DIN耐磨耗试验机的使用

1、前言
    在众多的橡胶制品试验中，磨耗试验是一种不可缺少的试验。对许多橡胶制品而言，磨耗性能直接关系到其使用寿命，实用意义很大，是很重要的技术指标之一。因此磨耗性能的测试，是橡胶工业中一个很重要的问题，多年来我国在测试橡胶磨耗性能上所采用的仪器常为阿克隆磨耗试验机和格拉西里磨耗试验机等，这两种磨耗试验机都虽能测定橡胶的磨耗性能，但存有试验周期过长和试验途径重复等不足，旋转式辊筒磨耗机是参照国际标准ISO4649-1985和根据GB9867-88及引进的德国产的ZWICK磨耗试验机进行研制的。该机与常用的阿克隆磨耗试验机和格拉西里磨耗试验机相比，具有所需试样小、试验周期短和磨擦途径不重复等优点，是目前国际上较为流行通用的磨耗机。旋转式辊筒磨耗试验机的研制，为我国橡胶制品试验测试橡胶磨耗性能上提供了一种新式的试验仪器，为我国橡胶制品的发展将起到一定的作用。

2、仪器结构概述及主要性能规格
  旋转式辊筒磨耗试验机结构如图一所示：

   该机主要由动力系统、转动辊筒、试样夹转器、自动停机系统和用于试样转动的齿轮与小传动齿轮装置、基座及粉尘收集器等组成。其主要原理是：在某个载荷下，在一定级别的砂布上，柱状试样在砂布表面上横切研磨一确定的行程，通过测量试样的质量磨耗量，再由试样的密度计算出体积磨耗量。为了使试验有可比性，*后须得用标准橡胶，把试验结果表示为以校验过的砂布为基准的相对体积磨耗量或是表示为相对于某种标准胶的磨耗量的耐磨指数，其主要技术参数如下：
滚筒直径：150±0.2mm
滚筒长度：460mm
滚筒转速：40±1 r/min
所用试样：直径：16±0.2mm  厚度不小于6mm
试样夹持器横移速度：4.2±0.04 mm/r
研磨行程长度：20m或40m
试样旋转速度：0.9r/min或不转动
自负荷重：2.5N（通过试样夹持器和悬臂产生）
试样载荷用可调至重量：5N  7.5N  10N  12.5N  15N  17.5N  20N
输出功率：AC22V、50HZ
电机转速：3000r/min
 

3、仪器各部件介绍
   功力系统：由同步电机和变速箱组成，安装在机器左边的防护罩内，由同步电机通过一级蜗轮，蜗杆传动和一级2：3的齿轮传动，驱动转动滚筒转动。
   转动滚筒：用于粘贴砂布，由一直径Ф150辊筒和固定座组成。上面有三条横纹标记，为双面胶带的粘贴位置。
  试样横移驱动装置：由导向丝杆（19）、横移块螺母（18）、导杆（17），悬臂（16）以及“0”锤组成，“0”锤为基锤。
  试样夹持器：由导向套筒（11）、试样紧固器（4）、试样定位螺丝（10）、小传动齿轮（5）和备用砝码（7）（8）（9）组成，用于完成砝码的固定试样夹持器等功能。
  用于试样转动的齿条及小传动齿轮装置：由小齿轮和齿条组成，以实现试样在横移过程中的旋转运动或不旋转运动。
  试验完成后的自动停机系统：由升降滚轮（12）、铰式罩盖（15）和位于右边防护罩上的接近开关组成。在试验开始时执行将试样放在辊筒上的动作，当移动滚轮（12）滚至右边后，接近开关自动关闭驱动电机，试样夹持器停止运动。
  粉尘收集器：由装配支架（23）和吸尘器接管部件（26）组成。主要用于清理粘在转动滚筒上的橡胶粉尘和收集磨下的橡胶尘屑。
  复位杆：复位杆（14）的作用是在试验完成后，使试样夹持器滑回到起始位置
去，要实现这个动作，必须首先使夹持器折向后面，这样才能使得横移块上的螺母与驱动丝杆脱开。
  砂布：砂布用60号粒度的氧化铝制成，宽度*小为400mm，长度为473mm，平均厚度为1mm，在每张新砂布首次使用时，应进行级别鉴定。

4、试验前的准备工作

（1）粘贴砂布
   按辊筒上的三条横纹标记、等距离的贴上三条双面胶带纸，然后将砂布粘贴到滚筒上并固定就位。粘贴时应注意：砂布的两头不可过长，要是过长，应适当予以剪短。另外粘贴时，应使砂纸两头的接缝压在同一胶带上，且砂布两接头之间的空隙应不超过2mm。

（2）试样的制备
   硫化一张试片，然后用旋转裁刀裁取试样，不允许冲裁，也可直接用模具硫化试样。

（3）磨耗行程的调节
   旋转辊筒磨耗机磨耗行程为4m（即试样从*左边磨耗到*右边停止的行程），具体行程由用户选择并确定磨耗次数。

（4）试样静态试验或旋转试验时试样夹持器的调节
   用该仪器作试验，如果采用试样旋转的试验时，则要将小齿轮（5）与齿条（2）相啮合，要完成这个调整，须先将紧固齿轨的两个螺钉拧松，将齿条向前方推移，直至与齿轨啮合，然后将螺钉紧固螺钉拧紧，这样做试验时试样就会处于旋转状态。如果采用试样不转动试验时，将齿条向后推移与小齿轮脱开即成。

（5）试样载荷的选择
   用该仪器做试验时，必须使试样在10±0.2N的载荷下与砂布接触，可以通过在试样夹持器装置（本身重2.5N）上放两个备用砝码（2.5N和5N的砝码）来达到此负荷值。本仪器随机也备有10N的砝码，当某特殊情况下，试样载荷可达12.5N、15N、
17.5N、20N的重量。

（6）试样装入试样夹持器的安装说明
   用本仪器做试验时，试样必须伸出夹持器2±0.2mm，安装试样时，须将悬臂（16）朝试验机后方旋转转动，将试样定位螺丝（10），再松开试样夹持器的锁紧螺母（3），把试样放入随机所附带的试样定位卡规中，然后将试样楔入夹持器里，再使卡规与试样夹持器相接触。把试样夹持器锁紧螺母（3）拧紧，到此试样已准确定位，对于厚度都一样的试样，不再需要重新调节。

5、砂布鉴定说明

    用本仪器在试验时，所用的砂布都必须使用标准试样来决定其摩擦等级。为了保证砂布的磨损性在容许的偏差范围内，要经常重复做这个试验。砂布鉴定程序如下：
（1）称量所购买的标准胶试样精确到1mg
（2）在夹持器上放置5N、2.5N重的砝码
（3）将悬臂转向仪器后方，并松开试样夹持器锁紧螺母。
（4）用试样定位卡规将试样固定在夹持器里，并拧紧锁紧螺母，此时试样外露长度为2±0.2mm。
（5）参照“试验步骤”进行磨耗试验，行程为40m。取出试样。注意：不要用试样定位螺丝去推顶试样，以免搅乱试样伸出部分长度。
（6）称量已试验过的试样，比较试样试验前后的质量差，做为磨损性指标。
（7）至少用三个标准试样进行三次试验，把三次磨损性指标的平均值，做为砂布的磨损性等级。
   本仪器规定磨耗试验应在40m磨耗行程内，标准试样质量损失为180-220mg的砂布上进行，若新提供的原始砂布的磨耗质量大于220mg时，那须得用随机所附带的金属试验样块，将砂布研磨一至二次（金属试验块装入夹持器的方法同橡胶试样），然后用尼龙毛刷将砂布仔细进行清理，再用两标准试样做鉴定试验，直至试样的质量损失在220mg时，方可使用，当砂布使用一段时间后，在用标准试样做鉴定试验时，若试样质量损失值小于180mg时，则该砂布做废。

6、试验步骤

   当确定了砂布的等级后，就可以正式在该机上做试验，需说明的是：测量相对体积磨耗量时，应采用试样不转动试验，测量耐磨指数时，应采用试样旋转的试验。
（1）用尼龙毛刷，清理粘在砂布上的胶屑；
（2）用精度±0.001g的天平称量试样的重量；
（3）将试样放放夹持器中，使试样外露的长度为2±0.1mm；
（4）把带有试样的夹持器从滑道移到辊筒的起点处，并放在辊筒上。
（5）用10±0.2N的垂直力把试样压在辊筒上，也可采用10±0.1N的作用力，但在试验报告中应特别注明。
（6）选择试验方式是采用旋转式的还是采用不旋转式的，须在报告中注明。
（7）开动机器进行试样，当磨耗行程大于40m时，自动停机。如在40m行程内试样磨耗量大于400mg时，试验可在20m行程，然后把试样伸出长度重新调到2.0±0.1mm后再进行试验，直到40m停止试验，若在40m行程中，试样磨耗量大于600mg时，则只需进行20m行程的试验，然后将其结果乘以2，就可得40m行程的磨耗量。
（8）试验结束，把夹持器移动到起始位置，取出试样除去毛边胶屑称取试样的重量。
（9）按上述步骤，每一种胶料都必须测定标准胶和试验胶的磨耗量。试验胶作三个试样，标准胶要在试验胶的前面和后面各作三个试样。测定胶料相对体积磨耗量时采用B1.1条的标准胶，测定耐磨指数时采用B2.1条的标准胶。（标准胶见附录）
（10）按GB533的方法，分别测定标准胶与试验胶的密度。

7、试验结果的计算及表示方法：

（1） 耐磨指数ARI按下式计算：
ARL=Vs/Vt×100
式中：ARL：耐磨指数；％
Vs：标准胶的体积磨耗量mm3
Vt：试验胶的体积磨耗量mm3
（2）相对体积磨耗量ΔV按下式计算：
ΔV=Vt（200/ms）
式中：ΔV：相对体积磨耗量mm3
Vt：试验胶的体积磨耗量mm3
ms：使用非旋转试样的标准胶的质量磨耗量mg
200：用非旋转试样测得的标准胶（附录B中B1规定的标准胶）的质量损失值，mg
（3）分别用试验胶的三个试样的算术平均值和标准胶的六个试样的算术平均值计算结果,并以整数位表示。

8、维护与保养

   为了保证无故障运行和稳定的精确试验结果，应定期仔细地对该试验机进行各种维护与保养。每日应将胶料收集盘中的胶粉碎屑倒掉，并洗刷干净，导杆和导向丝杠应定期滴入机油进行润滑，并擦拭干净，对于滚筒清洁装置上的毛刷，在用40m磨耗行程试验150-200次后，应更换新的毛刷。