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技術(shù)文章

石墨摩擦磨損試驗(yàn)測試方法

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儀器與設(shè)備

 

傳動(dòng)系統(tǒng),能帶動(dòng)圓盤以給定的速度旋轉(zhuǎn),精到 5%以內(nèi),并要求圓盤安裝部位軸的徑向跳

動(dòng)小于 0.01 mm。

加載系統(tǒng),能對試樣和圓盤施加法向力,精到 5%以內(nèi)。

測試系統(tǒng),能測定和記錄摩擦力矩,精到 5%以內(nèi)。

試樣夾具的結(jié)構(gòu)和尺寸見圖 1,材質(zhì)為 45 鋼。夾具應(yīng)保證試樣安裝后無軸向竄動(dòng)和徑向跳動(dòng)。 

圖 1 試樣夾具

注:試驗(yàn)設(shè)備本標(biāo)準(zhǔn)推薦采用 M—200 型磨損試驗(yàn)機(jī)。

對磨圓盤的尺寸見圖 2,材質(zhì)為 45 鋼(熱處理 40~50 HRC)或鐵素體不銹鋼。圓盤可以重復(fù)使用,每次試驗(yàn)后需重新磨削,但外徑消減量不得大于 0.5 mm。圓盤材質(zhì)亦可按需而定。

 

圖 2 對磨圓盤

      試樣

 

    柔性石墨板材試樣尺寸見圖 3。

 

圖 3 試樣

試樣表面應(yīng)平整、光潔,無裂紋、分層和明顯雜質(zhì)等缺陷。每組試樣不少于三個(gè)。

3 試驗(yàn)條件

 

試驗(yàn)中,試樣保持靜止,對磨圓盤以 200 r/min 轉(zhuǎn)速運(yùn)行 1 h,負(fù)荷 100 N。根據(jù)需要,允許選擇其它負(fù)荷。

4 試驗(yàn)步驟

 

預(yù)先將板材試樣牢固地貼于夾具上,放置于上軸,摩擦面用角尺校正,并使夾具與圓盤的交線處于試樣正中。

注:粘結(jié)劑推薦采用環(huán)氧樹脂。

圓盤與試樣表面應(yīng)用丙酮輕輕擦去油污。

 調(diào)節(jié)摩擦力矩范圍(0~5 N·m),裝好摩擦力矩記錄紙,開機(jī)校好零點(diǎn)。

平穩(wěn)地施加負(fù)荷至選定值。

 1 h 后停機(jī),讀取趨向穩(wěn)定的摩擦力矩值。

5 試驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算

 

 單個(gè)試樣摩擦系數(shù) m 按式(1)計(jì)算:

 

m = M

rF

2

…………………………………………(1)

 

 

式中:M——摩擦力矩,N·m; r——圓盤半徑,m; F——試驗(yàn)負(fù)荷,N。

 試驗(yàn)結(jié)果以一組試樣測試值的算術(shù)平均值表示,取兩位有效數(shù)字。如果要求標(biāo)準(zhǔn)偏差 S,可按式

(2)計(jì)算:

 

S = (2)

 

式中:S——試樣摩擦系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差;

 
  

Xi——單個(gè)試樣測試值;

——一組試樣測試值的算術(shù)平均值;

n——測試的試樣個(gè)數(shù)。

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