WO1991015763A1 - Dispositif et procede pour ameliorer l'evaluation des performances d'un lubrifiant - Google Patents

Dispositif et procede pour ameliorer l'evaluation des performances d'un lubrifiant Download PDF

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WO1991015763A1
WO1991015763A1 PCT/FR1991/000288 FR9100288W WO9115763A1 WO 1991015763 A1 WO1991015763 A1 WO 1991015763A1 FR 9100288 W FR9100288 W FR 9100288W WO 9115763 A1 WO9115763 A1 WO 9115763A1
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test
wear
lubricant
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Inventor
Alain Gauthier
Gilles Bardy
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Elf France
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
    • G01N19/02—Measuring coefficient of friction between materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/30—Oils, i.e. hydrocarbon liquids for lubricating properties

Definitions

  • U BRIF AN - £ a p r ESENTE invention relates to a device and a method for improving performance evaluation lubricants.
  • the devices are made in such a way that, at the start of the test, it is possible to manually adjust the characteristic parameters of the test, in particular the force exerted between the two parts, the relative speed between the friction surfaces and the temperature. lubricant.
  • the devices for applying the load between the two contact zones are not very precise and can be adjusted during operation, in particular due to the relative wear of the two friction surfaces. The reproducibility of one test compared to another is therefore poor.
  • the force between the two contact zones is adjusted manually, so that the changes that may have to be made during a test require the intervention of an operator. The same applies to the other characteristic values which are generally set manually at the start of a test and are not changed until the end.
  • the devices known in the state of the art also have the disadvantage of not measuring during the entire test cycle wear between the two contact zones.
  • the object of the present invention is to overcome the above drawbacks, thus making it possible to subject the lubricants to be tested to predefined and perfectly reproducible test cycles.
  • Said cylinder will be chosen from a type having very low friction, such as a membrane cylinder, so as to ensure good regulation accuracy.
  • the present invention is characterized in that the depression is constantly measured relative progressive of a part compared to the other, depression equal to the wear between the two parts in contact, by means of a displacement sensor with great resolution. To do this, the measurement made by the sensor is memorized at the start of the test, this initial measurement then being permanently subtracted from the measurement made during the test. This continuously measures the wear between the two parts.
  • the present invention also consists of a method for ensuring the implementation of a test of the dynamic characteristics of a lubricant according to the above device. This process is characterized in that it comprises a series of elementary phases.
  • each of these phases fixes a value for the test parameters such as, in particular, contact pressure of the friction parts, oil temperature, speed of the moving part, one or more of these values being able to vary during the duration of the phase. It is indeed possible, for example, to fix the friction pressure and the speed of the moving part while determining a law of temperature progression between an initial value and a final value in a given time.
  • the programmable control means ensuring throughout the duration of the test the measurement and storage of the quantities characteristic of the behavior of the lubricant, in particular the measurement of wear, coefficients of friction and electrical resistance of contact between parts.
  • FIG. 1 a schematic representation of a machine for testing lubricants in which the test pieces are subjected to a reciprocating movement
  • FIG. 2 a schematic representation of a machine for testing lubricants in which the test parts are subjected to a rotational movement
  • Figure 3 represents the force regulation loop applied between the two parts
  • Figure 4 represents the lubricant temperature control loop
  • FIG. 1 is a diagram representing a machine where the friction test pieces are subjected to each other with a reciprocating movement. It is a tribometer manufactured by the company PLINT / CAMERON.
  • the operating principle of the machine is as follows. In a tank (1), intended to collect and contain the lubricant to be tested, is placed a test tube (11) representative of the parts which must, in service. real, lubricate - the oil being tested.
  • the test piece (11) is in contact with another (12) itself carried by a support (2) which is actuated longitudinally by means of a motor (5) and a connecting rod-crank system (6 ).
  • the loading device was reduced to a simple dial dynamometer.
  • the load is generated by a jack (8), the rod of which is connected to the chassis of the machine and the body to a thrust reversal piece (7) and transmitted to the support.
  • FIG. 3 The regulation loop is shown in FIG. 3.
  • the force setpoint is delivered by a computer (20) transmitted to a regulator (21) via a communication interface (23).
  • the regulator (21) ensures the value of the applied load via a force sensor (9) and an I / P converter (24) acting on the jack (8).
  • the regulation thus designed makes it possible in all cases to limit the relative difference between setpoint and measurement to 2 per 1000.
  • FIG. 2 represents the application of the invention to another type of tribometer where the parts put in friction have a circular movement.
  • an axis (32) made of a material representative of those which oil or grease will have to lubricate in normal use, is driven in rotation by a motor.
  • Two shoes (31), of representative material, are applied to the axis (32) by the arms (33) and (34) articulated at (35).
  • a cylinder (8) will be placed, acting by means of a part (37) carrying a force sensor.
  • the regulation loop is identical to that of the machine shown in Figure 1. It is therefore shown in Figure 3. It should be noted however that in this case the force applied by the cylinder is amplified by the leverage due to the arms (33) and (34). The amplification ratio can reach ten.
  • the temperature regulation of the lubricant is shown in FIG. 4.
  • the temperature setpoint is delivered by the computer (20) to a regulator (42) via a communication interface (41).
  • the measurement is carried out by a thermocouple (43). Heating is provided by a heating resistor (44) supplied by a power block (45).
  • the speed regulation of the two parts in relative movement is shown in Figure 5.
  • the motor is fitted with a speed variator as standard.
  • the computer (20) drives a voltage generator (26) through an interface (25). This voltage is transmitted to the frequency converter (27) through an optical coupler (28) providing electrical isolation between the two systems, which prevents significant voltages which may appear at the frequency converter from damaging a part of the control electronics.
  • the two test pieces put in friction by one or the other of the machines undergo wear. This wear is a function in particular of the greater or lesser effectiveness of the lubricant, so it is advantageous to monitor its progress continuously during a test.
  • a capacitive sensor (62) is used in preference to sensors of the inductive type, the accuracy of which is less good. Indeed, no amplification of r wear being performed, it is necessary that the sensor is very high resolution due to low wear involved, the order of tens of microns.
  • Said sensor is held above the stirrup by means of an adjustable arm bracket (63) on a fixed upright (64).
  • a removable piece (61) of great hardness is interposed between the caliper and the sensor in order to solve the problems of vibratory wear (fretting) due to possible vibrations.
  • the computer was used to memorize, at the start of the test, the position of the caliper and to permanently subtract this value from all subsequent positions.
  • the wear value is therefore permanently obtained since the start of the test.
  • the device described above for measuring the wear will be applied in an equivalent manner for a rotary tribometer.
  • the capacitive displacement sensor will be placed at the end of the lever arms, so that the measurement obtained will be amplified by a ratio depending on the constructive characteristics of the machine.
  • the computer coupled to the tribometer performs the functions of regulating the load, the temperature and the relative speed of the two friction parts. It will also start up the electric motor and the heating power.
  • FIG. 7 An example of data acquisition is shown in Figure 7.
  • An ADFO board (71) from INFOTEK allows 12-bit acquisition of 16 normal channels at a frequency of 100 kHz. Between this card (71) and the various signal sources (75), two voltage adaptation modules (72) and (73) are placed in order to respect the input voltage of the acquisition card. The modules allow you to adjust the gain and offset on the signal using potentiometers. The wear / displacement measurement (74) directly attacks the acquisition card (71).
  • the software distinguishes two types of acquisition, a so-called fast for instantaneous friction and contact resistance signals and a so-called slow acquisition for other measurements.
  • the rapid acquisition can be viewed in real time, thus ensuring an oscilloscope function.
  • the method for evaluating the characteristics of a lubricant is implemented according to the above device.
  • Said method is characterized in that a series of elementary phases is executed, said phases being executed successively in accordance with a programmed sequence executed by a computer.
  • Each elementary phase fixes the value of the various test characteristics for a given duration. They are carried out by the implementation by the computer of a common program into which the values of the various parameters are entered.
  • the load applied between the two test pieces can be set interactively, from zero to the maximum load admissible by the tribometer, the speed of the moving part by setting the engine speed between zero and the maximum allowable speed and the temperature of the lubricant between ambient temperature and four hundred degrees celtius. If for any of these parameters no value is entered in the program it will be taken equal to a default value. Likewise, enter the total duration of the phase. We will distinguish the case where all the parameters are fixed throughout the duration and the case where the phase allows for a parameter the passage from one value to another according to a ramp generated by the computer. If no duration is requested, it is imposed by default.
  • the adjustment ranges and the default values of the various parameters are from 2 to 50 hertz for the test frequencies the default value being 20 hertz , from 5 to 250 newtons for the load the default value being 40 newtons and from 20 to 400 ° C for the temperature the default value being 20 ° C.
  • the duration of the phase can be chosen between 1 minute and 10 hours the default time is 1 hour. If it is desired to generate ramps, the phase durations must be chosen compatible with the possibilities of varying the parameters.
  • a charging ramp can last from 1 second to 5 minutes, the default time being equal to 40 seconds, a temperature ramp can last from 1 minute to 2 hours, the default time being equal to 20 minutes. and a frequency ramp can last from 10 seconds to 1 minute, the default time being 30 seconds.
  • Each of the elementary phases will also be characterized by the possibility of acquiring, during its duration, one or more of the measurements accessible to the computer, in particular the measurement of wear, set to zero or not at the start of the phase, the electrical contact resistance and the friction force between the two test pieces.
  • the computer will ensure the implementation of the method according to the invention. The steps will be as follows: - Choice of the test to be carried out: either it exists in memory and it will be enough to call it or it does not yet exist and it will have to be created beforehand by chaining in a program the elementary phases previously stored.
  • phase 1 Launch of phase 1 and execution of setpoints and ramps with data acquisition if planned by the program.
  • the acquired data are stored as and when they are entered on the file created for this purpose at the start of the test.
  • phase 1 When phase 1 is completed, automatic launch of phase 2 provided for by the program corresponding to the chosen test.

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Abstract

Dispositif destiné à améliorer l'évaluation des performances de lubrifiants par mise en charge d'une pièce fixe (11) sur une pièce mobile (12), les deux pièces étant en contact ponctuel, linéaire ou surfacique en présence du lubrifiant à tester caractérisé en ce qu'un vérin (8) agit sur une des pièces, un capteur d'effort (9) mesurant en permanence la force appliquée et la transmettant à un dispositif de régulation agissant sur le fluide de commande du vérin de façon à ce qu'elle soit maintenue sensiblement égale à une consigne programmable, fixe ou variable dans le temps. Procédé de mise en ÷uvre selon le dispositif ci-dessus par couplage à un ordinateur.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE POUR AMELIORER L'EVALUATION DES PERFORMANCES D'UN
UBRIF AN-£a présente invention est relative à un dispositif et à un procédé pour améliorer l'évaluation des performances des lubrifiants.
La mesure des caractéristiques des lubrifiants et en particulier l'évaluation de leur comportement dynamique lors du frottement de deux surfaces l'une par rapport à l'autre est très importante aussi bien pour les fabricants s'ils veulent pouvoir en améliorer les performances que pour les utilisateurs s'ils veulent en apprécier correctement les possibilités compte tenu de l'utilisation recherchée.
Actuellement, une telle évaluation est faite à l'aide d'appareils dont le principe est le suivant : en présence du lubrifiant que l'on désire tester on met. en frottement l'une contre l'autre pendant un temps donné deux pièces dans des conditions aussi proches que possible de la réalité.
Les appareils sont réalisés de façon telle que l'on puisse en début d'essai et manuellement ajuster les paramètres caractéristiques de l'essai, notamment la force s'exerçant entre les deux pièces, la vitesse relative entre les surfaces en frottement et la température du lubrifiant.
De tels appareils présentent plusieurs inconvénients. Tout d'abord, les dispositifs d'application de la charge entre les deux zones de contact sont peu précis et peuvent se dérégler pendant le fonctionnement, en particulier du fait de l'usure relative des deux surfaces en frottement. La reproductibilité d'un essai par rapport à un autre est donc médiocre. De plus le réglage de la force entre les deux zones de contact se fait de façon manuelle, si bien que les changements que l'on peut être amené à exécuter au cours d'un test nécessitent l'intervention d'un opérateur. Il en est de même des autres valeurs caractéristiques qui sont généralement réglées manuellement au début d'un essai et ne sont plus modifiées jusqu'à la fin.
Les appareils connus dans l'état de la technique présentent également l'inconvénient de ne pas mesurer pendant la totalité du cycle d'essai l'usure entre les deux zones de contact.
La présente invention a pour objet de pallier les inconvénients ci dessus, permettant ainsi de soumettre les lubrifiants à tester à des cycles d'essais prédéfinis et parfaitement reproductibles.
Il s'agit d'un dispositif pour l'évaluation des performances de lubrifiants par mise en charge d'une pièce fixe sur une pièce mobile, ladite pièce mobile étant actionnée par un moteur, les deux pièces, entourées d'un bac destiné à contenir ou à recueillir le lubrifiant à tester, étant en contact ponctuel, linéaire ou surfacique caractérisé en ce qu'un vérin agit sur une des pièces, un capteur d'effort mesurant en permanence la force appliquée et la transmettant à un dispositif de régulation agissant sur le fluide de commande dudit vérin de façon que la force appliquée entre les deux pièces soit maintenue sensiblement égale à une consigne programmable. Ledit vérin sera choisi d'un type présentant de très faibles frottements, tel qu'un vérin à membrane, de façon à assurer une bonne précision de la régulation.
Afin de suivre de façon précise et continue le comportement des pièces en frottement, comportement traduisant la plus ou moins bonne tenue des lubrifiants assurant la lubrification des pièces en contact, la présente invention est caractérisée en ce que l'on mesure en permanence l'enfoncement progressif relatif d'une pièce par rapport à l'autre, enfoncement égal à l'usure entre les deux pièces en contact, au moyen d'un capteur de déplacement à grande résolution. Pour ce faire, on mémorise en début de test la mesure faite par le capteur, cette mesure initiale étant ensuite en permanence retranchée à la mesure faite en cours de test. On obtient ainsi de façon continue la mesure de l'usure entre les deux pièces. • La présente invention consiste également en un procédé destiné à assurer la mise en oeuvre d'un test des caractéristiques dynamiques d'un lubrifiant selon le dispositif ci-dessus. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte une série de phases élémentaires. Chacune de ces phases fixe une valeur pour les paramètres de test tels que, notamment, pression de contact des pièces en frottement, température de l'huile, vitesse de la pièce mobile, une ou plusieurs de ces valeurs pouvant varier pendant la durée de la phase. Il est en effet possible, par exemple, de fixer la pression de frottement et la vitesse de la pièce mobile tout en déterminant une loi de progression de la température entre une valeur initiale et une valeur finale dans un temps donné. Dans le procédé, chacune des phases élémentaires dont les valeurs caractéristiques et la durée ont été mémorisées sont exécutées successivement conformément à une séquence programmée, les moyens de contrôle programmables assurant pendant toute la durée du test la mesure et le stockage des grandeurs caractéristiques du comportement du lubrifiant, notamment la mesure de l'usure, des coefficients de frottement et des résistances électriques de contact entre les pièces. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec références aux dessins annexés :
- figure 1 : une représentation schématique d'une machine pour tester les lubrifiants dans laquelle les pièces d'essai sont soumises à un mouvement alternatif
- figure 2 : une représentation schématique d'une machine pour tester les lubrifiants dans laquelle les pièces d'essai sont soumises à un mouvement de rotation - figure 3 : représente la boucle de régulation de la force appliquée entre les deux pièces figure 4 : représente la boucle de régulation de température du lubrifiant
- figure 5 : représente la boucle de régulation de la vitesse des deux pièces en mouvement relatif
- figure 6 : représente le montage d'un capteur de déplacement destiné à mesurer l'usure entre les deux éprouvettes - figure 7 : représente le dispositif d'acquisition des données par l'ordinateur
La figure 1 est un schéma représentant une machine où les pièces d'essai en frottement sont soumises l'une par rapport à l'autre à un mouvement alternatif. Il s'agit d'un tribométre fabriqué par la société PLINT/CAMERON. Le principe de fonctionnement de la machine est le suivant. Dans un bac (1) , destiné à recueillir et à contenir le lubrifiant à tester, est placée une éprouvette (11) représentative des pièces que devra, en service . réel, lubrifier- l'huile dont on fait le test. L'éprouvette (11) est en contact avec une autre (12) elle-même portée par un support (2) qui est actionné longitudinalement par l'intermédiaire d'un moteur (5) et d'un système bielle- manivelle (6) . Dans la machine telle que proposée par le constructeur, le dispositif de mise en charge était réduit à un simple dynamomètre à cadran. Dans le dispositif selon l'invention, la charge est engendrée par un vérin (8) dont la tige est reliée au châssis de la machine et le corps à une pièce d'inversion de poussée (7) et transmise au support
(2) par l'intermédiaire d'une tige (6), d'un bras de levier
(5) agissant sur l'étrier (4) appuyant sur le support (2) via un dispositif à roulements (3) . Le vérin, pneumatique ou hydraulique, doit présenter de très faibles frottements pour assurer une bonne précision de régulation. Pour ce faire, on choisit un vérin à membrane. Afin d'assurer l'égalité précise de la force et de sa consigne, on place un capteur d'effort (9) entre la pièce d'inversion de poussée (7) et la tige (6) . La boucle de régulation est représentée sur la figure 3. La consigne de force est délivrée par un ordinateur (20) transmise à un régulateur (21) via un interface de communication (23) . Le régulateur (21) assure la valeur de la charge appliquée par l'intermédiaire d'un capteur de force (9) et d'un convertisseur I/P (24) agissant sur le vérin (8) . La régulation ainsi conçue permet de limiter dans tous les cas l'écart relatif entre consigne et mesure à 2 pour 1000. La figure 2 représente l'application de l'invention à un autre type de tribométre où les pièces mises en frottement ont un mouvement circulaire.
Il s'agit d'un appareil fabriqué par la société FALEX. Le principe de fonctionnement de la machine est le suivant : un axe (32) en matériau représentatif de ceux qu'aura à lubrifier l'huile ou la graisse en usage normal, est entraîné en rotation par un moteur. Deux sabots (31) , en matériau représentatif, sont appliqués sur l'axe (32) par les bras (33) et (34) articulés en (35) . A l'autre extrémité de ces bras on placera, selon l'invention, un vérin (8) agissant grâce à une pièce (37) portant un capteur d'effort
(9).
La boucle de régulation est identique à celle de la machine représentée dans la figure 1. Elle est donc représentée à la figure 3. Il est à noter néanmoins que dans ce cas l'effort appliqué par le vérin est amplifié par l'effet de levier dû aux bras (33) et (34) . Le rapport d'amplification peut atteindre dix. La régulation de température du lubrifiant est représentée sur la figure 4. La consigne de température est délivrée par le calculateur (20) à un régulateur (42) via un interface de communication (41) . La mesure est assurée par un thermocouple (43) . Le chauffage est assuré par une résistance chauffante (44) alimentée par un bloc de puissance (45) . Un contact (46) , piloté par le calculateur (20) , autorise le chauffage.
La régulation de vitesse des deux pièces en mouvement relatif, que ce soit le tribométre alternatif ou le tribométre rotatif, est représentée sur la figure 5. Le moteur est équipé d'origine d'un variateur de vitesse. Le calculateur (20) pilote au travers d'une interface (25) un générateur de tension (26) . Cette tension est transmise au variateur de fréquence (27) au travers d'un coupleur optique (28) réalisant l'isolation électrique entre les deux systèmes ce qui évite que les tensions importantes qui pourraient apparaître au niveau du variateur de fréquence n'endommagent une partie de l'électronique de commande. Les deux éprouvettes mises en frottement par l'une ou l'autre des machines subissent une usure. Cette usure est fonction notamment de la plus ou moins grande efficacité du lubrifiant aussi est-il intéressant de suivre au cours d'un essai son évolution de façon continue. La figure 6 représente la manière dont le tribométre à mouvement alternatif à été équipé d'un dispositif permettant de suivre en permanence cette usure. Pour ce faire on mesure l'enfoncement progressif du dispositif de mise en charge dont le mouvement vertical est directement lié à l'usure entre les deux échantillons. Pour réaliser la mesure du déplacement de l'etrier on utilise un capteur capacitif (62) de préférence à des capteurs du type inductif dont la précision est moins bonne. En effet, aucune amplification de lrusure n'étant réalisée , il est nécessaire que le capteur soit à très grande résolution du fait des faibles usures mises en jeu, de l'ordre de quelques dizaines de microns.
Ledit capteur est maintenu au dessus de l'etrier grâce à une potence à bras réglable (63) sur un montant fixe (64) . Une pièce (61) amovible, de grande dureté, est intercalée entre l'etrier et le capteur afin de résoudre les problèmes d'usure vibratoire (fretting) dus aux vibrations éventuelles.
Afin de suivre l'usure et non la position de l'etrier et ce avec la plus grande précision possible, on a utilisé le calculateur pour mémoriser, en début d'essai la position de l'etrier et pour soustraire en permanence cette valeur à toutes les positions ultérieures. On obtient donc en permanence la valeur de l'usure depuis le début du test. Le dispositif décrit ci dessus pour la mesure de l'usure sera appliqué de façon équivalente pour un tribométre rotatif. Dans ce cas le capteur de déplacement capacitif sera placé à l'extrémité des bras de levier, si bien que la mesure obtenue sera amplifiée d'un rapport dépendant des caractéristiques constructives de la machine.
Les machines vendues dans le commerce permettent la mesure de la température du lubrifiant, de la résistance de contact et de l'effort de frottement entre les deux éprouvettes. Ces informations seront saisies par l'ordinateur mettant en oeuvre l'ensemble des opérations.
Nous avons vu ci-dessus que l'ordinateur couplé au tribométre assure les fonctions de régulation de la charge, de la température et de la vitesse relative des deux pièces en frottement. Il assurera également la mise en route du moteur électrique et de la puissance de chauffe.
Un exemple d'acquisition des données est représenté figure 7. Une carte (71) AD200 d'INFOTEK permet l'acquisition sur 12 bits de 16 voies normales à une fréquence de 100 kHz. Entre cette carte (71) et les différentes sources de signaux (75) on place deux modules d'adaptation de tension (72) et (73) afin de respecter la tension d'entrée de la carte d'acquisition. Les modules permettent de régler, grâce à des potentiomètres, le gain et l'offset sur le signal. La mesure d'usure/déplacement (74) quant à elle attaque directement la carte d'acquisition (71).
Le logiciel distingue deux types d'acquisition, une dite rapide pour les signaux instantanés de frottement et de résistance de contact et une acquisition dite lente pour les autres mesures.
L'acquisition rapide peut être visualisée en temps réel assurant ainsi une fonction oscilloscope. Le procédé d'évaluation des caractéristiques d'un lubrifiant est mis en oeuvre selon le dispositif ci-dessus.
Ledit procédé est caractérisé en ce que l'on exécute une série de phases élémentaires, lesdites phases étant exécutées successivement conformément à une séquence programmée exécutée par un calculateur.
Chaque phase élémentaire fixe la valeur des diverses caractéristiques de test pour une durée donnée. Elles sont réalisées par la mise en oeuvre par l'ordinateur d'un programme commun dans lequel sont rentrées les valeurs des divers paramètres. On peut fixer, de façon interactive, la charge appliquée entre les deux éprouvettes, de zéro à la charge maximale admissible par le tribométre, la vitesse de la pièce mobile en fixant la vitesse du moteur entre zéro et la vitesse maximum admissible et la température du lubrifiant' entre la température ambiante et quatre cents degrés celtius. Si pour l'un ou l'autre de ces paramètres aucune valeur n'est rentrée dans le programme elle sera prise égale à une valeur par défaut. De même on entrera la durée totale de la phase. On distinguera le cas ou tous les paramètres sont fixes pendant toute la durée et le cas ou la phase permet pour un paramètre le passage d'une valeur à une autre selon une rampe générée par l'ordinateur. Si aucune durée n'est demandée elle est imposée par défaut.
A titre d'exemple non limitatif, dans le cas d'une machine CAMERON PLINT, les gammes de réglage et les valeurs par défaut des divers paramètres sont de 2 à 50 hertz pour les fréquences d'essai la valeur par défaut étant de 20 hertz, de 5 à 250 newtons pour la charge la valeur par défaut étant de 40 newtons et de 20 à 400° C pour la température la valeur par défaut étant de 20° C. Pour cette même machine la durée de la phase peut être choisie entre 1 minute et 10 heures le temps par défaut étant de 1 heure. Si l'on désire générer des rampes, les durées des phases doivent être choisies compatibles avec les possibilités de variation des paramètres. Ainsi pour la machine CAMERON PLINT une rampe de charge pourra durer de 1 seconde à 5 minutes le temps par défaut étant égal à 40 -secondes, une rampe de température pourra durer de 1 minute à 2 heures le temps par défaut étant égal à 20 minutes et une rampe de fréquence pourra durer de 10 secondes à 1 minute le temps par défaut étant égal à 30 secondes.
Chacune des phases élémentaires sera caractérisée également par la possibilité d'acquérir pendant sa durée une ou plusieurs des mesures accessibles au calculateur notamment la mesure de l'usure, mise à zéro ou non au début de la phase, la résistance électrique de contact et la force de frottement entre les deux éprouvettes. On pourra ainsi prédéterminer autant de phases élémentaires qu'on le désire ces phases étant stockées par le calculateur. Leur nombre ne dépendra que de sa capacité. Toutes ces phases doivent alors être exécutées selon un ordre prédéterminé pour réaliser un test complet. L'ordinateur assurera la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les étapes seront les suivantes : - Choix de l'essai à réaliser : ou celui-ci existe en mémoire et il suffira de l'appeler ou il n'existe pas encore et il faudra le créer auparavant en enchaînant dans un programme les phases élémentaires précédemment mémorisées.
- Création d'un fichier destiné à recevoir les valeurs mesurées pendant tout l'essai et préparation de la console de visualisation associée a l'ordinateur.
- Initialisation de l'imprimante.
- Lancement de la phase 1 et exécution des consignes et rampes avec acquisition de données si prévu par le programme. Les données acquises sont stockées au fur et à mesure de leur saisie sur le fichier crée à cet effet en début de test.
- Lorsque la phase 1 est terminée, lancement automatique de la phase 2 prévue par le programme correspondant à l'essai choisi.
- Lancement successif des phases jusqu'à la dernière.
- Lancement d'une édition automatique des données relevées pendant le test sous forme d'un rapport d'essai.
- Fin de l'essai. Les diverses étapes du procédé sont réalisées conformément à un programme. Si ce programme existe, il sera appelé par le calculateur. S'il n'existe pas, il sera créé avant essai par l'opérateur qui, au fur et à mesure des demandes apparaissant à l'écran de la console, entrera successivement les phases élémentaires qu'il désire y faire figurer avec, si nécessaire, création de celles qui n'auraient pas encore été créées. Au fur et à mesure de la création de ce programme le calculateur vérifie la compatibilité des diverses phases entre elles et en fin de création vérifie la compatibilité globale du programme par rapport à l'essai envisagé. La mise en oeuvre du procédé permet donc de réaliser sur des machines du commerce modifiées selon l'invention des essais entièrement automatiques, parfaitement reproductibles et mis en oeuvre très facilement grâce au stockage des phases élémentaires et des enchaînements des phases en question dans la mémoire d'un calculateur.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif destiné à l'évaluation des performances de lubrifiants par mise en charge d'une pièce fixe (11)
(31) sur une pièce mobile (12) (32) , les deux pièces, entourées d'un bac à huile (1) étant en contact ponctuel, linéaire ou surfacique, caractérisé en ce qu'un vérin (8) agit sur une des pièces, un capteur d'effort (9) mesurant en permanence la force appliquée et la transmettant à un dispositif de régulation agissant sur le fluide de commande dudit vérin de façon que la force appliquée entre les deux pièces soit maintenue sensiblement égale à une consigne programmable, fixe ou variable dans le temps.
2 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le vérin (8) est d'un type à faible frottement, tel qu'un vérin à membrane.
3 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la température des pièces en frottement est maintenue égale à une consigne programmable par régulation de la température de l'huile baignant ou aspergeant lesdites pièces.
4 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le mouvement relatif des pièces est un mouvement alternatif 5 - Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce que la fréquence du mouvement maintenu égal à une consigne programmable par régulation de la vitesse d'un moteur (5) entraînant un système du type bielle- manivelle (6) . 6 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le mouvement relatif des pièces est un mouvement de rotation.
7 - Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce que la vitesse de rotation est maintenue égale à une consigne programmable par régulation de la vitesse d'un moteur. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 4 ou 7 caractérisé en ce que le couplage entre le variateur de vitesse (27) du moteur et les organes de commande est un couplage optique (28) . 9 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'on mesure en permanence l'enfoncement progressif relatif d'une pièce par rapport à l'autre, enfoncement égal à l'usure entre les deux pièces au moyen d'un capteur de proximité (62) à grande résolution. 10- Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que l'on mémorise en début de test la mesure faite par le capteur (62) , cette mesure initiale étant en permanence retranchée à la mesure en cours de test le résultat de cette opération donnant de façon continue la " valeur de l'usure au niveau du contact entre les deux pièces. 1- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le tribométre est couplé à un ordinateur (20) par un système d'acquisition de données. 2- Application du dispositif ci-dessus, selon l'une des revendications 1 à 11, à la mise en oeuvre d'un test des caractéristiques dynamiques d'un lubrifiant caractérisé en ce qu'il comporte une série de phases élémentaires consistant pour chacune d'entre-elles à imposer des valeurs programmées aux différents paramètres de test à savoir, notamment, pression de contact, température de l'huile, fréquence de la pièce mobile, une ou plusieurs de ces valeurs pouvant être variables pendant la durée de ladite phase, chacune de ces phases élémentaires de durée prédéterminée étant exécutées successivement conformément à une séquence programmée, les moyens de contrôle programmables assurant pendant toute la durée du teεt la mesure et le stockage des valeurs de l'usure, des frotter r.ts, des résistances de contact et des variables pilotées.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2270387A (en) * 1992-09-05 1994-03-09 Primelia Consulting Services L Friction testing apparatus.
EP0884579A1 (fr) * 1997-06-09 1998-12-16 Testing Machines, Inc. Dispositif et procédé de détermination de coefficients de frottement statique et cinétique d'un matériau en feuille
US7013713B2 (en) * 2003-06-13 2006-03-21 Advanced Engine Technology Ltd. Lubricity tester for diesel fuels
CN103901184A (zh) * 2014-04-21 2014-07-02 北京雅士科莱恩石油化工有限公司 一种利用摩擦试验机测试评价润滑油减摩抗磨性能的方法
WO2017097549A1 (fr) * 2015-12-07 2017-06-15 Pcs Instruments Ltd Appareil et procédé d'essai de frottement
US11105732B2 (en) * 2017-03-29 2021-08-31 Conopco, Inc. Apparatus and method for measuring wet friction of hair
US11879831B2 (en) 2017-03-29 2024-01-23 Conopco, Inc. Method for measuring wet friction of hair

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6094967A (en) * 1998-05-19 2000-08-01 Borgwarner Inc. Tribometer
DE19947955C2 (de) 1999-10-06 2002-08-22 Thyssenkrupp Stahl Ag Verfahren zur Ermittlung der Reibungseigenschaften von Blech bei dessen Umformung und Meßapparatur zur Durchführung des Verfahrens
FR2896040B1 (fr) 2006-01-06 2008-04-04 France Etat Ponts Chaussees Dispositif et procede permettant la mesure de phenomenes tribologiques
FR2917495B1 (fr) * 2007-06-15 2009-08-28 Renault Sas Procede et installation permettant de determiner des couples de materiaux susceptibles de generer entre eux du bruit par frottement
DE102007060659B4 (de) * 2007-12-15 2010-02-04 Werner Stehr Reibuntersuchungsvorrichtung
WO2011161697A1 (fr) * 2010-06-21 2011-12-29 Indian Institute Of Science Procédé et appareil permettant d'évaluer le pouvoir lubrifiant de liquides de coupe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR557248A (fr) * 1922-10-10 1923-08-04 Dispositif pour l'essai des huiles de graissage, sous pression variable à différentes températures avec résidus pour analyse
US3600931A (en) * 1969-03-10 1971-08-24 Dow Corning Apparatus for testing lubricants with regard to rolling bore friction on bearing balls
DE2330837A1 (de) * 1972-06-28 1974-01-17 Petrolchemisches Kombinat Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der reibungs- und verschleisskriterien von insbesondere kraft- und treibstoffen
GB2162953A (en) * 1984-08-10 1986-02-12 Plint & Partners Ltd Apparatus for high frequency frictional measurements

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR557248A (fr) * 1922-10-10 1923-08-04 Dispositif pour l'essai des huiles de graissage, sous pression variable à différentes températures avec résidus pour analyse
US3600931A (en) * 1969-03-10 1971-08-24 Dow Corning Apparatus for testing lubricants with regard to rolling bore friction on bearing balls
DE2330837A1 (de) * 1972-06-28 1974-01-17 Petrolchemisches Kombinat Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der reibungs- und verschleisskriterien von insbesondere kraft- und treibstoffen
GB2162953A (en) * 1984-08-10 1986-02-12 Plint & Partners Ltd Apparatus for high frequency frictional measurements

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2270387A (en) * 1992-09-05 1994-03-09 Primelia Consulting Services L Friction testing apparatus.
GB2270387B (en) * 1992-09-05 1995-09-06 Primelia Consulting Services L Friction testing apparatus
EP0884579A1 (fr) * 1997-06-09 1998-12-16 Testing Machines, Inc. Dispositif et procédé de détermination de coefficients de frottement statique et cinétique d'un matériau en feuille
US6116076A (en) * 1997-06-09 2000-09-12 Testing Machines, Inc. Method for testing static and kinetic frictional coefficients of a sheet material
US6119505A (en) * 1997-06-09 2000-09-19 Testing Machines, Inc. Apparatus and method for testing static and kinetic frictional coefficients of a sheet material
US7013713B2 (en) * 2003-06-13 2006-03-21 Advanced Engine Technology Ltd. Lubricity tester for diesel fuels
CN103901184A (zh) * 2014-04-21 2014-07-02 北京雅士科莱恩石油化工有限公司 一种利用摩擦试验机测试评价润滑油减摩抗磨性能的方法
WO2017097549A1 (fr) * 2015-12-07 2017-06-15 Pcs Instruments Ltd Appareil et procédé d'essai de frottement
CN108291900A (zh) * 2015-12-07 2018-07-17 Pcs仪器有限公司 摩擦检测设备和方法
CN108291900B (zh) * 2015-12-07 2021-03-16 Pcs仪器有限公司 摩擦检测设备和方法
US11105732B2 (en) * 2017-03-29 2021-08-31 Conopco, Inc. Apparatus and method for measuring wet friction of hair
US11879831B2 (en) 2017-03-29 2024-01-23 Conopco, Inc. Method for measuring wet friction of hair

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FR2660756A1 (fr) 1991-10-11

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