Page 79 - 《橡塑技术与装备》2024年8期

工艺与设备 李帛儒 等·全自动兰伯恩橡胶磨耗试验机的使用研究

全自动兰伯恩橡胶磨耗试验机的

使用研究

李帛儒，隗思傲，陈兆彬，王晓建
( 中国科学院长春应用化学研究所，中国科学院高性能合成橡胶及其复合材料重点实验室，
吉林 长春 130022)

摘要 ： 介绍一种全自动兰伯恩磨耗试验机（FPS）设备组件及其结构，试验不同砂纸目数、滑移率、滑石粉流量、载荷等因
素对胎面胶磨损量及摩擦系数稳定性的影响。固定条件下，不同炭黑补强胎面胶的磨损体积相对平均偏差均可控制在 5% 以内，
并且有明显的耐磨区分性。
关键词 ： 磨耗试验机 ；胎面胶磨损 ；重复性 ；区分性
中图分类号 ： TQ330.491 文章编号 ： 1009-797X(2024)08-0031-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.08.007

0 前言 司）；其他材料如活性剂（氧化锌、硬脂酸）、抗硫化
轮 胎的 磨 损是 力 学 因素 和 化学 因 素综 合 作用 返原剂 PK900（1,3- 双（柠康亚酰胺甲基）苯）、促
的结果，摩擦力大、磨耗速度快时，机械破坏占主 进剂 NS（N- 叔丁基 -2- 苯并噻唑次磺酰胺）、硫磺
导，表面有明显的磨纹图案 ；摩擦力小、磨耗速度 S、防老剂 4010NA（N- 异丙基 -N’- 苯基对苯二胺）
慢时，化学因素占主导，几乎没有磨纹 [1] 。轮胎企 等均为市售工业品。
业在评估轮胎耐磨性优劣时，通常先在室内对胎面 1.2 主要设备与仪器
胶进行加速磨损试验，然后再在外场进行路试。常 橡胶密炼机 8060M、开炼机 8060K（松恕检测仪
见的室内摩擦磨损表征仪器有 DIN、Akron、Pico、 器）；平板硫化机，GT-7014-H50 高铁检测仪器公司；
Taber、Lambourn、Willams 等 [2] ，日 本上 岛公司 针 电子天平， QUINTIX224-1CN 赛多利斯科学仪器（北
对 Lambourn 试验机进行改装、开发了一款全自动兰 京）有限公司。
伯恩型磨耗试验机（FPS），该实验机可以模拟轮胎在 1.3 FPS 运行原理与结构参数
转弯、启（制）动时胎面胶与路面之间产生的滑移行 图 1 为 FPS 各部件照片与机械手运行过程。设备
为 [3] ，并且有报道称该设备测试结果与实际轮胎磨损 主要包含加热单元、集尘单元、对偶单元、试样单元、
寿命具有较高的相关性 [4] 。 滑石粉单元及机械臂单元。其中，橡胶轮与具有键槽
本文使用胎面胶基础配方，详细研究加载载荷、 的金属芯组装，然后由搬运机械手将其在试样轴上完
速度、路面温度、路面糙度等参数对磨损量的影响， 成装卸，非同心圆安装状态或者有应变的试验轮会破
考察试验机在不同摩擦条件下的控制能力及耐磨性区 坏机械手旋转平衡，不能正常使用。正常安装状态下，
分能力。 储样杆最多可以储存 56 个试样轮以供机械手进行全自
动抓取及试验，同时大幅度缩短人机配合时间。砂纸
1 实验 粘贴在铝合金金属轮上构成路面轮，根据路面类型选
1.1 主要原材料
仿生橡胶 [5] 、顺式 -1,4- 丁二烯橡胶（BR9000， 作者简介 ：李帛儒（1991-），女 , 科研助理，本科，主要
M L (1+4)100 ℃ =46，独山子石化，中国）；炭黑 从事橡胶摩擦磨损测试方法方面研究工作。
基金项目 ：中国科学院 C 类先导专项子课题 XDC06020301
N134、N220、N234、N330、N339（美国卡博 特公
收稿日期 ：2024-04-12

年
2024 第 50 卷 ·31·