技術(shù)文章
橡膠耐磨試驗(yàn)機(jī)作為評(píng)估橡膠材料及制品耐磨性能的核心檢測(cè)設(shè)備,其工作原理嚴(yán)格遵循 GB/T 1689、ISO 4649 等國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn),本質(zhì)是通過(guò)模擬實(shí)際服役環(huán)境中的摩擦磨損工況,實(shí)現(xiàn)對(duì)橡膠耐磨性能的定量化、標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估。其核心邏輯基于摩擦學(xué)基本原理,通過(guò)精準(zhǔn)控制試驗(yàn)參數(shù),復(fù)現(xiàn)橡膠在使用過(guò)程中面臨的磨粒磨損、粘著磨損或疲勞磨損等失效形式,最終以量化指標(biāo)反映材料的耐磨等級(jí)。
從機(jī)械結(jié)構(gòu)與工作機(jī)制來(lái)看,設(shè)備核心由加載系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、摩擦接觸系統(tǒng)及測(cè)量系統(tǒng)四大模塊構(gòu)成。加載系統(tǒng)通過(guò)砝碼或液壓加載方式,向橡膠試樣施加恒定且可精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的法向壓力(通常范圍為 0.5-10N),該壓力直接模擬橡膠制品在實(shí)際使用中承受的接觸載荷,是影響磨損程度的關(guān)鍵變量。傳動(dòng)系統(tǒng)則通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng),使試樣與摩擦介質(zhì)之間產(chǎn)生可控的相對(duì)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)形式根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)分為往復(fù)滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)或滾動(dòng)摩擦,運(yùn)動(dòng)速度可在 0.01-1m/s 范圍內(nèi)精準(zhǔn)調(diào)控,確保試驗(yàn)條件與實(shí)際工況高度吻合。
摩擦介質(zhì)的選擇需依據(jù)測(cè)試目的而定,主流介質(zhì)包括標(biāo)準(zhǔn)砂輪(如 GB/T 1689 規(guī)定的 CS-10 砂輪)、砂紙、金屬摩擦副或?qū)嶋H服役環(huán)境中的接觸材料,其硬度、粗糙度等參數(shù)均經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化校準(zhǔn),以保證試驗(yàn)結(jié)果的可比性與公正性。在試驗(yàn)過(guò)程中,橡膠試樣與摩擦介質(zhì)發(fā)生持續(xù)摩擦,表面材料因機(jī)械作用逐漸脫落,形成磨損痕跡。試驗(yàn)結(jié)束后,通過(guò)高精度電子天平(精度≥0.1mg)測(cè)量試樣試驗(yàn)前后的質(zhì)量損失,或通過(guò)激光測(cè)厚儀測(cè)量試樣磨損后的厚度變化,結(jié)合試驗(yàn)時(shí)間、摩擦行程等參數(shù),計(jì)算出單位行程的磨損量(如 mg/km)或磨損率,以此作為評(píng)估橡膠耐磨性能的核心指標(biāo)。
值得注意的是,設(shè)備的環(huán)境控制系統(tǒng)可精準(zhǔn)調(diào)控試驗(yàn)溫度(5-80℃)與濕度(30%-90% RH),因?yàn)闇囟葧?huì)影響橡膠的硬度、彈性模量等力學(xué)性能,濕度則可能改變摩擦界面的潤(rùn)滑狀態(tài),二者均會(huì)對(duì)磨損結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。此外,橡膠耐磨試驗(yàn)機(jī)還集成了摩擦力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)力傳感器動(dòng)態(tài)記錄摩擦過(guò)程中的摩擦力變化,為分析磨損機(jī)制(如粘著磨損向磨粒磨損的轉(zhuǎn)變)提供重要數(shù)據(jù)支撐。整體而言,橡膠耐磨試驗(yàn)機(jī)的工作原理始終圍繞 “模擬實(shí)際工況、精準(zhǔn)控制參數(shù)、量化磨損結(jié)果" 三大核心,其檢測(cè)結(jié)果為橡膠材料配方優(yōu)化、制品質(zhì)量控制及使用壽命預(yù)測(cè)提供了技術(shù)依據(jù)。
關(guān)注微信