TPZ

TPZ - tribometr posuwisto-zwrotny

Tribometer TPZ - badania tarcia ślizgowego technicznie suchego lub w styku smarowanym, przy regulowanym poziomie wymuszeń i różnych sztywnościach układu utrzymującego próbkę bierną oraz układu zadającego obciążenie.

Próbką bierną jest próbka górna (2), umocowana w dolnej części popychacza (1) prowadzonego przez toczne łożyska liniowe, osadzone w korpusie (5). Korpus (5) jest połączony poprzez elementy sprężyste z ramą stanowiska (6). Elementy sprężyste mają postać prostokątnych ramek - o sztywności w kierunku pionowym o kilka rzędów wielkości większej niż w kierunku poziomym. Stosując różne ramki, można uzyskiwać zmiany dynamicznych właściwości stanowiska. Obciążenie jest zadawane poprzez napinanie sprężyny, albo za pomocą obciążników - oddziaływujących na popychacz (1) za pośrednictwem sprężystej dźwigni.

Próbka dolna (3) jest osadzona w wykonującym ruch postępowo-zwrotny suwaku (4). Suwak porusza się na prowadnicach tocznych umieszczonych w ramie stanowiska (6). Silnik elektryczny (indukcyjny, klatkowy), zasilany za pośrednictwem przekształtnika częstotliwości prądu przemiennego, napędza poprzez przekładnię pasową korbę wymuszającą postępowo-zwrotny ruch suwaka (4). W wyniku zastosowania przekształtnika częstotliwości można komputerowo sterować prędkością. Przemieszczenie suwaka jest mierzone przy pomocy opornika liniowego i wykorzystywane jako sygnał sprzężenia zwrotnego dostarczany do komputera. Programowane zmiany prędkości ślizgania, małe jej wartości minimalne oraz możliwość zmian właściwości dynamicznych stanowiska sprawiają, że jest ono użytecznym narzędziem do badań dynamiki tarcia. W suwak (4) wbudowane są półprzewodnikowe elementy (działające w oparciu o efekt Peltiera), służące do podgrzewania albo chłodzenia próbek, w celu stabilizacji temperatury badanego skojarzenia. Ciepło przepływa przez wymiennik, którego żebra opływa strumień powietrza tłoczonego przez wentylator. Pomiar temperatury próbek i/albo smaru dokonywany jest przy pomocy termopar.

Siła tarcia mierzona jest (pośrednio - poprzez pomiar przemieszczenia próbki górnej) przy pomocy tensometrów umieszczonych na sprężystych ramkach łączących z ramą stanowiska (6) korpus (5), w którym prowadzony jest popychacz (1). Sumaryczne zużycie obu próbek w czasie trwania testu jest wyznaczane poprzez pomiar przemieszczenia "z" popychacza (1).

Schemat ideowy głowicy badawczej (kliknij schemat aby powiększyć):

  1. popychacz
  2. próbka górna
  3. próbka dolna
  4. suwak
  5. korpus prowadzący popychacz
  6. rama stanowiska

Zdjęcie głowicy badawczej:


Charakterystyka stanowiska:

  • Obciążenie maksymalne układu próbek: 1000 N
  • Zakres prędkości ślizgania: 0.01 - 0.5 m/s
  • Skok suwaka: 40 mm
  • Temperatura: 50 °C względem temperatury otoczenia
  • Zalecane wymiary przekroju próbki górnej (przy badaniach w styku konforemnym): 5 x 2 mm

Mierzone wielkości

  • Liniowe zużycie obu próbek (sumaryczne)
  • Temperatura próbek i/albo smaru
  • Temperatura otoczenia węzła badawczego
  • Siła tarcia
  • Przemieszczenie próbki górnej (pionowe i poziome)

Przykłady badań:

  • Badania tarcia i zużycia materiałów pracujących w warunkach postępowo-zwrotnego ślizgania, np. materiałów tłoków, pierścieni tłokowych i tulei cylindrowych silników spalinowych
  • Badania tribologicznych właściwości smarów w warunkach postępowo-zwrotnego ślizgania
  • Badania tarcia i zużycia powłok ceramicznych w warunkach postępowo-zwrotnego ślizgania

Contact person: