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DIN磨耗試驗機常用的兩種試驗方法

更新時間:2017-11-09 14:32:59點擊次數:1050次

GB/T 1689.1998標準中規定了DIN磨耗試驗機測定硫化橡膠耐用消費品磨性能有兩種方法。測定試樣在一定級別的砂布上進行摩擦而產生的體積磨耗量,方法A用于非旋轉試樣,方法B用于旋轉試樣,試驗結果以想對于某種參照膠體積磨耗量或磨耗指數來表示。

1):由于砂布的級別、生產砂布所用粘接劑的種類以及前面試驗的污染、磨損等因素,會導致磨耗損失絕對值的變化,因此所有的試驗都是相對的,與參照膠相比的比較結果既可以表示為與校準過的砂布相比的相對體積磨耗量,也可以表示為與參照膠相比的磨耗指數。

2):測定磨耗損失通常統一使用旋轉試樣,這是由于在試驗過程中,試樣的整個摩擦表面都會與砂布相接觸,不過也有相當多的試驗區使用非旋轉試樣

DIN磨耗試驗機適用于對比試驗、質量控制、規范依據試驗以及仲裁目的、研究和開開發工作。可以推斷操作過程與此磨耗試驗結果沒有緊密聯系。

DIN耐磨試驗機基本上屬于磨蝕磨耗,是一種由摩擦使橡膠表面發生微觀破壞而脫落的現象。橡膠鞋底試片在一定的負荷壓力下,底片膠輪與磨擦砂輪成一定角度,進行旋轉滾動磨擦,由于砂輪表面上尖銳點的磨擦使膠料表面產生局部應力集中,在應力集中點橡膠被強烈扯斷,形成微小的顆粒脫落而產生磨耗。當沙輪表面上尖銳點很鋒利時會使橡膠表面被劃破,而且還有一條條與滑動方向平行的痕帶,這是切消磨耗和擦傷磨耗的特征,是磨蝕磨耗的一種表現形式。

橡膠底料的內在物理機械性能是決定磨耗性能高低的主要因素

橡膠的耐磨性能取決于本身的內聚力和磨擦表面的粘著力,包括底料的扯斷強度、扯斷伸長率、耐疲勞性能、粘彈性能等的綜合影響。不能籠統地說磨耗與某項物性有關,例如:磨耗對扯斷強度來講,可以說扯斷強度是影響磨耗的主要性能,一般來說扯斷強度高,磨耗性能好。但從實際測試的數據來看,扯斷強度與磨耗不一定有這種關系,例如同樣含膠率的底料,加入順丁橡膠的底料比純天然膠的底料扯斷強度低,但磨耗性能則高,這是一般的事實。所以橡膠鞋底的耐磨性能決定于本身的內聚力和磨擦表面的粘著力,也就是決定于底料的配方設計是否合理和底料含膠率的高低。在一般的情況下,低含膠率的底料在配方設計合理的情況下磨耗性能不會高于高含膠率的底料。所以任何一種內聚力強,粘著力弱的底料在任何固體表現磨擦都將表現出低磨耗數據和高耐磨性能。

試驗條件對磨耗性能的影響

高低壓絕緣鞋(靴),耐酸堿膠靴等防護用鞋,其底料均采取標準規定的阿克隆磨耗試驗方法。要想取得試驗結果較高的重現率,必須嚴格試驗條件。為了弄清影響試驗結果的原因,我們對各種實驗條件包括環境溫度做了對比試驗。試驗結果表明:膠輪軸與砂輪軸之間夾角的誤差、膠輪硬度的高低、膠底試片的厚薄、試驗環境溫度的高低,都對檢驗結果有一定的影響。

膠輪軸與砂輪軸之間夾角越大,磨耗減量越大。另外,膠輪硬度增大,試片厚度增加,試驗溫度的升高,也會增加磨耗減量。

試驗原理

GB/T 1689.1998《硫化橡膠耐磨性能的測定》中,采用阿克隆整鞋耐磨試驗機測定硫化橡膠的耐磨性能。試驗原理是將試樣與砂輪在一定的傾斜角度和一定的負荷作用下進行磨擦,測定試樣在一定里程的磨耗體積。

儀器要求

膠輪回轉速度為76r/min±2r/min;砂輪軸回轉速度為34r/min±1r/min;兩軸夾角為0°時,應保持平行和水平;試樣承受負荷為26.7N±0.2N,兩軸夾角為15°±0.5°;試樣夾板直徑為56mm,厚度12mm,砂輪直徑150mm,中心孔徑32mm,厚度25mm,磨料為氧化鋁,粒度為36號,硬度為中硬2。

儀器校正

整鞋耐磨試驗機的校正主要有三個方面:

①先調整機座至水平;

②用角度校正器測定膠輪軸與砂輪軸之間的夾角,并調整為15°±0.5°;

③用負荷校正器調整使試樣承受的負荷為26.7N±0.2N。

試樣及環境溫度

試樣寬度為12.7mm±0.2mm,厚度為3.2mm±0.2mm,將試樣粘于膠輪上,粘接時不應受到張力,粘接后試樣至少停放16h,標準溫度23℃±2℃,相對濕度50%±5%。膠輪厚度為12.7mm±0.2mm,硬度為75度~80度(邵爾A),中心孔徑符合膠輪回轉軸的直徑。

試驗程序

將粘好的試驗輪預磨15~20min后取下,刷凈膠屑,稱重(精確到0.0019),用預磨后的試樣試驗,試樣行駛1.61km后,取下刷去膠屑,在1h內稱量(精確到0.001g)。

造成試驗結果重現性差的幾個因素通過對各種試驗條件的對比分析,我們認為儀器設備的影響是主要的,特別是膠輪軸與砂輪軸之間的夾角和試樣承受的負荷,對試驗結果的影響很大。即兩輪軸之間的夾角越大,承受的負荷就越大,試樣的磨耗量也越大。因此標準要求試驗前對阿克隆整鞋耐磨試驗機用角度校正器和負荷校正器進行校準是非常必要的,以使誤差盡量減小。

另外,環境條件及試驗的影響也是不容忽視的,我們在對儀器經過嚴格校正的基礎上,對試片厚度、膠輪硬度、膠輪直徑、環境溫度的影響分別進行了對比試驗,以便找出其中的規律。

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