薄膜塑料摩擦系數(shù)試驗(yàn)機(jī)GB3960-2016塑料滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)方法

1、范圍：
     本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了塑料及其復(fù)合材料滑動(dòng)摩擦磨損性能的試驗(yàn)方法。

     本標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)定塑料及其復(fù)合材料的滑動(dòng)摩擦磨損性能。

2、規(guī)范性引用文件：

     下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是*的，凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其新版本（包括所有的修）適用于本文件。

GB/T 2918 塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)的試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境（ISO 201, IDT）

GB/T 1033.1-2008塑料 非泡沫塑料密度的測(cè)定 第1部分：浸漬法、液體比重甁法和滴定法（ISO 1183-1：2004,IDT）

GB/T 17754-2012 摩擦學(xué)術(shù)語

3、術(shù)語和定義：

GB/T 17754-2012 界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了 GB/T 17754-2012中的某些術(shù)語和定義。

3.1

滑動(dòng)摩擦  sliding friction

兩物體接觸面之間產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí)的摩擦。

3.2

摩擦 friction

在力作用下物體相互接觸表面之間發(fā)生的切向相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，出現(xiàn)阻礙該運(yùn)動(dòng)行為并且伴隨著機(jī)械能量損耗的現(xiàn)象和過程。

[GB/T 17754-2012，2.2]

3.3

摩擦副  rubbing pair；tribopair

專指由兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)又相互作用摩擦學(xué)元素構(gòu)成的小的系統(tǒng)。

注：作為摩擦副的物體互稱為摩副。

[GB/T 17754-2012,4.4]

3.4

摩擦力 friction force

相互接觸的兩物體當(dāng)一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)切向相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在兩者接觸面上發(fā)生的阻礙該兩物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的切向力。

3.5

摩擦力矩 friction moment

M

在轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦副中，轉(zhuǎn)動(dòng)體在周向上受到的摩擦力與轉(zhuǎn)動(dòng)體有效半徑的乘積。

GB/T 3960-2006

[GB/T  17754-2012,4.38]

3.6

摩痕寬度 scar width

b

在環(huán)-塊摩擦磨損試驗(yàn)時(shí)，塊的表面經(jīng)摩擦磨損后再摩擦面上留下的損傷痕跡的斷面——凹形圓弧的圓弧弦長(zhǎng)，單位為毫米(mm)。

見圖 1。

圖1    磨痕寬度

3.7

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(xiàn)象和過程。

[GB /T 17754-2012，2.3]

3.8

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(zhì)量、幾何尺度等表示。

[GB/T 17754-2012,5.1]

注2：本標(biāo)準(zhǔn)采用體積磨損、質(zhì)量磨損、磨痕寬度來表示。

3.9

摩擦系數(shù) friction 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]

3.10

潤(rùn)滑方式  methods of lubrication

向摩擦副的表面供給潤(rùn)滑介質(zhì)的方式。

注：可分為間隙潤(rùn)滑、連續(xù)潤(rùn)滑、單程潤(rùn)滑、循環(huán)潤(rùn)滑等。

[GB/T 17754-2012,6.47]

3.11

潤(rùn)滑劑  lubricant

加入到兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間，用于減少摩擦和控制磨損的易剪切物質(zhì)。

[GB/T 17754-2012,6.48]

4、原理

將試樣安裝至試驗(yàn)機(jī)，試樣安裝于試驗(yàn)環(huán)上方，并加載負(fù)荷，試樣保持靜止，試驗(yàn)圓環(huán)以一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。見圖2。

      圖2  試驗(yàn)示意圖

5、設(shè)備

5.1 試驗(yàn)機(jī)

5.1.1 傳動(dòng)系統(tǒng)，用來帶動(dòng)圓環(huán)以給定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差應(yīng)不大于±3% ，并要求圓環(huán)安裝部位軸的徑向跳動(dòng)小于0.01mm。

5.1.2 加載系統(tǒng)，對(duì)試樣和圓環(huán)，施加法向力，法向力的相對(duì)誤差不大于±2% 。

5.1.3 測(cè)定和記錄摩擦力矩系統(tǒng)，摩擦力矩的相對(duì)誤差應(yīng)不大于±3%

5.1.4 記錄圓環(huán)轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)數(shù)器或計(jì)時(shí)器，轉(zhuǎn)數(shù)的相對(duì)誤差應(yīng)不大于±1% 。

5.1.5 試樣夾具應(yīng)保證試樣安裝后無軸向竄動(dòng)。

5.2 天平和量具

5.2.1 稱量試樣質(zhì)量的分析天平誤差應(yīng)大于0.1mg。

5.2.2 測(cè)量試樣尺寸及磨痕寬度的量具誤差應(yīng)不大于0.02mm。

6、試驗(yàn)環(huán)及試樣

6.1  試驗(yàn)環(huán)

     試驗(yàn)環(huán)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(nèi)徑為16mm，寬度10mm，外圓需倒角，倒角處均為0.5X45o，外圓表面與內(nèi)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(yàn)前需測(cè)試試驗(yàn)環(huán)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(yàn)環(huán)應(yīng)清除油污，貯存于干燥鋼內(nèi)以防生銹。

注：圓環(huán)材質(zhì)可根據(jù)需要另定。

6.2 試樣

6.2.1  外觀和尺寸

試樣為長(zhǎng)方體，要求表面平整，無氣泡、裂紋、分層、明顯雜質(zhì)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。

GB/T 3960-2016

6.2.2  數(shù)量

     每組試樣不少于3個(gè)。

6.2.3  狀態(tài)調(diào)節(jié)

      除受試標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定，試樣應(yīng)按GB/T 2918的規(guī)定在室溫（23±5）℃和相對(duì)濕度（50±5）% 的條件下調(diào)節(jié)16 h以上，或按有關(guān)各方協(xié)商的條件。

7、試驗(yàn)條件 

7.1  試驗(yàn)中試樣保持靜止，試驗(yàn)環(huán)以200r/min轉(zhuǎn)動(dòng)，試驗(yàn)時(shí)間2 h，負(fù)荷196 N。根據(jù)材料，允許選擇其他負(fù)荷。

7.2  試驗(yàn)可在無潤(rùn)滑條件（干摩擦）下進(jìn)行。也可在有潤(rùn)滑條件下進(jìn)行（潤(rùn)滑方式可采用滴油潤(rùn)滑、間隙潤(rùn)滑、連續(xù)潤(rùn)滑、單程潤(rùn)滑、循環(huán)潤(rùn)滑：潤(rùn)滑劑可采用46#抗摩液壓油，也可采用客戶的潤(rùn)滑劑）。

8、試驗(yàn)步驟

8.1  除非有關(guān)各方另有商定（例如：在高溫或低溫下試驗(yàn)）,試驗(yàn)應(yīng)與在狀態(tài)調(diào)節(jié)相同條件下進(jìn)行。

8.2  用乙醇、丙酮等不與試樣起作用的溶劑仔細(xì)清除式樣和圓環(huán)上的油污，此后不應(yīng)再用手直接接觸式樣和試驗(yàn)環(huán)的表面。

8.3  用分析天平稱取試樣質(zhì)量 （m1） ，并用此試樣按GB/T1033.1-2008中A法的規(guī)定測(cè)試式樣密度。

8.4  把試樣裝進(jìn)夾具，使摩擦面與式樣環(huán)的交線處于式樣正中。裝好摩擦力矩記錄紙。

8.5  平穩(wěn)地加荷至選定的負(fù)荷值。

8.6  開啟試驗(yàn)機(jī)，對(duì)磨2 h后停機(jī)卸負(fù)荷，取下試樣和試驗(yàn)環(huán)，用溶劑清理試樣表面，待試樣冷卻至試驗(yàn)環(huán)境溫度時(shí)，用量具測(cè)量磨痕寬度，或稱取試樣質(zhì)量m2 。磨痕寬度測(cè)量應(yīng)在磨痕中央及距磨痕兩端1mm處測(cè)量3個(gè)數(shù)值，測(cè)量值之間不得大于1mm，取3次測(cè)量平均值作為一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

8.7  讀取摩擦力矩值M。

薄膜塑料摩擦系數(shù)試驗(yàn)機(jī)北廣產(chǎn)品銷往北京、上海、廣東、河南、浙江、河北、江蘇、湖南、內(nèi)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(yáng)、長(zhǎng)春、江蘇、平頂山、安徽、金水、金華、廊坊、天津、成都、揚(yáng)州、東莞、濟(jì)南、南通、株洲、保定、貴州、宜興、嘉興、黑龍江、漳州、成都、重慶、咸陽(yáng)、濟(jì)南、紹興、杭州、拉薩、山西、惠州、滄州、江西、沈陽(yáng)、武漢、沈陽(yáng)、昆明、鶴山、許昌、青海、寧波、醴陵、淄博、瑞安、阜新、合肥、長(zhǎng)沙、常州、瑞安、青島、無錫、濟(jì)寧、醴陵、廈門、河源、樂清、煙臺(tái)、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(fù)合材料的滑動(dòng)摩擦，磨損性能測(cè)試，也可對(duì)試驗(yàn)中試樣的磨擦力、磨擦系數(shù)和磨損量進(jìn)行測(cè)定。也可對(duì)試驗(yàn)中試樣的磨擦力、磨擦系數(shù)和磨損量進(jìn)行測(cè)定。

本機(jī)采用高精度扭矩傳感器，16 位單片機(jī)電子處理系統(tǒng)，使得本儀器各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)精度非常高。由于集成程度很高，所以設(shè)備本身的穩(wěn)定性，本機(jī)具有一次設(shè)置，全自動(dòng)運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)停機(jī)，

并檢測(cè)磨損程度，同時(shí)通過打印機(jī)打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)等功能。是各個(gè)科研單位，大學(xué)，企業(yè)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)設(shè)備。

本儀器融合了當(dāng)前新的智能電路系統(tǒng)進(jìn)行控制，并結(jié)合老式M-200摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的功能進(jìn)行升級(jí)改造而成，本儀器具有測(cè)控精度高，操作便捷等優(yōu)勢(shì)，是科研院所、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室研究的試驗(yàn)設(shè)備。

M-200型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)主要由試驗(yàn)主機(jī)及智能控制系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成，通過微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行操作試驗(yàn)，在試驗(yàn)過程中同時(shí)可以顯示數(shù)值、扭矩、時(shí)間曲線，并可以隨意設(shè)定試驗(yàn)次數(shù)，顯示當(dāng)前試驗(yàn)數(shù)值，

設(shè)定時(shí)間及當(dāng)前試驗(yàn)時(shí)間等多種功能，隨機(jī)配備彩色打印機(jī)，可以打印出帶有曲線、表格數(shù)據(jù)等標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)報(bào)告。