JPH0320639A - 摩擦、摩耗試験方法並びに摩擦、摩耗試験装置 - Google Patents
摩擦、摩耗試験方法並びに摩擦、摩耗試験装置Info
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- JPH0320639A JPH0320639A JP15527789A JP15527789A JPH0320639A JP H0320639 A JPH0320639 A JP H0320639A JP 15527789 A JP15527789 A JP 15527789A JP 15527789 A JP15527789 A JP 15527789A JP H0320639 A JPH0320639 A JP H0320639A
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- friction
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は摩擦、摩耗試験方法並びにその試験に使用す
る摩擦、摩耗試験装置に関する。
る摩擦、摩耗試験装置に関する。
一般に、ディスク等の摩擦力の測定は、第５図に示すよ
うに、ディスク１をターンテーブル２上に固定して駆動
モータ３で回転させ、調整ステージ１２で支持されたバ
ランスアーム１３の先端に固定板１４および支持軸工５
を介して取りつけられた接触先端が球面状の摺動子９を
、固定板１４上に乗載した分銅工６で一定荷重を加えな
がらディスク１の表面に摺接させて、摺動子９に働く摩
擦力をバランスアームｌ３に取りつけた摩擦力検出器１
７で検出し、増幅器１８を介して記録計ｌ９に記録する
か（新東科学社製フロッピーディスク摩擦抵抗測定機、
ＨＥ ｒＤＯＮ−２ １） 、あるいは、バランスアー
ム１３に取りつけた摩擦力検出器ｌ７に代えて、ターン
テーブル２と駆動モータ３との間の回転軸４にトルク検
出器を取りつけて、摩擦トルクから摩擦抵抗を測定する
（新菜化学社製フロッピーディスク摩擦抵抗測定機、Ｈ
ＥＩＤＯＮ−２０）などの方法で行われている。
うに、ディスク１をターンテーブル２上に固定して駆動
モータ３で回転させ、調整ステージ１２で支持されたバ
ランスアーム１３の先端に固定板１４および支持軸工５
を介して取りつけられた接触先端が球面状の摺動子９を
、固定板１４上に乗載した分銅工６で一定荷重を加えな
がらディスク１の表面に摺接させて、摺動子９に働く摩
擦力をバランスアームｌ３に取りつけた摩擦力検出器１
７で検出し、増幅器１８を介して記録計ｌ９に記録する
か（新東科学社製フロッピーディスク摩擦抵抗測定機、
ＨＥ ｒＤＯＮ−２ １） 、あるいは、バランスアー
ム１３に取りつけた摩擦力検出器ｌ７に代えて、ターン
テーブル２と駆動モータ３との間の回転軸４にトルク検
出器を取りつけて、摩擦トルクから摩擦抵抗を測定する
（新菜化学社製フロッピーディスク摩擦抵抗測定機、Ｈ
ＥＩＤＯＮ−２０）などの方法で行われている。
ところが、これらの摩擦、摩耗試験においては、摺動子
の摩耗により試料と摺動子間の接触面積が徐々に変化し
、試料と摺動子間の接触圧力が変化するという問題があ
り、摺動子の摩耗量の経時変化を測定しようとすると、
接触圧力の減少により摩耗性が低下して、試料自身の摩
耗性に影響を及ぼし、摺動子の摩耗量の経時変化を正確
に測定することができないという難点がある。また、接
触圧力の変化が試料自身の摩耗性に影響を及ぼす結果、
試料自身の摩耗性の変化も正確に測定することができな
いという難点がある。
の摩耗により試料と摺動子間の接触面積が徐々に変化し
、試料と摺動子間の接触圧力が変化するという問題があ
り、摺動子の摩耗量の経時変化を測定しようとすると、
接触圧力の減少により摩耗性が低下して、試料自身の摩
耗性に影響を及ぼし、摺動子の摩耗量の経時変化を正確
に測定することができないという難点がある。また、接
触圧力の変化が試料自身の摩耗性に影響を及ぼす結果、
試料自身の摩耗性の変化も正確に測定することができな
いという難点がある。
〔諜題を解決するための手段］
この発明はかかる欠点を改善するため種々検討を行った
結果なされたもので、回転する試料面に対し、接触先端
を球面にした摺動子を、摺動子の摩耗に応じて摺動子へ
の印加荷重を変化させながら加圧摺動させ、試料面と摺
動子間の圧力を一定に制御して、摺動摩擦力および摺動
子の摩耗を測定することによって、接触圧力の低下によ
る摩耗性低下を防止し、試料自身の摩耗性への影響をな
くして、摺動子の摩耗量の経時変化が正確に測定できる
ようにしたものであるウまた、試料自身の摩耗性への影
響を除去することにより、試料自身の摩耗性の変化を正
確に測定できるようにしたものである。
結果なされたもので、回転する試料面に対し、接触先端
を球面にした摺動子を、摺動子の摩耗に応じて摺動子へ
の印加荷重を変化させながら加圧摺動させ、試料面と摺
動子間の圧力を一定に制御して、摺動摩擦力および摺動
子の摩耗を測定することによって、接触圧力の低下によ
る摩耗性低下を防止し、試料自身の摩耗性への影響をな
くして、摺動子の摩耗量の経時変化が正確に測定できる
ようにしたものであるウまた、試料自身の摩耗性への影
響を除去することにより、試料自身の摩耗性の変化を正
確に測定できるようにしたものである。
以下、この発明の摩擦、摩耗試験装置の一実施例を示す
第１図に基づいて説明する。
第１図に基づいて説明する。
第１図において、１はフロッピーディスク、２は下方の
駆動モータ３に回転軸４を介して連動連結されたターン
テーブルであって、フロッピーディスクｌはこのターン
テーブル２上に固定され、モータ３の駆動によってター
ンテーブル２とともに所定の速度で回転される。
駆動モータ３に回転軸４を介して連動連結されたターン
テーブルであって、フロッピーディスクｌはこのターン
テーブル２上に固定され、モータ３の駆動によってター
ンテーブル２とともに所定の速度で回転される。
５はバランスアームで、基台６上に立設された支持柱７
上に天秤状に揺動可能に支持され、基端を荷重発生部８
に接続し、先端の屈曲下端に接触先端を球面にした摺動
子９を取りつけて、フロッピーディスク１の表面に摺接
させている。
上に天秤状に揺動可能に支持され、基端を荷重発生部８
に接続し、先端の屈曲下端に接触先端を球面にした摺動
子９を取りつけて、フロッピーディスク１の表面に摺接
させている。
１０は荷重発生部日に接続された計測制御装置で、この
計測制御装置１０により荷重発生部８に負荷する荷重が
制御調整され、摺動子９に適宜の荷重が負荷される。
計測制御装置１０により荷重発生部８に負荷する荷重が
制御調整され、摺動子９に適宜の荷重が負荷される。
１１はバランスアーム５先端の下垂部に取りつげられた
作動トランスで、計測制御装置１０に接続され、バラン
スアーム５下端の摺動子９がフロンビーディスク１との
摺接で摩耗すると、この摩耗が作動トランス１１で検出
されて、計測制御装置１０に伝達される。
作動トランスで、計測制御装置１０に接続され、バラン
スアーム５下端の摺動子９がフロンビーディスク１との
摺接で摩耗すると、この摩耗が作動トランス１１で検出
されて、計測制御装置１０に伝達される。
ここで、作動トランス１１での検出は、第２図に示すよ
うに、摺動子９の摩耗を高さ方向の変位Ｘとして検出さ
れ、この変位量Ｘが計測制御装置１０に伝達される。そ
して、計測制御装置１０でこの変位量Ｘに基づいて摺動
子９の接触面積が算出され、荷重発生部８に負荷する荷
重が制御調整される。
うに、摺動子９の摩耗を高さ方向の変位Ｘとして検出さ
れ、この変位量Ｘが計測制御装置１０に伝達される。そ
して、計測制御装置１０でこの変位量Ｘに基づいて摺動
子９の接触面積が算出され、荷重発生部８に負荷する荷
重が制御調整される。
この計測制御装置１０における摺動子９の接触面積の算
出にあたっては、第２図に示すように、摺動子９の高さ
方向の変位Ｘが摺動子９の半径Ｒおよびｌに較べ充分小
さいと、ｘ−／！”／２Ｒとなり、また、摺動子９の接
触面積Ｓはπｌ２で表されることから、接触面積Ｓを高
さ方向の変位Ｘの関数として求め、この高さ方向の変位
Ｘの関数として求めた式 Ｓ＝πｌ２−２πＲｘ により算出されて、摺動子９の高さ方向の変位Ｘから接
触面積Ｓが求められる。
出にあたっては、第２図に示すように、摺動子９の高さ
方向の変位Ｘが摺動子９の半径Ｒおよびｌに較べ充分小
さいと、ｘ−／！”／２Ｒとなり、また、摺動子９の接
触面積Ｓはπｌ２で表されることから、接触面積Ｓを高
さ方向の変位Ｘの関数として求め、この高さ方向の変位
Ｘの関数として求めた式 Ｓ＝πｌ２−２πＲｘ により算出されて、摺動子９の高さ方向の変位Ｘから接
触面積Ｓが求められる。
従って、この接触面積Ｓに応じて荷重発生部８により摺
動子９に負荷する荷重を変化させれば、．摺動子９への
印加荷重を常に一定にすることができ、回転するフロッ
ピーディスク１に摺動子９を一定の圧力で加圧摺動させ
て、摺動摩擦力および摺動子９の摩耗を測定することが
できる。この荷重発生部８による摺動子９への負荷の調
整は、永久磁石とフォースコイルからなる荷重発生部８
のコイルに電流Ｉを流し、弐 Ｆ−２πｒｎＢＩ （但し、Ｆは電磁力、ｒはコイル半径、ｎはコイルの巻
数、Ｂは磁石の磁束密度である。）に示されるように、
コイル電流Ｉに比例した電磁力Ｆが発生することを利用
して、コイル電流Ｉを制御し、電磁力Ｆを発生させて行
われ、所定の負荷に調整される。
動子９に負荷する荷重を変化させれば、．摺動子９への
印加荷重を常に一定にすることができ、回転するフロッ
ピーディスク１に摺動子９を一定の圧力で加圧摺動させ
て、摺動摩擦力および摺動子９の摩耗を測定することが
できる。この荷重発生部８による摺動子９への負荷の調
整は、永久磁石とフォースコイルからなる荷重発生部８
のコイルに電流Ｉを流し、弐 Ｆ−２πｒｎＢＩ （但し、Ｆは電磁力、ｒはコイル半径、ｎはコイルの巻
数、Ｂは磁石の磁束密度である。）に示されるように、
コイル電流Ｉに比例した電磁力Ｆが発生することを利用
して、コイル電流Ｉを制御し、電磁力Ｆを発生させて行
われ、所定の負荷に調整される。
このように、摺動子９の摩耗が作動トランスｌ１で検出
されると、計測制御装置１０でこの高さ方向の変位ｌｘ
に基づいて摺動子９の接触面積が算出され、荷重発生部
８に負荷する荷重が制′４Ｂ調整されて、摺動子９への
印加荷重が調整される。
されると、計測制御装置１０でこの高さ方向の変位ｌｘ
に基づいて摺動子９の接触面積が算出され、荷重発生部
８に負荷する荷重が制′４Ｂ調整されて、摺動子９への
印加荷重が調整される。
しかして、フロッピーディスク１と摺動子９間の圧力が
常に一定に制御されて、摺動摩擦力および摺動子９の摩
耗が測定され、接触圧力の低下による摩耗性低下が防止
されて、摺動子９の摩耗量の経時変化が正確に測定され
、フロッピーディスク１自身の摩耗性の変化も正確に測
定される。
常に一定に制御されて、摺動摩擦力および摺動子９の摩
耗が測定され、接触圧力の低下による摩耗性低下が防止
されて、摺動子９の摩耗量の経時変化が正確に測定され
、フロッピーディスク１自身の摩耗性の変化も正確に測
定される。
なお、以上の実施例においては、フロッピーディスクを
試料として用いた場合について説明したが、フロッピー
ディスクなどの磁気記録媒体に限らず、エメリ〜紙、ラ
ッピングテーブ等も試料として使用される。また、摺動
子は接触先端が球面加工されているものであればよく、
たとえば、ルビー球、ガラスビーズ等の鉱物、テフロン
、ポリアセタール、塩化ビニル系樹脂等の高分子材料を
球面加工したものも用いることができる。
試料として用いた場合について説明したが、フロッピー
ディスクなどの磁気記録媒体に限らず、エメリ〜紙、ラ
ッピングテーブ等も試料として使用される。また、摺動
子は接触先端が球面加工されているものであればよく、
たとえば、ルビー球、ガラスビーズ等の鉱物、テフロン
、ポリアセタール、塩化ビニル系樹脂等の高分子材料を
球面加工したものも用いることができる。
この発明の摩擦、摩耗試験装置は、以上説明したように
構威され、以下第１図に示されたこの発明の摩擦、摩耗
試験装置を用いて、試料１に摺接させた摺動子９の摩耗
量の測定を行った。
構威され、以下第１図に示されたこの発明の摩擦、摩耗
試験装置を用いて、試料１に摺接させた摺動子９の摩耗
量の測定を行った。
試料１としては２種類のフロッピーディスクＡおよびＢ
を使用し、摺動子９としては直径が６．３５閣の鋼球を
用いた。また試験条件は、ターンテーブル２の回転数を
５００ｒｐｍとし、初期印可荷重２０ｇで、温度２０±
１゜Ｃ，湿度２０±５％ＲＨの条件下で、１０分間摺動
させた。
を使用し、摺動子９としては直径が６．３５閣の鋼球を
用いた。また試験条件は、ターンテーブル２の回転数を
５００ｒｐｍとし、初期印可荷重２０ｇで、温度２０±
１゜Ｃ，湿度２０±５％ＲＨの条件下で、１０分間摺動
させた。
第３図はこの摩耗試験の結果を、摺動子９の摩耗量と摺
動時間との関係図で表したもので、このグラフから２種
類のフロッピーディスクＡおよびＢと摺接する摺動子９
の摩耗量の経時変化の差が判別でき、さらに２種類のフ
ロッピーディスクＡとＢの摩耗特性に差があることがわ
かる。
動時間との関係図で表したもので、このグラフから２種
類のフロッピーディスクＡおよびＢと摺接する摺動子９
の摩耗量の経時変化の差が判別でき、さらに２種類のフ
ロッピーディスクＡとＢの摩耗特性に差があることがわ
かる。
また、この発明の摩擦、摩耗試験装置による摩耗試験と
比較するため、第５図に示す従来の摩擦、摩耗試験装置
を使用し、前記と同じ条件で２種類のフロッピーディス
クＡおよびＢと摺接する摺動子９の摩耗量を測定した。
比較するため、第５図に示す従来の摩擦、摩耗試験装置
を使用し、前記と同じ条件で２種類のフロッピーディス
クＡおよびＢと摺接する摺動子９の摩耗量を測定した。
第４図はこの摩耗試験の結果を、摺動子９の摩耗量と摺
動時間との関係図で表したもので、このグラフから従来
の摩擦、摩耗試験装置を使用した場合は、２種類のフロ
ッピーディスクＡおよびＢと摺接する摺動子９の摩耗量
の経時変化の差がなく、２種類のフロッピーディスクＡ
とＢの摩耗特性に差がみられない。
動時間との関係図で表したもので、このグラフから従来
の摩擦、摩耗試験装置を使用した場合は、２種類のフロ
ッピーディスクＡおよびＢと摺接する摺動子９の摩耗量
の経時変化の差がなく、２種類のフロッピーディスクＡ
とＢの摩耗特性に差がみられない。
しかして、従来の摩擦、摩耗試験においては、摺動子９
の摩耗量の経時変化を正確に測定することができず、フ
ロッピーディスクＡとＢの摩耗特性の違いを判別するこ
とができない。
の摩耗量の経時変化を正確に測定することができず、フ
ロッピーディスクＡとＢの摩耗特性の違いを判別するこ
とができない。
〔発明の効果］
以上説明したように、この発明における摩擦、摩耗試験
方法およびこの試験に使用する装置によれば、回転する
試料面に対し、接触先端を球面にした摺動子を、摺動子
の摩耗に応じて摺動子への印加荷重を変化させながら加
圧摺動させ、試料面と摺動子間の圧力を一定に制御して
、摺動摩擦力および摺動子の摩耗を測定しているため、
接触圧力の低下による摩耗性低下の影響を受けることな
く、試料自身の摩耗性を正確に評価することができ、ま
た摺動子の摩耗を正確に測定することができる。
方法およびこの試験に使用する装置によれば、回転する
試料面に対し、接触先端を球面にした摺動子を、摺動子
の摩耗に応じて摺動子への印加荷重を変化させながら加
圧摺動させ、試料面と摺動子間の圧力を一定に制御して
、摺動摩擦力および摺動子の摩耗を測定しているため、
接触圧力の低下による摩耗性低下の影響を受けることな
く、試料自身の摩耗性を正確に評価することができ、ま
た摺動子の摩耗を正確に測定することができる。
第１図はこの発明の摩擦、摩耗試験装置の一実施例を示
す概略図、第２図は摺動子の高さ方向の変位から接触面
積を算出する方法の説明図、第３図はこの発明の試験方
法で試験した摺動子の摩耗量と摺動時間との関係図、第
４図は従来の試験方法で試験した摺動子の摩耗量と摺動
時間との関係図、第５図は従来の摩擦、摩耗試験装置の
概略図である。 １・・・フロッピーディスク（試料）、２・・・ターン
テーブル、３・・・駆動モータ、４・・・回転軸、５・
・・ハランスアーム、６・・・基台、７・・・支持柱、
８・・・荷重発生部、９・・・摺動子、１０・・・計測
制御装置、１ｌ・・・作動トランス
す概略図、第２図は摺動子の高さ方向の変位から接触面
積を算出する方法の説明図、第３図はこの発明の試験方
法で試験した摺動子の摩耗量と摺動時間との関係図、第
４図は従来の試験方法で試験した摺動子の摩耗量と摺動
時間との関係図、第５図は従来の摩擦、摩耗試験装置の
概略図である。 １・・・フロッピーディスク（試料）、２・・・ターン
テーブル、３・・・駆動モータ、４・・・回転軸、５・
・・ハランスアーム、６・・・基台、７・・・支持柱、
８・・・荷重発生部、９・・・摺動子、１０・・・計測
制御装置、１ｌ・・・作動トランス
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回転する試料面に対し、接触先端を球面にした摺動
子を、摺動子の摩耗に応じて摺動子への印加荷重を変化
させながら加圧摺動させ、試料面と摺動子間の圧力を一
定に制御して、摺動摩擦力および摺動子の摩耗を測定す
ることを特徴とする摩擦、摩耗試験方法 ２、試料を保持し回転させる試料の保持回転機構と摺動
子の加圧摺動機構とを備え、回転する試料面に、接触先
端を球面にした摺動子を加圧摺動させて摺動摩擦力およ
び摺動子の摩耗を測定する摩擦、摩耗試験装置において
、摺動子の摩耗に応じて摺動子への印加荷重を変化させ
、試料面と摺動子間の圧力を一定に制御する印加圧力制
御機構を設けたことを特徴とする摩擦、摩耗試験装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15527789A JPH0320639A (ja) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | 摩擦、摩耗試験方法並びに摩擦、摩耗試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15527789A JPH0320639A (ja) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | 摩擦、摩耗試験方法並びに摩擦、摩耗試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320639A true JPH0320639A (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=15602384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15527789A Pending JPH0320639A (ja) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | 摩擦、摩耗試験方法並びに摩擦、摩耗試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0320639A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108168757A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-06-15 | 哈尔滨工业大学 | 空间翻滚目标电磁消旋微小消旋力测试平台及其测试方法 |
| RU2675208C1 (ru) * | 2017-12-07 | 2018-12-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Установка для исследования процессов износа деталей машин |
-
1989
- 1989-06-17 JP JP15527789A patent/JPH0320639A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2675208C1 (ru) * | 2017-12-07 | 2018-12-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Установка для исследования процессов износа деталей машин |
| CN108168757A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-06-15 | 哈尔滨工业大学 | 空间翻滚目标电磁消旋微小消旋力测试平台及其测试方法 |
| CN108168757B (zh) * | 2017-12-14 | 2019-10-22 | 哈尔滨工业大学 | 空间翻滚目标电磁消旋微小消旋力测试平台及其测试方法 |
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