THREE BALL ON ROD 타입 베어링 시험기
(베어링 소재의 초고속 구름접촉 피로도 시험기)
3BALL ON ROD 타입 베어링 시험기
–> 경계~혼합윤활 영역의 베어링 초고속 구름접촉피로도 시험기
3BALL ON ROD 타입 시험기에서 ROD 모양의 베어링 소재 표면에서 피로 상처 발생 이미지 입니다. (=Rolling Contact Fatigue 시험중 발생한 Micro Pitting 피로 균열 입자)
시험평가 목적 ; 경계윤활 혼합윤활 영역에서 구름접촉 베어링의 소재를 볼3개로 ROD모양의 베어링소재표면을 3배속 고속효과로 구름접촉 마찰을 일으켜 Micro Pitting과 같이 피로파괴 수명과 같은 장시간이 필요한 시험을 빠른 시간 내에 시험 가능하게 하여, 자동차와 산업체에서 사용중인 대부분의 구름접촉 베어링의 윤활성능 평가 및 소재의 피로수명 시험을 효과적으로 평가 분석 합니다.
모델 RCF 6의 특징 ;
->Three Ball on Rod 접촉 형상 시험방법으로 ROD(=봉) 모양의 베어링 소재를 시험 샘플화 하기 쉽다.
–>시험기 자체는 max 15,000rpm 이나, 볼 3개로 구름 마찰을 동시에 일으켜 구름피로 발생 시간을 1/3로 단축 가능 하다.
->베어링 소재의 구름접촉 피로수명 시험 MICRO PITTING 시험
->경계윤활(Boundary)~혼합윤활(Mixed Lubrication) 영역 시험을 합니다.
->Radial 뿐 아니라 Axial 타입의 하중이 적용 되는 모든 구름접촉 베어링의 소재 시험을 빠르게 RCF(구름접촉피로) 수명을 평가 할 수 있다.
->베어링의 구름접촉피로 메커니즘은 EHD 탄성유체윤활에서는 주기적으로 발생하는 베어링 샘플의 구름접촉 표면 아래의 내부에서 압력이 생성 되고, 경계와 혼합윤활 영역에서는 구름접촉 표면의 돌기 접촉을 통한 표면에서 압력이 생성 된다. 그러므로, RCF 구름접촉 피로는 EHD 탄성유체윤활 조건 시험이 경계 혼합 윤활 조건보다 훨씬 많은 시험 시간이 필요하고, EHD탄성유체윤활에서는 10^9 ~ 10^10 사이클 내외, 경계혼합 윤활에서는 10^6 ~ 10^7 사이클의 내외의 Failure(고장) 시간이 소요 된다.
이 시험기의 사용 주 목적 상세 설명 ;
->경계 윤활 또는 혼합 윤활 아래에서 베어링 소재의 표면 돌기는 얇아진 윤활막을 통해 접촉하여 베어링 소재 표면에서 피로가 발생하는 과정에서 짓누를 수 있습니다. 어느 시점에서 요철이 서로 달라붙고 표면의 느슨해진 부분이 당겨져 쪼개지는 것과 같은 스폴링이 발생할 수 있습니다. 이것이 Micro Pitting 이고, 베어링 소재의 경도와 표면거칠기가 중요한 영향을 주게 됩니다. 이 시험이 눈에 보이는 베어링 소재에 대한 수명 평가임으로 좀 더 개선하기 쉬운 영역 입니다.
측정 결과 분석 기법 ;
마모 특히 고장(=Failure)은 확률론적 과정으로 측정 결과 분산이 심한 경우가 많아 최소 20회 정도의 반복 시험을 하고 Weibull 고장분포 통계적 기법을 사용해서 분석 합니다.
경계 윤활과 혼합윤활 영역에서의 구름접촉 피로 수명의 또다른 예 ;
기어 접촉과 같은 마이크로 피팅 시험은 10^7 (=1천만번)의 회전 시험이 필요 합니다. 그러므로 MACRO 피팅 시험은 MICRO 피팅시험에 비하여 1,000배의 회전 시험을 요구 하고, Rail Wheel 시험에 비하여 1백만배의 회전 시험을 요구 합니다.
3 BALL ON ROD 타입 시험 형상 이미지
–> RCF(구름접촉피로) 수명 시험 시간을 1/3로 줄입니다.
모델 RCF 6, THREE BALL ON ROD 시험장치 이미지
THREE BALL ON ROD 시험장치 이미지–>확대
모델 RCF 6 는 1~4STATION 선택 가능 합니다. 4 STATION은 4개의 샘플을 동시 시험 가능한 장치 입니다.
Keywords:(시험분석 요소)
- bearing materials ; 베어링 소재의 개발, 구름접촉피로 수명
- boundary~mixed lubrication ; 경계~혼합 윤활 영역 시험
- pitting(모재 표면에 생긴 부식에 의한 점 형태의 자국. 또, 기어의 치면(齒面) 등이 높은 접촉 압력의 반복에 의하여 국부적 피로 때문에 침식되는 현상.)
- rolling contact fatigue/rolling line contact (구름 선 접촉 피로 시험–>헤르쯔접촉 응력에 의한 표면의 누적피로로 인해 발생, 수명 계산식의 기초로 되는 플레킹과, 표면 결함 속에 윤활 기름이 유체 역학적으로 침입한 결과 발생하는 균열이 원인으로 되어 생기는 피팅이 대표 예이다.)
- hertzian contact (헤르찌안 응력의 접촉)
모델 RCF 6 는 1~4STATION 선택 가능 합니다. 4 STATION은 4개의 샘플을 동시 시험 가능한 장치 입니다.
Technical Specification ; 상세 사양
Test Geometry: Ball on rod
Rod Diameter: 9.53 mm and 10 mm
Ball Diameter: 12.7 mm
Motion: Rotary
Contact Load: 200 to 1200 N
Fatigue Cycles per Revolution: 2.3828 with 9.53 mm diameter rod
2.3654 with 10 mm diameter rod
Speed: 300 to 15,000 rpm
Motor: 1.4 kW @ 15,000 rpm
Temperature: Ambient to 80°C
Test Stations: Up to 6
Control: PLC
Lubricant Service Module: Included
Manually Controlled Parameters
Load: Pneumatic – actuators in parallel
Rotational Speed: Each test station independently controlled
Temperature: Each test station independently controlled
Vibration Level: Each test station
Data Logged Parameters
Load: Pressure transducer – one per installation
Temperature: Yes – each test station
Test Duration: Yes – each test station
Services
Electricity per Test Station: 220/240V, single phase, 50 Hz, 4.5 kW
110/120V, single phase, 60 Hz, 4.5 kW
Clean, dry air: 4 cfm at 8 bar (120 psi)
한미산업
지난 30여년간 국내 Tribology(마찰/마모/연마/윤활), 스크래치 마이크로 물성 고온 경도계, 베어링시험기, 3차원표면 형상측정기 내외경 측정기, 열_분석기, 열경화 시험기 등을 국내에 공급해오면서 기술산업 발전에 조금이나마 노력하여 왔습니다. 미.일.유럽 소재, 유명 제조공급사인 BRUKER, PHOENIX TRIBOLOGY, KEP, SETARAM, SETSMARMT, INNOWEP, TABER, AMTEC, WALKWAY, ANFATEC, SHINTO-HEIDON, ENEOS MATERIALS, TRICO사의 최첨단 장비들을 국내에 소개 및 판매 기술 지원하여 왔으며, 또한 이기술을 바탕으로 일부 품목 제조를 통하여 국산화에도 노력하여 왔습니다.
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