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Verfahren und Vorrichtung zur Messung der inneren Reibring von Fliissigkeiten, insbesondere von Schmiermitteln und (ler Reibung zwischen Flüssigkeiten und festen
Körpern.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der inneren Reibung einer Flüssigkeit oder auch der Reibung zwischen einer Flüssigkeit und einer festen Fläche, u. zw. in erster Linie, aber nicht ausschliesslich, zur Bestimmung des Reibungskoeffizienten von Schmiermitteln, insbesondere von Schmierölen. Sie bezweckt, diese Bestimmung insbesondere für grosse lineare Geschwin- I digkeiten verlässlich durchführen und im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen die Flüssigkeit- reibung und die Reibung zwischen Flüssigkeit und festem Körper gesondert untersuchen zu können.
Zu diesem Zwecke wird eine Einrichtung benutzt, wie sie im grossen und ganzen für ähnliche Zwecke bereits bekannt ist. Diese besteht aus zwei, meist zylindrischen, um eine gemeinsame lotrechte Achse drehbaren Teilen, von welchen der eine leer läuft, während der andere mechanisch angetrieben wird und die beide zwischen sich einen meist ringförmigen, die zu untersuchende Flüssigkeit aufnehmenden
Hohlraum belassen. Im Sinne der Erfindung sind, je nachdem die innere Reibung der Flüssigkeit oder die Reibung an einer festen Fläche geprüft werden soll, auf der arbeitenden Fläche der beiden erwähnten
Teile oder des einen derselben Hohlräume von solcher Form vorgesehen, dass die diese Hohlräume aus- füllenden Teile der Flüssigkeit mit dem betreffenden sich drehenden Teil gewissermassen einen einzigen i Umdrehungskörper bilden.
Bei der Drehung der Teile werden also sozusagen von dem Flüssigkeit- körper eine bzw. zwei Schichten oder Mäntel abgeschnitten, die als umlaufende flüssige Wände betrachtet werden können.
Von dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum
Messen der inneren Reibung einer Flüssigkeit zeigt Fig. 1 zur Hälfte die Seitenansicht, zur Hälfte einen aufrechten Schnitt durch die Achse und Fig. 2 die Draufsicht, wobei einige in Fig. 1 ersichtliche Teile weggelassen sind.
Von den beiden umlaufenden Teilen ist a der innere Zylinder und b die ihn gleichachsig umgebende
Trommel. Der ringförmige, für die Aufnahme der Flüssigkeit dienende Zwischenraum zwischen beiden kann durch Auswechseln eines der Teile oder beider verändert werden. An den arbeitenden Mantel- flächen der Teile a und b sind durch zweckmässig symmetrische knapp nebeneinander angeordnete Riefen,
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Trommel b läuft leer, u. zw., ebenso wie a, mit möglichst geringer Reibung, zu welchem Zwecke beide Teile auf Kugeln oder Rollen gelagert sind, so dass man z. B. den Zylinder a mit einer Umfangsgeschwindigkeit bis zu 12 m/see laufen lassen kann.
Bei der Drehung der Teile um die Achse d wird also durch die Hohlraumränder ein schmaler Flüssigkeitsring herausgeschnitten, der innen und aussen durch sich drehende flüssige Wände begrenzt wird. Durch Messen der Kraft, mit welcher die Trommel mitgenommen wird, kann man daher die innere Reibung bestimmen. Um diese Kraft zu messen, kann man beispielsweise die Trommel durch einen Faden e od. dgl. so fest halten, dass sie sich nicht drehen kann und den Zug des Fadens in bekannter Weise durch Gewichte oder durch ein Dynamometer messen.
Um die Reibung einer Flüssigkeit an einer festen Fläche zu untersuchen, wird ein Zylinder a verwendet, dessen Mantel derart behandelt wurde,. dass er genau so beschaffen ist wie die in Frage kommende
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falls bei der zu untersuchenden Fläche vorkommen. Die Trommel b bleibt so, wie sie für die vorerst vorzunehmende Messung der inneren Reibung der Flüssigkeit verwendet wurde.
Die nunmehr gemessene Arbeit ist daher nicht jene, welche sich aus der Reibung an zwei gleichachsigen, nämlich die Hohlraumkanten bei al und b1 verbindenden Flächen ergibt, sondern die Summe der Arbeit, welche erforderlich wird durch die innere Reibung in der Flüssigkeitsfläche an den Hohlraumkanten der Trommel b und die Reibung an der Wand des Zylinders a.
Die letztere kann man errechnen, indem man von dem gemessenen Gesamtwert die Hälfte des bei der Messung der inneren Reibung erhaltenen Wertes mit einer entsprechenden kleinen Korrektur
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ausgewechselt.
Zweckmässig werden auch Mittel zum Messen der Temperatur des Öles und der Flächen sowie Einrichtungen zum Erwärmen oder Kühlen vorgesehen, um so genau jene Bedingungen schaffen zu können, wie sie in der Praxis vorkommen. Die Temperatur des zulaufenden Öles kann durch ein an die Zulaufleitung c angeschlossenes Thermometer f gemessen werden.
Es kann auch die Trommel angetrieben und der innere Zylinder durch die Flüssigkeit mitgenommen werden, oder die beiden Teile a und b können durch. zwei Scheiben ersetzt werden, von denen eine mit einem Rand versehen, also tassenförmig ausgebildet ist, wobei der Durchmesser dieser Scheiben genügend gross sein muss, so dass man die Reibung der Flüssigkeit an der seitlichen Tassenwand vernachlässigen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE : - 1. Verfahren zur Messung der inneren Reibung von Flüssigkeiten, insbesondere von Schmiermitteln, oder der Reibung zwischen Flüssigkeiten und festen Körpern vermittels zweier um eine gemeinsame lotrechte Achse drehbarer und zwischen sich einen ringförmigen Zwischenraum für die Aufnahme der Flüssigkeit belassender Teile, dadurch gekennzeichnet, dass man für die Bestimmung der inneren Reibung die den Arbeitsflächen beider Teile zunächst liegenden Flüssigkeitsschichten und für die Bestimmung der Reibung zwischen festem Körper und Flüssigkeit die der Arbeitsfläche des einen Teiles zunächst liegende Flüssigkeitssehichte von den entsprechenden Teilen so mitnehmen lässt,
dass diese Flüssigkeitssehichte mit diesem Teil gewissermassen einen einzigen Umdrehungskörper bildet.