摩擦面ライブ観察システムによる摩耗遷移過移程の光学可視化

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平成9年度は摩擦面ライブ観察システムの構築と各要素の仕様決定を行った.摩耗機構をより正確に把握するためには摩耗が生じた瞬間を視覚的に捉えることが最も有効である.そこで,ストロボによるマイクロフラッシユを用いて,同一摩擦面での一回のすべり毎に変化する摩耗の遷移過程を可視化するシステム(SVS aided Live Observation System of worn surface : LOSと呼ぶ)を構築した.回転テーブルに厚さ5mmのターゲットを貼り付け,その高さの変化を変位計で捉えて矩形シグナルを生じさせる.そのシグナルを利用して一定点でトリガーをかけ,その信号をストロボビジョンスコープ(SVS)に送る.信号を受けたSVSはストロボを発光させ,そこで得られた静止画像をCCDカメラによって撮影し,ビデオに記録する一枚の静止画像は次のトリガー信号が入力されるまでホールドされるので,一回すべり毎の同一点での摩擦面の変化がアニメーションのようになめらかな動画像として記録される.今年度は,ピン・ディスク摩耗試験機を用いてシステムを構築し,摩耗過程を観察した.その結果,各種供試材料ごとの摩耗過程の変化を時刻歴に観察することができ,その有用性が確認できた.また,その他にも以下のような特徴を有している.(1)測定点を任意に変化させるために,遅延回路によりストロボの発光タイミングを正確に制御する.(2)画像データは画像処理装置に送り,画像解析を行う.(3)鋭指向性マイクにより摩擦音を記録し,周波数解析を行う.(4)摩擦面全体は低倍率レンズ(34倍),摩擦面の詳細は高倍率レンズ(900倍)を用いて観察する.