鋼輪耐磨試驗(yàn)機(jī)

鋼輪耐磨試驗(yàn)機(jī)

一、儀器概述

鋼輪耐磨試驗(yàn)機(jī)是一款專為材料耐磨性能檢測(cè)設(shè)計(jì)的專業(yè)儀器，它以標(biāo)準(zhǔn)鋼輪作為摩擦介質(zhì)，通過預(yù)設(shè)固定壓力、鋼輪轉(zhuǎn)速、摩擦?xí)r間/次數(shù)等參數(shù)，驅(qū)動(dòng)鋼輪與試樣表面進(jìn)行滾動(dòng)或滑動(dòng)摩擦，試驗(yàn)后通過測(cè)量試樣的質(zhì)量損失、厚度變化或磨損痕跡的長(zhǎng)度/寬度，計(jì)算得出材料的耐磨系數(shù)或磨損率，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料耐磨性的量化評(píng)價(jià)。

該設(shè)備采用擺線針齒嚙合行星傳動(dòng)原理的減速機(jī)構(gòu)，具備結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音低、輸出轉(zhuǎn)速恒定等特點(diǎn)。符合GB/T 3810.7—2016《無(wú)釉磚耐磨試驗(yàn)方法》、ISO/DIS10545/6—94《無(wú)釉磚耐深度磨損試驗(yàn)方法》、GB/T 12988 - 2009《無(wú)機(jī)地面材料耐磨試驗(yàn)方法》、GB 28635 - 2012《混凝土路面磚》等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

其應(yīng)用范圍廣泛，涵蓋金屬材料（鋼材、鋁合金、銅合金等）、非金屬材料（塑料、橡膠、樹脂、陶瓷）及表面處理層（電鍍層、噴涂層、氧化層、印刷油墨層）。適用于機(jī)械制造、建材、電子家電、汽車工業(yè)等多個(gè)行業(yè)，可檢測(cè)齒輪、軸承、瓷磚、地板、手機(jī)外殼、汽車內(nèi)飾件等多種產(chǎn)品的耐磨性能。

二、技術(shù)參數(shù)

三、儀器結(jié)構(gòu)

1. 主機(jī)系統(tǒng)：由電機(jī)、擺線針輪減速機(jī)等組成，為鋼輪轉(zhuǎn)動(dòng)提供穩(wěn)定動(dòng)力，確保鋼輪轉(zhuǎn)速精準(zhǔn)恒定^。

2. 鋼輪組件：包含A型和B型兩種鋼輪，可根據(jù)不同試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和試樣類型進(jìn)行更換^。

3. 試樣夾具：用于固定試樣，保證試樣在試驗(yàn)過程中位置穩(wěn)定，受磨面與鋼輪正切接觸^。

4. 磨料供給系統(tǒng)：包括貯料斗、磨料流量調(diào)節(jié)閥，可控制磨料的給入速度，確保磨料均勻進(jìn)入研磨區(qū)^。

5. 操作控制系統(tǒng)：配備操作面板，可進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)間、磨料流量等參數(shù)的設(shè)置，具備數(shù)字顯示、自動(dòng)停機(jī)等功能^。

6. 配重裝置：包含不同規(guī)格的砝碼，為鋼輪與試樣接觸提供規(guī)定壓力^。

四、安裝與調(diào)試

（一）開箱檢查

本機(jī)采用木箱包裝，開箱后應(yīng)檢查使用說明書、合格證、保修卡等資料是否齊全，并根據(jù)產(chǎn)品裝箱單核對(duì)箱內(nèi)物件是否相符，檢查設(shè)備外觀是否有損壞。

（二）設(shè)備安裝

將檢驗(yàn)合格的試驗(yàn)機(jī)水平放置在堅(jiān)固、水平的工作臺(tái)上，調(diào)節(jié)調(diào)平腳，保證試驗(yàn)機(jī)水平穩(wěn)定，避免因設(shè)備傾斜影響試驗(yàn)結(jié)果^。

（三）電源連接

本機(jī)電源采用三項(xiàng)四線380V、50HZ電源，接通電源線時(shí)，應(yīng)注意電機(jī)正反轉(zhuǎn)，鋼輪應(yīng)按照箭頭指示方向旋轉(zhuǎn)；若轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，調(diào)換輸入380V中兩相火線即可改變轉(zhuǎn)向。同時(shí)，試驗(yàn)機(jī)必須在接地處可靠接地，線徑不小于1.5mm^。

（四）初步調(diào)試

接通電源后，按點(diǎn)動(dòng)鍵，檢查鋼輪旋轉(zhuǎn)是否正常，將LED顯示屏清零，把預(yù)置撥碼開關(guān)調(diào)到某一試驗(yàn)次數(shù)，按啟動(dòng)鍵啟動(dòng)設(shè)備，觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，如有異常及時(shí)停機(jī)排查。

五、試驗(yàn)前準(zhǔn)備

（一）試樣準(zhǔn)備

1. 試樣選取：根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮蜆?biāo)準(zhǔn)要求，從成品中隨機(jī)抽取規(guī)定數(shù)量的試樣，如無(wú)釉磚、混凝土路面磚等試驗(yàn)通常抽取5塊試樣，試樣表面應(yīng)平整無(wú)缺陷^。

2. 試樣處理：用精度0.01mm的卡尺測(cè)量每塊試樣的長(zhǎng)度、寬度，計(jì)算受磨表面積并記錄；對(duì)于混凝土路面磚等試樣，需在溫度20℃±2℃、相對(duì)濕度95%以上的標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28天；部分試樣需在105 - 110℃溫度下烘干至恒量，在試件表面涂上赭色水彩涂料^。

3. 試樣稱量：用精度0.01g的天平稱量試樣初始質(zhì)量，精確至0.01g。

（二）設(shè)備檢查

1. 確認(rèn)試驗(yàn)機(jī)工作環(huán)境符合要求，環(huán)境溫度為室溫，周圍無(wú)腐蝕性介質(zhì)，地面堅(jiān)固水平，電源電壓波動(dòng)范圍不超過額定電壓的10%。

2. 檢查鋼輪磨損情況，當(dāng)摩擦鋼輪損耗至最初直徑的0.5%時(shí)，必須更換磨輪；更換符合標(biāo)準(zhǔn)的鋼輪與對(duì)應(yīng)砝碼，A型鋼輪配2.5 - 3kg砝碼，B型鋼輪配14kg砝碼^。

3. 檢查磨料流量調(diào)節(jié)閥、試樣夾具等部件是否靈活可用，操作面板顯示是否正常。

（三）磨料裝填

將干燥的標(biāo)準(zhǔn)磨料裝入貯料斗，關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閘板，待試驗(yàn)時(shí)開啟；注意磨料不能重復(fù)使用^。

六、試驗(yàn)操作步驟

（一）試樣固定

將試樣垂直固定在夾具底座上，使受磨面與鋼輪正切，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄夾緊試樣，用銷子固定夾具位置，確保試樣在試驗(yàn)過程中不會(huì)松動(dòng)。

（二）參數(shù)設(shè)定

根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)置試驗(yàn)時(shí)間，通常無(wú)釉磚等試驗(yàn)時(shí)間為2min；調(diào)節(jié)磨料流量，A型鋼輪磨料給入速度為(100±10)g/100r，B型鋼輪磨料給入速度>1L/min。

（三）啟動(dòng)試驗(yàn)

1. 拔掉夾具銷子，使試樣在平衡錘作用下接觸鋼輪。

2. 開啟流量閘板，按啟動(dòng)按鈕開始試驗(yàn)，設(shè)備自動(dòng)記錄試驗(yàn)時(shí)間，鋼輪以75r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，磨料均勻進(jìn)入研磨區(qū)^。

3. 在試驗(yàn)過程中，操作人員需密切關(guān)注設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，如有異常情況，立即按“暫停"鍵停止試驗(yàn)，待故障排除后再次按“啟動(dòng)"鍵恢復(fù)工作。

（四）試驗(yàn)結(jié)束

當(dāng)試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到預(yù)置值后，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)，關(guān)閉流量閘板，拔掉電源^。

（五）試樣處理

1. 取下試樣，刷去試樣表面的磨料和碎屑，對(duì)于混凝土路面磚等試樣，用直徑2mm圓孔篩或邊長(zhǎng)1.7mm方孔篩，篩去試樣中的石屑，用水沖洗留在篩上的碎石，烘干、恒重^。

2. 用精度0.01g的天平在1小時(shí)內(nèi)稱量試樣試驗(yàn)后的質(zhì)量，精確至0.01g；對(duì)于無(wú)釉磚等試樣，用精度0.1mm的量具測(cè)量磨坑弦長(zhǎng)，精確至0.5mm^。

七、結(jié)果計(jì)算與評(píng)定

（一）質(zhì)量損失法

通過測(cè)量試樣試驗(yàn)前后的質(zhì)量差，計(jì)算質(zhì)量損失率，公式如下： [ \Delta m = \frac{m_0 - m_1} \times 100% ] 其中，$\Delta m$為質(zhì)量損失率（%），$m_0$為試樣初始質(zhì)量（g），$m_1$為試樣試驗(yàn)后的質(zhì)量（g）。

（二）磨坑體積法（適用于B型鋼輪試驗(yàn)）

磨坑體積按下式計(jì)算： [ V = \frac{b \times d^2} \times \left( \frac{\pi \alpha} - \sin\alpha \right) ] 其中，$V$為磨坑體積（$mm^3$），$b$為摩擦鋼輪寬度（mm），$d$為摩擦鋼輪直徑（mm），$\alpha$為磨坑長(zhǎng)度所對(duì)之圓心角（°），可通過磨坑長(zhǎng)度$L$計(jì)算得出，$\alpha = 2\arcsin\frac$。

（三）結(jié)果評(píng)定

根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。例如，在無(wú)機(jī)地面材料耐磨試驗(yàn)中，以磨損量或耐磨系數(shù)作為評(píng)定指標(biāo)，磨損量越小或耐磨系數(shù)越大，表明材料耐磨性能越好；無(wú)釉磚耐磨試驗(yàn)中，可根據(jù)磨坑弦長(zhǎng)或磨坑體積判斷其耐磨深度是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求^。

同一試樣需進(jìn)行多次平行試驗(yàn)，取平均值作為最終結(jié)果，若平行試驗(yàn)結(jié)果差值超過標(biāo)準(zhǔn)允許范圍，需重新進(jìn)行試驗(yàn)。

八、安全注意事項(xiàng)

1. 操作人員必須熟悉設(shè)備的操作流程和性能，嚴(yán)格按照本說明書進(jìn)行操作，初次操作需在熟練人員指導(dǎo)下進(jìn)行^。

2. 試驗(yàn)前必須檢查設(shè)備接地是否良好，電源連接是否正確，避免觸電事故。

3. 試驗(yàn)過程中，操作人員應(yīng)佩戴好勞保用品，如手套、護(hù)目鏡等，防止磨料飛濺傷人；不要用手觸摸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋼輪和試樣^。

4. 砝碼要輕拿輕放，避免砝碼掉落砸傷人員或損壞設(shè)備^。

5. 設(shè)備運(yùn)行過程中，如出現(xiàn)異常噪音、鋼輪轉(zhuǎn)速異常、壓力不穩(wěn)定等情況，應(yīng)立即停機(jī)檢查，排除故障后方可繼續(xù)試驗(yàn)。

6. 試驗(yàn)結(jié)束后，必須關(guān)閉電源，清理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，避免磨料、試樣碎屑等堆積引發(fā)安全隱患^。

九、維護(hù)與保養(yǎng)

1. 日常清潔：每次試驗(yàn)結(jié)束后，將試驗(yàn)機(jī)表面塵土清理干凈，尤其應(yīng)將夾具及其導(dǎo)軌上的沙子、磨料等清理干凈，用干布擦拭鋼輪、操作面板等部件，保持設(shè)備整潔^。

2. 潤(rùn)滑保養(yǎng)：齒輪箱及各調(diào)節(jié)絲桿應(yīng)定期加油潤(rùn)滑，每一年將齒輪箱側(cè)蓋板卸下，在齒輪上加適量鋰基潤(rùn)滑脂；定期檢查擺線針輪減速機(jī)的潤(rùn)滑油量，不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)充^。

3. 部件檢查：定期檢查鋼輪的磨損情況，及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的鋼輪；檢查磨料流量調(diào)節(jié)閥、試樣夾具等部件的靈活性，如有卡頓、松動(dòng)等情況，及時(shí)進(jìn)行維修或更換^。

4. 傳感器校準(zhǔn)：對(duì)于配備傳感器的機(jī)型，定期對(duì)轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器等進(jìn)行校準(zhǔn)，確保試驗(yàn)參數(shù)的準(zhǔn)確性。

5. 長(zhǎng)期存放：若設(shè)備長(zhǎng)期不使用，應(yīng)將設(shè)備擦拭干凈，套上防塵罩，放置在干燥、通風(fēng)、無(wú)腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行通電檢查，防止電氣部件受潮損壞^。