技術文章
塑料摩擦磨損試驗機基于“模擬實際摩擦工況、量化磨損性能指標“的核心邏輯,通過精準控制摩擦界面的載荷、速度、環境等參數,實現對塑料材料摩擦系數、磨損量的科學測定,其工作原理可分為四個關鍵環節:
首先是試樣裝夾與工況設定環節。設備需根據測試標準(如 GB/T 3960、ISO 8295)或實際應用場景,將塑料試樣(通常為塊狀、銷狀或環狀)與對偶件(如鋼、陶瓷等摩擦配對材料)分別固定在試樣臺與摩擦副支架上。操作人員通過控制系統設定核心試驗參數:一是法向載荷(通常 0-500N 可調,部分設備支持更高載荷),模擬塑料在實際使用中承受的壓力;二是摩擦速度(0.01-5m/s 可調),匹配不同應用場景下的相對運動速率;三是試驗時間或摩擦行程,確定測試周期;部分設備還可設定環境溫度(-50℃-200℃)、濕度等參數,模擬工況對塑料摩擦磨損性能的影響。
其次是摩擦運動驅動與界面控制環節。設備以伺服電機為動力源,通過減速機構與傳動系統(如滾珠絲杠、同步帶)帶動摩擦副或試樣臺做預設運動(常見往復直線運動、旋轉運動兩種形式),使塑料試樣與對偶件表面形成穩定的滑動摩擦或滾動摩擦接觸。在運動過程中,加載機構(如砝碼加載、氣動加載或液壓加載)通過力傳感器實時監測并維持法向載荷穩定,避免載荷波動導致摩擦界面接觸狀態變化,確保試驗條件的一致性。
再者是數據實時采集環節。設備搭載兩類核心傳感器:一是摩擦力傳感器(精度通常≤±0.5% FS),實時采集摩擦過程中試樣與對偶件之間的摩擦力,結合預設的法向載荷,通過公式 “摩擦系數 = 摩擦力 / 法向載荷" 自動計算動態摩擦系數與靜摩擦系數;二是磨損量測量裝置,常見的有稱重法(通過高精度電子天平 < 精度 0.1mg > 測量試驗前后塑料試樣的質量損失)、輪廓法(通過激光輪廓儀或觸針式粗糙度儀測量試樣磨損表面的形貌變化,計算體積磨損量)、位移法(監測摩擦過程中試樣因磨損導致的厚度變化),多維度量化塑料材料的磨損程度。
最后是數據處理與結果輸出環節??刂葡到y對采集到的載荷、速度、摩擦力、磨損量等數據進行實時存儲與分析,自動生成摩擦系數 - 時間曲線、磨損量 - 行程曲線等可視化圖表,直觀呈現塑料材料在不同工況下的摩擦磨損特性。試驗結束后,設備可輸出完整的試驗報告,包含摩擦系數平均值、磨損率(單位時間或單位行程的磨損量)等關鍵指標,為塑料材料的選型、配方優化(如添加耐磨填料)及產品壽命評估提供科學數據支撐
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