갖는 무게추(312)를 적재시킬 수 있다. 즉, 상기 무게추(312)를 각각 0.5kg, 1kg, 2kg 등 상이한 중량 조건에서 각각 상기 고무재질(600)의 마모특성을 시험할 수가 있는 것이다. 이 무게추(312)의 개수는 상기 왕복운동부(200)의 개수에 따라 구비되고, 상기 무게추(312)의 중량은 실험자가 선택적으로 채용 및 수시로 변경할 수도 있다.The weight of the
이후, 상기 수평운동부재(220)의 상부에 구비된 높낮이조절부(500)를 이용하여 센서(S)의 높이를 설정하게 된다. 즉, 상기 높낮이조절부(500)는 상기 무게조절부(310)에 구비된 삽입안내부재(311)의 상면과 상기 센서(S)와의 간격을 초기에 설정하게 되는 것이다.Thereafter, the height of the sensor S is set by using the
여기서, 상기 센서(S)와 상기 무게조절부(310)와의 간격이 "0"이 아니더라도 그 소수점 간격을 인식하여 메모리부에서 데이터화 한다. 만약 이 둘 사이의 간격이 실질적으로 0.5mm라고 가정할 경우, 실험 전의 초기 간격으로 인식하게 되어 상기 무게조절부(310)와 상기 센서(S)와의 초기 기준 간격이 되는 것이다.Here, even if the distance between the sensor (S) and the
상기 높낮이조절부(500)는 수동 및 자동으로 구현되는데, 소형 모터의 구동에 따라 상기 높낮이조절부(500)에 구비된 승강부재(520)를 승강시켜 상기 센서(S)의 높이를 설정하게 된다. 또한, 실험자가 상기 승강부재(520)를 수동으로 높이 조 절하여 상기 센서(S)와 상기 무게조절부(310)와의 간격을 설정할 수도 있는 것이다.The
상기한 바와 같이 고무재질(600)의 마모 특성을 시험하는 조건이 설정되면 동력변환부(100)에 구비된 구동부(110)를 구동시킨다. 상기 구동부(110)는 구동모터(110')로 구비되는데, 상기 구동모터(110')가 일방향으로 회전하게 되면 그 회전축(111)에 결합된 회전판(120)이 회전하게 된다. 이때, 상기 회전판(120)은 커넥팅로드(140)와 힌지로 결합되고, 상기 커넥팅로드(140)는 링크(130)와 결합되어 전술되어진 왕복운동부(200)를 왕복운동시킬 수가 있는 것이다.As described above, when the conditions for testing the wear property of the
즉, 상기 구동모터(110')의 회전운동은 상기 회전판(120)과 상기 커넥팅로드(140) 및 상기 링크(130)가 직선운동으로 변환시키게 되는 것이다. 상기 링크(130)의 일단은 상기 커넥팅로드(140)와 결합되지만, 그 타단은 무빙플레이트(210)에 결합된다. 그리고, 상기 무빙플레이트(210)는 베이스(B)의 상면에 고정되는 가이드부재(230)에 연결되거나, 상기 무빙플레이트(210)에 무빙블럭(240)이 결합되어 상기 무빙블럭(240)이 상기 가이드부재(230)에 연결될 수도 있다.That is, the rotational motion of the driving
전자의 경우 상기 무빙플레이트(210)에는 안내홈(241)과 안내돌기(242)가 형성되고, 상기 가이드부재(230)에는 가이드홈(232)과 가이드돌기(233)가 형성된다.In the former case, the moving
후자의 경우 상기 무빙플레이트(210)의 하단부에 상가 무빙블럭(240)이 결합되고, 상기 무빙블럭(240)에 안내홈(241)과 안내돌기(242)가 형성된다. 또한, 상기 가이드부재(230)에는 가이드홈(232)과 가이드돌기(233)가 형성되는 것이다.In the latter case, a moving
어떠한 경우든 상기 안내홈(241)은 상기 가이드돌기(233)와 대응된 형상을 갖고, 상기 안내돌기(242)는 상기 가이드홈(232)과 대응된 형상을 갖게 되어 상기 무빙플레이트(210), 또는 상기 무빙블럭(240)이 상기 가이드부재(230)에 대하여 슬라이딩 왕복운동을 하게 되는 것이다.In any case, the
그리고, 상기 무빙플레이트(210)의 상면은 연결부재(250)에 의해 하나, 또는 다수개의 수평운동부재(220)와 결합되고, 상기 구동모터(110')의 동작으로 인해서 상기 수평운동부재(220) 및 가압지지부재(300), 그리고 마찰부재(320)가 상기 무빙플레이트(210)와 동일한 방향으로 슬라이딩 왕복운동 되는 것이다.In addition, the upper surface of the moving
따라서, 마모의 특성을 시험하는 고무재질(600)의 표면은 상기 마찰부재(320)에 접촉된 상태로 반복적인 미끄럼접촉을 하게 된다. 이때, 무게조절부(310)에 구비된 무게추(312)의 하중으로 인해서 상기 마찰부재(320)는 상기 고무재질(600)의 표면을 가압하게 된다.Therefore, the surface of the
상기한 바와 같은 동작으로 시간이 경과되면 상기 고무재질(600)의 표면이 마모되고, 상기 가압지지부재(300)는 수평운동부재(220)에 대하여 점차적으로 하측방향으로 이동된다. 이때, 상기 가압지지부재(300)의 상측에 구비된 삽입안내부재(311)의 상단과 센서(S)와의 거리가 이격되는데, 이 간격이 상기 고무재질(600)의 마모된 값이다.When time elapses by the above operation, the surface of the
이러한 간격은 동일한 고무재질(600)이라고 할지라도 상기 고무재질(600)에 가해지는 하중을 각각 달리하여 다른 값의 마모율을 얻을 수 있고, 각각의 센서(S)에서 측정된 거리변화량이 메모리부에 전달되는 것이다. 그리고, 실험자는 구동부(110)의 동작 횟수 및 상기 고무재질(600)의 마모율을 모니터부 및 출력부에서 확인할 수도 있는 것이다.Even if the interval is the
하기 그래프는 본 발명의 마모측정장치(10)를 이용하여 고무재질(600)의 마모율의 마모값을 모니터부에서 실시간으로 표시한 것이다.The graph below shows the wear value of the wear rate of the
위 표에서 가로축은 마찰부(320)의 왕복 횟수이고, 세로축은 센서(S)와 가압지지부재(300)와의 거리 변화이다. 즉, 센서(S)와 가압지지부재(300)와의 거리는 마모시험 되는 고무재질(600)의 두께가 얇아질수록 증가하게 되므로, 상기 세로축은 고무재질(600)의 마모정도를 나타내는 것이다.In the above table, the horizontal axis is the number of reciprocations of the
상기 표 및 첨부된 도 8에서 상기 마찰부(320)의 왕복 횟수인 1에서 500까지 의 그래프는 고무재질(600)의 불안정한 두께 변화를 갖기 때문에, 실질적으로 상기 마찰부(320)의 500 횟수가 기준이 되는 것이다. 즉, 500까지는 상기 고무재질(600)을 예비로 마모시키는 것이다.8 and 500, which are the number of reciprocations of the
상기 고무재질(600)의 마모율(wear rate)을 측정하기 위해서는 상기 마찰부(320)가 3000번의 왕복운동 하게 되며, 상기 고무재질(600)의 마모 거동은 다음과 같은 식을 이용하게 된다.In order to measure a wear rate of the
상기 고무재질(600)의 마모율 횟수는 3000번 이상에서 선형적인 마모율을 나타내기 때문에 그 이상의 시험은 의미가 없다. 따라서 3000번에서 마찰부(320)의 왕복운동 횟수를 종료하게 되며, 3000에서 500을 뺀 2500의 마찰부(320) 횟수가 실질적으로 고무재질(600)의 마모율이 되는 것이다.Since the wear rate of the
첨부된 도면에서 NR은 천연고무이고, NBR은 니트릴고무(acrylonitrile butadiene), CR은 클로로프렌(chloroprene)고무이다.In the accompanying drawings, NR is natural rubber, NBR is nitrile rubber (acrylonitrile butadiene), and CR is chloroprene rubber.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 마모측정장치는 고무재질(600)의 마모율을 측정하여 이 고무재질(600)이 구비된 액체(W) 또는 유동형 슬러리(SL)를 취급하는 장비, 또는 상기한 조건에 적용되는 고무재질(600)을 시험하여 시설물의 유지 관리 및 산업 재해를 예방하여 소비자에게 신뢰성을 부여할 수 있는 것이다.As described above, the wear measuring apparatus of the present invention measures the wear rate of the
즉, 상기 고무재질이 적용되는 타이어뿐만 아니라, 고압 호스분야, 준설선에 사용되는 흡입 호스(물+모래), 시멘트 타설용 호스, 각종 컨베이어 벨트 및 롤의 마모 평가, 탈황설비에 사용되는 고무 라이닝의 마모 평가, 샌드 블래스팅용 호스, 분체를 취급하는 각종 고무재질, 분뇨를 처리하는 각종 고무재질 등 습식 상태에서 사용 및 적용되는 다양한 고무재질의 마모율을 측정하게 되는 것이다.That is, not only the tire to which the rubber material is applied, but also high pressure hose field, suction hose (water + sand) used for dredgers, cement pouring hose, wear evaluation of various conveyor belts and rolls, rubber lining used in desulfurization equipment It is to measure the wear rate of various rubber materials used and applied in a wet state such as wear evaluation, sand blasting hose, various rubber materials handling powder, and various rubber materials handling manure.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 마모측정장치는 마모의 측정 대상물인 고무재질의 마모율을 건식뿐만 아니라, 습식상태에 상기 고무재질의 마모율을 측정할 수가 있는 것이다.As described above, the wear measuring apparatus of the present invention can measure the wear rate of the rubber material in a wet state as well as dry the wear rate of the rubber material which is the measurement object of wear.
또한, 동일한 고무재질이라 할지라도 상기 고무재질에 가해지는 하중을 달리하여 각각 상기한 조건에서 상기 고무재질의 마모율을 시험할 수 있다.In addition, even in the same rubber material, it is possible to test the wear rate of the rubber material under the above conditions by varying the load applied to the rubber material.
뿐만 아니라, 하나의 구동부 동작으로도 다수개의 고무재질 마모율을 동시에 시험할 수 있다.In addition, it is possible to test a plurality of rubber wear rates at the same time with one drive operation.
그리고, 고무재질이 습식상태(액체, 슬러리)에 적용되는 조건와 유사한 상태로 챔버의 환경을 조성하여 상기 고무재질의 마모율을 측정할 수 있다.In addition, the wear rate of the rubber material may be measured by creating an environment of the chamber in a state similar to that under which the rubber material is applied to a wet state (liquid or slurry).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허청구범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea of the present invention. Do.
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