[发明专利]摩擦计

说明书

本发明涉及使用流变计（1）来确定样本（7，8）的摩擦学测量值的方法和装置，其中，流变计（1）的测量部分由样本（7，8）取代，且样本（7，8）的表面被移动相对于彼此以摩擦接触的方式移动。根据本发明，其设置成：流变计（1）的以摩擦连接和摩擦接触的方式保持样本（7，8）或者形成流变计的力路径或循环的所有部分，包括将样本（7，8）压靠彼此的弹簧单元（3），被认为是振荡回路（30），弹簧单元（3）的振荡属性被认为与所述振荡回路（30）的振荡属性相关，以及，弹簧单元（3）的振荡属性被调节，从而考虑通过改变相应测量预期的不同测量条件而产生的共振振荡或影响。

技术领域

本发明涉及确定摩擦学参数和测量值。此外，本发明涉及用于这种过程的模块（即，摩擦学单元）。最后，本发明涉及用于实施方法（如果需要，使用根据本发明的模块）的流变计。

背景技术

根据定义，流变学处理物质的变形和流动性能。旋转流变计是用于检查不同材料样本的流变属性的测量装置。在该过程中，要检查的测量样本引入两个测量部分之间的通常窄的测量间隙内，所述两个测量部分相对于彼此旋转和/或振荡，且材料样本经受测量部分之间的剪切应力。弹性材料功能也从轴向力获得，在锥体-板和板-板流变计的情况下，所述轴向力垂直于剪切平面作用。旋转流变计使得多个不同试验的组合成为可能，其中，可以预先确定剪切应力、剪切变形或剪切速度。旋转流变计在原理上可以具有带有测量马达、旋转马达和独立测量马达、或者两个测量马达组合的不同设计，且例如在申请人的AT508706B1中描述。

旋转流变计的扭矩确定可以使用设计用于驱动和扭矩确定的（测量）马达进行，或者还经由用于驱动/旋转和扭矩确定的彼此分开的两个马达单元进行，在每个情况下，其分配给测量部分中的一个。此外，具有两个测量马达的双马达系统也是已知的，例如参见AT508706B1。此外，用于确定法向力（轴向力）发生的不同系统是已知的。

摩擦学总体上处理在彼此上施加力的情况下样本表面的相对移动。摩擦、磨损和润滑在目标为表征以及如果必要优化移动系统的情况下被检查。摩擦系数的测量在此尤其在较长时间段内在由不同材料制成的摩擦学配对物（带有润滑和没有润滑）上进行，其中，在测量期间，法向力或压力、滑动速度和温度的参数可能变化。摩擦计是用于测量摩擦学大小的装置，其可以类似流变计，除了样本保持器之外。

对于摩擦学测量，要检查的区域之间的摩擦接触是决定性的。接触在实践中有润滑或没有润滑地测量，即，在由要测量的材料制成的两个样本之间或者要测量的不同材料之间带有或者没有中间材料层。

由于摩擦学中极度宽范围的问题，已经对于应用和测量任务的某些情况开发了许多摩擦计。在摩擦计上获得的结果的编译和可转移性是有挑战的。由于摩擦学特性值总是系统特性值，各个值（例如，摩擦值）的说明在没有说明准确试验条件的情况下大多数是没有建设性的。例如，结果用于表征润滑剂或设计轴承，且在从化妆品行业、食品行业至驱动和控制技术一直到机械工程的许多附属领域中应用。

由于发生的测量值的幅值的相同量级、说明法向力的可能性以及速度和扭矩的精确说明和测量，流变计在设计方面在原理上适合用于高精度摩擦学系统，尤其是在流变计的测量部分可互换地设置且可以通过样本保持器取代时。要检查的样本也便于以测量部分的形式设计或者应用于流变计的测量部分，或者专用样本保持器与流变计的测量轴连接或者这样设计并彼此直接接触。这种设置在AT505938中针对球轴承的表征的特定情况描述。具有特定界面的食品摩擦属性的表征应用在EP2150800A1中描述。

为了将流变计转换为摩擦计，因而仅仅需要用要测量的样本或者接收样本的模块取代限制流变计测量间隙的测量部分，且使得样本摩擦接触。流变计可用的设备用于施加轴向力或者用于测量所施加的轴向力，以便调节样本的彼此相对的区域的压力。为了将彼此邻靠的样本在摩擦接触的情况下对中或者将它们保持邻靠，弹簧或弹簧单元或扭转刚性的联接件（如，万向接头）被提供，其与样本直接连接，如果需要经由样本保持器，且如果必要经由托架与流变计的驱动轴或轴承连接，在该流变计中，测量部分被移开。