塑料薄膜摩擦系數(shù)測試儀

塑料薄膜摩擦系數(shù)測試儀試驗設備

1、傳動系統(tǒng)，用來帶動圓環(huán)以給定的轉速旋轉，精確到5%以內，并要求圓環(huán)安裝部位軸的徑向跳動小于0.01毫米。

2、加載系統(tǒng)，對試樣和圓環(huán)，可施加法向力，精確到5%以內。

3、測定和記錄摩擦力矩系統(tǒng)，精確到5%以內。

4、記錄圓環(huán)轉數(shù)的計數(shù)器或記時器，精確到1%以內。

5、試樣夾具結構和尺寸見圖2，并附配墊圈 4 GB 848-76，沉頭螺釘M3×0.35長10毫米。要保證試樣安置后無軸向竄動。

注：試驗設備本標準推薦采用M-200型磨損試驗機。

6、本試驗中圓環(huán)的材質對塑料磨損試驗結果影響很大，因此本標準采用的圓環(huán)，其外形尺寸見圖3。

材料為45號鋼，圓環(huán)要求整體淬火，熱處理HRC 40～45，外圓表面光潔度▽8，倒角處均為0.5×45度，外圓表面與內圓同心度偏差小于0.01.

    圓環(huán)可以反復使用，每次試驗后，需重新磨削。當外徑小于36毫米就不能再用。作仲裁試驗時必須用直徑40毫米的圓環(huán)。

注：圓環(huán)材質也可按產品標準另定。

狀態(tài)調節(jié)

狀態(tài)調節(jié)按GB2918-82《塑料試樣狀態(tài)調節(jié)和試驗的標準環(huán)境》進行，溫度為23±5攝氏度，溫度為50±10%。

試驗條件

試驗中上轉軸保持靜止，下轉軸以200轉/分轉動,摩擦副做滑動摩擦,對磨2小時,負荷20公斤,根據(jù)材料,允許選擇其它負荷.試驗環(huán)境溫度為23±5攝氏度.

試驗步驟

1、圓環(huán)應油污，貯存于干燥缸內以防生銹。

2、試樣經狀態(tài)調節(jié)后用感量為0.1毫克的分析天平稱取其質量（M1）。

3、把試樣裝進夾具，摩擦面用角尺校正并使它與圓環(huán)的交線外于試樣正中。裝好摩擦力矩記錄紙，開機校好零點。

4、再次用乙醇、等不與塑料起作用的溶劑仔細試樣和圓環(huán)上的油污，此后不準再用手接觸試樣和圓環(huán)的表面。

5、平穩(wěn)地加荷至選定的負荷值。

6、對磨2小時后停機卸負荷，取下試樣和圓環(huán)，清理試樣表面后，用精度不低于0.02毫米的量具測量磨痕寬度，或在試驗環(huán)境下存放1小時后稱取試樣質量（m2)。

7、讀取摩擦力矩值。

結果計算

1、單個試樣的結果計算

1.1本標準以磨痕度來表征磨損量。測量三點，取平均值，各點之差不得大于1毫米。在需要時，也可用體積磨損表示磨損量。

體積磨損V（厘米的3次方）可用式（1）計量：

試驗報告

試驗報告應包括下列內容：

A.塑料名稱、規(guī)格、牌號、生產廠；

B.試樣的制備方法，摩擦表面狀況，測定的試樣個數(shù)；

C.環(huán)境溫度、溫度及狀態(tài)調節(jié)條件；

D.圓環(huán)材質、硬度、光潔度和外徑尺寸；

E.試驗負荷；

F.試驗結果：磨痕寬度或體積磨損及摩擦系數(shù)的測定結果；

G.試驗日期、人員。

適用范圍及功能

符合標準：GB/T 3960-1983 塑料滑動摩擦磨損試驗方法 GB/T 9141.8-1999 柔性石墨板材滑動摩擦系數(shù)測試方法

另外本廠生產的計算機控制塑料滑動摩擦試驗機是在現(xiàn)有電子塑料滑動摩擦試驗機的基礎上又增加了很多試驗功能，可以同時顯示扭矩-時間曲線，隨意設定試驗次數(shù)，顯示當前試驗次數(shù)，

設定時間及當前試驗時間等多種功能，本機還配有彩色打印機，可以打印出帶有曲線，表格數(shù)據(jù)，試驗單位名頭的精美的試驗報告單。

適用于塑料制品、橡膠制品、石墨板材或其他復合材料的滑動摩擦，磨損性能測試，也可對試驗中試樣的磨擦力、磨擦系數(shù)和磨損量進行測定。也可對試驗中試樣的磨擦力、磨擦系數(shù)和磨損量進行測定。

本機采用高精度扭矩傳感器，16 位單片機電子處理系統(tǒng)，使得本儀器各項測試指標精度非常高。由于集成程度很高，所以設備本身的穩(wěn)定性極好，本機具有一次設置，全自動運行，實驗結束后自動停機，

并檢測磨損程度，同時通過打印機打印試驗數(shù)據(jù)等功能。是各個科研單位，大學，企業(yè)實驗室的必備檢測設備。

本儀器融合了當前新的智能電路系統(tǒng)進行控制，并結合老式M-200摩擦磨損試驗機的功能進行升級改造而成，本儀器具有測控精度高，操作便捷等優(yōu)勢，是科研院所、質檢機構、實驗室研究的試驗設備。

M-200型摩擦磨損試驗機主要由試驗主機及智能控制系統(tǒng)兩大部分構成，通過微機控制系統(tǒng)進行操作試驗，在試驗過程中同時可以顯示數(shù)值、扭矩、時間曲線，并可以隨意設定試驗次數(shù)，顯示當前試驗數(shù)值，

設定時間及當前試驗時間等多種功能，隨機配備彩色打印機，可以打印出帶有曲線、表格數(shù)據(jù)等標準要求的試驗報告。

北廣產品銷往北京、上海、廣東、河南、浙江、河北、江蘇、湖南、內蒙、山東、四川、廣州、江西、西北、云南、深圳、吉林、南京、嘉興、佛山、蘇州、杭州、西安、潥陽、長春、江蘇、平頂山、安徽、金水、金華、廊坊、天津、成都、揚州、東莞、濟南、南通、株洲、保定、貴州、宜興、嘉興、黑龍江、漳州、成都、重慶、咸陽、濟南、紹興、杭州、拉薩、山西、惠州、滄州、江西、沈陽、武漢、沈陽、昆明、鶴山、許昌、青海、寧波、醴陵、淄博、瑞安、阜新、合肥、長沙、常州、瑞安、青島、無錫、濟寧、醴陵、廈門、河源、樂清、煙臺、福州、龍口、徐州、唐山地銷售。

適用于塑料制品、橡膠制品、石墨板材或其他復合材料的滑動摩擦，磨損性能測試，也可對試驗中試樣的磨擦力、磨擦系數(shù)和磨損量進行測定。也可對試驗中試樣的磨擦力、磨擦系數(shù)和磨損量進行測定。

塑料薄膜摩擦系數(shù)測試儀

本標準規(guī)定了散粒物料抗剪強度的極限切應力試驗和三軸切應力試驗的測定方法。

本標準適用于連續(xù)輸送設備輸送的粒度為0-15mm的散粒物料的抗剪強度的測定。

在輸送現(xiàn)場及設備選型設計應用中，可用極限切應力試驗的測定方法:在條件允許及研究試驗中，

采用三軸切應力試驗的測定方法。

2引用標準

下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本

均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準版本的可能性。

JB/T9014.1-1999

連續(xù)輸送設備散粒物料性能術語及其分類

JB/T 9014.2--1999

連續(xù)輸送設備散粒物料物理性能試驗方法的一般規(guī)定

3極限切應力試驗

3.1方法要點

通過測定散粒物料料層間產生相對滑移時的極限切力來確定物料的抗剪強度。JB/T 9014.8-1999

將下料框重新與上料框對齊并固定。取物料試樣一份，用加料鏟緩慢地加入上下集料框內，加滿

后刮平，蓋好上壓板。

松開下集料框的固定銷。在加載量杯中緩慢加水，直至下集料框開始滑動(百分表指針移動)的

瞬時為止，稱量加載量杯與水的合重P、以及上集料樞內物料及上蓋板的合重G，并記錄。

清掃于凈測定儀，并重新安裝好下集料框，加料、刮平，加蓋后在上蓋板上加砝碼Ikg，繼續(xù)在

加載量杯中加水直至下集料框開始滑動的瞬時為止。稱量加載量杯與水的合重P?，以及上集料框內物

料及上蓋板的合重Gp，并記錄。JB/T 9014.8-1999

F集料框內框的截面積，mm。

根據(jù)上述計算結果作物料的極限切應力線(圖2):

圖2

圖2中:

一試驗物料的初抗剪強度，MPa;

AB-一物料的極限切應力線;

或一物料的內摩擦角，(°);

另物料的自然堆積角，(°)。JBT 9014.8-1999

h)毛刷、鋼直尺。

4.3試驗步驟

4.3.1試驗準備

)試體制備

按JB/T9014.2-1999中表2要求備好試樣。

按表3規(guī)定選取對開膜(或承膜筒)及橡皮膜:

表3

mm

物科輪度

對開膜(或承膜簡)尺寸

橡皮膜民寸

39.1(≠42)

39.1

≠61.8466)

61.8

<10

101( 104)

101

將橡皮膜一端固定在壓力室的底座中心，套上對開膜，用螺釘壓緊。將橡皮膜另一端翻轉套在對

開膜上口上，膜壁不得扭約。吸出模壁與橡皮膜間空氣，使之相互貼緊。

用料鏟將試樣裝人對開模內，裝滿、刮平，加上壓帽。將橡皮膜上端再翻轉固定壓帽上。

將試體內部抽成部分真空，拆除對開模。

當使用承膜筒制備試體時，先將橡皮膜放在筒內，兩端翻轉套在簡外。吸出橡皮膜與筒壁間空氣，

使之相互貼緊。將承膜筒與橡皮膜一起裝在壓力室底座上，固緊，加料，刮平，加壓帽。將橡皮膜翻

轉固定在壓帽和底座上。將試體內部拍成部分真空，拆下承膜筒。

b)試驗儀器安裝調整

按要求安裝好試驗裝置。

開啟空壓機，全部系統(tǒng)內充水排氣。調整、檢查測試系統(tǒng)，調整升降機構，使活塞桿，壓帽、測

力環(huán)、百分表等加壓系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。

c)調整電接點壓力表到所需要的下限壓力。

4.3.2測試過程

a)按試驗要求對試體加以50-600Pa范圍內的某一穩(wěn)定圍壓力(即試體周圍的壓力)。

b使壓力機活塞以小于0.20mm/min 的速度上升，緩慢地對試體施加軸向壓力。通過測力鋼環(huán)和

應變百分表讀出試驗過程中試體的軸向壓力和高度應變的變化值，直至試體發(fā)生剪切破壞為止，并記

錄。

c)通過測定記錄的一系列的軸向壓力p,及高度變化值△h,，確定出試體發(fā)生剪切破壞時的軸向壓

應力p和試體高度變化值△h。

d)重新安裝試體，重復上述試驗過程，測定各種不同圍壓力條件下物料試體發(fā)生剪切破壞時的軸

向壓應力p和試體高度變化值Ah。

4.4結果計算

活塞桿作用于試體的軸向壓應力按式(3)計算:

..(3)

式中:p一-升降活塞作用于物料試體的軸向壓應力，MPa;

3.5結果評定

在每種正壓力條件下重復試驗三次，取其中抗剪強度較小值為報告值。

3.6試驗報告

按JB/T 9014.2-1999中3.6的要求提出試驗報告。

4三軸切應力試驗

4.1方法要點

將散粒物料制成圓柱試體，對試體施以三向應力，使其在三向應力作用下發(fā)生剪切破壞，依次測

定各向應力，用試體發(fā)生剪切破壞時的不同大小的應力作出一系列的摩爾圓，求取各摩爾圓的破壞包

絡線，從而得到物料的內摩擦角φ。和初抗剪強度r。.

4.2儀器和工具

a)三軸切應力儀(圖3);

b)空壓機:工作壓力1MPa;

c)側壓力穩(wěn)壓裝置板(圖4);

重復上述過程，依次在料蓋上加砝碼2.3.4.5kg。分別測定牽引下集料框開始滑動瞬時的量杯

及水的合重P、P。、P,、P。，以及上集料框內物料及上蓋板的合重G，、G。、G，、G。，并記錄。

(分套

上集料柜

上周板

緊定銷

下料智

機星

加載量杯

加載托涅

圖1

3.4結果計算

不同正壓力條件下物料的抗剪強度按式(1)計算(準確至小數(shù)點后兩位數(shù)字):

,P-n.......………*…(1)

式中:，,一不同正壓力條件下物料的抗剪強度，MPa;

P;一-第1次試驗時加載量杯和水的合重，N1

P--空載(未加物料)時加載量杯和水的合重，N;

F一集料框的內框截面積(即物料層截面積)。mm’。

每次測定時物料剪切層的正應力按式(2)計算(準確至小數(shù)點后兩位數(shù)字):

式中:一第1次試驗時物料剪切層所受的正應力，MPa;

G,一-第1次試驗時上集料框內物料與料蓋的合重，N;

G;一-第i次試驗時料蓋上所加砝碼的重量，N;

3.2儀器和工具

)極限切應力測定儀(圖1);

b)集料框:鋁制品，上下各一件;

c)標準砝碼兩套:1、2.5kg;

d)百分表1支;

e鋼直尺;

習料鏟和平口鐵鍬;

z)毛刷。

3.3試驗步驟

按1B/T 9014.2-1999中表2要求備好物料試樣。

安裝好極限切應力測定儀。將下集料框安裝在極限切應力儀上，聯(lián)接牽引繩，使上下集料框刃口

對齊。調整百分表指針指零。在加載托盤上的加載量杯中緩慢加水。直至料框開始滑動(百分表指針

移動)的瞬時為止。稱量托盤上加載量杯和水的合重P。，并記錄。

國家機械工業(yè)局1999-06-28批準

2000-01-01實施經改造后該摩擦磨損試驗機具有計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可時實顯示試驗力、摩擦力矩、摩擦系數(shù)、試驗時間等參數(shù)，并可記錄試驗過程中摩擦系數(shù)-時間等多種試驗曲線。由于該機功能多，結構簡單可靠，使用方便，且在該機型上建立了多個標準試驗方法，且在國外使用較多，所以在國內外摩擦學研究領域有非常廣泛的應用。A摩擦磨損試驗機是在一定的接觸壓力下，具有滾動、滑動或滑滾復合運動的摩擦形式，具有無級調速系統(tǒng)，可在極低速或高速條件下，用來評定潤滑劑、金屬、塑料、涂層、橡膠、陶瓷等材料的摩擦磨損性能，例如低速銷盤（具有大盤與小盤，單針與三針）摩擦功能、四球長時抗磨損性能和四球滾動接觸疲勞、球—青銅三片潤滑性能、以及止推墊圈、球—盤、泥漿磨損、橡膠密封圈的唇封力矩和粘滑摩擦性能的試驗，匹配往復模塊可實現(xiàn)往復摩擦磨損運動。 該試驗機在摩擦學各個專業(yè)技術領域、石油化工、機械、能源、冶金、航天、各大專院校、研究院（所）等部門具有廣泛的應用前途。主要用來測量橡塑材料和其他符合材料在滑動、滾動、滑滾復合摩擦或間歇摩擦情況下的滑動磨損特性和疲勞磨損特性。本試驗機主要由試驗主機及智能控制系統(tǒng)兩大部分構成，通過微機控制系統(tǒng)進行操作試驗，在試驗過程中可以顯示數(shù)值、扭矩、時間曲線，并可以隨意設定試驗次數(shù)、顯示當前試驗數(shù)值、設定時間及當前試驗時間等多種功能。隨機配備彩色打印機，可以打印出帶有曲線、表格數(shù)據(jù)等標準要求的試驗報告。橡膠塑料滑動摩擦磨損試驗機 適用但不限于以下標準：GB/T 3960-2016 塑料 滑動摩擦磨損試驗方法JB/T 9141.8-2016 柔性石墨板材 第8部分：滑動摩擦系數(shù)測試方法參數(shù)規(guī)格                                     1、試樣尺寸： 30mm×7mm×6mm2、轉動速度： 0-500 r/min  （可調）3、負    荷： (20kg)196N ± 0.1%,可增至(40kg)392N4、摩擦環(huán)尺寸：φ40×10mm ，倒角0.5×45°，外圓表面與內圓同心度偏差小于0.01 5、摩擦環(huán)材質：45號鋼,淬火,熱處理HRC40-45,外圓表面粗糙度Ra0.46、摩擦力矩： 0~20N·m7、砝碼重量：4kg砝碼一件，1kg砝碼4件，可實現(xiàn)重量疊加功能。8、精度：（1）速度精度：±1%（2）負荷精度：±0.5%（3）摩擦力矩精度：±1%（4）計數(shù)器精度：±1S（5）傳感器測量精度：±1% FS通過合適的選項對各種測試條件和寬范圍測試參數(shù)的設置進行測試評估。下樣品盤安裝在可加熱的旋轉盤支架上。測試過程中測量盤的溫度可以記錄和控制。 上樣品可以是球或者銷。 本系統(tǒng)的獨特之處在可以能執(zhí)行單向和雙向滑動測試，無需更換任何部件。測試載荷，旋轉轉速和磨損軌跡直徑均可由PC控制。摩擦磨損試驗機在測試期間這些參數(shù)可以保持恒定也可以改變。 摩擦磨損測試可以在真空或惰性氣體的腔體內進行。系統(tǒng)可連續(xù)測量和記錄摩擦力，磨損量，摩擦系數(shù)和溫度。軟件

m-200橡膠塑料滑動摩擦磨損試驗機

（１）對于大多數(shù)金屬摩擦副而言，其摩擦系數(shù)均隨溫度的升高而降低，極少數(shù)（如金-金）的摩擦系數(shù)均隨溫度的升高而升高。（２）對于散熱性比較差的材料，特別是由熱塑性工程塑料組成的摩擦副，開始摩擦系數(shù)將隨著溫度的升高而增大，當表面溫度達到一定值，材料表面將被熔化。所以,一般工程塑料都只能在一定的溫度范圍內使用，超過這個溫度范圍，摩擦副材料將喪失其工作能力。（３）對于金屬與復合材料組成的摩擦副，其摩擦系數(shù)在一定的范圍內受溫度的影響較小，但是，當溫度超過某一極限值時，摩擦系數(shù)將隨溫度的升高而顯著下降。通常把這種現(xiàn)象稱為材料的熱衰退性。對于制動摩擦副，尤其應控制在熱衰退的臨界溫度以下工作，以保證其具有足夠的制動能力。

m-200橡膠塑料滑動摩擦磨損試驗機

 液壓油源、油缸、柱塞及試驗力測量控制系統(tǒng)組成試驗機的施力系統(tǒng)。電機、驅動齒輪泵將液壓油經吸油濾油器從油箱中壓入主油路系統(tǒng)，再經精濾油器到油缸，齒輪泵的出口壓力由壓力表測量顯示。摩擦副及摩擦力測量系統(tǒng)摩擦磨損試驗機試驗時，上面的一個鋼球通過專用的鋼球夾頭固定在主軸下端的錐孔中，電化學腐蝕摩擦試驗機并隨主軸一起轉動；下面三個鋼球固定在油盒中，不得轉動和滾動。試驗力是由柱塞，經過推力軸承，力矩輪、油盒傳遞到摩擦副上的。當上、下摩擦副間有一定的試驗力，而主軸以一定的速度轉動時，上、下摩擦副間就產生一定的摩擦力帶動油盒、力矩輪等一起轉動。摩擦力測量傳感器將測得的信號傳遞到摩擦力測量顯示系統(tǒng)進行數(shù)字顯示和自動記錄，并與設定的摩擦力值比較，當超過設定值時，主軸自動停車保護并報警顯示。摩擦試驗機材料怎么去區(qū)分材料按其摩擦特性分為低摩擦系數(shù)材料和高摩擦系數(shù)材料。低摩擦系數(shù)材料又稱減摩材料或潤滑材料，其作用是減少機械運動中的動力損耗，降低機械部件磨損，延長使用壽命。高摩擦系數(shù)材料又稱摩阻材料（稱為摩擦材料）。研究摩擦磨損試驗機摩擦系數(shù)的影響因素和變化規(guī)律，是控制摩擦過程和降低摩擦損耗的一條有效途徑。摩擦系數(shù)是摩擦副系統(tǒng)的綜合特性，而不是材料本身的固有特性。在給出一種材料的摩擦系數(shù)時，必須同時給出得出該數(shù)值的條件和所用的測試設備。

m-200橡膠塑料滑動摩擦磨損試驗機

摩擦試驗機使用WinDucom自己開發(fā)的測試軟件。該軟件有四個部分組成： 機器控制，數(shù)據(jù)采集，在線分析，成像顯示。樣品相關信息及測試計劃在測試開始之前輸入系統(tǒng)控制模塊。 軟件控制測試參數(shù)，如速度，負載，溫度和持續(xù)時間。 獲得諸如摩擦力，摩擦系數(shù)，磨損量，溫度的各種輸出。 摩擦系數(shù)和體積損失可在線評估和顯示。獲取的數(shù)據(jù)可以以多種方式呈現(xiàn)： 可打印單個測試圖形，可疊加不同測試的結果用于比較查看。 獲取的數(shù)據(jù)可以以ASCII格式導出到其他軟件。特點1. 測試根據(jù)ASTM G99和ASTM G1333及更高標準2. 可進行順時針、逆時針和雙向旋轉模式3. 可編程加載方式曲線 - 恒定，斜坡，步進4. 磨損軌跡電機定位，用于多個或螺旋磨損軌跡測試選項摩擦測試評價是多樣的，并且經常需要在接近真實的模擬情況條件下進行。

（一）表面膜對摩擦磨損試驗機的摩擦系數(shù)的影響具有表面氧化膜的摩擦副，摩擦主要發(fā)生在膜層內。對于金屬的摩擦來說，摩擦試驗機由于表面氧化膜的塑性和機械強度比金屬材料差，在摩擦過程中，膜先被破壞，金屬摩擦表面不易發(fā)生粘著，使摩擦系數(shù)降低，磨損減少。在金屬摩擦表面涂覆軟金屬能有效地降低摩擦系數(shù)。其中以鎘對摩擦系數(shù)的影響Z為明顯，但鎘與基體金屬的結合力較弱，容易在摩擦時被擦掉。（二）材料性質對摩擦磨損試驗機的摩擦系數(shù)的影響摩擦副的摩擦系數(shù)，隨配對材料性質的不同而不同。分子或原子結構相同或相近的兩種材料互溶性大，互溶性較大的材料組成摩擦副，易發(fā)生粘著，摩擦系數(shù)；反之，分子或原子結構差別大則互溶性小，互溶性較小的材料組成摩擦副，不易發(fā)生粘著，摩擦系數(shù)一般都比較低。因此，在設計摩擦副時，應盡可能地選擇分子結構或原子晶格差別大，互溶性小的材料組成摩擦副，以降低其摩擦系數(shù)。如果條件允許的話，應盡可能選擇金屬與非金屬(工程塑料、復合材料等)組成摩擦副。