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橡膠制品磨擦系數和磨損量測定儀

磨損 wear 由于摩擦造成表面的變形、損傷或表層材料逐漸流失的現象和過程。｛GB/T 17754-2012.2.3｝

磨損量 wear loss 在磨損過程中摩擦副的材料接觸表面變形或表層材料流失的量。注1：通常可用體積、質量、幾何尺度等表示。｛GB/T 17754-2012.5.1｝注2：本標準采用體積磨損、質量磨損、磨痕寬度來表示。

摩擦系數 frietion coefficient μ一組摩擦副之間的摩擦力與法向力之比。｛GB/T 17754-2012.4.18｝

潤滑方式 methods of lubrication 向摩擦副的表面供給潤滑介質的方式。注：可分為間隙潤滑、連續潤滑、單程潤滑、循環潤滑等。｛GB/T 17754-2012.6.47｝

潤滑劑 lubricant 加入到兩個相對運動表面之間，用于減少摩擦和控制磨損的易剪切物質。【GB/T17754-2012，6.48】

原理將試樣安裝至試驗機，試樣安裝于試驗環上方，并加載負荷，試樣保持靜止，試驗圓環以一定轉速轉動。

設備試驗機，傳動系統用來帶動圓環以給定的轉速旋轉，轉速的相對誤差應不大于±3%，并要求圓環安裝部位軸的徑向跳動小于0.01mm。

加載系統，對試樣和圓環，施加法向力，法向力的相對誤差應不大于±2%。測定和記錄摩擦力矩系統，摩擦力矩的相對誤差應不大于±3%。

記錄圓環轉數的讀數器或計時器，轉數的相對誤差應不大于±1%。試樣夾具應保證試樣安裝后無軸向竄動。

天平和量具，稱量試樣質量的分析天平誤差應不大于0.1mg。測量試樣尺寸及磨痕寬度的量具誤差應不大于0.02mm。

試驗環及試樣：試驗環材料一般為45#鋼，要求淬火，熱處理HRC40~45，其外形尺寸：外徑為（40±0.5）mm，內徑為16mm，寬度10mm，外圓需倒角，倒角處均為0.5×45°，外圓表面與內圓同軸度偏差小于0.01mm；

外圓表面粗糙度Ra不大于0.4，每次試驗前需測試試驗環外圓表面粗糙度并記錄，確保外圓表面粗糙度Ra不大于0.4；試驗環應清除油污，貯存于干燥缸內以防生銹。

注：圓環材質可根據需要另定。

試樣外觀和尺寸，試樣為長方體，要求表面平整，無氣泡、裂紋、分層、明顯雜質和加工損傷等缺陷。

具體尺寸及要求：（）mm，試樣上下表面平行度不小于0.02mm。數量每組試樣不少于3個。

狀態調節除受試標準另有規定，試樣應按GB/T 2918的規定在室溫（23±5）℃和相對濕度（50±5）%的條件下調節16h以上，或按有關各方協商的條件。

試驗條件，試驗中試樣保持靜止，試驗環以200r/min轉動，試驗時間2h，負荷196N。根據材料，允許選擇其他負荷。

試驗可在無潤滑條件（干摩擦）下進行，也可在有潤滑條件下進行（潤滑方式可采用滴油潤滑、間隙潤滑、連接潤滑、單程潤滑、循環潤滑等；潤滑劑可采用46#抗磨液壓油，也可采用客戶的潤滑劑）。

溫下試驗，試驗應與在狀態調節相同條件下進行。

用乙醇、丙酮等不與試樣起作用的溶劑仔細清除試樣和圓環上的油污，此后不應再用手直接接觸試樣和試驗環的表面。

用分析天平稱取試樣質量m1，并用此試樣按GB/T 1033.1-2008中A法的規定測試試樣密度。把試樣裝進夾具，使摩擦面與試樣環的交線處于試樣正中。裝好摩擦力矩記錄紙。

平穩地加荷至選定的負荷值，開啟試驗機，對磨2h后停機卸負荷，取下試樣和試驗環，用溶劑清理試樣表面，等試樣冷卻至試驗環境濕度時，用量具測量磨痕寬度，或稱取試樣質量m2。磨痕寬度測量應在磨痕中央及距磨痕兩端1mm處測量3個數值。

測量值之間不得大于1mm，取3次測量平均值作為一個試驗數據。讀取摩擦力矩值 M，結果計算和表示，磨痕寬度取試驗數據的算術平均值。注：本標準建議以磨痕寬度來表征磨損量。

質量磨損按式1計算：——————1。式中：m——質量磨損，單位為克（g）；m1——試驗前試樣的質量，單位為克（g）；m2——試驗后試樣的質量，單位為克（g）。

體積磨損按式2計算：————2，式中：V1——體積磨損，單位為立方厘米（cm3）；p——試樣的密度，單位為克每立方厘米（g/cm3）。

摩擦系數μ按式3計算：————3。式中：M-摩擦力矩，單位為牛頓厘米（N`cm）；r——圓環半徑，單位為厘米（cm）；F——試驗負荷，單位為牛頓（N）。

有效數字磨痕寬度、體積磨損、質量磨損保留3位有效數字，摩擦系數保留2位有效數字。

試驗報告：注明采用本標準；鑒別受試材料所需的全部資料，包括類型、來源、制造商代碼、等級和歷史；試樣制備方法；試樣數量；狀態條件和試驗的標準環境，若材料和產品標準有規定，應加上任何特殊的處理條件；潤滑方式及潤滑劑的名稱；試驗負荷、試驗環的轉速、試驗時間；試驗結果及人員日期。

以下是塑料滑動摩擦磨損試驗儀的標準操作流程及注意事項，綜合多型號設備通用步驟整理

?一、操作前準備?

?設備檢查

接通220V電源并連接電腦數據線，確認電源指示燈亮起?。

檢查摩擦環（45號鋼材質）表面是否清潔，避免雜質影響測試精度?。

?試樣處理?

按標準尺寸（如30mm×7mm×6mm）加工試樣，用天平稱重并記錄初始質量?。

?二、校準與參數設置?

?傳感器校準?

通過后蓋孔掛載校準砝碼，調整數值至0.82-0.85N·m范圍內為合格?。

?軟件配置?

在電腦軟件中設置測試時間（通常120分鐘）、轉速（默認200轉/分）、負荷（杠桿比1:5時，4kg砝碼對應20kg實際負荷）及保存路徑?。

?三、測試流程?

?裝夾試樣?

將試樣固定在夾具中，摩擦環倒扣于試樣上方，通過掛鉤施加壓力?。

調整下副盤高度，確保摩擦副間隙為1-2mm?。

?啟動測試?

點擊軟件中“力矩清零”→“加載”→“開始”按鈕，設備自動記錄摩擦力、磨損量等數據?。

?四、結束與維護?

?數據保存?

測試完成后導出報告至U盤或通過微型打印機輸出，包含摩擦系數曲線及磨損量?。

?安全維護?

摩擦環高溫需冷卻后再更換試樣，定期清潔表面雜質?。

關閉時先卸載負荷，再退出軟件并斷電?

塑料滑動摩擦磨損試驗結束后試樣的標準處理流程及注意事項：

?一、試樣清潔?

?表面清理?

使用乙醇、丙酮等不與塑料反應的溶劑清除試樣表面殘留的磨屑和油污，避免用手直接接觸摩擦面?。

對金屬摩擦環（如45號鋼材質）同步清潔，防止銹蝕影響下次使用?。

?干燥處理?

清潔后的試樣需在試驗環境下靜置1小時，確保表面溶劑揮發后再稱重或測量?。

?二、數據測量與記錄?

?磨損量測定?

?稱重法?：用精度≥0.1mg的分析天平稱取試樣質量（m2），與初始質量（m1）差值即為磨損量?。

?磨痕測量?：使用分辨率≥0.02mm的量具（如千分尺）測量磨痕寬度，需取3個不同位置的平均值?。

?摩擦力矩記錄?

從設備讀取摩擦力矩值，結合負荷計算摩擦系數，公式為：

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Copy Code

摩擦系數 = 摩擦力矩 / (負荷 × 摩擦環半徑)  

?三、試樣保存與復測?

?短期保存?

若需復測，試樣應存放于干燥器中，避免環境濕度影響數據準確性?。

?長期歸檔?

標記試樣編號、測試參數及日期，密封保存以備后續對比分析?。

?注意事項?

聚四氟乙烯等特殊材料需在真空環境中測試后立即處理，避免氧化干擾?。

磨屑需統一收集并按實驗室危廢標準處置?。

?

GB3960復合材料滑動摩擦磨損試驗機是一種用于測試塑料、橡膠及復合材料滑動摩擦磨損性能的設備，符合國家標準GB/T 3960-2016（或舊版GB/T 3960-1983）的要求。以下是其核心參數、功能及技術特點的總結：

?一、設備基本參數?

?試樣尺寸?

標準試樣為30mm×7mm×6mm（允許±0.1mm誤差）?。

?摩擦環規格?

材質：45號鋼淬火處理（HRC40-45）?；

尺寸：直徑40mm×10mm，倒角0.5×45°，同心度偏差<0.01mm?。

?負荷范圍?

標準負荷：196N（20kg，可擴展至392N）?；

精度：±0.2%或±0.5%?。

?轉速范圍?

0-200轉/分（部分型號支持10-400轉/分可調）?；

速度精度：±1%?。

?二、核心功能?

?測試指標?

同步測量摩擦力、摩擦系數（μ）及磨損量?；

支持扭矩-時間、摩擦系數-時間曲線實時顯示?。

?控制系統?

微機或16位單片機控制，支持試驗次數、時間設定及自動停機?；

配備彩色打印機，可輸出含曲線和數據的試驗報告?。

?適用標準?

符合GB/T 3960-2016（塑料滑動摩擦磨損試驗方法）?；

兼容GB/T 9141.8-1999（柔性石墨板材測試）?。

?三、技術特點?

?高精度測量?

傳感器測量精度≤1% FS，摩擦力矩精度≤1%?；

負荷精度±0.2%，速度精度±1%?。

?模塊化設計?

砝碼疊加加載（4kg+1kg×3件）?；

可擴展至392N負荷?。

?應用場景?

科研機構、高校實驗室、企業質檢部門?；

適用于UHMWPE等超高分子量材料的耐磨性測試?。