3.5. Определение сопротивления резин истиранию при скольжении на машине ми-2 ( гост 12251-66) Оборудование

Схема 1.

Один из вариантов прибора типа МИ-2:

1 - кожух; 2 - воздуховод; 3 - неравноплечий рычаг; 4 - диск; 5 - полый вал; б -редуктор; 7 - электромотор; 8 - скоба; 9 - ролик; 10 - грузовой стержень; 11 - постоянный груз; 12 - уравновешивающий груз; 13 - станина; 14 - динамометр; 15 - винты; 16 - рамка-держатель; 17 – выключатель.

Подготовка образцов

Образцы для испытания с истирающейся поверхностью в форме квадрата со стороной 20 мм снабжены заплечиками шириной 4 мм и высотой 3 мм, служащими для закрепления в рамках держателя. Истираемая часть, выступающая над рамкой держателя, должна иметь высоту 3,5 ± 0,5мм. Образцы готовят путём вулканизации в специальной пресс-форме. После вулканизации их следует выдержать 16-24 часа. На поверхности не должно быть трещин, пор и прочих дефектов.

Рис. 1. Параметры образца.

Проведение испытаний и оформление результатов

Испытание проводится при постоянной нагрузке 26 Н, его рекомендуется проводить при давлении 0,325МПа. Вначале образцы притирают, закрепив их на машине МИ-2 и совершив 200 оборотов. После этого образцы взвешивают с точностью 0,001г. Затем взвешенные образцы снова закрепляют и проводят их истирание при ещё 200 оборотах. После достают и снова взвешивают. Потери массы резины при истирании должны составлять не менее 0,05г, в противном случае продолжительность истирания увеличивают.

Сопротивление истиранию (Р) в Дж/мм³ (кгс·м/см³) вычисляют по формуле (2):

(2)

где A- работа трения в Дж (кгс·м), которую вычисляют по формуле (3):

(3)

где F- среднее значение силы трения за время испытания, Н (кгс); l - путь трения, м.

где v - скорость скольжения по центру образцов, м/с; t - время испытания, с; D - расстояние между центрами образцов, м; п - число оборотов диска за время испытания.

Убыль объема резины (∆V) в мм³ (см³) двух испытуемых образцов вычисляют по формулам (4):

, (4)

где m₁ - масса двух образцов до испытания, кг (г); m₂ - масса двух образцов после испытания, кг (г); ρ - плотность резины, кг/м³ (г/см³), определяемая по ГОСТ 267 или другим методом.

Истираемость (α) в м³/ТДж (см³/кВт·ч) вычисляют по формуле (5):

(5)

где А - работа трения.

Работу трения двух образцов (А) в Дж , определяемую на приборе, вычисляют по формуле (6):

А = 2πnR (P₁ + P₂), (6)

где P₁ - среднее значение уравновешивающего груза, подвешенного к длинному плечу рычага, Н; Р₂ - "постоянная машины" (разность массы плеч рычага, определяемая без образцов и прижимного груза), Н; R - расстояние от точки подвеса уравновешивающего груза Р₁ до центра грузового стержня, n - число оборотов диска за время испытания; m₁ - начальная масса образцов после притирания, кг.

Истирание α определяется по формуле (7):

α = ∆V/ А, (7)

Износостойкость (сопротивление истиранию β) определяется работой, затраченной на истирание единицы объёма резины:

β = 1/ α, (8)

Коэффициент трения определяется по формуле:

µ=F/P,(9)

где Р - прижимающее усилие, Н; F - сила трения, действующая на ось образца, Н:

F=62(P₁+P₂).(10)

3.6. Определение твердости резин по Шору (гост 263-75) Оборудование

Твердомер ТМ-2 смонтирован в хромированном корпусе 3 (рис. 2). Для удобства пользования сверху у него имеется головка 1. На нижней внешней стороне корпуса находятся металлическая пластинка 5 и шайбочка 7 одинаковой толщины. Рабочим органом твердомера является индентор 8, находящийся под давлением плоской тарированной пружины 4. Индентор жестко связан с зубчатой рейкой 10, находящейся в зацеплении с шестерней 9. На одной оси с шестерней закреплена стрелка 6. Для замера твердости имеется шкала 2, проградуированная в условных единицах от 0 до 100.

Рис. 2. Твердомер ТМ-2.

1 – головка; 2 – шкала; 3 – хромированный корпус; 4 – плоская тарированная пружина; 5 – металлическая пластинка; 6 - стрелка; 7 – шайбочка; 8 – индентор; 9 – шестерня; 10 – зубчатая рейка.

Для замера твердости прибор устанавливают на образец до соприкосновения с ним пластины и шайбочки. Предварительная нагрузка на индентор должна составлять 0,55 Н. В зависимости от твердости индентор (игла) выталкивается упругостью резины на определенную величину внутрь прибора (при этом 0 должен соответствовать максимальному проникновению индентора (2,54 мм), а 100 — нулевому проникновению).

Соответственно перемещается зубчатая рейка, которая вращает шестерню, и стрелка смещается по шкале. Перед началом работы правильность показаний прибора проверяется на контрольной пластинке с подпружиненным на определенную твердость гнездом. Если показания прибора не соответствуют маркировке пластинки, то прибор не может использоваться для работы. При установке прибора на гладкую твердую поверхность показание на шкале должно составлять 100±1; в нерабочем положении стрелка должна показывать 0.