CN104729943B - 一种胎面胶磨耗测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于橡胶磨耗检测技术领域，具体涉及一种胎面胶磨耗测试设备，用于测试橡胶在不同环境条件下的磨耗性能，该设备整体包括磨削机构、回转机构、角度调节机构和电控箱四部分，其通过Ⅰ号减速机和Ⅰ号电机配合为胶轮提供不同的转速，通过Ⅱ号减速机和Ⅱ号电机相配合带动胶轮的整体摆动实现不同的磨耗角度，通过添加不同重量的砝码以调节加载负荷，从而实现不同速度、不同负荷、不同角度的磨耗试验，有效克服了阿克隆磨耗机测试负荷和转速均为定值且均小于轮胎实际值的缺陷；该设备设计新颖，结构合理，原理可靠，操作简便，组装简单，测试效果好，测试准确度高。

Description

一种胎面胶磨耗测试设备

技术领域：

本发明属于橡胶磨耗检测技术领域，具体涉及一种胎面胶磨耗测试设备，用于测试橡胶在不同环境条件下的磨耗性能。

背景技术：

磨耗性能是橡胶制品的一项非常重要的使用参数，提高橡胶制品的耐磨性和使用寿命，可以在节约能源、材料、润滑剂等方面带来相当可观的经济效益和社会效益。因此，世界各国的工业和交通运输部门都越来越重视开展对橡胶磨损机理、抗磨技术及其应用的研究。许多学者对制定测试橡胶耐磨性的合理试验方法，预测橡胶在使用条件下的性能与使用寿命进行了深入研究。橡胶的最主要的用途是制造各种车辆用轮胎，汽车轮胎之所以选用橡胶制作，固然是为了吸震，但更重要的是在路面条件下没有其它材料能在抗磨能力上和橡胶相比。实践中，轮胎在滚动过程中不可避免地要与路面发生摩擦，并产生磨耗，因此对橡胶材料磨耗性能进行研究具有重要的现实意义。

轮胎胎面的耐磨性能是衡量轮胎使用寿命的重要指标之一，也是每个轮胎厂的必检项目。目前，较为普遍常用的磨耗检测设备是阿克隆磨耗机，但阿克隆磨耗机的实验数据主要用于检测胎面配方及混炼工艺等的稳定性，而在评定轮胎的实际耐磨性方面却应用不多，一方面，是由于阿克隆磨耗机的实验条件和轮胎实际路面行驶条件相差较大，导致阿克隆磨耗机的测试数据与轮胎磨耗相关性不强；另一方面，阿克隆磨耗机的负荷仅为26.7N(较小)且不可调，其磨耗轮单位面积的受力低于轮胎使用时单位面积的受力，转速仅为76r/Min(较低)且不可调，其胶轮轴转速远小于轮胎行驶时的转速；因此测试条件单一且温和的阿克隆磨耗机的试验数据难以反映胎面胶的耐磨性。

现有技术中还有一些磨耗测试设备，例如中国专利200720048254.6和200710026737.0公开的一种橡胶磨耗测试设备，其主要包括磨耗机主体、调温装置、调速装置、角度调节装置和测温装置，该设备虽然能够利用可调档位的加载杠杆、温度调节器、倾角调节杆等部件实现对力度、温度、角度的调节，但是调节精度不够、测试准确度欠佳，且需要与外界多部仪器连接，试验时操作繁琐、条件难控。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种胎面胶磨耗测试设备，使得负荷、转速、磨耗角等实验参数可调节，从而实现对轮胎模拟使用条件下的磨耗测试，并根据实验数据预测出胎面胶的耐磨性。

为了实现上述目的，本发明涉及的胎面胶磨耗测试设备整体包括磨削机构、回转机构、角度调节机构和电控箱共四大部分，具体包括底座、固定支架、角度调节支架、尼龙辊、砝码支架、尼龙辊支架、砝码、控制箱、控制面板、胶轮轴、胶轮挡板、胶轮、轴承、胶轮轴支架、Ⅰ号减速机、Ⅰ号电机、摇杆、电机座、连杆、曲柄、Ⅱ号减速机、Ⅱ号电机、摇杆支架和毛刷支架，内空式框体结构的固定支架通过螺栓固定在底座上，尼龙辊与尼龙辊支架的径向通过螺钉固定在固定支架上的螺孔中，固定支架的底端通过螺钉安装有角度调节支架，砝码支架通过铰链连接在尼龙辊支架上，砝码支架上挂设有砝码用于提供尼龙辊对待测胎面胶的压力，砝码支架与尼龙辊支架之间为转动副结构以便于尼龙辊支架改变压力方向；立体式箱体结构的控制箱固定安放在底座上并与固定支架相邻，控制箱的顶端设置有与内部电器部件电连接的控制面板用于实现对整体装置的电控；Ⅰ号电机固定安装在电机座上并通过Ⅰ号减速机与控制箱电连接，Ⅰ号减速机的另一端通过轴承与胶轮轴支架上的胶轮轴连接，胶轮安装在胶轮轴上并通过外部的胶轮挡板和内侧自身的阶梯轴固定，胶轮与磨削机构中的尼龙辊紧密邻接；角度调节机构中摇杆与回转机构中电机座为一体式结构，固定在底座上的摇杆支架与摇杆通过销轴连接，连杆的一端通过铰链与摇杆活动式连接，另一端通过曲柄与带Ⅱ号减速机的Ⅱ号电机对接，Ⅱ号电机固定安装在底座上并通过Ⅱ号减速机与控制箱电连接；电机座上通过螺栓固定有毛刷支架，毛刷支架上带有的毛刷能够将磨耗测试时产生的粉末状胶粉刷下来以增加测试精度。

优选的，尼龙辊上包有砂纸，尼龙辊支架的两端压在尼龙辊的中心轴上。

优选的，不同质量的砝码用来调节不同的加载负荷，负荷调节范围为0-100N。

优选的，Ⅰ号减速机和Ⅱ号减速机由安装在控制箱中的电磁继电器控制转速，分别实现对胶轮轴的旋转速度和角度调节机构的摆动速度的调节；对胶轮轴的转速调节范围为60-500rpm，与之对应的尼龙辊的转速调节范围为40-300rpm；通过对角度调节机构的摆动速度的调节，以调节尼龙辊的平面与胶轮的平面之间磨耗角的角度大小，该角度越小，待测胎面胶与尼龙辊之间的摩擦力越小，实现轮胎在平整路面的磨耗模拟；该角度越大，待测胎面胶与尼龙辊之间的摩擦力越大，实现轮胎在粗糙路面的磨耗模拟；尼龙辊的平面与胶轮的平面之间的角度调节范围为0-45°。

本发明与现有技术相比，通过Ⅰ号减速机和Ⅰ号电机配合为胶轮提供不同的转速，通过Ⅱ号减速机和Ⅱ号电机相配合带动胶轮的整体摆动实现不同的磨耗角度，通过添加不同重量的砝码以调节加载负荷，从而实现不同速度、不同负荷、不同角度的磨耗试验，有效克服了阿克隆磨耗机测试负荷和转速均为定值且均小于轮胎实际值的缺陷；该设备设计新颖，结构合理，原理可靠，操作简便，组装简单，测试效果好，测试准确度高。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明涉及的磨削机构的主体结构示意图。

图3为本发明涉及的回转机构的主体结构示意图。

图4为本发明涉及的角度调节机构的主体结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图并通过实施例对本发明作出进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下实施方式。

实施例：

本实施例涉及的胎面胶磨耗测试设备整体包括磨削机构、回转机构、角度调节机构和电控箱共四大部分，具体包括底座1、固定支架2、角度调节支架3、尼龙辊4、砝码支架5、尼龙辊支架6、砝码7、控制箱8、控制面板9、胶轮轴10、胶轮挡板11、胶轮12、轴承13、胶轮轴支架14、Ⅰ号减速机15、Ⅰ号电机16、摇杆17、电机座18、连杆19、曲柄20、Ⅱ号减速机21、Ⅱ号电机22、摇杆支架23和毛刷支架24，内空式框体结构的固定支架2通过螺栓固定在底座1上，尼龙辊4与尼龙辊支架6的径向通过螺钉固定在固定支架2上的螺孔中，固定支架2的底端通过螺钉安装有角度调节支架3，砝码支架5通过铰链连接在尼龙辊支架6上，砝码支架5上挂设有砝码7用于提供尼龙辊4对待测胎面胶的压力，砝码支架5与尼龙辊支架6之间为转动副结构以便于尼龙辊支架6改变压力方向；立体式箱体结构的控制箱8固定安放在底座1上并与固定支架2相邻，控制箱8的顶端设置有与内部电器部件电连接的控制面板9用于实现对整体装置的电控；Ⅰ号电机16固定安装在电机座18上并通过Ⅰ号减速机15与控制箱8电连接，Ⅰ号减速机15的另一端通过轴承13与胶轮轴支架14上的胶轮轴10连接，胶轮12安装在胶轮轴10上并通过外部的胶轮挡板11和内侧自身的阶梯轴固定，胶轮12与磨削机构中的尼龙辊4紧密邻接；角度调节机构中摇杆17与回转机构中电机座18为一体式结构，固定在底座1上的摇杆支架23与摇杆17通过销轴连接，连杆19的一端通过铰链与摇杆17活动式连接，另一端通过曲柄20与带Ⅱ号减速机21的Ⅱ号电机22对接，Ⅱ号电机22固定安装在底座1上并通过Ⅱ号减速机21与控制箱8电连接；电机座18上通过螺栓固定有毛刷支架24，毛刷支架24上带有的毛刷能够将磨耗测试时产生的粉末状胶粉刷下来以增加测试精度。

本实施例中涉及的尼龙辊4上包有砂纸，尼龙辊支架6的两端压在尼龙辊4的中心轴上。

本实施例涉及的不同质量的砝码7用来调节不同的加载负荷，负荷调节范围为0-100N。

本实施例涉及的Ⅰ号减速机15和Ⅱ号减速机21由安装在控制箱8中的电磁继电器控制转速，分别实现对胶轮轴10的旋转速度和角度调节机构的摆动速度的调节；胶轮轴10的转速调节范围为60-500rpm，与之对应的尼龙辊4的转速调节范围为40-300rpm。

本实施例涉及的角度调节机构(如图4所示)，当Ⅱ号电机22带动曲柄20旋转时，在连杆19的传动作用下，遥杆17带动电机座18上的Ⅰ号电机16和Ⅰ号减速机15逐渐升高，从而在电机座18与底座1之间形成夹角，装配在电机座18上的Ⅰ号减速机15和胶轮12整体摆动，从而改变尼龙辊4的平面与胶轮12的平面之间的角度(磨耗角)，该角度越小，待测胎面胶与尼龙辊4之间的摩擦力越小，实现轮胎在平整路面的磨耗模拟；该角度越大，待测胎面胶与尼龙辊4之间的摩擦力越大，实现轮胎在粗糙路面的磨耗模拟；尼龙辊4的平面与胶轮12的平面之间的角度调节范围为0-45°。

本实施例涉及的胎面胶磨耗测试设备使用时，将硫化成型的待测胎面胶折弯成环状粘到胶轮12上，注意粘接时不应受到张力；如果设计的待测胎面胶长度不能完全包住胶轮12而存在一个槽口，则用阿克隆磨耗试验机固定试样的方法，用一个特殊的粘性橡胶条补上槽口，使得待测胎面胶完全包覆在胶轮12上，然后将胶轮12套接在胶轮轴10上并旋入胶轮挡板11以固定待测胎面胶，然后进行磨耗检测并记录相关数据；该磨耗测试设备在测试过程中，能够根据需要调节负荷、转速、磨耗角等实验参数，实现不同速度、不同负荷、不同角度的磨耗试验，从而模拟出轮胎的实际使用条件，并根据实验数据预测出待测胎面胶的耐磨性。

Claims (4)

1.一种胎面胶磨耗测试设备，其特征在于包括磨削机构、回转机构、角度调节机构和电控箱，具体包括底座、固定支架、角度调节支架、尼龙辊、砝码支架、尼龙辊支架、砝码、控制箱、控制面板、胶轮轴、胶轮挡板、胶轮、轴承、胶轮轴支架、Ⅰ号减速机、Ⅰ号电机、摇杆、电机座、连杆、曲柄、Ⅱ号减速机、Ⅱ号电机、摇杆支架和毛刷支架，内空式框体结构的固定支架通过螺栓固定在底座上，尼龙辊与尼龙辊支架的径向通过螺钉固定在固定支架上的螺孔中，固定支架的底端通过螺钉安装有角度调节支架，砝码支架通过铰链连接在尼龙辊支架上，砝码支架上挂设有砝码用于提供尼龙辊对待测胎面胶的压力，砝码支架与尼龙辊支架之间为转动副结构以便于尼龙辊支架改变压力方向；立体式箱体结构的控制箱固定安放在底座上并与固定支架相邻，控制箱的顶端设置有与内部电器部件电连接的控制面板用于实现对整体装置的电控；Ⅰ号电机固定安装在电机座上并通过Ⅰ号减速机与控制箱电连接，Ⅰ号减速机的另一端通过轴承与胶轮轴支架上的胶轮轴连接，胶轮安装在胶轮轴上并通过外部的胶轮挡板和内侧自身的阶梯轴固定，胶轮与磨削机构中的尼龙辊紧密邻接；角度调节机构中摇杆与回转机构中电机座为一体式结构，固定在底座上的摇杆支架与摇杆通过销轴连接，连杆的一端通过铰链与摇杆活动式连接，另一端通过曲柄与带Ⅱ号减速机的Ⅱ号电机对接，Ⅱ号电机固定安装在底座上并通过Ⅱ号减速机与控制箱电连接；电机座上通过螺栓固定有毛刷支架，毛刷支架上带有的毛刷能够将磨耗测试时产生的粉末状胶粉刷下来以增加测试精度。

2.根据权利要求1所述的胎面胶磨耗测试设备，其特征在于尼龙辊上包有砂纸，尼龙辊支架的两端压在尼龙辊的中心轴上。

3.根据权利要求1所述的胎面胶磨耗测试设备，其特征在于不同质量的砝码用来调节不同的加载负荷，负荷调节范围为0-100N。

4.根据权利要求1所述的胎面胶磨耗测试设备，其特征在于Ⅰ号减速机和Ⅱ号减速机由安装在控制箱中的电磁继电器控制转速，分别实现对胶轮轴的旋转速度和角度调节机构的摆动速度的调节，对胶轮轴的转速调节范围为60-500rpm，与之对应的尼龙辊的转速调节范围为40-300rpm。