橡胶塑料滑动摩擦磨损试验机使用方法

橡胶塑料滑动摩擦磨损试验机使用方法

一、适用范围及功能

符合标准：GB/ T 3960-2016 塑料滑动摩擦磨损试验方法

GB/T 9141.8-1999 柔性石墨板材滑动摩擦系数测试方法

    适用于塑料制品、橡胶制品、石墨板材或其他复合材料的滑动摩擦，磨损性能测试，也可对试验中试样的磨擦力、磨擦系数和磨损量进行测定。

    融合了当前新的智能电路系统进行控制，并结合老式M-200摩擦磨损试验机的功能进行升级改造而成，本仪器具有测控精度高，操作便捷等优势，是科研院所、质检机构、实验室研究选的试验设备。

    M-200型摩擦磨损试验机主要由试验主机及智能控制系统两大部分构成，通过微机控制系统进行操作试验，在试验过程中同时可以显示数值、扭矩、时间曲线，并可以随意设定试验次数，显示当前试验数值，设定时间及当前试验时间等多种功能，随机配备彩色打印机，可以打印出带有曲线、表格数据等标准要求的试验报告。 

二、功能特点：

  1、试样尺寸： 30mm×7mm×6mm

  2、转动速度： 0-200转/分  （可调）

  3、负    荷： 196N ± 0.1%（可增至392N）

  4、摩擦环尺寸：￠40×10mm ，倒角0.5×45°，外圆表面与内圆同心度偏差小于0.01 

  5、摩擦环材质：45号钢,淬火,热处理HRC40-45,外圆表面光洁度▼8

  6、摩擦力矩： 0--5N·m 

  7、砝码重量：4KG砝码一件，1KG砝码4件，可实现重量叠加功能。

三、精度：

     1、速度精度：1%

     2、负荷精度：0.5%

     3、摩擦力矩精度：1%

     4、计数器精度：1S

     5、传感器测量精度：1% F

（GB/T3960）本标准适用于测定塑料及塑料基复合材料的滑动摩擦磨损性能。

1、擦磨损定义：

1.1  摩擦

两物体接触表面间产生阻碍切向相对移动的现象称为摩擦。

1.2  滑动摩擦

两接触物体接触点具有不同速度时之摩擦。

1.3  擦力

两物体摩擦时相对移动的阻力。

1.4  摩擦系数

阻碍两物体相对运动的摩擦力对作用到物体表面的法向力之比。

1.5  磨损

物体相对运动时相互接触表面的物质不断损失或产生残余变形称为磨损。

2、试样：

2.1  塑料试样尺寸

试样尺寸见图1。

图1

2.2  试样要求

试样表面平整，无气泡、裂纹、分层、明显杂质和加工损伤等缺陷。每组试样不少于3个。

3、试验设备：

3.1传动系统，用来带动圆环以给定的转速旋转，到5%以内，并要求圆环安装部位轴的径向跳动小于0.01毫米。

3.2  加载系统，对试样和圆环，可施加法向力，到5%以内。

3.3  测定和记录摩擦力矩系统，到5%以内。

3.4  记录圆环转数的计数器或记时器，到1%以内。

3.5  试样夹具结构和尺寸见图2，并附配垫圈4 GB848—76，沉头螺钉M3×0.35长10毫米。要保证试样安置后无轴向窜动。

注：试验设备本标准推荐采用M-200型磨损试验机。

图2

3.6  本试验中圆环的材质对塑料磨损试验结果影响很大，因此本标准采用的圆环，其外形尺寸见图3。材料为45号钢，圆环要求整体淬火，热处理HRC40～45，外圆表面光洁度▽8，倒角处均为0.5×45°，外圆表面与内圆同心度偏差小于0.01。

图3

圆环可以反复使用，每次试验后，需重新磨削。当外径小于36毫米就不能再用。作仲裁试验时必须用40毫米的圆环。

注：圆环材质也可按产品标准另定。

4、状态调节：

状态调节按GB2918—82《塑料试样状态调节和试验的标准环境》进行，温度为23±5℃，湿度为50±10%。

5、试验条件：

试验中上转轴保持静止，下转轴以200转/分转动，摩擦副做滑动摩擦，对磨2小时，负荷20公斤，根据材料，允许选择其他负荷。试验环境温度为23±5℃。

6、试验步骤：

6.1  圆环应清除油污，贮存于干燥缸内以防生锈。

6.2  试样经状态调节后用感量为0.1毫克的分析天平称取其质量(m1)。

6.3  把试样装进夹具，摩擦面用角尺校正并使它与圆环的交线处于试样正中。装好摩擦力矩记录纸，开机校好零点。

6.4  再次用乙醇、丙酮等不与塑料起作用的溶剂仔细清除试样和圆环上的油污，此后不准再用手接触试样和圆环的表面。

6.5  平稳地加荷至选定的负荷值。

6.6  对磨2小时后停机卸负荷，取下试样和圆环，清理试样表面后，用精度不低于0.02毫米的量具测量磨痕宽度，或在试验环境下存放1小时后称取试样质量(m2)。

6.7  读取摩擦力矩值。

7、结果计算：

7.1  单个试样的结果计算

7.1.1  本标准以磨痕宽度来表征磨损量。测量三点，取平均值各点之差不得大于1毫米。在需要时，也可用体积磨损表示磨损量。

体积磨损V(厘米³)可用式（1）计算：

式中：m₁——试验前试样的质量，克；

      m₂——试验后试样的质量，克；

试样在23℃时的密度，克/厘米³。

7.1.2  摩擦系数μ可用式（2）计算：

式中：M——趋向稳定的摩擦力矩，公斤·厘米；

F——试验负荷，公斤；

r——圆环半径，厘米。

结果取二位有效数字。

注：如果摩擦力波动较大，则应算出摩擦系数的大值和小值。

7.2  一组试验结果计算

计算磨痕宽度或体积磨损及摩擦系数的算术平均值。如要求标准偏差S，可用式（3）计算：

式中：X——每个试样测定值；

——一组试样测定结果的算术平均值；

n——测定的试样个数。

8、试验报告：

试验报告应包括下列内容：

橡胶塑料滑动摩擦磨损试验机a. 塑料名称、规格、牌号、生产厂；

橡胶塑料滑动摩擦磨损试验机b. 试样的制备方法，摩擦表面状况，测定的试样个数；

橡胶塑料滑动摩擦磨损试验机c. 环境温度、湿度及状态调节条件；

橡胶塑料滑动摩擦磨损试验机d. 圆环材质、硬度、光洁度和外径尺寸；

橡胶塑料滑动摩擦磨损试验机e. 试验负荷；

橡胶塑料滑动摩擦磨损试验机f. 试验结果：磨痕宽度或体积磨损及摩擦系数的测定结果；

橡胶塑料滑动摩擦磨损试验机g. 试验日期、人员。