一种高温橡胶辊筒磨耗试验方法及装备与流程

1.本发明涉及材料测试设备领域，具体涉及一种高温橡胶辊筒磨耗试验机。


背景技术：

2.橡胶作为广泛使用的材料，主要被用来生产轮胎，这就要求橡胶具有高的耐磨性，它在一定程度上表现了橡胶抵抗摩擦力时由于其表面受到摩擦损坏而造成损失的能力。
3.橡胶辊筒磨耗试验机就是用来模拟测试橡胶轮胎在实际工作情况下的磨损情况，其中阿克隆橡胶磨耗试验机就是一种使用较为普遍的橡胶磨耗试验机，但它的缺点是只能模拟不同压力以及压力角对橡胶材料磨耗的影响，而在轮胎的实际工作情况中还有温度对磨耗产生的影响，温度对橡胶磨耗量的影响是非常大的。
4.当然现在市面上也有能在不同温度下进行测试的磨耗试验机，它们是通过提高环境温度来对橡胶进行加热的，这与橡胶轮胎的实际工作环境并不相符，也就使实验数据具有局限性与不准确性，因此新型高温橡胶辊筒磨耗试验机的发展是整个橡胶行业共同期盼的事情。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对上述问题提供一种高温橡胶辊筒磨耗试验机。
6.为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
7.一种高温橡胶辊筒磨耗试验机其结构包括：机体、磨耗辊筒、传动装置和试样夹。机体放置于地面，对整个设备及各部件起到支撑固定作用；磨耗辊筒表面与试样端面接触，在电机带动下进行旋转，磨耗辊筒内部的加热装置可以使辊筒表面形成高温环境；传动装置连接辊筒与试样夹，为试样夹的左右移动提供动力；试样夹用于试样的加持，在进行磨耗实验的时候试样夹可进行自转，同时试样夹带有加热风机可以对试样进行加热。
8.作为优选，所述机体包括：机架、隔板一、隔板二、电机和防护罩。隔板一和隔板二固连在机架上，并在隔板上开设有通孔；电机安装在机架上，为整个装置提供动力；防护罩安装在机架周围，主要起到隔离和安全防护的作用。
9.作为优选，所述磨耗辊筒包括：磨耗层、加热管、绝热层和辊筒轴。磨耗层位于磨耗辊筒最外侧，其表面具有足够的硬度、强的防锈和耐腐蚀性；磨耗层的工作表面进行精细化的加工,以确保其尺寸的准确性和表面的粗糙度；制作滚筒的材料具有良好的导热性,使用冷硬的铸铁进行制造,特殊条件的时候可以选择使用铸钢或者钼铬合金钢,这样不管是在高温下进行加热和冷却,都可以做到快速且均匀。加热管位于磨耗层与绝热层中间，主要作用是对磨耗层进行加热，使磨耗层达到所需的温度，为磨耗实验提供高温环境。绝热层位于加热管和辊筒轴中间，主要是防止加热管的温度传递到辊筒轴，影响辊筒轴的使用。辊筒轴两端分别安装在所述机架内部的隔板一和隔板二上，一端与所述机架内部的电机连接。
10.作为优选，所述传动装置包括：带轮一、带轮二、皮带、丝杠、导向轴、上顶盖和螺母连接杆。带轮一安装在所述磨耗装置的辊筒轴端部，带轮二安装在丝杠端部，皮带安装在带
轮一和带轮二上，带轮一、带轮二和皮带均采用齿形结构，可以保证动力传递的平稳性和精度，避免了普通三角带传动时因为打滑现象造成的误差。丝杠两端分别安装在所述机架内部的隔板一和隔板二上。导向轴两端固定于上顶盖，为螺母连接杆的左右移动提供支撑和导向作用，上顶盖安装在机架顶部；螺母连接杆一端设计为螺纹孔，与丝杠进行配合，中间部位开设通孔与导向轴进行配合。
11.作为优选，所述试样夹包括：连接器、夹子、夹紧螺母、齿轮、齿条、弹簧和加热风机。连接器与所述传动装置的螺母连接杆固连，内部设有t型孔；夹子安装在连接器t型孔下端，用于磨耗试样的装夹；夹紧螺母安装在夹子外侧，主要作用是通过旋转夹紧螺母使夹子收缩将试样夹紧，保证测试过程中试样不会掉落；齿轮安装在夹紧螺母外侧，齿条两端安装在所述机架内部的隔板一和隔板二上，通过齿轮齿条配合带动夹子进行旋转从而实现试样自转；弹簧柱安装在连接器t型孔上端，通过压缩弹簧柱将试样取下；加热风机安装在连接器t型孔侧端，通过连接器内部的t型孔将热风输至所述夹子处对试样进行加热。
12.采用上述技术方案，本发明一种高温橡胶辊筒磨耗试验机的有益效果是：
13.本发明一种高温橡胶辊筒磨耗试验机通过在磨耗辊筒内部安装加热管使磨耗层处于高温环境，同时在试样夹处安装加热风机对试样进行加热，从而实现磨耗实验过程中对橡胶的加热，使实验结果更切合实际。同时在试样夹部分安装齿轮齿条，在试样夹进行横向移动的同时，齿轮齿条配合可以实现实验过程中试样的自转，辊筒的转动、试样夹的移动以及试样的自转共同实现了试样多向的、不重复的、均匀磨耗，使实验结果更加准确。
附图说明
14.图1是本发明一种高温橡胶辊筒磨耗试验机的整体结构示意图；
15.图2是本发明内部结构示意图；
16.图3是本发明磨耗辊筒示意图；
17.图4是本发明传动装置示意图；
18.图5是本发明试样夹示意图；
19.附图中：1
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机架；2
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隔板一；3
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隔板二；4
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电机；5
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防护罩；6
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磨耗层；7
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加热管；8
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绝热层；9
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辊筒轴；10
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带轮一；11
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带轮二；12
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皮带；13
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丝杠；14
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导向轴；15
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上顶盖；16
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螺母连接杆；17
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连接器；18
‑
夹子；19
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夹紧螺母；；20
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齿轮；21
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齿条；22
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弹簧柱；23
‑
加热风机；
具体实施方式
20.下面结合附图进一步阐述本发明具体实施方式。
21.如图1、2、3、4、5所示，本发明一种高温橡胶辊筒磨耗试验机包括：机架1、隔板一2、隔板二3、电机4、防护罩5、磨耗层6、加热管7、绝热层8、辊筒轴9、带轮一10、带轮二11、皮带12、丝杠13、导向轴14、上顶盖15、螺母连接杆16、连接器17、夹子18、夹紧螺母19、齿轮20、齿条21、弹簧柱22和加热风机23。机架1放置于地面，隔板一2和隔板二3安装在机架内部辊筒轴9通过隔板一2和隔板二3进行支撑固定，通过电机4带动整个磨耗辊筒进行旋转；带轮一10安装在辊筒轴9上，带轮二11安装在丝杠13上，通过皮带12可将动力传递到丝杠13，螺母连接杆16与丝杠13配合，并在导向轴14作用下进行左右移动；连接器17与螺母连接杆16进
行固连，可以实现试样夹左右移动；齿条21两端固定在隔板一2和隔板二3上，试样夹左右移动的同时齿轮20与齿条21配带动夹子18进行自转。
22.在进行橡胶磨耗实验时，将试样放入夹子18内并调整夹紧螺母19将试样进行固定，试样表面与磨耗辊筒表面进行接触；启动电机4，在整个传动链下磨耗辊筒进行自转、试样夹进行移动和试样进行自转，这三个运动共同实现了试样磨耗实验。
23.实施例1
24.一种高温橡胶辊筒磨耗试验方法，其中，包括以下步骤：
25.为保证结果的准确性，同一温度下实验进行五组，所用橡胶为胎面胶配方；先对橡胶试样进行密度测定，测定后称重，测试结果精确到0.001g，将橡胶试样放入夹子中，并进行夹紧，开启高温辊筒和夹子加热，分别加热辊筒和橡胶试样，加热辊筒和橡胶试样温度到50℃后，开启辊筒转动，进行50℃磨耗实验；取磨耗实验后的橡胶试样称重，取五组平均值，测得50℃磨耗量为0.163cm3。
26.实施例2
27.一种高温橡胶辊筒磨耗试验方法，其中，包括以下步骤：
28.为保证结果的准确性，同一温度下实验进行五组，所用橡胶为胎面胶配方；先对橡胶试样进行密度测定，测定后称重，测试结果精确到0.001g，将橡胶试样放入夹子中，并进行夹紧，开启高温辊筒和夹子加热，分别加热辊筒和橡胶试样，加热辊筒和橡胶试样温度到70℃后，开启辊筒转动，进行70℃磨耗实验；取磨耗实验后的橡胶试样称重，取五组平均值，测得70℃磨耗量为0.176cm3。
29.实施例3
30.一种高温橡胶辊筒磨耗试验方法，其中，包括以下步骤：
31.为保证结果的准确性，同一温度下实验进行五组，所用橡胶为胎面胶配方；先对橡胶试样进行密度测定，测定后称重，测试结果精确到0.001g，将橡胶试样放入夹子中，并进行夹紧，开启高温辊筒和夹子加热，分别加热辊筒和橡胶试样，加热辊筒和橡胶试样温度到90℃后，开启辊筒转动，进行90℃磨耗实验；取磨耗实验后的橡胶试样称重，取五组平均值，测得90℃磨耗量为0.191cm3。
32.本发明与现有技术相比，高温橡胶辊筒磨耗试验机通过在磨耗辊筒内部安装加热管使磨耗层处于高温环境，同时在试样夹处安装加热风机对试样进行加热，实现了磨耗实验过程中对橡胶的加热；其方法简单有效，能够实现橡胶的在不同温度下的磨耗实验测试，极大程度的模拟了轮胎的实际工作情况，对于轮胎应用有较强的的应用价值。
33.综上，本发明整体结构简单、操作方便、能够很好的实现橡胶的高温磨耗实验。
34.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行技术人员了解，本发明不受上述限制，上述实施和说明书中描述的本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。