PL247272B1 - Numerically controlled tribotester with pneumatic counter-sample pressure system - Google Patents
Numerically controlled tribotester with pneumatic counter-sample pressure system Download PDFInfo
- Publication number
- PL247272B1 PL247272B1 PL442941A PL44294122A PL247272B1 PL 247272 B1 PL247272 B1 PL 247272B1 PL 442941 A PL442941 A PL 442941A PL 44294122 A PL44294122 A PL 44294122A PL 247272 B1 PL247272 B1 PL 247272B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- attached
- axis
- mounting block
- linear
- linear guides
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/56—Investigating resistance to wear or abrasion
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
-
- G—PHYSICS
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest tribotester sterowany numerycznie z pneumatycznym systemem docisku przeciwpróbki, posiadający podstawę (1) w kształcie płyty. Charakteryzuje się on tym, że do dwóch przeciwległych boków podstawy (1) zamocowane są pierwszy blok mocujący (1.1) oraz drugi blok mocujący (1.2), pomiędzy którymi zamocowane są prowadnice liniowe (2) pierwszej osi oraz pierwsza śruba pociągowa (3), która swoim końcem zamocowana jest do wału silnika napędowego (4) pierwszej osi przymocowanego do pierwszego bloku mocującego (1.1) podstawy (1). Na pierwszej śrubie pociągowej (3) osadzona jest pierwsza nakrętka (5) mechanizmu śrubowo tocznego przymocowana w centralnej części do łącznika krzyżowego (6) osadzonego na prowadnicach liniowych (2) pierwszej osi za pomocą zespołu wózków liniowych (7) pierwszej osi. Na łączniku krzyżowym (6) za pomocą zespołu wózków liniowych (9) drugiej osi zamocowane są prowadnice liniowe drugiej osi ułożonej prostopadle do osi przesuwu prowadnic liniowych (2) pierwszej osi. Na prowadnicach liniowych (8) drugiej osi zamocowana jest platforma przesuwna (10), do której dwóch przeciwległych boków zamocowane są trzeci blok mocujący (10.1) oraz czwarty blok mocujący (10.2), pomiędzy którymi zamocowana jest druga śruba pociągowa, która swoim końcem zamocowana jest do wału drugiego silnika napędowego (18) przymocowanego do trzeciego bloku mocującego (10.1) przesuwnej platformy (10), zaś na drugiej śrubie pociągowej osadzona jest druga nakrętka mechanizmu śrubowo tocznego przymocowana w centralnej części do łącznika krzyżowego (6). Do górnych powierzchni pierwszego bloku mocującego (1.1) oraz drugiego bloku mocującego (1.2) podstawy (1) zamocowane są kolumny prowadzące (13) z zamocowanymi do nich przesuwnie łożyskami liniowymi w obudowie (14), pomiędzy którymi zamocowana jest belka głowicy (15) z zamocowaną do niej od strony przesuwnej platformy (10) głowicą tribotestera (16) do mocowania przeciwpróbki (17), tworzącej parę cierną z próbką (20) przymocowaną do przesuwnej platformy (10), przy czym na belce głowicy (15) znajduje się pierwszy siłownik pneumatyczny (21) i drugi siłownik pneumatyczny (22). Silnik napędowy (4) pierwszej osi oraz silnik napędowy (18) drugiej osi podłączone są do panelu sterującego z wyświetlaczem (19).The subject of the application is a numerically controlled tribotester with a pneumatic counter-sample pressure system, having a base (1) in the shape of a plate. It is characterized in that a first mounting block (1.1) and a second mounting block (1.2) are attached to two opposite sides of the base (1), between which linear guides (2) of the first axis and a first lead screw (3) are attached, the end of which is attached to the shaft of the drive motor (4) of the first axis attached to the first mounting block (1.1) of the base (1). On the first lead screw (3) is mounted a first nut (5) of the ball screw mechanism attached in the central part to the cross connector (6) mounted on the linear guides (2) of the first axis by means of a set of linear carriages (7) of the first axis. On the cross connector (6) by means of a set of linear carriages (9) of the second axis, linear guides of the second axis arranged perpendicularly to the axis of travel of the linear guides (2) of the first axis are attached. A sliding platform (10) is mounted on the linear guides (8) of the second axis, to the two opposite sides of which a third mounting block (10.1) and a fourth mounting block (10.2) are mounted, between which a second lead screw is mounted, the end of which is mounted to the shaft of the second drive motor (18) attached to the third mounting block (10.1) of the sliding platform (10), while a second nut of the ball screw mechanism is mounted on the second lead screw, attached in the central part to the cross connector (6). To the upper surfaces of the first fixing block (1.1) and the second fixing block (1.2) of the base (1) are attached guide columns (13) with linear bearings in the housing (14) slidably attached thereto, between which is attached a head beam (15) with a tribotester head (16) attached thereto from the side of the sliding platform (10) for attaching a counter-sample (17), forming a friction pair with a sample (20) attached to the sliding platform (10), wherein a first pneumatic actuator (21) and a second pneumatic actuator (22) are located on the head beam (15). The drive motor (4) of the first axis and the drive motor (18) of the second axis are connected to a control panel with a display (19).
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest tribotester sterowany numerycznie z pneumatycznym systemem docisku przeciwpróbki.The subject of the invention is a numerically controlled tribotester with a pneumatic counter-sample pressure system.
Dotychczas ze zgłoszenia patentowego PL422767A1 znany jest tribotester do wyznaczania współczynnika tarcia i stopnia zużycia ciernego, który charakteryzuje się tym, że zawieszenie pary trącej ma postać zwielokrotnionego układu osadzonych w wielu uchwytach wielu próbek rozmieszczonych symetrycznie wokół jednej tarczy stanowiącej wspólną przeciwpróbkę, wyznaczającego wielopunktową strefę jednoczesnego pomiaru. Każdej próbce odpowiada odrębny przetwornik siły oraz odrębny przetwornik przemieszczeń.So far, from the patent application PL422767A1, a tribotester for determining the coefficient of friction and the degree of frictional wear is known, which is characterized in that the suspension of the friction pair takes the form of a multiplied system of many samples mounted in many holders, arranged symmetrically around one disc constituting a common counter-sample, defining a multi-point zone of simultaneous measurement. Each sample corresponds to a separate force transducer and a separate displacement transducer.
Z opisu zgłoszenia patentowego PL439216A1 znana jest głowica do tribotestera z możliwością regulacji temperatury przeciwpróbek. Charakteryzuje się ona tym, że składa się z głowicy rewolwerowej, zamocowanej na trzpieniu z kołnierzem, posiadającej otwory montażowe na dolnej powierzchni rozmieszczone na jej obwodzie o zadany kąt a i do których zamocowane są tuleje zaciskowe z nakrętkami. W tulejach zaciskowych umieszczone są przeciwpróbki. Na górnej powierzchni głowicy rewolwerowej znajdują się rozmieszczone promieniowo co zadany kąt a1, w ustalonej odległości od osi głowicy rewolwerowej otwory głowicy. Trzpień z kołnierzem posiada na kołnierzu otwór przelotowy znajdujący się w zadanej odległości od jego osi, w którym znajduje się trzpień ustalający znajdujący się również w jednym z otworów głowicy. W osi głowicy rewolwerowej znajduje się otwór przelotowy, który odpowiada umiejscowieniu otworu przelotowego znajdującego się w osi trzpienia z kołnierzem tudzież w tulei zaciskowej zamocowany jest element regulujący temperaturę, który podłączony jest, poprzez przewód zasilający znajdujący się w osiowym otworze przelotowym trzpienia z kołnierzem, z układem zasilającym.From the description of the patent application PL439216A1 a head for a tribotester with the possibility of regulating the temperature of counter-samples is known. It is characterized in that it consists of a turret head, mounted on a mandrel with a collar, having mounting holes on the lower surface arranged on its circumference at a given angle a and to which clamping sleeves with nuts are attached. Counter-samples are placed in the clamping sleeves. On the upper surface of the turret head there are head holes arranged radially at a given angle a1, at a set distance from the axis of the turret head. The mandrel with a collar has a through hole on the collar located at a set distance from its axis, in which there is a locating mandrel located also in one of the head holes. There is a through hole in the axis of the turret head, which corresponds to the location of the through hole in the axis of the collar spindle, and a temperature regulating element is mounted in the clamping sleeve, which is connected to the power supply system via a power cable located in the axial through hole in the collar spindle.
W opisie patentowym PL207139B1 przedstawiono koncepcję stanowiska do badania zużycia ściernego w warunkach zawiesin przemysłowych. W opisie przedstawiono stanowisko wyposażone w tarczę prowadzącą, w której to zostały zamocowane uchwyty z trzema próbkami, a w tarczy obrotowej zamocowano podkładkę z inną tarczą, na którą doprowadzona jest zawiesina ścierna. Pominięto zatem możliwość zastosowania przeciwpróbki, której regulowana temperatura mogłaby mieć wpływ na zużycie ścierne.The patent description PL207139B1 presents a concept of a stand for testing abrasive wear in industrial suspension conditions. The description presents a stand equipped with a guide disc, in which holders with three samples are mounted, and in the rotating disc a pad is mounted with another disc, to which the abrasive suspension is supplied. Therefore, the possibility of using a counter-sample, the regulated temperature of which could affect abrasive wear, was omitted.
W opisie zgłoszenia patentowego CA2462630A1 przedstawiono kompaktowe urządzenie do testowania trybologicznego, które jest umieszczone w hermetycznie zamkniętym naczyniu. Urządzenie zawiera kołek testowy, który ślizgowo sprzęga się z parą bloków testowych, przy czym każdy blok jest zamontowany na końcu ramienia dźwigni. Ramiona dźwigni są zamocowane obrotowo, ze sprężyną umieszczoną między ramionami. Sprężyna wytwarza siłę, która poprzez bloki jest wywierana na kołek. Patent nie zawiera założenia, jakoby możliwe było regulowanie temperatury kołka będącego przeciwpróbką w parze ciernej.Patent application CA2462630A1 describes a compact tribological testing device that is housed in a hermetically sealed vessel. The device includes a test pin that slideably engages a pair of test blocks, each block being mounted at the end of a lever arm. The lever arms are pivotally mounted with a spring positioned between the arms. The spring generates a force that is exerted on the pin via the blocks. The patent does not include an assumption that the temperature of the pin that is the counter-sample in the friction pair can be regulated.
Natomiast w opisie zgłoszenia patentowego CN106018148A zaprezentowano eksperymentalną aparaturę tribologiczną o dużej prędkości. Wspornik bloku testowego według wynalazku można obracać i przesuwać w górę i w dół wzdłuż szyny nośnej bloku testowego, zaś ciężar jest umieszczany na górnym końcu wspornika. Blok testowy jest obciążany siłą grawitacji. Pierścień testowy i klocek testowy stykają się ze sobą, a pierścień testowy obraca się, gdy obraca się wrzeciono elektryczne, tak że pierścień testowy i klocek testowy przesuwają się względem siebie, wytwarzając tarcie. Blok cierny działa, aby popychać wspornik bloku testowego wokół szyny wspornika bloku testowego. Podczas realizacji eksperymentu obrotowy wspornik ściska czujnik, który po przyłożeniu siły ulegnie odkształceniu. W rozwiązaniu nie zaproponowano jednak możliwości montażu wielu przeciwpróbek, ani podgrzewania elementu trącego w parze ciernej.In the patent application CN106018148A, a high-speed tribological experimental apparatus is presented. The test block support of the invention can be rotated and moved up and down along the test block support rail, and a weight is placed at the upper end of the support. The test block is loaded by gravity. The test ring and the test block are in contact with each other, and the test ring rotates when the electric spindle rotates, so that the test ring and the test block slide relative to each other, generating friction. The friction block acts to push the test block support around the test block support rail. During the experiment, the rotating support compresses the sensor, which will deform when a force is applied. However, the solution does not propose the possibility of mounting multiple counter-samples or heating the friction element in the friction pair.
Przedstawiona w opisie zgłoszenia patentowego US5795990A aparatura do pomiaru charakterystyki tarcia i zużycia materiałów daje możliwość badania współczynnika tarcia, momentu tarcia, siły tarcia, zużycia ściernego próbek, charakterystyki tarcia gwintu, charakterystyki tarcia w warunkach zimnych i gorących oraz charakterystyki stick-slip. Warunki zimne i gorące nie dotyczą jednak kształtowanej temperatury elementu z pary trącej, a jedynie warunków zewnętrznych węzła tarcia. Nie podano również propozycji szybkiego przezbrojenia połączenia ciernego poprzez umiejscowienie głowicy wielonarzędziowej.The apparatus for measuring friction characteristics and material wear presented in the description of patent application US5795990A enables testing of friction coefficient, friction torque, friction force, abrasive wear of samples, thread friction characteristics, friction characteristics in cold and hot conditions and stick-slip characteristics. However, cold and hot conditions do not concern the formed temperature of the element from the friction pair, but only the external conditions of the friction node. There is also no proposal for quick retooling of the friction connection by placing a multi-tool head.
W opisie zgłoszenia patentowego CN101629888A przedstawiono urządzenie testowe do symulacji tarcia i zużycia pomiędzy dwoma materiałami metalowymi, w tym dwoma łożyskami stożkowymi zamontowanymi na wale głównym, wał główny napędzany jest silnikiem krokowym. Obrotnica jest połączona z wałem głównym, rowkiem bębna oraz krawędzią stołu obrotowego. Na stole obrotowym zaprojektowano co najmniej obwodowy, pierścieniowy rowek stożkowy. Szerokość przekroju próbki jest taka sama jak szerokość dolnej krawędzi stożkowego rowka na dysku. Przekrój próbki może być prostokątny, trójkątny, trapezowy i stożkowy. Kołek jest połączony z dobrze nasmarowanym wałkiem ślizgowym, a do wałka ślizgowego przykłada się pionowe obciążenie tak, że kołek jest w bliskim kontakcie z próbką na krążku. Ten rodzaj struktury współpracy może skutecznie zapobiegać podłużnemu przemieszczaniu się próbki podczas ruchu. Drugim powodem jest to, że może zwiększyć sztywność tarczy podczas obrotu, poprawiając w ten sposób stabilność testera tarcia i zużycia oraz dokładność testu.The description of the patent application CN101629888A presents a test device for simulating friction and wear between two metal materials, including two tapered roller bearings mounted on the main shaft, the main shaft is driven by a stepper motor. The turntable is connected to the main shaft, the drum groove and the edge of the turntable. At least a circumferential annular conical groove is designed on the turntable. The width of the cross-section of the sample is the same as the width of the lower edge of the conical groove on the disk. The cross-section of the sample can be rectangular, triangular, trapezoidal and conical. The pin is connected to the well-lubricated sliding shaft, and a vertical load is applied to the sliding shaft so that the pin is in close contact with the sample on the disk. This kind of cooperation structure can effectively prevent the longitudinal displacement of the sample during movement. The second reason is that it can increase the rigidity of the disc during rotation, thereby improving the stability of the friction and wear tester and the accuracy of the test.
W opisie zgłoszenia patentowego PL396512A1 przedstawiono tribometr do badań frettingu typu trzpień będący tarczą z mechanicznym układem wymuszającym ruch oscylacyjny, który zapewnia styk płaski: próbki ruchomej - tarczy i nieruchomej - trzpienia. Tarcza umocowana jest na wymiennym obrotowym stoliku. W urządzeniu realizowany jest ruch oscylacyjny (wahadłowy) uzyskiwany przez mechanizm przegubowy o zmiennej geometrii. Urządzenie wyposażone jest w komutatorowy silnik elektryczny z przekładnią walcową, który napędza układ realizujący zmienne obciążenie próbki oraz układ wymuszenia ruchu. Obciążenie w tym układzie wywoływane jest przez membranowy siłownik dwustronnego działania współpracujący ze sprężyną. Zadawane obciążenie może być zarówno stałe jak i zmienne. Obciążenie przenoszone jest w miejsce styku poprzez dźwignię i zamocowaną w niej próbkę nieruchomą (trzpień). Zmiana amplitudy ruchu oscylacyjnego dokonywana jest przez zmianę położenia przegubu na dźwigni łukowej i waha się w zakresie od ±0,01 rad do ±0,06 rad. Dopuszczalna zmiana promienia tarcia (odległość trzpienia od środka stolika) wynosi 0:30 mm.The description of the patent application PL396512A1 presents a tribometer for fretting tests of the pin type, which is a disc with a mechanical system forcing oscillatory movement, which ensures flat contact: of a moving sample - the disc and a stationary sample - the pin. The disc is mounted on a replaceable rotating table. The device realizes oscillatory (pendulum) movement obtained by an articulated mechanism with variable geometry. The device is equipped with a commutator electric motor with a cylindrical gear, which drives the system implementing variable load on the sample and the system forcing movement. The load in this system is caused by a double-acting diaphragm actuator cooperating with a spring. The applied load can be both constant and variable. The load is transferred to the contact point by a lever and a stationary sample (pin) mounted in it. The change in the amplitude of the oscillating movement is made by changing the position of the joint on the arc lever and varies in the range from ±0.01 rad to ±0.06 rad. The permissible change in the friction radius (distance of the pin from the center of the table) is 0:30 mm.
Z kolei w opisie wzoru użytkowego PL64271Y1 przedstawiono stanowisko do badania zużycia ściernego przy zmiennych obciążeniach w warunkach zawiesin przemysłowych, składające się z wału napędowego napędzanego poprzez przekładnię pasową i ułożyskowanego na łożyskach kulkowych oraz obciążników, trzpieni prowadzących i przegubów, charakteryzuje się tym, że na wale napędowym w górnej jego części znajduje się przekładnia pasowa z kołem pasowym i ułożyskowanie składające się z dwóch łożysk kulkowych, które umocowane są w tulei, zaś tuleja umocowana jest w korpusie głowicy, w dolnej części wału napędowego umocowane są dwie tarcze prowadzące, w których umieszczone są suwliwie po obwodzie trzpienie w liczbie od jednego do sześciu, obciążane obciążnikami o regulowanej masie, przy czym w dolnej części trzpieni prowadzących umocowane są uchwyty, przegubowe, do których umocowane są próbki, zaś w tarczy obrotowej umocowana jest podkładka, korzystnie z elastycznego materiału, na której znajduje się tarcza, a na nią doprowadzana jest zawiesina ścierna.In turn, the description of utility model PL64271Y1 presents a stand for testing abrasive wear under variable loads in industrial suspension conditions, consisting of a drive shaft driven by a belt transmission and mounted on ball bearings and weights, guide pins and joints, characterized in that on the drive shaft in its upper part there is a belt transmission with a pulley and a bearing consisting of two ball bearings, which are mounted in a sleeve, and the sleeve is mounted in the head body, in the lower part of the drive shaft there are two guide discs mounted, in which one to six mandrels are slidably placed around the circumference, loaded with weights of adjustable mass, wherein in the lower part of the guide pins there are articulated handles, to which the samples are attached, and in the rotating disc there is a pad, preferably made of elastic material, on which there is disc and the abrasive suspension is supplied to it.
Z katalogu firmy TABER INDUSTRIES znany jest tribotester Linear Abraser (Abrader) - Model 5750, pozwalający na prowadzenie badań zużycia w ruchu posuwisto-zwrotnym. Firma oferuje wymienne nasadki testowe - tuleję Wearase, zestaw Crockmeter Kit, uniwersalną nasadkę, pady ścierne Scotchbrite, nasadkę z wełny stalowej, szczotkę mosiężną czy klin testowy. Za każdym razem są one mocowane do ramienia wałka pokonującego ścieżkę zużycia. Nie ma jednak możliwości szybkiego przezbrojenia urządzenia - nakładki mocowane są pojedynczo, a chęć wymiany narzędzia związana jest z całkowitym demontażem zamocowanej przeciwpróbki. Producent nie zapewnił możliwości nagrzewania i kontrolowania temperatury przeciwpróbki.The TABER INDUSTRIES catalog includes the Linear Abraser (Abrader) tribotester - Model 5750, which allows for wear testing in reciprocating motion. The company offers replaceable test attachments - Wearase sleeve, Crockmeter Kit, universal attachment, Scotchbrite abrasive pads, steel wool attachment, brass brush or test wedge. Each time, they are attached to the arm of the roller that covers the wear path. However, there is no possibility of quick retooling of the device - the attachments are attached individually, and the desire to replace the tool is associated with the complete disassembly of the attached counter-sample. The manufacturer did not provide the possibility of heating and controlling the temperature of the counter-sample.
Znane są rozwiązania komercyjne tribotesterów. Wśród nich pojawia się T-01M typu trzpieńtarcza. Urządzenie T-01M ze skojarzeniem trzpień-tarcza (lub kula-tarcza) przeznaczone jest do oceny właściwości tribologicznych materiałów używanych na ślizgowe elementy maszyn. Za jego pomocą może być zbadana odporność na zużycie i współczynnik tarcia dowolnego skojarzenia materiałowego, pracującego w ruchu ślizgowym, w zależności od prędkości poślizgu i nacisków powierzchniowych. Urządzenie T-01M umożliwia prowadzenie badań zgodnie z wymogami norm ASTM G 99 oraz DIN 50324 (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/561t-01m.pdf).Commercial solutions of tribotesters are known. Among them, there is the T-01M pin-disc type. The T-01M device with a pin-disc (or ball-disc) association is designed to assess the tribological properties of materials used for sliding machine elements. It can be used to test the wear resistance and friction coefficient of any material association working in sliding motion, depending on the sliding speed and surface pressures. The T-01M device allows for conducting tests in accordance with the requirements of ASTM G 99 and DIN 50324 standards (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/561t-01m.pdf).
Aparat czterokulowy T-02U przeznaczony jest do wyznaczania właściwości przeciwzatarciowych i przeciwzużyciowych środków smarowych i materiałów konstrukcyjnych, a także powierzchniowej trwałości zmęczeniowej (odporności na pitting), z możliwością badań w podwyższonej temperaturze. W zakresie wyznaczania właściwości przeciwzatarciowych i przeciwzużyciowych urządzenie T-02U umożliwia prowadzenie badań według metod opisanych w następujących normach: PN-76/C-04147, ASTM D 2783, ASTM D 2596, ASTM D 4172 (Procedura B), ASTM D 2266, IP 239, DIN 51350. Badania powierzchniowej trwałości zmęczeniowej wykonywane są według normy IP 300. Podczas badań właściwości przeciwzatarciowych i przeciwzużyciowych skojarzenie badawcze składa się z trzech unieru chomionych w uchwycie kulek łożyskowych, dociskanych z żądaną siłą do górnej kulki. Kulka zamocowana jest we wrzecionie obracającym się z zadaną prędkością. Uchwyt zaopatrzony jest w element grzejny (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/571t-02u.pdf).The T-02U four-ball tester is designed to determine the anti-seizure and anti-wear properties of lubricants and construction materials, as well as surface fatigue life (pitting resistance), with the possibility of testing at elevated temperatures. In terms of determining anti-seizure and anti-wear properties, the T-02U device allows for conducting tests according to the methods described in the following standards: PN-76/C-04147, ASTM D 2783, ASTM D 2596, ASTM D 4172 (Procedure B), ASTM D 2266, IP 239, DIN 51350. Surface fatigue life tests are performed according to the IP 300 standard. During the tests of anti-seizure and anti-wear properties, the test assembly consists of three bearing balls immobilized in a holder, pressed with the required force to the upper ball. The ball is mounted in a spindle rotating at a set speed. The holder is equipped with a heating element (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/571t-02u.pdf).
Urządzenie T-05 przeznaczone jest do badania właściwości tribologicznych środków smarowych takich jak smary stałe, oleje, smary plastyczne, a także odporności na zużycie materiałów używanych na ślizgowe elementy maszyn. Urządzenie T-05 umożliwia prowadzenie badań zgodnie z wymogami następujących norm: ASTM D 2981, ASTM D 3704, ASTM G 77 oraz ASTM D 2714. Skojarzenie badawcze składa się z nieruchomej próbki (klocka), wykonanej z badanego materiału, dociskanej zadaną siłą P do rolki obracającej się z zadaną prędkością w jednym kierunku lub wykonującej ruch oscylacyjny (rewersyjny) z odpowiednią częstotliwością i amplitudą. Badany styk może być skoncentrowany (liniowy) lub rozłożony. Para trąca umieszczona jest wewnątrz zbiornika wyposażonego w element grzejny, co umożliwia podgrzanie badanego oleju do zadanej temperatury przed biegiem. Temperatura klocka jest mierzona za pomocą termopary, której końcówka pomiarowa umieszczona jest w specjalnym otworze (http://www.tribologia.eu/ptt/inst/rad/T-05.pdf).The T-05 device is designed to test the tribological properties of lubricants such as greases, oils, plastic greases, as well as the wear resistance of materials used for sliding machine elements. The T-05 device allows for conducting tests in accordance with the requirements of the following standards: ASTM D 2981, ASTM D 3704, ASTM G 77 and ASTM D 2714. The test association consists of a stationary sample (block) made of the tested material, pressed with a given force P to a roll rotating at a given speed in one direction or performing an oscillatory (reverse) movement with an appropriate frequency and amplitude. The tested contact can be concentrated (linear) or distributed. The friction pair is placed inside a tank equipped with a heating element, which allows the tested oil to be heated to a given temperature before running. The pad temperature is measured using a thermocouple whose measuring tip is placed in a special hole (http://www.tribologia.eu/ptt/inst/rad/T-05.pdf).
Urządzenie T-07 przeznaczone jest oceny odporności na zużycie materiałów konstrukcyjnych podczas tarcia o luźne, suche ścierniwo, zgodnie z wymogami normy GOST 23.208-79.The T-07 device is designed to evaluate the wear resistance of structural materials during friction against loose, dry abrasive, in accordance with the requirements of GOST 23.208-79.
Skojarzenie testowe składa się z próbki (płytki) wykonanej z badanego materiału oraz przeciwpróbki (rolki) posiadającej gumowy pierścień, obracającej się z zadaną prędkością n. Płytka dociskana jest do rolki odpowiednią siłą. Cząstki ścierne podawane są grawitacyjnie do strefy styku. Badanie polega na tym, że w jednakowych warunkach pracy (prędkość n i obciążenie P) dokonuje się tarcia próbek, wykonywanych z badanego i wzorcowego materiału, o cząstki ścierne podawane do strefy styku oraz wykonuje pomiar i porównanie zużycia masowego próbek - wzorcowej i z badanego materiału.The test set-up consists of a sample (plate) made of the tested material and a counter-sample (roller) with a rubber ring, rotating at a given speed n. The plate is pressed against the roller with an appropriate force. Abrasive particles are fed by gravity to the contact zone. The test consists in the fact that under the same working conditions (speed n and load P), samples made of the tested and reference material are rubbed against abrasive particles fed to the contact zone and the mass consumption of samples - reference and tested material - is measured and compared.
Tester T-07 wyposażony jest w sterownik pozwalający na automatyczne zatrzymywanie silnika napędowego po osiągnięciu zadanej drogi tarcia (liczby obrotów rolki) (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/591t-07.pdf).The T-07 tester is equipped with a controller that allows automatic stopping of the drive motor after reaching the set friction path (number of roller revolutions) (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/591t-07.pdf).
Urządzenie T-10 przeznaczone jest do oceny właściwości tribologicznych nowoczesnych materiałów używanych na ślizgowe elementy maszyn, przede wszystkim cienkich powłok. Za pomocą urządzenia T-10 można precyzyjnie zbadać odporność na zużycie i współczynnik tarcia dowolnego skojarzenia materiałowego pracującego w ruchu ślizgowym, w zależności od prędkości poślizgu, nacisków powierzchniowych i innych czynników. Badania są prowadzone głównie w warunkach tarcia suchego. Urządzenie T-10 umożliwia prowadzenie badań zgodnie z wymogami norm ASTM G 99 i DIN 50324. Skojarzenie badawcze składa się z nieruchomej kuli dociskanej siłą do obracającej się z zadaną prędkością tarczy. Tarcza wykonana jest z badanego materiału. W przypadku badań powłok są one nanoszone na tarczę. Możliwe są dwie konfiguracje styku testowego - z pionową osią obrotów tarczy oraz z osią poziomą, które można uzyskiwać po prostej wymianie układu obciążającego węzeł tarcia.The T-10 device is designed to assess the tribological properties of modern materials used for sliding machine elements, primarily thin coatings. Using the T-10 device, it is possible to precisely examine the wear resistance and friction coefficient of any material association working in sliding motion, depending on the sliding speed, surface pressures and other factors. The tests are conducted mainly under dry friction conditions. The T-10 device allows for conducting tests in accordance with the requirements of ASTM G 99 and DIN 50324 standards. The research association consists of a stationary ball pressed by force against a disc rotating at a given speed. The disc is made of the tested material. In the case of coating tests, they are applied to the disc. Two configurations of the test contact are possible - with a vertical axis of rotation of the disc and with a horizontal axis, which can be obtained by simply replacing the system loading the friction node.
W wyniku realizacji projektu w ramach programu COST 516 T ribology Action wykazano, że wskazane jest usuwanie w czasie biegu cząstek zużycia ze strefy kontaktu ciernego, np. za pomocą przedmuchu suchym argonem. Poprawia to stabilność i powtarzalność uzyskiwanych charakterystyk tribologicznych. Wyposażenie do przedmuchu argonem dostarczane jest jako opcja (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/ka rty/611t-10.pdf).As a result of the project implementation within the COST 516 Tribology Action program, it was shown that it is advisable to remove wear particles from the friction contact zone during the run, e.g. by means of dry argon blowing. This improves the stability and repeatability of the obtained tribological characteristics. Argon blowing equipment is supplied as an option (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/ka rty/611t-10.pdf).
Urządzenie T-11 ze skojarzeniem trzpień-tarcza (lub kula-tarcza) przeznaczone jest do oceny właściwości tribologicznych środków smarowych oraz materiałów używanych na ślizgowe elementy maszyn pracujące w podwyższonej temperaturze. Za jego pomocą może być zbadana odporność na zużycie i współczynnik tarcia dowolnego skojarzenia materiałowego pracującego w ruchu ślizgowym, w zależności od obecności i rodzaju środka smarowego, temperatury otoczenia węzła tarcia, prędkości poślizgu, nacisków powierzchniowych, rodzaju gazu w komorze testowej i innych czynników. Urządzenie jest w szczególności przeznaczone do badań tribochemicznych w warunkach smarowania granicznego. Skojarzenie badawcze składa się z nieruchomego trzpienia (lub kuli) dociskanego siłą do obracającej się z zadaną prędkością tarczy. Węzeł tarcia umieszczony jest w izolowanej komorze zaopatrzonej w element grzejny H pozwalający na podgrzewanie i utrzymywanie stałej temperatury we wnętrzu komory badawczej. Istnieje możliwość badań w atmosferze kontrolowanej poprzez wprowadzanie gazu do komory badawczej (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/621t-pdf).The T-11 device with a pin-disc (or ball-disc) association is designed to assess the tribological properties of lubricants and materials used for sliding machine elements operating at elevated temperatures. It can be used to test the wear resistance and friction coefficient of any material association operating in sliding motion, depending on the presence and type of lubricant, the ambient temperature of the friction node, the sliding speed, surface pressures, the type of gas in the test chamber and other factors. The device is particularly designed for tribochemical tests in boundary lubrication conditions. The research association consists of a stationary pin (or ball) pressed by force against a disc rotating at a given speed. The friction node is placed in an insulated chamber equipped with a heating element H allowing for heating and maintaining a constant temperature inside the test chamber. It is possible to conduct research in a controlled atmosphere by introducing gas into the research chamber (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/621t-pdf).
Urządzenie T-12UM przeznaczone jest do badania wpływu środków smarowych i materiałów konstrukcyjnych na różne formy destrukcji kół zębatych walcowych, w szczególności na zacieranie i powierzchniowe zużycie zmęczeniowe (pitting, mikropitting). Przekładnia testowa składa się z pary kół zębatych znanych jako koła testowe FZG typu „A”, „C-PT”, lub „GF/C” obciążanych zadanym momentem i obracających się z zadaną prędkością w kierunku (duże koło) zgodnym lub przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, w zależności od metody badawczej. Badany olej można przed biegiem podgrzać do zadanej temperatury, przy czym istnieje możliwość stabilizacji temperatury w czasie biegu, stosując dostarczony wymiennik ciepła. Przekładnia smarowana jest zanurzeniowo bądź natryskowo - za pomocą dostarczonego układu smarowania obiegowego. Urządzenie T-12UM wyposażone jest w system sterująco-pomiarowy wraz z programem komputerowym, umożliwiającym podgląd, rejestrację oraz zdalny monitoring następujących parametrów testu oraz wielkości mierzonych: moment tarcia, moment obciążający, temperatura oleju smarującego przekładnię testową, prędkość obrotowa silnika, liczba obrotów silnika, czas trwania badania, poziom drgań. Urządzenie dostarczane jest wraz z precyzyjną wagą (komparatorem mas) i suszarką laboratoryjną do podgrzewania kół testowych w celu ułatwienia ich montażu (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/62at-12.pdf).The T-12UM device is designed to test the effect of lubricants and construction materials on various forms of spur gear destruction, in particular on scuffing and surface fatigue wear (pitting, micropitting). The test gear consists of a pair of gears known as FZG test gears of the "A", "C-PT", or "GF/C" type loaded with a given torque and rotating at a given speed in the direction (large gear) clockwise or counterclockwise, depending on the test method. The tested oil can be heated to a given temperature before the run, and it is possible to stabilize the temperature during the run using the supplied heat exchanger. The gear is lubricated by immersion or spray - using the supplied circulating lubrication system. The T-12UM device is equipped with a control and measurement system with a computer program that allows viewing, recording and remote monitoring of the following test parameters and measured values: friction torque, load torque, temperature of the oil lubricating the test gear, engine speed, engine speed, test duration, vibration level. The device is supplied with a precision scale (mass comparator) and a laboratory dryer for heating the test wheels to facilitate their assembly (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/62at-12.pdf).
Urządzenie T-13 przeznaczone jest do wyznaczania właściwości przeciwzużyciowych środków smarowych. Właściwości te charakteryzowane są tzw. naciskiem Bruggera. Zaletą testu jest krótki czas (30 s) oraz niski koszt urządzenia. Można go zatem wykorzystywać np. w celach demonstracyjnych dla szybkiego pokazania efektywności działania środków smarowych. Urządzenie T-13 umożliwia prowadzenie badań zgodnie z wymogami normy DIN 51347. Skojarzenie testowe składa się z dwóch cylindrów o osiach skrzyżowanych pod kątem 90°. Nieruchomy, górny cylinder (rolka) dociskany jest zadaną siłą P do dolnego cylindra (pierścienia) obracającego się z prędkością n. Po wykonaniu badania oblicza się tzw. nacisk Bruggera, dzieląc obciążenie przez pole śladu zużycia powstałego na rolce. Tester T-13 wyposażony jest w sterownik pozwalający na automatyczne zatrzymywanie silnika napędowego po osiągnięciu zadanej drogi tarcia (liczby obrotów rolki). Sterownik silnika umożliwia dodatkowo pomiar i regulację prędkości obrotowej rolki (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/701t-13.pdf).The T-13 device is designed to determine the anti-wear properties of lubricants. These properties are characterized by the so-called Brugger pressure. The advantage of the test is the short time (30 s) and low cost of the device. It can therefore be used, for example, for demonstration purposes to quickly show the effectiveness of lubricants. The T-13 device allows for conducting tests in accordance with the requirements of the DIN 51347 standard. The test combination consists of two cylinders with axes crossed at an angle of 90°. The stationary, upper cylinder (roller) is pressed with a specified force P to the lower cylinder (ring) rotating at a speed n. After the test, the so-called Brugger pressure is calculated by dividing the load by the area of the wear trace formed on the roll. The T-13 tester is equipped with a controller that allows for automatic stopping of the drive motor after reaching the specified friction path (number of roll revolutions). The engine controller also allows for measuring and regulating the roller rotation speed (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/701t-13.pdf).
Urządzenie T-15 przeznaczone jest do oceny właściwości tribologicznych materiałów używanych na ślizgowe elementy maszyn oraz środków smarowych, ze szczególnym uwzględnieniem materiałów przeznaczonych na uszczelnienia czołowe, a także skojarzeń metalowo-polimerowych. Za jego pomocą może być zbadana odporność na zużycie i współczynnik tarcia skojarzenia materiałowego pracującego w ruchu ślizgowym, w zależności od temperatury otoczenia węzła tarcia, obecności i rodzaju środka smarowego, prędkości poślizgu, nacisków powierzchniowych, rodzaju gazu w komorze testowej i innych czynników. Urządzenie T-15 umożliwia prowadzenie badań zgodnie z wymogami normy GOST 23.21080. Skojarzenie badawcze składa się z nieruchomego pierścienia dociskanego siłą do obracającej się z zadaną prędkością tarczy. Węzeł tarcia umieszczony jest w izolowanej komorze zaopatrzonej w element grzejny, pozwalający na podgrzewanie i utrzymywanie stałej temperatury we wnętrzu komory badawczej. Istnieje możliwość badań w atmosferze kontrolowanej poprzez wprowadzanie gazu do komory badawczej (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/631t-15.pdf).The T-15 device is designed to assess the tribological properties of materials used for sliding machine elements and lubricants, with particular emphasis on materials intended for face seals, as well as metal-polymer associations. It can be used to test the wear resistance and friction coefficient of a material association working in sliding motion, depending on the ambient temperature of the friction node, the presence and type of lubricant, sliding speed, surface pressures, the type of gas in the test chamber and other factors. The T-15 device allows for conducting tests in accordance with the requirements of the GOST 23.21080 standard. The research association consists of a stationary ring pressed by force against a disc rotating at a given speed. The friction node is placed in an insulated chamber equipped with a heating element, which allows for heating and maintaining a constant temperature inside the test chamber. It is possible to conduct research in a controlled atmosphere by introducing gas into the research chamber (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/631t-15.pdf).
Urządzenie T-17 przeznaczone jest do badania charakterystyk tribologicznych skojarzeń materiałowych współpracujących ślizgowo w ruchu posuwisto-zwrotnym, ze szczególnym uwzględnieniem materiałów przeznaczonych na elementy protez stawów człowieka, np. polimerów. Urządzenie T-17 umożliwia prowadzenie badań zgodnie z wymogami normy ASTM F 732. Skojarzenie badawcze składa się z nieruchomego trzpienia dociskanego siłą do płytki wykonującej ruch posuwisto-zwrotny z zadaną częstotliwością i amplitudą. Środek smarowy może być podawany do strefy styku w układzie obiegowym, wyposażonym w pompkę perystaltyczną, układ podgrzewania i filtr (wyposażenie dodatkowe - opcja) (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/641t-17.pdf).The T-17 device is designed to test the tribological characteristics of material associations that slide together in a reciprocating motion, with particular emphasis on materials intended for elements of human joint prostheses, e.g. polymers. The T-17 device allows for conducting tests in accordance with the requirements of the ASTM F 732 standard. The research association consists of a stationary pin pressed by force against a plate performing a reciprocating motion with a set frequency and amplitude. The lubricant can be fed to the contact zone in a circulating system equipped with a peristaltic pump, heating system and filter (additional equipment - option) (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/641t-17.pdf).
Urządzenie T-20 ze skojarzeniem kula-płytka przeznaczone jest do badania odporności na zużycie ścierne oraz współczynnika tarcia powłok i materiałów konstrukcyjnych. Zużycie liniowe mierzone jest w czasie biegu w sposób ciągły za pomocą przetwornika przemieszczeń. Można też wyznaczyć zużycie objętościowe na podstawie zmierzonej (np. profilografometrem) głębokości „krateru” powstałego na płytce w wyniku tarcia. Węzeł tarcia składa się z nieruchomej płytki wykonanej z badanego materiału, z ewentualnie naniesioną na nią badaną powłoką, oraz ze stalowej kulki obracającej się z zadaną prędkością. Płytka dociskana jest do kulki zadaną siłą. Unikatową cechą urządzenia jest możliwość badania w otoczeniu zawiesiny ściernej, co eliminuje wpływ wilgotności i temperatury otoczenia na uzyskane wyniki. Zawiesina ścierna jest mieszana w czasie biegu mieszadłem i podawana, za pomocą pompki perystaltycznej, do strefy kontaktu ciernego. Mieszadło i pompka stanowią wyposażenie opcjonalne. Sztywne zamocowanie kulki we wrzecionie umożliwia precyzyjny pomiar jej prędkości obrotowej, a co za tym idzie także drogi tarcia mierzonej liczbą obrotów kulki (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/661t-20.pdf).The T-20 device with a ball-plate connection is designed to test the resistance to abrasive wear and the coefficient of friction of coatings and construction materials. Linear wear is measured continuously during the run using a displacement transducer. Volumetric wear can also be determined based on the measured (e.g. with a profilographometer) depth of the "crater" formed on the plate as a result of friction. The friction node consists of a stationary plate made of the tested material, with the tested coating possibly applied to it, and a steel ball rotating at a specified speed. The plate is pressed against the ball with a specified force. A unique feature of the device is the possibility of testing in the environment of an abrasive suspension, which eliminates the influence of humidity and ambient temperature on the obtained results. The abrasive suspension is mixed during the run with a mixer and fed, using a peristaltic pump, to the friction contact zone. The mixer and pump are optional equipment. Rigid mounting of the ball in the spindle enables precise measurement of its rotational speed and, consequently, also of the friction path measured by the number of ball revolutions (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/661t-20.pdf).
Urządzenie T-21 przeznaczone jest do oceny właściwości tribologicznych materiałów przeznaczonych na elementy trące pracujące w wysokiej temperaturze. Za jego pomocą może być zbadana odporność na zużycie i współczynnik tarcia dowolnego skojarzenia materiałowego, pracującego w ruchu ślizgowym, w zależności od temperatury otoczenia węzła tarcia, prędkości poślizgu, nacisków powierzchniowych i innych czynników. Skojarzenie badawcze składa się z nieruchomej kuli dociskanej siłą do obracającej się z zadaną prędkością tarczy. Tarcza wykonana jest z badanego materiału. W przypadku badania powłoki nanosi się ją na powierzchnię tarczy. Węzeł tarcia umieszczony jest w izolowanej komorze zaopatrzonej w element grzejny H pozwalający na podgrzewanie i utrzymywanie stałej temperatury we wnętrzu komory badawczej. Urządzenie T-21 wyposażone jest w system pomiarowosterujący, w skład którego wchodzą: zestaw przetworników pomiarowych, sterownik, cyfrowy wzmacniacz pomiarowy, komputer z zainstalowanym specjalnym programem pomiarowo-sterującym (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/671t-21 .pdf).The T-21 device is designed to assess the tribological properties of materials intended for friction elements operating at high temperatures. It can be used to test the wear resistance and friction coefficient of any material association operating in sliding motion, depending on the ambient temperature of the friction node, sliding speed, surface pressures and other factors. The research association consists of a stationary ball pressed by force against a disc rotating at a given speed. The disc is made of the tested material. In the case of testing the coating, it is applied to the surface of the disc. The friction node is placed in an insulated chamber equipped with a heating element H allowing for heating and maintaining a constant temperature inside the testing chamber. The T-21 device is equipped with a measurement and control system, which includes: a set of measuring transducers, a controller, a digital measurement amplifier, a computer with a special measurement and control program installed (https://www.itee.lukasiewicz.gov.pl/images/karty/671t-21 .pdf).
Problemem technicznym do rozwiązania jest prowadzenie badań zużyciowych przy dowolnym kształcie ścieżki tarcia określonej poprzez program.The technical problem to be solved is to conduct wear tests for any shape of the friction path defined by the program.
Przedmiotem wynalazku jest tribotester sterowany numerycznie z pneumatycznym systemem docisku przeciwpróbki, posiadający podstawę w kształcie płyty. Jego istotą jest to, że do dwóch przeciwległych boków podstawy zamocowane są pierwszy blok mocujący oraz drugi blok mocujący. Pomiędzy nimi zamocowane są do podstawy prowadnice liniowe pierwszej osi oraz pierwsza śruba pociągowa, która swoim końcem zamocowana jest do wału pierwszego silnika napędowego pierwszej osi przymocowanego do pierwszego bloku mocującego podstawy. Na pierwszej śrubie pociągowej osadzona jest pierwsza nakrętka mechanizmu śrubowo-tocznego, przymocowana w centralnej części do łącznika krzyżowego, osadzonego na prowadnicach liniowych pierwszej osi za pomocą zespołu wózków liniowych pierwszej osi. Natomiast na łączniku krzyżowym, za pomocą zespołu wózków liniowych drugiej osi, zamocowane są prowadnice liniowe drugiej osi, ułożonej prostopadle do osi przesuwu prowadnic liniowych pierwszej osi. Na prowadnicach liniowych drugiej osi zamocowana jest platforma przesuwna, do której dwóch przeciwległych boków zamocowane są trzeci blok mocujący oraz czwarty blok mocujący, pomiędzy którymi zamocowana jest druga śruba pociągowa, która swoim końcem zamocowana jest do wału drugiego silnika napędowego, przymocowanego do trzeciego bloku mocującego przesuwnej platformy. Na drugiej śrubie pociągowej osadzona jest druga nakrętka mechanizmu śrubowo-tocznego, przymocowana w centralnej części do łącznika krzyżowego. Do górnych powierzchni pierwszego bloku mocującego oraz drugiego bloku mocującego podstawy zamocowane są kolumny prowadzące, z zamocowanymi do nich przesuwnie łożyskami liniowymi w obudowie. Pomiędzy nimi zamocowana jest belka głowicy, z zamocowaną do niej od strony przesuwnej platformy głowicą tribotestera do mocowania przeciwpróbki. Pomiędzy pierwszym blokiem mocującym a belką głowicy znajduje się pierwszy siłownik pneumatyczny, a pomiędzy drugim blokiem mocującym a belką głowicy znajduje się drugi siłownik pneumatyczny. Pierwszy silnik napędowy pierwszej osi oraz drugi silnik napędowy drugiej osi podłączone są do panelu sterującego z wyświetlaczem.The subject of the invention is a numerically controlled tribotester with a pneumatic counter-sample pressure system, having a plate-shaped base. Its essence is that the first mounting block and the second mounting block are attached to two opposite sides of the base. Between them, linear guides of the first axis and the first lead screw are attached to the base, the end of which is attached to the shaft of the first drive motor of the first axis attached to the first mounting block of the base. On the first lead screw, the first nut of the ball screw mechanism is mounted, attached in the central part to the cross connector, mounted on the linear guides of the first axis by means of a set of linear carriages of the first axis. On the cross connector, by means of a set of linear carriages of the second axis, linear guides of the second axis are mounted, arranged perpendicularly to the axis of travel of the linear guides of the first axis. On the linear guides of the second axis, a sliding platform is mounted, to the two opposite sides of which a third mounting block and a fourth mounting block are mounted, between which a second lead screw is mounted, the end of which is mounted to the shaft of the second drive motor, attached to the third mounting block of the sliding platform. On the second lead screw, a second nut of the ball screw mechanism is mounted, attached in the central part to the cross connector. Guide columns are mounted to the upper surfaces of the first mounting block and the second mounting block of the base, with linear bearings in the housing slidably mounted to them. A head beam is mounted between them, with a tribotester head for mounting the counter-sample attached to it from the side of the sliding platform. A first pneumatic actuator is located between the first mounting block and the head beam, and a second pneumatic actuator is located between the second mounting block and the head beam. The first drive motor of the first axis and the second drive motor of the second axis are connected to a control panel with a display.
Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest prowadzenie badań zużyciowych przy dowolnym kształcie ścieżki tarcia określonej poprzez program, co zapewni odwzorowanie skomplikowanych warunków tarcia.A beneficial effect of using the invention is the ability to conduct wear tests with any shape of the friction path defined by the program, which will ensure the representation of complex friction conditions.
Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:The subject of the invention in an embodiment is shown in the drawing, in which the individual figures represent:
fig. 1 - Tribotester w widoku izometrycznym z góry, fig. 2 - Tribotester w widoku z góry, fig. 3 - Tribotester w przekroju wzdłuż linii A-A z fig. 2.fig. 1 - Tribotester in isometric top view, fig. 2 - Tribotester in top view, fig. 3 - Tribotester in cross-section along line A-A from fig. 2.
Tribotester w przykładzie wykonania składa się z podstawy 1, do której dwóch przeciwległych boków zamocowane są pierwszy blok mocujący 1.1 oraz drugi blok mocujący 1.2. Pomiędzy blokami mocującymi do podstawy 1 zamocowane są prowadnice liniowe pierwszej osi 2 oraz pierwsza śruba pociągowa 3, która ułożona jest pomiędzy prowadnicami liniowymi pierwszej osi 2 i równolegle do nich. Pierwsza śruba pociągowa 3 na swoim końcu zamocowana jest do wału pierwszego silnika napędowego pierwszej osi 4 przymocowanego do pierwszego bloku mocującego 1.1. Na pierwszej śrubie pociągowej 3 osadzona jest pierwsza nakrętka mechanizmu śrubowo-tocznego 5 przymocowana w centralnej części do łącznika krzyżowego 6 osadzonego na prowadnicach liniowych pierwszej osi 2 za pomocą zespołu wózków liniowych pierwszej osi 7. Na łączniku krzyżowym 6 za pomocą zespołu wózków liniowych 9 zamocowane są prowadnice liniowe drugiej osi 8 o osi przesuwu prostopadłej do osi przesuwu prowadnic liniowych pierwszej osi 2. Na prowadnicach liniowych drugiej osi 8 zamocowana jest przesuwna platforma 10, do której dwóch przeciwległych boków zamocowane są trzeci blok mocujący 10.1 oraz czwarty blok mocujący 10.2, pomiędzy którymi zamocowana jest druga śruba pociągowa 12, która swoim końcem zamocowana jest do wału drugiego silnika napędowego 18 przymocowanego do trzeciego bloku mocującego 10.1. Na drugiej śrubie pociągowej 12 osadzona jest druga nakrętka mechanizmu śrubowo-tocznego 11 przymocowana w centralnej części do łącznika krzyżowego 6. Do górnej powierzchni pierwszego bloku mocującego 1.1 podstawy 1 zamocowane są kolumny prowadzące 13 z zamocowanymi przesuwnie łożyskami liniowym w obudowie 14, pomiędzy którymi zamocowana jest belka głowicy 15 z zamocowaną do niej od strony przesuwnej platformy 10 głowicą tribotestera 16 do mocowania przeciwpróbki 17, tworzącej parę cierną z próbką 20. Pomiędzy pierwszym blokiem mocującym 1.1 a belką głowicy 15 znajduje się pierwszy siłownik pneumatyczny 21. Pomiędzy drugim blokiem mocującym 1.2 a belką głowicy 15 znajduje się drugi siłownik pneumatyczny 22. Próbka 20 przymocowana do przesuwnej platformy 10 porusza się zgodnie z programem wprowadzonym i wyświetlonym na panelu sterującym z wyświetlaczem 19.The tribotester in the embodiment example consists of a base 1, to the two opposite sides of which a first mounting block 1.1 and a second mounting block 1.2 are attached. Between the mounting blocks to the base 1, linear guides of the first axis 2 and a first lead screw 3 are attached, which is arranged between the linear guides of the first axis 2 and parallel to them. The first lead screw 3 is attached at its end to the shaft of the first drive motor of the first axis 4 attached to the first mounting block 1.1. On the first lead screw 3 there is mounted the first nut of the ball screw mechanism 5, fastened in the central part to the cross connector 6 mounted on the linear guides of the first axis 2 by means of a set of linear carriages of the first axis 7. On the cross connector 6 by means of a set of linear carriages 9 there are mounted the linear guides of the second axis 8 with the axis of travel perpendicular to the axis of travel of the linear guides of the first axis 2. On the linear guides of the second axis 8 there is mounted a sliding platform 10, to the two opposite sides of which the third fastening block 10.1 and the fourth fastening block 10.2 are fastened, between which the second lead screw 12 is fastened, the end of which is fastened to the shaft of the second drive motor 18 fastened to the third fastening block 10.1. On the second lead screw 12, the second nut of the ball screw mechanism 11 is mounted, attached in the central part to the cross connector 6. To the upper surface of the first mounting block 1.1 of the base 1, guide columns 13 are attached with slidably mounted linear bearings in the housing 14, between which the head beam 15 is mounted, with the tribotester head 16 attached to it from the side of the sliding platform 10 for mounting the counter-sample 17, which forms a friction pair with the sample 20. The first pneumatic actuator 21 is located between the first mounting block 1.1 and the head beam 15. The second pneumatic actuator 22 is located between the second mounting block 1.2 and the head beam 15. The sample 20 attached to the sliding platform 10 moves in accordance with the program entered and displayed on the control panel with a display 19.
Działanie tribotestera sterowanego numerycznie polega na tym, że dowolna ścieżka tarcia wykonywana przez próbkę 20 możliwa jest dzięki zamocowaniu jej do przesuwnej platformy 10 poruszanej na zespole wózków liniowych pierwszej osi 7 i drugiej osi 9 sterowanej programem wprowadzonym i wyświetlonym na panelu sterującym z wyświetlaczem 19.The operation of the numerically controlled tribotester is based on the fact that any friction path performed by the sample 20 is possible thanks to its attachment to a sliding platform 10 moved on a set of linear carriages of the first axis 7 and the second axis 9 controlled by a program entered and displayed on the control panel with a display 19.
Wykaz oznaczeń:List of designations:
1. Podstawa1. Base
1.1 Pierwszy blok mocujący1.1 First mounting block
1.2 Drugi blok mocujący1.2 Second mounting block
2. Prowadnice liniowe pierwszej osi2. First axis linear guides
3. Pierwsza śruba pociągowa3. First lead screw
4. Pierwszy silnik napędowy4. The first drive engine
5. Pierwsza nakrętka mechanizmu śrubowo-tocznego5. The first nut of the ball screw mechanism
6. Łącznik krzyżowy6. Cross connector
7. Zespół wózków liniowych pierwszej osi7. First axis linear carriage set
8. Prowadnice liniowe drugiej osi8. Second axis linear guides
9. Zespół wózków liniowych drugiej osi9. Second axis linear trolley set
10. Przesuwna platforma10. Sliding platform
10.1 Trzeci blok mocujący10.1 Third mounting block
10.2 Czwarty blok mocujący10.2 Fourth mounting block
11. Druga nakrętka mechanizmu śrubowo-tocznego11. Second nut of the ball screw mechanism
12. Druga śruba pociągowa12. Second lead screw
13. Kolumna prowadząca13. Leading column
14. Łożysko liniowe w obudowie14. Linear bearing in housing
15. Belka głowicy15. Head beam
16. Głowica tribotestera16. Tribotester head
17. Przeciwpróbka17. Counter sample
18. Drugi silnik napędowy18. Second drive engine
19. Panel sterujący z wyświetlaczem19. Control panel with display
20. Próbka20. Sample
21. Pierwszy siłownik pneumatyczny21. The first pneumatic actuator
22. Drugi siłownik pneumatyczny22. Second pneumatic actuator
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442941A PL247272B1 (en) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | Numerically controlled tribotester with pneumatic counter-sample pressure system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442941A PL247272B1 (en) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | Numerically controlled tribotester with pneumatic counter-sample pressure system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL442941A1 PL442941A1 (en) | 2023-05-15 |
| PL247272B1 true PL247272B1 (en) | 2025-06-09 |
Family
ID=86325392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL442941A PL247272B1 (en) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | Numerically controlled tribotester with pneumatic counter-sample pressure system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL247272B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100504345C (en) * | 2006-12-15 | 2009-06-24 | 吉林大学 | Friction test machine for small sample contracting ratio table |
| ES2335961B1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-02-02 | Instituto Tecnologico De Aragon | LINEAR TRIBOMETER. |
| CN216594619U (en) * | 2021-08-17 | 2022-05-24 | 广州汽车集团股份有限公司 | Hydraulic loading friction wear testing machine |
-
2022
- 2022-11-25 PL PL442941A patent/PL247272B1/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100504345C (en) * | 2006-12-15 | 2009-06-24 | 吉林大学 | Friction test machine for small sample contracting ratio table |
| ES2335961B1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-02-02 | Instituto Tecnologico De Aragon | LINEAR TRIBOMETER. |
| CN216594619U (en) * | 2021-08-17 | 2022-05-24 | 广州汽车集团股份有限公司 | Hydraulic loading friction wear testing machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL442941A1 (en) | 2023-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9702809B2 (en) | Tribometer, rheometer, module and a method for tribological measurements | |
| US5795990A (en) | Method and apparatus for measuring friction and wear characteristics of materials | |
| US6401058B1 (en) | Reciprocating system for simulating friction and wear | |
| US6418776B1 (en) | Method and apparatus for measuring friction and wear characteristics of materials | |
| RU188751U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINATION OF TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS OF MATERIALS | |
| CN110579418A (en) | A lever-loaded friction and wear testing machine with a controllable magnetic field environment | |
| EP3387427B1 (en) | Friction testing apparatus and method | |
| Borawski | Common methods in analysing the tribological properties of brake pads and discs: a review | |
| EP3650830B1 (en) | Twin-disc tribometer capable of reciprocating and/or non-collinear motion | |
| US6776048B2 (en) | Tribological test apparatus | |
| US4311036A (en) | Method and device for testing lubricating properties of lubricating means | |
| CN104748692A (en) | Three-roller integrated load roller pin optic elastohydrodynamic tester | |
| PL247272B1 (en) | Numerically controlled tribotester with pneumatic counter-sample pressure system | |
| PL247271B1 (en) | Numerically controlled tribotester with pneumatic counter-sample pressure | |
| PL247215B1 (en) | Numerically controlled tribotester | |
| de la Presilla et al. | Lubricant design for oscillating rolling bearings: Greases, ionic liquids, and friction torque | |
| US6752001B1 (en) | Lubricant tester | |
| RU2740874C1 (en) | Apparatus for evaluating tribological properties of lubricating materials | |
| CN119164814A (en) | Friction and wear performance testing system and method for sealing ring | |
| CN111157386B (en) | An integrated test machine for variable load contact lubrication and wear | |
| JP4538007B2 (en) | Friction meter | |
| Rachishkin et al. | Laboratory tribotechnical tests of solid-lubricating coatings: Methods and equipment | |
| RU2766943C1 (en) | Method of determining coefficient of friction of lubricants | |
| SU1511635A1 (en) | Friction machine for assessing the lubricating ability of lubricants of friction pair | |
| RU2808556C1 (en) | Device for determining antiscuffing and antifriction properties of lubricants |