tribometre - Tribometer

Statik Sürtünme Tribometresi
Hidrojen Tribometresi

Bir sürtünme ölçer ölçümleri, bir alettir tribolojik gibi miktarlarda sürtünme katsayısı temas halindeki iki yüzey arasında, sürtünme kuvveti ve aşınma hacmi. 18. yüzyıl Hollandalı bilim adamı Musschenbroek tarafından icat edildi.

Bir tribotester testleri ve gerçekleştirmek için kullanılan bir makine veya teçhizatın verilen genel addır simülasyonları ve aşınma , sürtünme ve yağlama çalışmanın konusu olan triboloji . Genellikle tribotesterler işlevleri açısından son derece spesifiktir ve ürünlerinin uzun vadeli performansını test etmek ve analiz etmek isteyen üreticiler tarafından üretilir. Bir örnek, ürünlerinin hızlandırılmış aşınma testlerini yapabilmeleri için insan kalça eklemlerinde meydana gelen hareketleri ve kuvvetleri doğru bir şekilde yeniden üreten tribotesterler geliştirmek için önemli miktarda para harcayan ortopedik implant üreticileridir .

teori

Kasnak diyagramı.svg

Basit bir tribometre, asılı bir kütle ve yatay bir yüzey üzerinde duran, bir ip ve makara ile birbirine bağlanan bir kütle ile tanımlanır. Sürtünme katsayısı , μ sistemi sabitken, dinlenme kütle slayta başlar o ana kadar asılı kütlesini artırmak belirlenir. Daha sonra sürtünme kuvveti için genel denklemi kullanarak:

Burada N , normal kuvvet, oturma kütle (ağırlık (kütle xg) eşittir m, T ) ve F , yükleme kuvveti, asılı kütlenin ağırlık (kütle xg) eşittir ( m, lH ) .

Kinetik sürtünme katsayısını belirlemek için, kütle sistemi sabit bir hızla hareket edene kadar asılı kütle arttırılır veya azaltılır.

Her iki durumda da sürtünme katsayısı, iki kütlenin oranına göre basitleştirilir:

Tribometrelerin kullanıldığı çoğu test uygulamasında aşınma, testten önce ve sonra test numunelerinin kütlesi veya yüzeyleri karşılaştırılarak ölçülür. Aşınmış yüzeyleri incelemek için kullanılan ekipman ve yöntemler arasında optik mikroskoplar , taramalı elektron mikroskopları , optik interferometri ve mekanik pürüzlülük test cihazları bulunur.

Türler

Tribometreler genellikle simüle ettikleri özel temas düzenlemesi veya orijinal ekipman geliştiricisi tarafından anılır. Çeşitli düzenlemeler şunlardır:

  • dört top
  • Diske sabitle
  • disk üzerinde top
  • halka halka
  • Üç tabakta top
  • Pistonlu pim (genellikle SRV veya HFRR olarak anılır )
  • Halkada engelle
  • Zıplayan top
  • Sürtünme test makinesi
  • İkiz disk

Zıplayan top

Bir sıçrayan top tribometre bir yüzeye karşı bir açıda etkili olduğu bir top oluşur. Tipik bir test sırasında, bir top, bir yüzeye çarpana ve ardından yüzeyden sekene kadar bir yol boyunca bir açı üzerinde kaydırılır. Top ve yüzey arasındaki temasta üretilen sürtünme, yüzeyde yatay bir kuvvet ve bilye üzerinde bir dönme kuvveti ile sonuçlanır. Sürtünme kuvveti, yüksek hızlı fotoğrafçılık kullanılarak topun dönme hızının bulunması veya yatay yüzeydeki kuvvetin ölçülmesi ile belirlenir. Topa çarpmanın neden olduğu büyük anlık kuvvet nedeniyle temastaki basınç çok yüksektir.

Sıçrayan bilyalı tribometreler, bilyalı yataklarda veya dişlilerde olduğu gibi yüksek basınçlar altında yağlayıcıların kesme özelliklerini belirlemek için kullanılmıştır .

Diske sabitle

Bir disk tribometre pim normal olarak bir döner diskin karşı yüklenen bir sabit pim oluşur. Pim, belirli bir kontağı simüle etmek için herhangi bir şekle sahip olabilir, ancak kontak geometrisini basitleştirmek için genellikle silindirik uçlar kullanılır. Sürtünme katsayısı, sürtünme kuvvetinin pim üzerindeki yükleme kuvvetine oranı ile belirlenir.

Disk üzerindeki pim testinin, içten yanmalı motorlardaki valf mekanizması bileşenleri üzerindeki elmas benzeri karbon kaplamalar gibi düşük sürtünmeli kaplamalar için basit bir aşınma ve sürtünme testi sağlamada yararlı olduğu kanıtlanmıştır .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar