коэффициент устойчивости и истиранию

К_у = n / ρ_s , (4)

где р_s – поверхностная плотность материала;

коэффициент сопротивления истиранию,Дж/мм³,

β = (А_т / ∆V) k , (5)

где А_т – работа трения;

∆V – уменьшение объема материала;

k – коэффициент, учитывающий свойства поверхности образива;

скорость истирания(износа) материала

ν_т = ∆ h / n, (6)

или

ν_т = ∆ h / τ, (7)

где ∆ h – изменение толщины материала; ∆ h = h₀ – h₁;

h₀ – толщина материала до испытания;

h₁ – толщина материала после испытания;

истираемость,см³/ кВт*ч

И = ∆V / А_т ; (8)

износостойкость материалов – величина обратная скорости истирания

И = n / ∆ h (9)

или

И = τ / ∆ h ;(10)

коэффициент сохраняемости, учитывающий изменение свойств материала до и после истирания по выбранному показателю.

Методы испытания материалов на истирание очень разнообразны. Причем, в зависимости от вида и назначения материалов, применяют разные приборы, при испытании на которых определяют соответствующие характеристики.

Прибор ИКВ используют для испытания на истирание подошвенных кож во влажном состоянии. Образец в увлажненном состоянии подвергается истиранию зернами кварцевого песка при трении качения. Один конец образца 3 закрепляют на секторе 4 зажимом 2, другой конец – зажимом 5 ко дну ванны 1 с влажным песком. Ванна 1 связана с шатуном 6 и с помощью механизма 7 совершает возвратно-поступательные движения. На сектор 4, а следовательно, на образец 3 действует усилие 250 Н. Сопротивление истиранию определяют по потере толщины кожи и характеризуют числом часов, необходимых для истирания 1 мм толщины образца.

Показатели истирания, получаемые на приборе ИКВ, тесно связаны с эксплуатационным износом, однако испытание на приборе продолжительное во времени.

Рисунок 2 – Принцип работы прибора ИКВ

Для испытания кож на истирание в воздушно-сухом состоянии используется прибор типа Грассели (рисунок 3).

Рисунок 3 – Принцип работы прибора типа Грассели (УкрНИИКПа)

На станине 1 укреплен электромотор 2, который посредством редуктора 3 приводит во вращение диск 4, насаженный на полый вал и вращающийся в вертикальной плоскости со скоростью (40±2) об/мин. На диск 4 накладывают круг из шлифовальной шкурки на полотняной основе, которую закрепляют шайбой 5 толщиной 3 мм. На шайбе укреплены четыре штыря 6. Пластина 7 с помощью гаек 9 прижимает образцы испытуемой кожи в гнезде рычага 8, на котором укреплен стержень 10, проходящий через полый вал и служащий для прижатия рычага 8 с испытуемым образцом к диску 4. Рычаг прижимают к диску грузом 11 массой 4800 г, привешенным к стержню при помощи троса. Стержень 10 имеет в передней части палец 12, с которым соприкасается стержень индикатора 13. Индикатор установлен на стойке, которая при помощи винта 14 может отводиться на 90 °, давая возможность открывать дверцу прибора. Прижатие щетки к шлифовальной шкурке регулируют винтами, выведенными на наружную поверхность дверцы прибора. Под диском прибора имеется отверстие, соединенное с пылесосом. Прерывистое истирание достигается за счет укрепленных с внутренней стороны рычага 8 кулачков 15 цилиндрической формы. При вращении диска 4 штыри 6, укрепленные на диске шайбы 5, встречают на своем пути кулачки 15, отодвигают образцы от истирающейся поверхности, давая им "отдых". Штыри 6 и кулачки 15 должны быть из закаленной стали. Высота штырей 8 мм, высота кулачков 6,5 мм и радиус 16 мм. Количество оборотов диска при истирании образцов подсчитывают счетчиком 16. Для автоматической остановки и пуска прибора через каждые 30 с (с целью охлаждения образцов) устанавливают два реле времени.

Из каждой кожи вырубают четыре образца (две пары) в форме квадрата со стороной, равной (20±0,5) мм. Образцы кондиционируют. Толщину образцов определяют в средней точке каждого образца. Предварительно изготовляют металлические пластинки размером 30х30 мм из меди, латуни или дюралюминия толщиной 1,8-2,0 мм. На эти пластинки укрепляют двумя винтами впотай кожаные подкладки размером 20х30 мм и толщиной 3,0-5,0 мм. На полученное таким образом основание, состоящее из металлической пластинки и кожаной подкладки, наклеивают испытуемый образец лицевой стороной вверх. Для лучшего склеивания образцы помещают на 1-2 ч под пресс, после чего замеряют их толщину и подсчитывают среднюю толщину испытуемых образцов.

Истирающим материалом служит зернистая шкурка. При истирании образцов высота над уровнем держателя 17 должна быть одинаковой и равной 6,8 мм. На диске 4 закрепляют круг шлифовальной шкурки. Подготовленные для испытания образцы кожи помещают в гнездо рычага и закрепляют их так, чтобы выступающая часть образца над уровнем держателя была равна 6,8 мм, регулируя эту высоту накладками. Рычаг с образцами устанавливают так, чтобы стержень 10 входил в полый вал. На конец стержня 10 подвешивают груз 11. Крышку прибора закрывают и устанавливают индикатор 13. Его стержень должен соприкасаться с центром пальца 12 рычага 8. Стержень индикатора отодвигают от пальца рычага, включают электромотор и пылесос и начинают истирание образца. После совершения диском прибора 20 оборотов для притирки образцов прибор останавливают, придвигают стержень индикатора к пальцу рычага и отмечают показания индикатора. Это показание считается исходным. Истирание производят до потери половины средней толщины каждой пары испытуемых образцов, определяя потерю толщины путем вычитания из исходного показания индикатора показаний последующих (20, 40, 60 и т.д.) оборотов диска. Каждые 20 оборотов или 30 с истирания чередуются с "отдыхом", продолжающимся также 30 с, в течение которых прибор автоматически останавливается. Шлифовальную шкурку меняют через каждые 200 оборотов диска.

Сопротивление истиранию кожи (об/мм) выражают количеством оборотов, необходимых для истирания 1 мм толщины, как среднее арифметическое результатов испытания двух пар параллельных образцов.

Для испытания резин на истирание используют прибор МИ-2.

1 - кожух; 2 - воздуховод; 3 - неравноплечий рычаг; 4 - диск; 5 - полый вал; 6 - 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

Рисунок 4 – Прибор МИ-2

На станине укреплен электромотор, который через редуктор приводит во вращение полый вал с диском. На диске при помощи шайбы и гайки закрепляют шлифовальную шкурку. Диск вращается в вертикальной плоскости. Неравноплечий рычаг несет на себе две рамки-держателя, в которых с помощью винтов укрепляются образцы. Толщина рамки должна быть не менее 1 мм. На рычаге укреплен грузовой стержень, который проходит через полый вал и служит для прижима рычага с образцами к диску. Расстояние между центром каждого образца и осью стержня равно 6,8 см. Прижим осуществляется постоянным грузом, подвешенным к стержню при помощи троса, перекинутого через ролик. Длинное плечо рычага имеет отверстия для подвешивания уравновешивающего груза, удерживающего плечо от вращения в среднем положении в выемке скобы, и динамометра. К рабочей части диска подведен воздуховод, на загнутых концах которого со стороны, обращенной к диску, имеются отверстия диаметром 1 мм для обдувания сжатым воздухом истирающей поверхности. Расстояние трубки с отверстиями до диска равно 20 - 25 мм. Отверстия расположены под углом 45° к рабочей поверхности диска навстречу его движению. Диск помещен в кожух с выводной трубкой, соединяемой с системой вытяжной вентиляции. Для останова машины имеется конечный выключатель, который срабатывает через определенное число оборотов диска.

Образцы резин перед испытанием взвешивают, затем подвергают истиранию в течении 10 мин., и снова взвешивают. Определяют 2 показателя:

сопротивление истиранию β по формуле (5) и истираемость по формуле (8).

Метод оценки устойчивости покрытия к мокрому трению у кож хромового дубления для верха обуви реализован в приборе ИПК-1(рисунок 5).

Рисунок 5 –Принцип работы прибора ИПК-1

Из пробы вырубают два образца в форме круга диаметром 40 мм.

Прибор состоит из стола 1, на котором посредством металлической прокладки 2 и прижимной гайки 3 закрепляют образец кожи 4. В паз 7 шпинделя 8 вставляют войлочный диск 5, который равномерно закрепляют иголками 6. Подъем и опускание шпинделя производят поворотом ручки 9. Прибор снабжен счетчиком количества оборотов. В качестве истирающего материала применяют белый тонкосуконный войлок. Перед проведением испытания вырубленный войлок выдерживают в воде при комнатной температуре не менее 4 ч. В 200 см воды замачивают не более 10 образцов войлока. Образцы кож кондиционируют. Образцы кож закрепляют на столе прибора. На закрепленный образец кожи опускают шпиндель с войлоком. Счетчик устанавливают на нуль и включают прибор. Испытания проводят без дополнительной нагрузки на шпиндель. Контроль образцов производят через каждые 100 оборотов, для эмульсионного покрытия - через каждые 20 оборотов, периодически меняя направление шпинделя. Испытание заканчивают при появлении первого признака нарушения (сдира) покрытия. Испытание прекращают после 500 оборотов для кож с нитроэмульсионным покрытием и при 200 оборотах для кож с эмульсионным покрытием при отсутствии нарушения (сдира) покрытия.

Определения стойкости к истиранию текстильных материалов проводят с использованием различных приборов (рисунок 6).

а- ДИТ-М; б – ТИ-1М

Рисунок 6 – Приборы для испытания на истирание текстильных материалов

Прибор ДИТ-М - для тканей х/б, льняных, шелковых, из химических волокон, а также тканей из смешанных волокон. Имеются 2 истирающие головки с бегунками, в которых закрепляют образцы в форме круга. Бегунки вращаются материал истирается истирающим материалом, закрепленном на основе (серошинельное сукно). Показателем является число циклов, после которого произошло разрушение ткани.

Прибор ТИ-1М – для шерстяных и полушерстяных тканей. Принцип действия прибора основан на взаимодействии трущихся поверхностей истирающего диска и образцов испытуемой ткани, находящейся на упругом основании (воздушной подушке). Три головки и диск вращаются относительно друг друга. Истирающий материал – сукно, не содержащее синтетических волокон. Показателем стойкости к истиранию является число циклов истирания до снятия ворса, а также до сквозного истирания.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: