RCF 6 3BALL ON ROD 타입 베어링소재 시험기
모델 RCF 6 – 3BALL ON ROD 타입 – 구름접촉피로 베어링소재 시험기 – 개념
- 경계 ~ 혼합 윤활 영역 시험용
- Micro Pitting 시험용
- 베어링 소재의 초고속 구름접촉 피로 수명 시험기 (Rolling Contact Fatigue Tester)
- 시험기 자체는 max 15,000 rpm 이나, 볼 3개로 구름 마찰을 동시에 일으켜 구름피로 발생 시간을 이론적으로는 1/3로 단축 가능 합니다.
3BALL ON ROD 타입 베어링 시험기
–> 경계~혼합윤활 영역의 베어링 초고속 구름접촉피로도 시험기
모델 RCF 6 – Three Ball on Rod 타입 – 베어링소재 시험기
- 3 BALL 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 6 – 구름접촉피로시험기 – 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 이론적으로는 1/3로 단축 가능 합니다.
- 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 있습니다.
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.
- 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.
모델 RCF 6 – 구름접촉피로시험기 – 사용 주목적
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)
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
1999년 개업 이후, 지난 30여년간
- Tribology(마찰/마모/윤활/CMP 연마), 스크래치, 고온 경도계, 베어링 시험기 : 미유럽 일본의 유명 제조공급사인 BRUKER, PHOENIX Tribology, TABER, SHINTO Heidon, INNOWEP, AMTEC, TRICO사.
- 열분석기(DSC,TGA,STA,TMA), 고온진공로 : 스위스 KEP 그룹의 SETARAM SETSAFE, 미국 MRF사, 일본 ENEOS MATERIALS사의 수지 열경화 시험기 등
최첨단 장비들을 국내에 소개 및 판매 기술 지원하여 왔으며, 또한 이기술을 바탕으로 일부 품목 제조를 통하여 국산화에도 노력하여 왔습니다. 앞으로도 더욱 노력하여 국내 기술 발전에 이바지 하도록 하겠습니다.
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