GB3960复合材料滑动摩擦磨损试验机的操作流程及注意事项,综合了设备说明书及行业标准要求:
一、试验前准备
设备检查
确认主机与控制箱连接正常,电源电压稳定(220V±10%)。
检查摩擦环(45号钢淬火处理,HRC40-45)表面无划痕或杂质,同心度偏差<0.01mm。
试样安装
试样尺寸:30mm×7mm×6mm(允许±0.1mm误差),需清洁表面并居中固定于夹具
擦环安装:确保试样与摩擦环接触面平行,避免偏心加载。
参数设置
负荷:默认196N(20kg),可通过砝码叠加扩展至392N。
转速:1-200转/分(标准型号),M-200A支持10-400转/分。
二、试验操作步骤
启动设备
开机顺序:先开主机电源,再启动控制软件(避免数据通信延迟)。
预热:开机后需预热5分钟,待系统稳定。
运行测试
在软件界面设置试验时间(1s-9999min)及数据采样频率。
实时监控摩擦系数-时间、扭矩-时间曲线,异常时按急停键。
数据记录
试验结束后自动保存数据,支持生成含曲线和参数的试验报告(可编辑打印)。
三、安全与维护
安全注意事项
试验后摩擦环可能高温,更换试样时需防烫伤。
禁止带电插拔电源线,避免损坏控制系统。
日常维护
定期清理夹具残留物,用钢刷蘸汽油清洁钳口齿形部分。
每季度校准传感器精度(±1% FS)及负荷精度(±0.2%)。
四、常见问题处理
数据异常:检查试样是否夹紧、摩擦环是否清洁。
设备故障:保修期内非人为损坏可48小时内上门维修。
以下是GB3960复合材料滑动摩擦磨损试验机夹具的清洁方法及维护要点,结合设备特性和行业标准整理:
一、清洁步骤
物理清除残留
试验后立即用软毛刷或压缩空气清除夹具表面的磨屑和残留物。
顽固污渍可用无纺布蘸取70%酒精擦拭,避免使用腐蚀性溶剂(如丙酮)。
深度清洁(必要时)
若夹具接触面有油污,可用中性洗涤剂+温水浸泡5分钟,再用软布擦净。
精密部件(如钳口齿形)可用超声波清洗机(频率40kHz,功率≤50W)处理3-5分钟。
干燥与润滑
清洁后需晾干或氮气吹扫,防止生锈。
活动部件(如调节螺杆)涂抹硅基润滑脂,减少磨损。
二、维护注意事项
定期检查:每月检查夹具夹持面磨损情况,磨损超过0.1mm需更换。
防锈处理:长期存放时涂抹防锈油,避免潮湿环境。
避免过载:夹持力以样品不滑动为准,避免超负荷导致变形。
三、常见问题处理
夹具打滑:检查夹面是否磨损或残留润滑剂,必要时更换夹面。
数据异常:清洁后需预热载荷传感器15分钟,确保测量精度。
判断GB3960试验机夹具是否需要更换的综合方法,结合设备特性和行业标准整理:
一、直接观察法
磨损量检测
使用游标卡尺测量夹具夹持面磨损深度,若超过0.1mm需更换。
检查钳口齿形是否变形或断裂,影响夹持稳定性。
表面状态检查
发现明显划痕、凹坑或锈蚀(尤其接触试样区域)时需更换。
若清洁后仍存在打滑现象,可能因夹面磨损导致摩擦力不足。
二、功能测试法
夹持力验证
在标准负荷(196N)下测试试样是否位移,若频繁滑动需更换夹具。
对比新旧夹具的摩擦系数数据,差异超过5%时建议更换。
精度影响评估
若试验数据重复性差(如磨损量波动>10%),可能因夹具变形导致。
三、维护周期参考
定期更换:建议每5000次试验或1年(以先到为准)更换夹具。
异常更换:若试验中听到异响或发现夹具裂纹,需立即停用。
四、检测建议
使用轮廓仪检测夹面平整度,偏差>0.05mm需更换。
通过硬度计测试夹面硬度,若低于HRC40(45号钢标准)需更换。
注:更换时需选择与原厂同规格夹具(如30mm×7mm钳口),避免影响试验精度
塑料滑动摩擦磨损试验机对材料(试样)的要求比较严格,以确保测试结果的准确性、可重复性和可比性。这些要求主要涉及以下几个方面:
1.尺寸与形状:
符合夹具要求:这是*基本的要求。试样必须能够牢固、稳定地安装在试验机的固定夹具和运动夹具(或对磨件)中,不能松动、晃动或倾斜。常见的试样形状包括:
圆盘状:常用于旋转式摩擦磨损试验机(如销盘式、环块式)。有严格的直径和厚度要求。
方块状/板状:常用于往复式摩擦磨损试验机(如球盘式、针盘式、块环式)。有严格的长、宽、高要求。
圆柱状(销状):常作为对磨件(如销盘式),或作为试样本身(如某些特定测试)。
尺寸精度:尺寸必须精确加工,公差通常很小(例如±0.02mm或更小)。尺寸偏差会影响接触压力、接触面积和装夹稳定性。
标准化:很多测试遵循国际标准(如ASTMG99,ASTMG133,ISO7148等)或行业标准,这些标准对试样尺寸有明确规定。必须严格按照所选标准或设备制造商的要求加工试样。
2.表面状态:
表面粗糙度:这是极其关键的因素。
初始状态一致性:为了获得可比较的结果,所有待比较的试样(以及不同批次的同种材料)的测试表面应具有相同且可控的初始表面粗糙度。通常需要经过精磨或抛光处理。
典型要求:对于大多数精密摩擦磨损测试,测试表面的算术平均粗糙度要求达到Ra≤0.8μm(有时甚至要求≤0.4μm或更低),以减少初始粗糙度对摩擦系数和磨损机制(如犁沟效应)的干扰。
特殊情况:如果研究目的就是考察原始加工表面(如注塑表面)的摩擦磨损性能,则需保持其原始状态,但必须在报告中明确说明。
表面平整度/平行度:
测试表面平整度:测试面应尽可能平整,避免局部凸起或凹陷,否则会导致接触压力分布不均,影响磨损结果。
上下表面平行度:对于板状或盘状试样,其两个相对主表面(通常是测试面和装夹面)应保持良好平行度(例如公差在0.02mm/m以内)。平行度差会导致装夹应力不均或测试过程中接触状态不稳定。
清洁度:测试表面必须清洁、干燥、无油污、无灰尘、无脱模剂残留或其他污染物。污染物会显著改变摩擦系数和磨损行为。通常使用无水乙醇、丙酮等挥发性溶剂清洗,并用干净的气体(如压缩空气、氮气)吹干。
3.厚度/高度:
足够厚度:试样需要有足够的厚度(或高度),以确保在测试过程中:
有足够的刚性,避免发生明显的弯曲或振动。
能承受装夹力而不变形。
磨损深度测量时,磨损量相对于厚度足够小(通常要求磨损深度小于试样厚度的10%),以避免基体效应或试样整体刚度变化对结果的影响。
厚度均匀性:厚度应在整个测试区域内保持均匀。
4.材料特性:
均匀性:试样材质应尽可能均匀。对于复合材料或填充塑料,填料/增强相的分布应均匀,避免局部区域性能差异过大导致磨损结果异常。
内部缺陷:应避免气泡、空洞、杂质、未熔融颗粒等内部缺陷,尤其是在测试表面附近,这些缺陷会成为磨损的起源点或加速磨损。
各向异性:对于具有各向异性的材料(如纤维增强塑料、某些挤出或注塑件),试样的取向(测试面相对于材料流动方向或纤维方向)必须明确标注并在报告中说明,因为摩擦磨损性能可能随方向变化。测试标准有时会规定特定取向。
状态:材料的状态应明确且一致。例如:
吸湿性塑料:如尼龙,其含水量对摩擦磨损性能影响很大。测试前需要按照标准进行状态调节(如特定温湿度下的平衡)。
结晶度/热处理状态:对于受加工历史影响的材料,状态应保持一致。
残余应力:加工过程中产生的残余应力应尽量消除(如退火),或保持一致,并在报告中说明。
5.与测试目的的适配性:
虽然标准试样,但有时为了模拟实际工况,可能需要定制特殊形状的试样(如齿轮齿形、轴承滚道截面等)。这时需要确保定制试样在试验机上能可靠装夹,接触几何和运动方式能合理模拟实际工况。
总结关键点:
严格遵循标准/手册:首要任务是查阅并严格遵守所依据的测试标准(如ASTM,ISO,GB等)或试验机操作手册中对试样的具体要求。
尺寸精确,匹配夹具。
表面光滑洁净:初始表面粗糙度需低且一致,表面平整、清洁无污染。
厚度足够且均匀。
材质均匀一致:无缺陷,明确材料状态(湿度、取向、应力等)。
装夹稳固可靠:确保测试过程中无松动、振动或偏斜。
不符合要求的后果:
数据离散大:重复性差,无法进行有效比较。
结果失真:摩擦系数异常偏高或偏低,磨损量不反映材料真实性能(如因表面粗糙导致犁沟主导磨损)。
测试失败:试样装夹不稳飞出、提前断裂、过度变形。
损坏设备:装夹失效可能导致设备部件损坏。
因此,在准备用于塑料滑动摩擦磨损试验的试样时,精密加工、严格控制和详细记录试样的各项参数至关重要。
常见塑料摩擦磨损试验标准
ASTMG99销盘式试验机盘状试样:直径通常≥50mm,厚度≥5mm;销状试样:直径通常26mm,长度≥10mm
ASTMG133线性往复式试验机方块/板状试样:尺寸约10x10x3mm至25x25x10mm,具体依设备而定
ISO7148多种类型试验机根据具体试验方法选择试样类型和尺寸,如盘状、板状或环状试样
ASTMD3702止推垫圈式试验机环形试样:外径通常≥35mm,内径≥15mm,厚度≥3mm
GB/T3960国产摩擦磨损试验机通常使用圆盘状试样:直径约4050mm,厚度≥5mm
在准备试样时,务必参考具体试验方法标准中规定的详细尺寸要求。