一种涂层耐磨试验机及其测试方法

1.本发明属于试验装置技术领域，具体涉及一种涂层耐磨试验机及其测试方法。


背景技术：

2.如果海洋中的离子以海水、海雾等形式渗入水泥基材料，会影响水泥基材料结构的使用性能和寿命，导致一些工程无法达到设计寿命的要求，造成不必要的经济损失。
3.在复杂多变的海洋环境中，水泥基材料由于其长期暴露在水、二氧化碳、氧气、盐雾、海流冲刷、海水侵蚀等各种作用下，产生严重的腐蚀，导致其结构发生破坏。造成混凝土破坏的主要有以下几个原因：钢筋的锈蚀、混凝土内部碳化、氯离子和硫酸盐侵蚀、微生物侵蚀和冲刷磨损等。
4.目前，提高水泥基材料防水性的主要分为基本防护和附加防护两类。基本防护是指优化水泥基自身的各个性能。附加防护为采用防护涂层对水泥基材料进行防护，可有效防止由水带入的各种氯离子、硫酸根离子等侵蚀介质渗入混凝土中。但海洋环境下的涂层在使用中不断受到海浪的冲刷作用，通过砂砾对涂层表面进行摩擦并带来离子。长久的冲刷可能会造成涂层表面磨损，结构遭到破坏从而对基体的性能造成影响，甚至破坏基体。因此，对这类涂层的抗冲刷性能进行测试很有必要。
5.现有的耐磨试验机难以对涂有涂层的工件的整个表面进行磨损，并且不能改变介质的摩擦系数，不能模拟海浪中悬移质和推移质不同摩擦系数下对砂浆涂层的磨损。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种涂层耐磨试验机，可实现对工件涂层整个面进行磨损测试，摩擦介质可更换，可以模拟不同粗糙度的砂砾对涂层的磨损情况。
7.针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是：提供一种涂层耐磨测试方法。
8.本发明目的通过以下技术方案实现：
9.一种涂层耐磨试验机，包括底座、往复运动装置、工件夹移部件、调位部件和摩擦部件；
10.往复运动装置设于底座上，用于在底座上做往复运动；
11.工件夹移部件固设于往复运动装置上，用于固定具有涂层的工件；
12.调位部件设于往复运动装置一侧；
13.摩擦部件活动穿设于调位部件且对应设于工件夹移部件上方；
14.摩擦部件下端固接有砂纸，砂纸与工件的涂层平行且相互抵接。
15.进一步，往复运动装置包括电动滑轨和滑板，电动滑轨固设于底座上，滑板在电动滑轨上来回移动，工件夹移部件固设于滑板上。
16.进一步，工件夹移部件包括滑块、固定块和第一螺杆，滑块滑动连接于滑板，固定
块固接于滑板，第一螺杆穿设于固定块和滑块，用于调节固定块和滑块之间距离。
17.进一步，工件夹移部件还包括导向杆，导向杆穿设于固定块和滑块，导向杆和第一螺杆平行设置。
18.进一步，导向杆外套接有弹簧，弹簧两端分别抵接于固定块和滑块。
19.进一步，调位部件包括水平位移组件和竖直位移组件，竖直位移组件下端固接于底座，水平位移组件滑动连接于竖直位移组件，能够在竖直位移组件上做升降运动和水平运动，摩擦部件活动穿设于水平位移组件。
20.进一步，摩擦部件底部间隔设有两个凹槽，砂纸两端分别插入于两个凹槽，每个凹槽一侧均设有用于压紧砂纸的压紧装置。
21.进一步，压紧装置包括夹块和第二螺杆，夹块可拆卸地设于砂纸一侧，第二螺杆穿设于摩擦部件且抵接于夹块，用于使夹块压紧砂纸。
22.进一步，摩擦部件上设有压力调节装置。
23.一种涂层耐磨测试方法，包括以下步骤，
24.将工件固定于工件夹移部件，使工件的涂层朝上；
25.将砂纸固接于摩擦部件，使砂纸与工件的涂层平行且相互抵接；
26.往复运动装置带动工件在底座上做往复运动，使工件的涂层与砂纸反复摩擦。
27.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
28.1.可通过压力调节装置在摩擦部件上施加不同重量的荷载，实现对工件不同荷载下的磨损测试情况。
29.2.通过设置摩擦部件，实现摩擦介质可更换，以模拟不同粗糙度的砂砾对涂层的磨损情况。
30.3.可实现对工件涂层整个面进行磨损测试。
附图说明
31.图1为本发明的整体结构示意图。
32.图2为本发明的摩擦部件的俯视结构示意图。
33.图3为本发明的摩擦部件的剖视结构示意图。
34.图4为本发明的工件夹移部件的结构示意图。
35.附图标记说明：
36.图中：1、底座；2、调位部件；3、固定凸块；4、摩擦部件；5、工件夹移部件；6、夹块；7、第二螺杆；8、凹槽；9、电动滑轨；10、滑板；11、滑块；12、固定块；13、第一螺杆；14、导向杆；15、弹簧；16：连接杆；17,、竖直位移组件；18、水平位移组件；19、移动块。
具体实施方式
37.现有技术的涂层耐磨试验主要以水工混凝土试验规程中采用的三种混凝土抗冲刷试验法：圆环法、水下钢球法和风沙枪法，这三种方法都是通过测量混凝土试验前后的质量变化评定其抗冲刷性能。圆环法和水下钢球法对水泥基材料进行涂层混凝土的抗冲刷试验，为控制变量涂层需涂覆全部全部表面，但该实验工件需为圆柱和圆环，难以涂覆；再者该实验下混凝土需要进行饱水，若涂覆涂层之后进行饱水则涂层由于本身的防水性能难以
饱水，若饱水之后进行涂覆则因表面湿润且涂层存在一定的实干时间而难以使涂层附着。而风沙枪法气流和磨料的流速差异较大，造成实验误差过大。
38.本发明公开了一种涂层耐磨试验机及其测试方法，可以对摩擦介质进行更换，从而改变摩擦介质的摩擦系数，使设备可以模拟不同粗糙度的砂砾对涂有涂层工件的磨损作用，从而能够更好地评价涂层的抗冲刷性能。
39.下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
40.如图1所示，一种涂层耐磨试验机，包括底座1和试验装置。所述底座1为现有技术，该底座1的组成结构及内部电控电路等均与现有的耐磨试验机底座1相一致，故不再赘述。所述试验装置设于所述底座1上，设置成2组，该试验装置包括调位部件2、固定凸块3、摩擦部件4及工件夹移部件5；所述调位部件2设于所述底座1上方，所述固定凸块3设于所述调位部件2前方，所述摩擦部件4设于所述固定凸块3下方，所述工件夹移部件5设于所述摩擦部件4下方。
41.所述调位部件2包括竖直位移组件17、水平位移组件18和移动块19。竖直位移组件17和水平位移组件18通过移动块19相连接。水平位移组件18能够在竖直位移组件17上做升降运动或水平运动，以调整在底座1上的相对空间位置。水平组件18位于竖直组件17的侧方。
42.如图4所示，所述工件夹移部件5包括电动滑轨9、滑板10、滑块11、固定块12、第一螺杆13、导向杆14和弹簧15；所述电动滑轨9固连于所述底座1上；所述滑板10可来回移动地安装在所述电动滑轨9上；所述滑块11设于所述固定块12后方，该滑块11安装于所述滑板10上；所述固定块12固连于所述滑板10上；所述第一螺杆13穿设于所述固定块12和滑块11内，用于调节固定块12和滑块11之间距离；所述导向杆14有2根，分别设于所述第一螺杆13两侧，该导向杆14穿设于所述固定块12内且与所述滑块11连接；所述弹簧15套设于所述导向杆14外，该弹簧15一端抵接于所述滑块11上，另一端抵接于所述固定块12上。
43.如图2、图3所示，所设摩擦部件4两端分别设有凹槽8，每个凹槽8侧部设有第二螺杆7，凹槽8底部设有缝隙，用于插入砂纸。可取出的夹块6置于凹槽8中，用于压紧砂纸。
44.一种涂层耐磨测试方法，包括以下步骤，
45.将工件固定于工件夹移部件5，使工件的涂层朝上；
46.将砂纸固接于摩擦部件4，使砂纸与工件的涂层平行且相互抵接；
47.往复运动装置带动工件在底座1上做往复运动，使工件的涂层与砂纸反复摩擦。
48.本发明的工作原理：
49.使用时，将涂有涂层的砂浆工件放置在工件夹移部件5内，拧松第一螺杆13，将工件固定在滑块11和固定块12之间，使工件的涂层朝上，然后拧紧第一螺杆13。将调位部件2调整至合适位置。拧松第二螺杆7，取出夹块6，将砂纸裁剪至合适大小，砂纸的两端分别从凹槽8下方的空槽中插入，然后在凹槽8内放入夹块6，拧紧第二螺杆7，使夹块6压紧砂纸，然后将摩擦部件4通过连接杆16活动穿设在固定凸块3上，摩擦部件4能够在固定凸块3上自由升降。
50.砂纸可以更换不同的目数，以更换摩擦介质。摩擦部件4上设有压力调节装置。优选地，固定凸块3上的连接杆16可以套入合适的砝码，以调节摩擦部件4上的压力，进而调整
摩擦荷载。
51.开启电源，在底座1上设置好摩擦次数和摩擦速度。启动电动滑轨9，电动滑轨9带动工件来回移动，工件不断与砂纸涂层进行摩擦；当工件测试完毕后，关闭电动滑轨9，断开电源，拧松第一螺杆13，将工件取出。
52.将工件进行毛细吸水率测试，记录工件随时间变化的质量变化，得到工件的毛细吸水率，通过吸水率的高低衡量工件的抗冲刷性能。
53.本发明的涂层耐磨试验机和测试方法，具有更换摩擦介质和调节荷载的特性，适用于不同粗糙度的砂砾对于涂层工件的磨损，能够模拟海浪中悬移质和推移质不同摩擦系数下对砂浆涂层的磨损。
54.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。