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发表于 2009-3-24 13:32:14
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橡胶轮胎胶料磨耗性能的测试方法
橡胶轮胎胶料磨耗性能的测试方法& Z; m. v2 ]1 d$ g, O
: {$ F4 x3 E' b! e/ F$ c9 T+ \9 l
磨耗是轮胎等橡胶产品的直接特性,这一点与常规试验中的拉伸特性、粘弹性不同。对磨耗试验来说,关键是要模拟产品实际使用时的磨耗方式。所以有各种各样的磨耗试验方法。
D1 n4 c: O( D# h6 H$ w对经典的磨耗试验机而言,一般认为各种磨耗试验方法之间,有关磨耗试验结果与载重汽车轮胎胎面使用的相关性顺序为:* H" r+ p/ B/ G6 o
! O1 X+ o" ~$ j5 o6 M: Q$ i皮克>阿克隆、改进型兰伯恩>威廉1 |; J8 s0 {1 j. L- T2 C4 M; n' g
0 g+ H+ k" P* F* m
磨耗试验的苛刻度(severity)的顺序为:
' X' M y u- v$ U W8 n' S3 f
; g |' {- X' M9 b皮克>威廉>阿克隆>改进型兰伯恩>实际车辆
2 [, ]1 i, c' `; M
" M( I: e: S1 |% S. N' ^从二十世纪50年代至今轮胎行业主要使用阿克隆(Akrom)磨耗试验机和皮克(Pico)磨耗试验机。新型的磨耗试验机(如:试验室磨耗试验机LAT100)将温度、负载、路面、速度等各种要素迭加在一起模拟磨耗现象,再对各个数据进行详细解析、分类并能利用计算机加以综合作出判断。
' Y, }$ a+ B b1 Q
- D, i) I, V: ]2 h. R: K* D( |" k皮克(Pico)磨耗试验机" M! |- w7 p8 E$ b$ M6 }+ [
皮克磨耗试验是一种主要用于测定胎面胶的耐磨性的磨耗试验方法。该方法的基础就是用两把规定尺寸的碳化钨刀,在45牛顿(4.5公斤)负荷下垂直“刮磨”橡胶试样,测定在试验时间内所磨掉的橡胶的体积。0 M& S/ I" X; c2 x P
皮克磨耗试验的橡胶试样为草帽状,固定在可以恒速旋转的转台上。使转台可在广泛的范围内变换旋转速度。
2 p [& S. }; w; p皮克磨耗所用的刀刃的锐角为60°。与旋转中心等距地平行地装在主轴上。刀的刃必须在15~18微米范围内。当转台转动时,刀刃以不同的角度(前刃面以0到71°角,后刃面以109~180°角)垂直对试样表面进行“刮磨”。
/ W, a; E0 c9 ~) o) Y( l7 V* w转台的旋转速度为1r/s(60±2r/min)。试验时转台的旋转方向每隔20转变换一次,总试验转数为80转,此后测量试样的体积损耗。. e) g0 E- L/ V' X' g/ l9 {: r$ ]
皮克磨耗采用撒隔离粉的方式,防止磨掉的橡胶粘在试样上。隔离粉料由带有振动器的漏斗,沿两根通向钨刀夹持器两侧的导管供给。
* y- _) F W+ N8 K3 J2 q6 W7 b* \试验之前要对试验用的碳化钨刀进行校准:使用耐磨性相差明显的五个标准胶样进行磨耗试验如果五个标准胶样最终耐磨性都处于按皮克法测定的容许范围之内(精确度为±10%),则可以投入磨耗试验。否则,需要更换刀片。
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实验室磨耗试验机LAT100
3 Y2 l+ s4 q' l) d8 m3 u. ^0 u实验室磨耗试验机LAT100的原理为:将橡胶圈试样以一定的负荷、一定的倾角在转动的摩擦盘上运行,一定的时间后称其质量损失(即磨耗量)。仪器还可以通过水泵向橡胶圈及摩擦盘喷循环水,测量其侧向力,表征橡胶试样的抗滑性能.' m9 T# q& M, h) s/ U
摩擦盘的速度和类型,橡胶圈试样的负荷、倾角等可以在很大的范围内进行调整:
( R( R9 n. A7 w, ~) c1 c1 |2 E橡胶试样直径 : ø 80 mm6 ^# R) w+ a$ T+ I8 e
试验负荷: 40~140 N) h B8 |1 S* o' @: [
试验速度: 0,002 km/h 至100 km/h
# D+ [, C3 |: \) l滑动角度(倾角): ± 45°
" O2 b; u" k, p由于橡胶的粘性,试验中磨耗掉的橡胶粘在胶圈表面,可能导致试验数据很不准确。该仪器设置了可以对试验中产生的“磨耗胶料粘表面”予以消除的装置。仪器通过在橡胶试样表面撒一定量的氧化铝/氧化镁粉末,带走磨下的胶末使橡胶表面干净。* X, J/ @7 z- l+ G7 }3 c {6 H
实验室磨耗试验机LAT100用于轮胎胎面胶耐磨性能的研究,试验的重复性和准确性均较高,对在各种不同条件下使用的轮胎耐磨性研究具有很好的指导意义。5 d: s* ?+ d& _- h! {: x1 G4 P
; o# H! Z+ r6 r. O2 d
* `. Z- I8 |& P5 Z! ?4 J' y4 m橡胶动态切割试验机
, k1 g% B! R6 w/ c* x. _( E0 i 橡胶动态切割试验机是一种特殊形式的磨耗试验机。该试验机以动态冲击的方式,用特制合金刀以精确的角度反复撞击旋转着的圆盘状橡胶试样,测量橡胶试样在测试前后的重量及直径损失。模拟轮胎(特别是工程轮胎和橡胶履带)在行驶过程中受路面尖锐物体的切割与崩花掉块的情况。
" A5 ^& g9 Q' o s橡胶动态切割试验机的撞击和切割方式,与轮胎在行驶过程中地面作用于轮胎而引起的胶料剥落的力很相似,试验结果与轮胎的实际使用情况有一定的相关性。
" [# V# l$ a8 W0 y9 U1 }橡胶动态切割试验机用于轮胎胎面胶耐切割性能和抗崩花掉块性能的实验室试验,对于轮胎胎面胶配方进行优选和考查。与实际里程试验相比,可以缩短试验周期,节约试验成本。
3 q6 U( N- J7 S7 b) c$ z1 |( \: D橡胶动态切割试验机的技术参数:# b) Y( j% J: i: L
冲击频率:60~120r/min可调;
& |0 {9 R# a6 K& ~$ Q8 O: i7 E3 g切刀冲程:48±1mm;. w/ @. h. `( l
刀尖夹角:60°;/ g/ v. e% x( E" _
刃锋利度:0.015~0.020mm;
) R' m9 u& e9 w. _3 }6 l- p+ M. O0 D切刀宽度:6.3mm;- G; B8 p7 W1 E3 Q( ?6 a
静态荷重:400~475g;
/ u# ~5 G- Q2 e5 {! I) b; ]! h试样尺寸:Φ50mm×12mm;8 y- E e4 P- l! U/ Z2 d
试样转速: 500~1000 r/min可调; |
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