DIN磨耗試驗(yàn)機(jī)常用的兩種試驗(yàn)方法

GB／T 1689.1998標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了DIN磨耗試驗(yàn)機(jī)測(cè)定硫化橡膠耐用消費(fèi)品磨性能有兩種方法。測(cè)定試樣在一定級(jí)別的砂布上進(jìn)行摩擦而產(chǎn)生的體積磨耗量，方法A用于非旋轉(zhuǎn)試樣，方法B用于旋轉(zhuǎn)試樣，試驗(yàn)結(jié)果以想對(duì)于某種參照膠體積磨耗量或磨耗指數(shù)來表示。

1)：由于砂布的級(jí)別、生產(chǎn)砂布所用粘接劑的種類以及前面試驗(yàn)的污染、磨損等因素，會(huì)導(dǎo)致磨耗損失絕對(duì)值的變化，因此所有的試驗(yàn)都是相對(duì)的，與參照膠相比的比較結(jié)果既可以表示為與校準(zhǔn)過的砂布相比的相對(duì)體積磨耗量，也可以表示為與參照膠相比的磨耗指數(shù)。

2)：測(cè)定磨耗損失通常統(tǒng)一使用旋轉(zhuǎn)試樣，這是由于在試驗(yàn)過程中，試樣的整個(gè)摩擦表面都會(huì)與砂布相接觸，不過也有相當(dāng)多的試驗(yàn)區(qū)使用非旋轉(zhuǎn)試樣

DIN磨耗試驗(yàn)機(jī)適用于對(duì)比試驗(yàn)、質(zhì)量控制、規(guī)范依據(jù)試驗(yàn)以及仲裁目的、研究和開開發(fā)工作。可以推斷操作過程與此磨耗試驗(yàn)結(jié)果沒有緊密聯(lián)系。

DIN耐磨試驗(yàn)機(jī)基本上屬于磨蝕磨耗，是一種由摩擦使橡膠表面發(fā)生微觀破壞而脫落的現(xiàn)象。橡膠鞋底試片在一定的負(fù)荷壓力下，底片膠輪與磨擦砂輪成一定角度，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)磨擦，由于砂輪表面上尖銳點(diǎn)的磨擦使膠料表面產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，在應(yīng)力集中點(diǎn)橡膠被強(qiáng)烈扯斷，形成微小的顆粒脫落而產(chǎn)生磨耗。當(dāng)沙輪表面上尖銳點(diǎn)很鋒利時(shí)會(huì)使橡膠表面被劃破，而且還有一條條與滑動(dòng)方向平行的痕帶，這是切消磨耗和擦傷磨耗的特征，是磨蝕磨耗的一種表現(xiàn)形式。

橡膠底料的內(nèi)在物理機(jī)械性能是決定磨耗性能高低的主要因素

橡膠的耐磨性能取決于本身的內(nèi)聚力和磨擦表面的粘著力，包括底料的扯斷強(qiáng)度、扯斷伸長率、耐疲勞性能、粘彈性能等的綜合影響。不能籠統(tǒng)地說磨耗與某項(xiàng)物性有關(guān)，例如：磨耗對(duì)扯斷強(qiáng)度來講，可以說扯斷強(qiáng)度是影響磨耗的主要性能，一般來說扯斷強(qiáng)度高，磨耗性能好。但從實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù)來看，扯斷強(qiáng)度與磨耗不一定有這種關(guān)系，例如同樣含膠率的底料，加入順丁橡膠的底料比純天然膠的底料扯斷強(qiáng)度低，但磨耗性能則高，這是一般的事實(shí)。所以橡膠鞋底的耐磨性能決定于本身的內(nèi)聚力和磨擦表面的粘著力，也就是決定于底料的配方設(shè)計(jì)是否合理和底料含膠率的高低。在一般的情況下，低含膠率的底料在配方設(shè)計(jì)合理的情況下磨耗性能不會(huì)高于高含膠率的底料。所以任何一種內(nèi)聚力強(qiáng)，粘著力弱的底料在任何固體表現(xiàn)磨擦都將表現(xiàn)出低磨耗數(shù)據(jù)和高耐磨性能。

試驗(yàn)條件對(duì)磨耗性能的影響

高低壓絕緣鞋(靴)，耐酸堿膠靴等防護(hù)用鞋，其底料均采取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的阿克隆磨耗試驗(yàn)方法。要想取得試驗(yàn)結(jié)果較高的重現(xiàn)率，必須嚴(yán)格試驗(yàn)條件。為了弄清影響試驗(yàn)結(jié)果的原因，我們對(duì)各種實(shí)驗(yàn)條件包括環(huán)境溫度做了對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：膠輪軸與砂輪軸之間夾角的誤差、膠輪硬度的高低、膠底試片的厚薄、試驗(yàn)環(huán)境溫度的高低，都對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果有一定的影響。

膠輪軸與砂輪軸之間夾角越大，磨耗減量越大。另外，膠輪硬度增大，試片厚度增加，試驗(yàn)溫度的升高，也會(huì)增加磨耗減量。

試驗(yàn)原理

GB／T 1689.1998《硫化橡膠耐磨性能的測(cè)定》中，采用阿克隆整鞋耐磨試驗(yàn)機(jī)測(cè)定硫化橡膠的耐磨性能。試驗(yàn)原理是將試樣與砂輪在一定的傾斜角度和一定的負(fù)荷作用下進(jìn)行磨擦，測(cè)定試樣在一定里程的磨耗體積。

儀器要求

膠輪回轉(zhuǎn)速度為76r/min±2r/min；砂輪軸回轉(zhuǎn)速度為34r/min±1r/min；兩軸夾角為0°時(shí)，應(yīng)保持平行和水平；試樣承受負(fù)荷為26.7N±0.2N，兩軸夾角為15°±0.5°；試樣夾板直徑為56mm，厚度12mm，砂輪直徑150mm，中心孔徑32mm，厚度25mm，磨料為氧化鋁，粒度為36號(hào)，硬度為中硬2。

儀器校正

整鞋耐磨試驗(yàn)機(jī)的校正主要有三個(gè)方面：

①先調(diào)整機(jī)座至水平；

②用角度校正器測(cè)定膠輪軸與砂輪軸之間的夾角，并調(diào)整為15°±0.5°；

③用負(fù)荷校正器調(diào)整使試樣承受的負(fù)荷為26.7N±0.2N。

試樣及環(huán)境溫度

試樣寬度為12.7mm±0.2mm，厚度為3.2mm±0.2mm，將試樣粘于膠輪上，粘接時(shí)不應(yīng)受到張力，粘接后試樣至少停放16h，標(biāo)準(zhǔn)溫度23℃±2℃，相對(duì)濕度50％±5％。膠輪厚度為12.7mm±0.2mm，硬度為75度～80度(邵爾A)，中心孔徑符合膠輪回轉(zhuǎn)軸的直徑。

試驗(yàn)程序

將粘好的試驗(yàn)輪預(yù)磨15～20min后取下，刷凈膠屑，稱重(精確到0.0019)，用預(yù)磨后的試樣試驗(yàn)，試樣行駛1.61km后，取下刷去膠屑，在1h內(nèi)稱量(精確到0.001g)。

造成試驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性差的幾個(gè)因素通過對(duì)各種試驗(yàn)條件的對(duì)比分析，我們認(rèn)為儀器設(shè)備的影響是主要的，特別是膠輪軸與砂輪軸之間的夾角和試樣承受的負(fù)荷，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響很大。即兩輪軸之間的夾角越大，承受的負(fù)荷就越大，試樣的磨耗量也越大。因此標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)前對(duì)阿克隆整鞋耐磨試驗(yàn)機(jī)用角度校正器和負(fù)荷校正器進(jìn)行校準(zhǔn)是非常必要的，以使誤差盡量減小。

另外，環(huán)境條件及試驗(yàn)的影響也是不容忽視的，我們?cè)趯?duì)儀器經(jīng)過嚴(yán)格校正的基礎(chǔ)上，對(duì)試片厚度、膠輪硬度、膠輪直徑、環(huán)境溫度的影響分別進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，以便找出其中的規(guī)律。