(6)調節磨輪高度位置,使天平指針指零,然後旋緊磨輪軸座的緊固手柄。
(7)將時間選擇開關調到規定值20min。
(8)開機,調磨輪轉速到規定值,線速度12m/min,即轉速191r/min,同時將時間顯示置“0”,試驗正式開始。
(9)試驗機到規定時間後,自動停車,以卡尺測量磨痕兩邊的長度。
注:試驗過程中若發現欠硫試樣,即刻停止試驗,將被汙染的磨輪用有機溶劑洗淨。
5.1.5試驗結果
以磨痕長度(mm)表示試驗結果,有效數字到小數點後一位,每隻試樣至少測兩處,取兩處4個數據的算術平均值。如果磨痕為梯形,長邊不得大於短邊10%。每一試驗數據對平均值的最大允許偏差為±10%,如有超過者須重新試驗。
5.1.6討論
5.1.6.1磨輪與試樣之間的壓力變化
在試驗過程中,負荷為恒定值,隨著試驗的進行,磨痕麵積逐漸擴大,因而磨輪與試樣間的壓力逐漸減少。
所用磨輪具有72齒,半徑為R=10mm,磨輪厚度b=4mm,齒尖寬度a=0.2mm,試驗負荷0.5kg,試驗開始前加上負荷,經觀察磨輪與試樣接觸齒數n=4。則初始接觸麵積S0。近似為:S0=a·b·n=3.2(mm2)
初始壓力近似為:P0=F/S≈1.56(MPa)
試驗結束時,一般橡膠底的磨耗結果在10mm左右,故磨痕長度L=10mm。圓心角為:θ=2arcsin(l/2R)=60°
磨輪與試樣接觸齒數為:N=(72/360)·θ=12
磨輪與試樣接觸麵積近似為:S=abN=9.6(mm2)
磨輪與試樣接觸壓力近似為:P=F/S=0.52(MPa)
即在磨耗試驗過程中,磨輪與試樣之間的壓力由初始時的1.56MPa,逐漸減少到0.52MPa。
人腳對地麵的平均壓力為0.4~0.7MPa,個別部位可達1.5MPa以上,上述壓力分析結果,基本與這個範圍相當。
5.1.6.2影響試驗結果的因素
影響磨耗試驗結果的主要因素是負荷、磨輪速度和試驗時間。為了弄清各種因素對試驗結果的影響程度,有人做了大量的試驗得出了以下結果:對於各種材料具有相同的效應,決定磨痕長度的主要影響因素是負荷,其次是速度,而且在固定兩個因素,變化另一個因素時,在一定範圍內,磨痕長度與負荷、速度和試驗時間分別呈線性關係;試驗時間超過一定值,並達到一定磨痕長度時,磨痕長度與試驗時間的線性關係被破壞,磨痕長度的增長速度隨試驗時間增長而遞減。
由此可見,為了得到具有代表性和可比性的結果,必須尋找一個合適的試驗條件,規定一個統一標準,這個標準即負荷F=0.5kg,磨輪線速度12m/min,試驗時間為20min。
另外,通過實驗證明測定結果與環境溫度、濕度及有無吸塵條件等環境條件無關,而隻對試樣溫度的上升有影響。
5.1.6.3XM-l型磨耗試驗機試驗法與阿克隆磨耗試驗方法以及穿著結果的對比
XM-l型磨耗試驗方法與阿克隆法相比,程序簡單,易於掌握,測試周期短。試驗結果準確,試驗數據偏差一般不超過5%,而且兩種方法所測得的結果基本一致,隻是表示方法不同而已,與穿用試驗結果相比也基本一致。
5.1.6.4關於試驗結果的表示方法
新試驗方法是以磨痕長度表示試驗結果,但阿克隆磨耗法是以1.61km行程的磨損體積來表示試驗結果,還有人建議新方法應該用磨痕深度表示,究竟采用哪種方法為好,可做分析比較。
不論以磨耗體積或以磨痕深度表示試驗結果,均較麻煩,若以質量損失和密度來計算磨耗體積,則操作和計算的繁瑣程度並不亞於阿克隆法;若直接測量磨痕深度,則測量的因素和相對誤差均較大。可見,以磨痕長度表示結果,具有明顯的優越性,即容易測量,誤差小,不但沒有繁瑣的計算,更無需測密度。總之,試驗程序簡單,故以磨痕長度表示試驗結果為宜。