LAT100磨耗试验机评价载重轮胎胎面耐磨性能条件的确定.docx

ＬＡＴ１００磨耗试验机评价载重轮胎胎面耐磨性能条件的确定赵慧，陈家辉，戴仲娟，章阿伟（杭州朝阳橡胶有限公司，浙江杭州３１００１８）摘要：建立使用ＬＡＴ１００实验室磨耗试验机评价载重轮胎胎面耐磨性能的方法。试验条件的选择需在摩擦力不大于６０Ｎ的区域内，确立测试条件如下：（Ａ）负荷７５Ｎ，速度１０ｋｍ·ｈ－１，滑动角度１０°，距离３ｋｍ；（Ｂ）负荷５０Ｎ，速度１０ｋｍ·ｈ－１，滑动角度５°，距离２０ｋｍ。所测耐磨性能指数采用修正系数１／２修正后与路试耐磨性能指数基本一致。关键词：ＬＡＴ１００磨耗试验机；载重轮胎；胎面胶；磨耗性能中图分类号：Ｕ４６３．３４１＋．３；ＴＱ３３０．７文献标志码：Ｂ文章编号：１００６－８１７１（２０１３）０９－０５６７－０５磨耗性能测试可以反映胶料的耐磨性能。磨耗试验的关键是模拟产品实际使用时的磨耗方式，试验方法包括阿克隆磨耗、ＤＩＮ磨耗、皮克磨耗和ＬＡＴ１００实验室磨耗等。磨耗试验方法的选择主要考虑试验的相关性和苛刻度。使用ＬＡＴ１００磨耗试验机进行轮胎胎面胶耐磨性能研究，将温度、负荷、路面条件和速度等因素迭加在一起模拟磨耗现象，再对数据进行解析、分类并利用计算机作出综合判断，试验的重复性和准确性均较高，对轮胎耐磨性能研究具有很好的指导意义［１－２］，但多数文献直接使用磨耗试验结果来评价胎面胶的耐磨性能［３－４］，并未对其数据的可靠性以及与路试的相关性进行分析。本工作研究负荷、速度和滑动角度与胎面胶磨耗量的相关性，确立了实验室磨耗测试的试验条件，并评价试验结果与路试磨耗数据的相关性。测试仪器及条件ＬＡＴ１００实验室磨耗试验机，荷兰ＶＭＩ公司１．２产品。参数范围：橡胶磨轮试样直径８０ｍｍ；试验负荷１０～１３０Ｎ；速度２～８０ｋｍ·ｈ－１；滑动角度（倾角）±４５°；行驶距离０．００１～２０ｋｍ；摩擦力±１００Ｎ；测试均在室温下进行。结果与讨论２实验室磨耗性能测试影响因素２．１接地比压２．１．１轿车轮胎、轻型载重轮胎和载重轮胎的接地比压范围分别为２０～３０，４０～５０和８０～１２０Ｎ·ｃｍ－２。ＬＡＴ１００磨耗试验机测试载重轮胎可达到的接地比压如图１和２所示。实验１试验样品选取３种具有不同耐磨性能的载重轮胎胎面胶。胎面胶Ａ为天然橡胶／中超耐磨炭黑／二氧化硅配合，胎面胶Ｂ为天然橡胶／超耐磨炭黑配合，胎面胶Ｃ为天然橡胶／中超耐磨炭黑配合。１．１１，●—胎面胶Ａ；２，■—胎面胶Ｂ；３，▲—胎面胶Ｃ。滑动角度为０°。作者简介：赵慧（１９８２—），女，山西阳泉人，杭州朝阳橡胶有限公司工程师，硕士，主要从事轮胎配方设计和工艺管理工作。图１不同负荷下载重轮胎的接地比压轮胎工业２０１３年第３３卷５６８胎胎面胶的磨耗性能。要进行载重轮胎磨耗性能评价，需从负荷、速度和滑动角度三方面进行试验条件调整，以接近载重轮胎实际磨耗状态。负荷、速度和滑动角度２．１．２ＬＡＴ１００磨耗试验机是通过调节负荷、速度和滑动角度３个变量来测试胎面胶的磨耗损失，３个变量对胎面胶磨耗量的影响如图３所示。滑动角度／（°）：○—０；□—１０；△—２０；×—３０；—４５。图２不同负荷和滑动角度下载重轮胎的接地比压由图１可见，随着负荷的增大，３种胎面胶的接地比压均增大，且趋近线性增加。由图２可见，同一负荷下滑动角度变化，接地比压变化很小，说明ＬＡＴ１００磨耗试验中接地比压主要与负荷有关。在ＬＡＴ１００磨耗试验机的最大负荷１３０Ｎ下，３种胎面胶的接地比压仅有５０～６０Ｎ·ｃｍ－２。因此单从接地比压方面而言，ＬＡＴ１００磨耗试验机更适合于评价轿车轮胎和轻型载重轮图３负荷、速度和滑动角度对胎面胶磨耗量的影响第９期赵慧等．ＬＡＴ１００磨耗试验机评价载重轮胎胎面耐磨性能条件的确定５６９由图３可以看出：随着负荷的增大，磨耗量增大，负荷达到７５Ｎ以上时，磨耗量的增大幅度变大；随着速度的提高，磨耗量也增大；随着滑动角度的增大，磨耗量呈指数增大，在滑动角度为１５°左右有突变点，磨耗量急剧增大。然而在滑动角度为０°时，无论负荷和速度如何变化，均未产生磨耗（如图４所示），这与ＬＡＴ１００磨耗试验机的工作原理有关［１］，即在旋转磨盘与试样间给予一定的角度，使试样滑移，因滑移而发生磨耗。滑动角度／（°）：●—０；■—１５；▲—３０；×—４０。负荷为３０Ｎ。图４胎面胶Ｂ不同速度和滑动角度下的磨耗量验机可测试的试验条件范围内，仍会出现无法测试情况。分析发现这可能与摩擦力有关。不同试验条件下胎面胶Ｂ的摩擦力见表２。由表２可以看出：摩擦力随着负荷和滑动角度的增大而增大；测试范围在ＬＡＴ１００磨耗试验机允许的测试范围内，分别选取不同水平的负荷、滑动角度和速度，对胎面胶Ｂ进行多元配置测试，结果见表１。由表１可以看出，随着试验速度的提高以及滑动角度和负荷的增大，即使在ＬＡＴ１００磨耗试２．２表１不同