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STICK SLIP  TEST MACHINE

 

스틱 슬립 시험기

 

모델 TE 79  STICK SLIP TEST MACHINE

 

  

1. 스틱 슬립 개념 소개  ;

스틱 슬립은 낮은 슬라이딩 속도에서 기계 공구 슬라이드웨이, 금속 압출, 와이어 인발 유압 실린 더에서 발생하는 마찰력 변화에 의해 유발되는 진동을 유발하는 현상입니다

 

[1,2]. 스틱 슬립은 기계 공구의 초기 피로 수명뿐만 아니라 가공 중 제품의 정확도가 떨어지고 표면 마감이 불량해집니다. 건설 기계에서 유압 실린더의 스틱 슬립은 소음과 진동 및 작업 정확도 저하로 작업자에게 불쾌감을 줍니다

 [3]. 스틱 슬립은 시간 의존성 마찰 특성 시험 장치 사이의 상호작용에서 발생합니다.

[4]. 스틱 슬립 방지 관점에서, 스틱 슬립 움직임에 영향을 미치는 일부 매개변수의 영향을 명확히 하는 것이 중요합니다. 지금까지 스틱슬립 거동에 대한 많은 연구가 수행되었으며, 여기에서 많은 영향 인자를에 대해서 연구 되었습니다.

 

강성, 댐핑, 관성 주행 속도와 같은 것은 기계적 매개변수인 반면,          트라이볼로지 적인 패러미터는, 재료, 마찰 표면의 거칠기, 슬라이딩 속도, 접촉 압력, 외부 온도, 윤활유 점도 첨가제[2–17] 등을 포함합니다.

특히 일부 첨가제들은 스틱 슬립에 분명한 영향을 미칩니다. 브리스코와 에반스는 특정 비누가 카복시 산보다 스틱 슬립 현상을 보일 가능성이 훨씬 높다고 보고했습니다

 

연구의 목적은 건설 기계의 유압 실린더에 대한 스틱 슬립 특성에 영향을 미치는 주요 매개변수를 설명하는 것입니다. 첫째, 슬라이딩 속도, 하중, 점도 마찰 modifier 효과는 왕복 마찰 테스터를 사용하여 결정됩니다. 둘째, 마찰 수식화의 영향을 연구하기 위해 유압 실린더 시험을 수행합니다. 마지막으로, 시뮬레이터가 구한 결과와 유압 실린더 시험 결과의 상관 관계가 논의됩니다.

 

2.스틱 슬립 시험기 및 시편 소개 ; (영구 PHOENIX사 모델 TE77 OR TE79로 시험)  

Fig 1 (그림 1) 나타낸 것과 같이 시스템의 기계적 강성을 감소시키기 위해 댐퍼로 클로로프렌 고무가 장착 플레이트 플레이트형 왕복 테스터를 사용해 실험실 스틱 슬립 시험을 수행했습니다.

하중은 상부 시편에 가해졌습니다.

(seal) 시편과 금속판 사이의 마찰력은 시험기 베이스에 연결된 로드셀에 의해 측정되었습니다. 소량의 윤활유를 사용하여 테스트했고, 일반적으로 2~3ml 금속판 표면에 도포했습니다.

하부 시편은 탄소강으로 제작되었으며 슬라이딩 방향에 직각방향 표면 거칠기는 Ra 0.05μm였습니다. 철판 시편은 슬라이딩 방향으로 58mm, 폭은 38mm, 두께는 3mm였습니다.

상부시편은 유리섬유강화 나일론으로 제작되어 실제 건설기계 유압 실린더에 사용되는 40% 유리섬 유로 제작되었습니다. seal 시편 단면을 보면 높이 20~100μm, 직경 10~15μm 유리섬유가 일정한 방향으로 배열되어 있습니다. seal 시편의 외피는 나일론으로 덮여 있습니다.

슬라이딩 방향은 (섬유)실린더의 높이 방향이었습니다.

seal 시편은 슬라이딩 방향으로 길이10mm, 5mm, 두께 5mm, 표면 거칠기 Ra 0.6~1.0μm 이었습니다.

 

테스트 오일 ;  스틱슬립에 대한 동작 조건의 영향을 연구했을 , 파라핀 미네랄 베이스 오일 P46 사용되었습니다. 점도의 영향을 점검하기 위해 다양한 점도 등급인 P15, P100 P460 베이스 오일이 사용 되었습니다. 마찰 모디파이어(modifier) 효과를 비교할 , 스테릴알콜, 스테릴 아민, 스테어산 소르비탄 에스테르를 P46 0.1 mass%농축하여 함유한 오일이 사용되었습니다.

3. Stick-slip 평가 방법과 스틱슬립에 대한 길들임 운전의 효과 ;

 스틱 슬립에 대한 길들임(run-in) 평가 항목과 효과는 Fig 2 (그림 2) 나타나 있습니다.

길들임은 30 동안 0.45 mm/s 슬라이딩 속도와 80 N 부하에서 P46으로 실행되었습니다. 길들임 실행 전과 실행 후에 스틱 슬립 측정은 스텝 하중 스텝 속도 방법에 따라 수행되었습니다.

, 각각 200 동안 0.45 mm/s 일정한 슬라이딩 속도에서 30, 50, 80, 100 N 하중에서 단계별로 측정을 , 80N 일정 하중으로 슬라이딩 속도를 0.45 9 mm/s 사이에서 변경하였습니다. 길들임 전에 주행 마찰 계수의 변동 크기는 무시할 정도로 작고, 반면에 길들임 실행 후에는 마찰 계수의 상당한 변동이 관찰되는 것을 그림2에서 있습니다.   그림 2에서 보듯이, 스틱 슬립은 주행 최대 슬립 속도 근처에서 마찰계수 변동폭(△μ)으로 평가되었습니다. 또한 정적 마찰 계수 μs 동적 마찰 계수 μd 결정되었습니다.

 

4. 일부 매개변수의 영향 ;

 

첫째, 스틱슬립에 영향을 미치는 일부 매개변수의 영향을 연구했습니다. 동일한 실험 조건에서 실험을 반복했습니다.  Fig 3 (그림 3) 0.5시간 동안 길들임 운전 후에 동일한 조건에서 스틱 슬립의 평균 크기 변동 (△μ) 편차에 미치는 하중의 영향을 보여줍니다.

큰 실험 오차를 볼 수 있지만, 30에서 80 N까지의 하중 범위에서 하중이 증가하면 (△μ)는 약간 증가합니다. 전체적으로, 하중은 현재의 실험 조건 내에서 작은 영향을 미칩니다.

Fig 4는 길들임 운전 전과 후에 하중에 따른 마찰계수의 변화를    보여줍니다.

 

정적 마찰 계수 μs 동적 마찰 계수 μd보다 높다는 것은 길들임 운전 , 후에 공통입니다. 또한 길들임 운전 후에 길들임 운전 전보다 μs 또는 μd 높습니다.

  정적 마찰계수 μs 증가가 μd 증가보다 훨씬 크다는 것을 주목해야 합니다

반면에 스틱 슬립에 대한 슬라이딩 속도 V의 영향은 Fig 5와 같이 뚜렷하며, 낮은 슬라이딩 속도에서 상당한 스틱 슬립이 발생하는 반면, 스틱 슬립은 최고 속도에서 관찰되지 않습니다.

Fig 6(그림 6)에 나타낸 것과 같이 슬라이딩 속도와의 마찰 계수 변화는 그림 4 결과와 유사합니다.

길들임 운전 전과 후에 마찰계수를 비교하면 정지마찰계수의 증가는 운동마찰계수의 증가보다 훨씬 큽니다.

 

더 상세한 시험 분석 정보 원하시면은 연락 주시기 바랍니다.~

 

 

 

 

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또한 점도 η 영향도 뚜렸합니다. Fig 7 ( 그림 7) 에서 점도의 증가에 따라 μ 감소를 나타냅니다.

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