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MACHINE POUR L'ESSAI DE LA RESISTANCE A L'USURE PAR FROTTEMENT ET POUR LA
MESURE DES FORCES DE FROTTEMENT DE MATERIAUX DIVERS.
L'invention a pour objet une machine permettant de mesurer la ré- sistance à l'usure de tous matériaux notamment des tissus, papiers, cuirs, métaux, matières plastiques ou agglomérés, caoutchouc, fils de natures diver- ses, textiles et autres, et de comparer entre eux ces divers matériaux en ce qui concerne les forces de frottement qui se développent à leur contact, sta- tiquement ou dynamiquement, dans des conditions diverses de température, d'é- tat hygrométrique de pression, de lubrification, d'état de surface.
Cette-machine permet de plus de comparer entre eux les différente produits de lubrification dans des conditions diverses de température et de pression et compte tenu de la nature et de l'état des surfaces frottantes.
Elle permet enfin de mesurer la résistance au frottement des tein- tures, apprêts, peintures, enductions et, d'une fagon générale, de toutes ma- tières et de tous produits employés pour imprégner ou recouvrir toutes sortes de matériaux.
Selon l'invention, la machine pour l'essai de la résistance à l'u- sure par frottement, et pour la mesure des forces de frottement de matériaux divers, est caractérisée par le fait qu'elle comprend en combinaison, un pla- teau rotatif ayant une surface plane de révolution perpendiculaire à son axe de rotation, et des disques rotatifs ayant chacun une surface plane parallèle à la surface plane du plateau, ce 'dernier et les; disques portant respective- ment soit le matériau à essayer, soit une matière frottante.
Le plateau et les disques sont disposés pour pouvoir être enlevés instantanément de façon à recueillir périodiquement les déchets d'abrasion en vue de peser ceux-ci et obtenir ainsi la courbe d'usure progressive du ma- tériau expérimenté, en fonction du temps ou,du nombre de tours de la machine.
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L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à. des modes de réalisations donnés à titre d'exemples et repré- sentés sur les dessins.
La fig. 1 est une coupe verticale d'une machine selon l'inven- tion, par un plan passant par l'axe du plateau.
La fig. 2 est une vue en plan d'une variante de réalisation de la machine,montrant les positions relatives des disques et du plateau.
La fig. 3 représente schématiquement une variante de réalisa- tion du dispositif de fixation du matériau à essayer, sur le plateau de la machine.
La fig. 4 est une coupe du dispositif de liaison d'un disque et de son axe.
Les fig. 5 & 6 représentent des variantes de mise en place de fils à essayer sur les disques de la machine.
Les fig. 7 & 8 représentent, en coupe verticale par un plan pas- sant par l'axe du plateau, des variantes de réalisation d'une machine selon l'invention.
La fig. 9 est une coupe analogue à celles représentées sur les fig. 7 et 8 d'une autre variante de réalisation, comportant un carter étan- che.
Les fig. 10 et 11 représentent schématiquement des dispositifs de mesure des forces de 'frottement.
La machine représentée en coupe sur la fig, 1 se compose d'un certain nombre de disques abrasifs rotatifs horizontaux 1, placés au même ni- veau et dont les axes de rotation,verticaux, sont équidistants sur une même circonférence. La partie abrasive des disques est sur la face supérieure de ceux-ci. Tous les disques tournent dans le même sens (celui des aiguilles d'un montre par exemple, comme indiqué par les flèches sur la fig. I). Un plateau horizontal 2 pouvant tourner librement autour d'un axe vertical cen- tral s'appuie par son poids sur les disques abrasifs 1. Le matériau à user 3 (tissu, papier,...) est fixé à la partie inférieure du plateau 2 de façon à porter sur les disques abrasifs 1.
Les disques abrasifs 1 et le plateau 2 ont respectivement les pro- fils tracés en coupe sur la fig. 1 étant entendu que ces profils peuvent ê- tre plus ou moins différents selon le type d'abrasif que l'on emploie et le matériau que l'on soumet habituellement à l'essai. L'important dans tous les cas est de bien délimiter les surfaces de portage qui doivent par ailleurs être rigoureusement planes. Ceci est obtenu avec le profil indiqué sur le dessin, déterminé par l'expérience quand l'abrasif se présente sous forme de' toile ou de papier abrasif, et le matériau à user sous forme de tissu, ou analogue.
Selon l'invention, ce profil a préférablement une forme trapézoï- dale ; cette forme permet en effet de disposer facilement l'abrasif ou le ma- tériauà user, sans provoquer sur les bords ni cassures,ni aspérités qui faus- sent les résultats des essais; toutefois, quand le matériau à user est rigide (cuir, carton,...) la face inférieure du plateau 2 est plane. Ce plateau por- te une tige 4 qui permet de le saisir facilement, et qui sert aussi, le cas échéant, lors de la mesure des forces de frottement, ainsi qu'il sera indiqué par la suite. Un disque circulaire 5 porte une tige filetée 6 terminée en pointe, qui traverse le disque 2 en son centre. Sur la tige filetée'6 vieht ' se visser la tige 4.
Du côté opposé à la tige filetée 6 par rapport au disque 5, est fixé un axe 7 terminé en pointe, qui sert d'axe de rotation au plateau 2 et qui vient se loger dans une tige 8 dont la partie supérieure est évidée cylindriquement à cet effet. Un .jeu vertical suffisant est ménagé entre l'ex- trémité de l'axe 7 et le fond de son logement, de façon à ne pas gêner lé por- tage libre du plateau 2 sur les disques abrasifs 1.
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La partie inférieure de chaque disque abrasif possède, en son centre, un évidement formant chape, de section polygonale, carrée par exem- ple. Dans cette chape vient s'engager, avec un certain jeu, la tête à sec- tion polygonale, carrée par exemple, de l'axe d'entrainement 9, dont l'extre- mité supérieure a une forme arrondie. Ces dispositions donnent à chaque dis- que abrasif une certaine liberté d'oscillation sur la tête de son axe d'en- traînement, ce qui assure un excellent portage du plateau 2 sur l'ensemble des surfaces abrasives. Les axes 9 sont entraînés par un moteur 10 par l'in- termédiaire d'un système d'engrenages 11 et 12, ou par tout autre système mécanique équivalent.
La fixation du tissu (par exemple) sur la partie in- férieure du plateau 2 est obtenue de la façon suivante :
Une couronne circulaire 13 est munie de place en place, de vis pointues soudées (par exemple) sur elle, et réparties régulièrement sur son pourtour. Ces vis s'engagent dans des trous correspondants du platreau 2, a- près avoir traversé le tissu à expérimenter, celui-ci est serré convenable- ment sur sa périphérie, entre la couronne 13 et le plateau 2 grâce à des écrous à oreilles 14.
La partie centrale du tissu est maintenue contre le plateau 2 par le disque 5 et la vis pointue 6 traversant le tissu et le plateau. La partie du tissu soumise à l'usure, se présente donc comme une surface en re- lief dont la forme est celle d'une couronne circulaire. Dans certains cas et afin d'éviter tout glissement local du matériau à user sur le plateau 2, il est prévu, selon l'invention, que la surface en forme de couronne de ce plateau est striée ou recouverte d'un matériau à coefficient de frottement élevé, tel qu'une feuille de caoutchouc, ou une toile abrasive par exemple.
La fixation de l'abrasif sur les disques 1, s'il se présente, comme il est habituel, sous la forme de toile ou de papier abrasif, est obtenue d'une fa- çon analogue à celle du tissu sur le plateau 2, à l'aide de couronnes circu- laires 15 sur lesquelles sont soudées des vis pointues 16, qui regoivent des écrous à oreilles 17.
Les surfaces abrasives peuvent éventuellement être constituées par les faces supérieures des disques 1, eux-mêmes striés, à cet effet, ou encore les disques 1 peuvent être constitués par des matériaux abrasifs tels que des,pierres au carborandum, ou enfin, le matériau abrasif peut être de même nature que celui qui est soumis à l'essai.
L'ensemble du mécanisme est enfermé dans un carter 18 cylindrique par exemple, fermé à sa partie supérieure par un couvercle 19, qui peut être une simple plaque percée en son centre, d'un trou pour le passage de la tige 4. Si pour certains essais, l'appareil doit être rendu plus ou moins étanche le couvercle est alors constitué de fagon à recevoir un joint d'étanchéité et à couvrir entièrement la tige 4.
La machine, selon l'invention, peut de plus, être complétée en- tre autres, par un compteur de tours, un variateur de vitesse et un indicateur de vitesse de rotation.
Elle peut comporter un dispositif présélecteur d'un modèle connu, provoquant son arrêt automatique au bout d'un temps ou d'un nombre de tours déterminé.
La machine qui vient d'être décrite, fonctionne de la façon sui- vante :
Le moteur 10 étant en marche, les disques 1 tournent tous dans le même sens et il y a frottement entre la couronne en relief du plateau 2 et les disques 1. Les forces de frottement ont tendance, les unes à entrainer le plateau dans le même sens que les disques, les autres à l'entraîner en sens contraires., Dans le cas de la figure, les premières forces de frottement sont supérieures aux secondes et le plateau est entraîné dans le même sens que les disques 1. Du fait de ce mouvement d'entraînement du plateau libre 2, à chaque tour de ce plateau la totalité de la surface à user passe sur l'ensem- ble des disques 1.
Les déchets d'usure sont chassés immédiatement par la force
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centrifuge créée par la rotation des disques, et se réunissent sur un fond intermédiaire 20 du carter, où il est facile de les recueillir périodique- ment pour les peser. L'un des avantages de l'appareil, selon l'invention, est d'ailleurs de pouvoir enlever instantanément le plateau 2 et les disques 1 pour recueillir ces déchets.
La pression exercée par le plateau 2 sur les disques abrasifs 1 peut être réglée à la valeur voulue, soit par le seul poids du plateau, soit en surchargeant celui-ci de poids auxiliaires, qui ont de préférence', la' forme de disques percés d'un trou en leur centre, de façon à pouvoir les enfiler sur la tige 4. On a supposé, dans ce qui précède, que le matériau à user é- tait fixé à la partie inférieure du plateau 2, e.t l'abrasif à la partie supé rieure des disques 1, selon l'invention la disposition inverse est également possible, et l'abrasif peut être fixé à la partie inférieure du plateau 2, alors que le matériau à user peut être fixé à la partie supérieure des dis- que s 1.
On a supposé également, dans le cas de la fig, 1, que la partie en relief du plateau 2, qui se présente sous forme de couronne circulaire, avait une largeur égale au diamètre de la partie en relief des disques 1 qui se présente sous forme de cercle, on a supposé également, que les axes rotatifs des disques 1 étaient disposés sur la circonférence moyenne de la couronne en relief du plateau 2.
Selon l'invention, il y a intérêt très sou- vent, à employer une disposition plus dissymétrique, analogue par exemple, à celle représentée fig. 2 : les disques abrasifs 1, au nombre de trois, sont ici répartis sur une même circonférence mais le rayon de cette circonférence est inférieur au rayon moyen de la couronne 21 à user; de plus, le diamètre de la surface circulaire abrasive est augmenté de fagon que cette surface déborde à l'extérieur, et surtout à l'intérieur de la couronne; cette dispo- sition assure une rotation plus rapide du plateau 2 et une élimination encore meilleure des déchets; elle donne aussi une usure plus homogène dans certains cas.
La figure 3 représente une variante du dispositif de fixation du matériau à user sur le plateau 2. La couronne de fixation 13 ne porte plus de vis pointues, mais sa section est en forme d'équerre, c'est-à-dire qu'el- le comporte une partie cylindrique qui entoure la périphérie du plateau 2 et dépasse en hauteur la face supérieure de ce plateau. Le bord supérieur de cet- te partie cylindrique est renforcé vers l'extérieur et porte de place en pla- ce des crochets pivotants 22, de la forme indiquée sur la figure, qui se ra- battent dans le sens de la flèche 23, pour la mise en place de la couronne 13, et en sens contraire pour prendre appui sur le plateau 2 et assurer ainsi le serrage du matériau à user.
La fig. 4 représente une variante de montage des disques 1, sur leurs axes 9. Le portage se fait sur rotule et l'entrainement est obtenu au moyen de broches 24 passant par le centre de pivotement du disque sur sa ro- tule, et s'engageant dans des fentes 25 dé la partie inférieure, en forme de tube cylindrique, du disque 1.
Les figures 5 et 6 sont relatives à des dispositions adoptées, selon l'invention, en vue de l'essai de résistance à l'usure de matériaux se présentant sous forme de fils. Dans le cas de la fig. 5 le fil 26 est enrou- lé en spires, en principe jointives, sur un élément plat 27 à trois branches par exemple, découpé dans du carton mince ou un matériau équivalent. De tels éléments sont ensuite montés sur les disques 1 à la place de l'abrasif habi- tuel. L'abrasif est alors disposé sur le plateau 2. La fig. 6 montre une dis- position selon laquelle le fil 26 est passé en points de couture et suivant des circonférences concentriques, sur un élément circulaire 28 qui peut être en carton, en toile suffisamment rigide, ou en tout autre matériau équivalent.
Le montage se fait comme à l'habitude, sur le plateau 2, ou inversement, sur les disques 1.
Les figures 7 et 8 représentent des variantes de réalisation dans le mécanisme d'entraînement en rotation des disques abrasifs 1 et du plateau
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2, ces deux variantes étant citées à titre d'exemples. On conçoit que de mul- tiples combinaisons sont possibles, que le plateau 2 soit entraîne librement. comme il a été dit précédemment, ou par un mouvement forcé, ou même qu'il soit maintenu immobile ;
demême les axes des disques 1 peuvent recevoir un mouvement d'entraînement circulaire en même temps que de rotation sur eux-mê- mes
Selon la figure 7 le plateau circulaire denté 29, commandé par un pignon 30 lié au moteur, entraine autour d'un axe central 31 les disques abra- sifs 1 qui tournent en même temps sur eux-mêmes, des pignons 32 solidaires des axes des disques 1 roulant sur un pignon central fixe 33.
Dans la disposition représentée sur la fig. 8 les axes des dis- ques abrasifs 1 tournent seulement sur eux-mêmes; d'autre part, le plateau
2 est entraîné à mouvement forcé dans le même sens qu'eux par un axe central
34. A cet effet, cet axe 34 se termine par exemple par une tête polygonale
35 (carrée sur la figure); qui vient se loger dans le trou central, de même section, du plateau 2. Grâce aux pignons intermédiaires 36, la rotation du plateau 2 et celle des disques, se font dans le même sens.
Enfin une variante particulièrement intéressante consiste à in- verser les dispositions de la figure 1, le plateau 2 étant entraîné à mou- vement forcé par le moteur et les disques abrasifs 1 étant montés libres, le plateau 2 pouvant par ailleurs être disposé sur les disques 1, ou au dessous.
La figure 9 représente un exemple de carter étanche pour la par- tie supérieure de la machine, nécessaire dans le cas d'essais spéciaux. Des tuyauteries 37 et 38 permettent d'établir un courant de gaz ou de liquide, ou de faire éventuellement le vide.
La figure 10 indique schématiquement comment peut être prévue la machine pour mesurer les forces de frottement. Une poulie 39 est montée sur la tige 4 du plateau 2, et on mesure le couple exercé sur cette poulie, quand la machine est en rotation, au moyen d'une balance 40 ou d'Un ressort, relié à la poulie 39 par un fil souple 41.
La figure 11 indique enfin une variante de réalisation du dispo- sitif précédent. Le mouvement est communiqué à un plateau circulaire 42 qui porte les disques abrasifs 1 et qui tourne autour de l'axe central. Les dis- ques abrasifs 1 tournent sur eux-mêmes par frottement sur le matériau à l'es- sai, fixé à la partie inférieure du plateau 2, et l'axe 4 de ce plateau por- te une poulie 43 reliée à un dynamomètre 44.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée par les modes de réa- lisation qui viennent d'être décrits en se référant aux dessins, ceux-ci peu- vent subir des modifications de détails sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1) Machine pour l'essai de la résistance à l'usure par frottement, et pour la mesure des forces de frottement de matériaux divers, caractérisée par le fait qu'elle comprend en combinaison, un plateau rotatif ayant une sur- face plane de révolution perpendiculaire à son axe de rotation, et des disques rotatifs ayant chacun une surface plane parallèle à la surface plane du pla- teau, ce dernier et les disques portant respectivement soit le matériau à es- sayer, soit une matière frottante.
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MACHINE FOR TESTING THE RESISTANCE TO FRICTION WEAR AND FOR
MEASUREMENT OF FRICTION FORCES OF VARIOUS MATERIALS.
The subject of the invention is a machine making it possible to measure the resistance to wear of all materials, in particular fabrics, papers, leathers, metals, plastics or agglomerates, rubber, threads of various kinds, textiles and others, and to compare these various materials with each other with regard to the frictional forces which develop in contact with them, statically or dynamically, under various conditions of temperature, of hygrometric state of pressure, of lubrication, of surface condition.
This machine also makes it possible to compare the different lubrication products with each other under various temperature and pressure conditions and taking into account the nature and state of the friction surfaces.
Finally, it makes it possible to measure the resistance to friction of stains, primers, paints, coatings and, in general, of all materials and of all products used to impregnate or cover all kinds of materials.
According to the invention, the machine for testing the resistance to frictional wear, and for measuring the frictional forces of various materials, is characterized by the fact that it comprises in combination, a plate. rotating water having a planar surface of revolution perpendicular to its axis of rotation, and rotating disks each having a planar surface parallel to the planar surface of the platen, the latter and the; discs carrying respectively either the material to be tested or a rubbing material.
The plate and the discs are arranged so as to be able to be removed instantaneously so as to periodically collect the abrasion waste with a view to weighing them and thus obtain the progressive wear curve of the material tested, as a function of time or, the number of revolutions of the machine.
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The invention will now be described in more detail with reference to. embodiments given by way of example and shown in the drawings.
Fig. 1 is a vertical section of a machine according to the invention, by a plane passing through the axis of the plate.
Fig. 2 is a plan view of an alternative embodiment of the machine, showing the relative positions of the discs and the platen.
Fig. 3 schematically represents an alternative embodiment of the device for fixing the material to be tested, on the plate of the machine.
Fig. 4 is a section through the device for connecting a disc and its axis.
Figs. 5 & 6 represent variants of thread placement to be tested on the machine discs.
Figs. 7 & 8 show, in vertical section through a plane passing through the axis of the plate, variant embodiments of a machine according to the invention.
Fig. 9 is a section similar to those shown in FIGS. 7 and 8 of another variant embodiment, comprising a sealed casing.
Figs. 10 and 11 schematically show devices for measuring frictional forces.
The machine shown in section in FIG. 1 consists of a certain number of horizontal rotating abrasive discs 1, placed at the same level and whose vertical axes of rotation are equidistant on the same circumference. The abrasive part of the discs is on the upper face of them. All the discs rotate in the same direction (clockwise, for example, as indicated by the arrows in fig. I). A horizontal plate 2 which can rotate freely around a central vertical axis is supported by its weight on the abrasive discs 1. The material to be worn 3 (fabric, paper, etc.) is fixed to the lower part of the plate 2 so as to bear on the abrasive discs 1.
The abrasive discs 1 and the plate 2 respectively have the profiles drawn in section in fig. 1 it being understood that these profiles may be more or less different depending on the type of abrasive which is used and the material which is usually subjected to the test. The important thing in all cases is to clearly delimit the carrying surfaces which must also be strictly flat. This is achieved with the profile shown in the drawing, determined by experience when the abrasive is in the form of a cloth or sandpaper, and the material to be worn in the form of cloth, or the like.
According to the invention, this profile preferably has a trapezoidal shape; this shape makes it possible to easily dispose of the abrasive or the material to be worn, without causing on the edges any breaks or roughness which falsify the results of the tests; however, when the material to be worn is rigid (leather, cardboard, etc.) the underside of the plate 2 is flat. This plate carries a rod 4 which allows it to be easily grasped, and which also serves, where appropriate, during the measurement of the friction forces, as will be indicated below. A circular disc 5 carries a threaded rod 6 ending in a point, which passes through the disc 2 at its center. Screw the rod 4 onto the threaded rod '6 vieht'.
On the side opposite to the threaded rod 6 relative to the disc 5, is fixed an axis 7 terminated in a point, which serves as an axis of rotation for the plate 2 and which is housed in a rod 8 whose upper part is cylindrically hollowed out. this effect. A sufficient vertical clearance is provided between the end of the axis 7 and the bottom of its housing, so as not to hinder the free bearing of the plate 2 on the abrasive discs 1.
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The lower part of each abrasive disc has, in its center, a recess forming a yoke, of polygonal section, square for example. In this yoke engages, with a certain clearance, the head with a polygonal, square section for example, of the drive shaft 9, the upper end of which has a rounded shape. These arrangements give each abrasive disc a certain freedom of oscillation on the head of its drive shaft, which ensures excellent bearing of the plate 2 on all the abrasive surfaces. The axes 9 are driven by a motor 10 by means of a system of gears 11 and 12, or by any other equivalent mechanical system.
The fixing of the fabric (for example) on the lower part of the plate 2 is obtained as follows:
A circular crown 13 is provided with place in place, pointed screws welded (for example) on it, and distributed regularly around its perimeter. These screws engage in the corresponding holes of the plate 2, after having passed through the tissue to be tested, the latter is suitably tightened on its periphery, between the crown 13 and the plate 2 using wing nuts 14 .
The central part of the fabric is held against the tray 2 by the disc 5 and the pointed screw 6 passing through the fabric and the tray. The part of the fabric subjected to wear is therefore presented as a raised surface, the shape of which is that of a circular crown. In certain cases and in order to avoid any local sliding of the material to be worn on the plate 2, provision is made, according to the invention, for the crown-shaped surface of this plate to be ridged or covered with a material having a coefficient of high friction, such as a rubber sheet, or an abrasive cloth for example.
The fixing of the abrasive on the discs 1, if it is presented, as is usual, in the form of cloth or abrasive paper, is obtained in a manner analogous to that of the fabric on the plate 2, by means of circular crowns 15 to which pointed screws 16 are welded, which receive wing nuts 17.
The abrasive surfaces can optionally be formed by the upper faces of the discs 1, themselves striated, for this purpose, or the discs 1 can be constituted by abrasive materials such as, carborandum stones, or finally, the abrasive material. may be of the same nature as that which is tested.
The entire mechanism is enclosed in a cylindrical casing 18 for example, closed at its upper part by a cover 19, which may be a simple plate pierced in its center, with a hole for the passage of the rod 4. If for certain tests, the device must be made more or less waterproof; the cover is then formed so as to receive a seal and to completely cover the rod 4.
The machine, according to the invention, can moreover be completed, among others, by a revolution counter, a speed variator and a speed indicator.
It may include a preselector device of a known model, causing it to stop automatically after a determined time or number of revolutions.
The machine which has just been described operates as follows:
With the engine 10 running, the discs 1 all rotate in the same direction and there is friction between the raised crown of the plate 2 and the discs 1. The friction forces tend, some to cause the plate in the same direction that the discs, the others to drive it in opposite directions., In the case of the figure, the first friction forces are greater than the seconds and the plate is driven in the same direction as the discs 1. Due to this drive movement of the free plate 2, at each turn of this plate the entire surface to be worn passes over all the discs 1.
Wear waste is forced out immediately
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centrifugal created by the rotation of the discs, and meet on an intermediate bottom 20 of the casing, where it is easy to collect them periodically for weighing. One of the advantages of the device, according to the invention, is moreover to be able to instantly remove the plate 2 and the discs 1 to collect this waste.
The pressure exerted by the plate 2 on the abrasive discs 1 can be adjusted to the desired value, either by the sole weight of the plate, or by overloading it with auxiliary weights, which preferably have the shape of drilled discs. with a hole in their center, so that they can be threaded onto the rod 4. It has been assumed, in the foregoing, that the material to be worn was fixed to the lower part of the plate 2, and the abrasive to the upper part of the discs 1, according to the invention the reverse arrangement is also possible, and the abrasive can be fixed to the lower part of the plate 2, while the material to be worn can be fixed to the upper part of the discs. that s 1.
It has also been assumed, in the case of FIG, 1, that the raised part of the plate 2, which is in the form of a circular ring, had a width equal to the diameter of the raised part of the discs 1 which is presented under shape of a circle, it was also assumed that the rotary axes of the discs 1 were arranged on the average circumference of the crown in relief of the plate 2.
According to the invention, there is often an advantage in employing a more asymmetrical arrangement, similar for example to that shown in FIG. 2: the abrasive discs 1, three in number, are here distributed over the same circumference but the radius of this circumference is less than the average radius of the crown 21 to be worn; in addition, the diameter of the circular abrasive surface is increased so that this surface overflows to the outside, and especially inside the crown; this arrangement ensures faster rotation of the plate 2 and even better elimination of waste; it also gives more even wear in some cases.
FIG. 3 represents a variant of the device for fixing the material to be worn on the plate 2. The fixing ring 13 no longer bears pointed screws, but its section is square-shaped, that is to say that It comprises a cylindrical part which surrounds the periphery of the plate 2 and exceeds in height the upper face of this plate. The upper edge of this cylindrical part is reinforced towards the outside and door from place in place of the pivoting hooks 22, of the shape shown in the figure, which hinge in the direction of arrow 23, to the positioning of the crown 13, and in the opposite direction to rest on the plate 2 and thus ensure the clamping of the material to be worn.
Fig. 4 shows a variant of the mounting of the discs 1, on their axes 9. The bearing is carried out on a ball joint and the drive is obtained by means of pins 24 passing through the pivoting center of the disc on its pivot, and engaging. in slots 25 in the lower part, in the form of a cylindrical tube, of the disc 1.
FIGS. 5 and 6 relate to arrangements adopted, according to the invention, with a view to testing the resistance to wear of materials in the form of wires. In the case of fig. 5 the wire 26 is wound in turns, in principle contiguous, on a flat element 27 with three branches for example, cut from thin cardboard or an equivalent material. Such elements are then mounted on the discs 1 in place of the usual abrasive. The abrasive is then placed on the plate 2. FIG. 6 shows an arrangement according to which the thread 26 is passed in stitches and following concentric circumferences, over a circular element 28 which may be of cardboard, of sufficiently rigid canvas, or of any other equivalent material.
The assembly is done as usual, on plate 2, or vice versa, on discs 1.
Figures 7 and 8 show variant embodiments in the drive mechanism in rotation of the abrasive discs 1 and of the plate
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2, these two variants being cited as examples. It will be understood that multiple combinations are possible, that the plate 2 is driven freely. as has been said previously, or by a forced movement, or even that it is kept motionless;
Likewise, the axes of the discs 1 can receive a circular drive movement at the same time as a rotation on themselves
According to FIG. 7, the toothed circular plate 29, controlled by a pinion 30 connected to the motor, drives around a central axis 31 the abrasive discs 1 which rotate at the same time on themselves, pinions 32 integral with the axes of the discs 1 rolling on a fixed central pinion 33.
In the arrangement shown in FIG. 8 the axes of the abrasive discs 1 turn only on themselves; on the other hand, the plateau
2 is forced to move in the same direction as them by a central axis
34. For this purpose, this axis 34 ends for example with a polygonal head
35 (square in the figure); which is housed in the central hole, of the same section, of the plate 2. Thanks to the intermediate gears 36, the rotation of the plate 2 and that of the discs are done in the same direction.
Finally, a particularly interesting variant consists in reversing the arrangements of FIG. 1, the plate 2 being driven in forced motion by the motor and the abrasive discs 1 being mounted free, the plate 2 being able moreover to be placed on the discs. 1, or below.
Figure 9 shows an example of a sealed casing for the upper part of the machine, required for special tests. Pipes 37 and 38 make it possible to establish a current of gas or liquid, or possibly to create a vacuum.
Figure 10 shows schematically how the machine can be provided for measuring frictional forces. A pulley 39 is mounted on the rod 4 of the plate 2, and the torque exerted on this pulley, when the machine is rotating, is measured by means of a balance 40 or of a spring, connected to the pulley 39 by a flexible wire 41.
FIG. 11 finally indicates an alternative embodiment of the preceding device. The movement is communicated to a circular plate 42 which carries the abrasive discs 1 and which rotates around the central axis. The abrasive discs 1 turn on themselves by friction on the material under test, fixed to the lower part of the plate 2, and the axis 4 of this plate carries a pulley 43 connected to a dynamometer 44.
Of course, the invention is not limited by the embodiments which have just been described with reference to the drawings, these can undergo modifications of details without departing from the scope of the invention.
CLAIMS.
1) Machine for testing the resistance to frictional wear, and for measuring the frictional forces of various materials, characterized by the fact that it comprises in combination, a rotating plate having a flat surface of revolution perpendicular to its axis of rotation, and rotating discs each having a flat surface parallel to the flat surface of the plate, the latter and the discs carrying respectively either the material to be tested or a rubbing material.