[实用新型]直读变温式高分子材料摩擦系数测定装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高分子材料加工机械技术领域，具体涉及一种直读变温式高分子材料摩擦系数测定装置。

背景技术

目前，高分子材料及其复合材料在成型加工过程中，要将材料从固态转变为粘流态，或将固态物料与粘流物态混合成型；上述物料在经过这一工艺过程时，要经过挤出、注射等工艺流程，于是，物料要经过加工设备中的螺杆将物料固体输送到塑化流程中。

挤出机和注射机是物料加工过程中的重要设备等，在这些设备中，螺杆是其关键部件，起到搅拌混合并均化物料，输送物料，使原料由固体变成熔融状态，靠摩擦作用将物料注射浸入模具型腔。在对螺杆进行设计时，需要了解物料与螺杆及物料与筒壁之间的摩擦系数；在实际物料被挤出时，许多物料的摩擦系数与温度有很大关系，而摩擦系数又是影响加工质量与效率的重要参数，因此，摩擦系数的测定研究是提高产品质量的重要研究方向，有关物料与金属螺杆或机筒之间的摩擦系数数据一般是在技术手册上查找，对于新材料则不能查找或获得准确数据，使研究工作缺少数据而影响研究的可靠性。螺杆加工中物料与加料斗、机筒和螺杆的摩擦因数是一个非常重要的参数，它直接影响挤出过程物料产生的热量，物料的加工质量及挤出机、注射机塑化过程的效率。

目前很少有有关物料摩擦系数的全面的资料数据；另外，随着新的物料种类的增多，了解这些新的物料的摩擦系数参数将会变得困难；结合生产流程的温度变化来研究物料之间摩擦系数的数据关系更是一个新的课题，目前，尚未见有关聚合物材料及应用于聚合物可变温度摩擦系数的相关测定装置的报道。

发明内容

综上所述，目前虽然有一些技术参数可查，但缺少变温条件，从理论上分析，摩擦系数f^*可由下式计算：

f*=tij*tii]]>

其中：t_ij^*为作用于物料与金属之间滑动摩擦剪切应力，t_ii为作用于物料与金属之间的法向应力

但上式中剪切应力与法向应力在实际生产中受影响因素很多如温度、滑动速度、接触压力、金属表面状态、聚合物粒子大小及硬度、压实程度、时间、相对温度等等，都难于测得。特别螺杆的螺棱是盘旋于圆柱体的，如果通过螺杆测定物料与机筒或筒壁之间的摩擦系数，成本高，难度大，时间长。所以很难快速获得设计中非常需要的摩擦系数值。

本实用新型思路是将螺杆螺纹展开于一个斜面上，通过直接测得物料相对于斜面金属板之间的滑动角然后换算为物料与金属板之间的摩擦系数值，不但可以直接测定读取摩擦系数值，而且可以测定温度变化时的摩擦系数，可以实际了解各种高分子材料和其混合的材料与金属或非金属之间的摩擦系数，从而制定合理的生产工艺条件。这是生产中最需要的有关物料的技术数据和参考资料，为了能方便测定物料在常温或温度变化时的摩擦系数，实际了解各种高分子材料与金属之间的摩擦系数及相互关系，本实用新型提出了一种直读变温式高分子材料摩擦系数测定装置，该装置可以方便地测定物料和金属之间的摩擦关系，快速获取物料的摩擦系数，也可以通过改变温度，了解不同温度时物料之间的摩擦系数，为研究工作者及企业提供快捷、便利的设计依据，为企业提供直观可靠的实验分析数据，使企业提前获得物料的合理的技术参数与条件，从而制定相关生产工艺流程，提高产品质量与效率。

本实用新型提供一种直读变温式高分子材料摩擦系数测定装置，其包括一刻度板、一摩擦板、两个带滑道的插槽、八个数据采集器、一加热装置、一托板支架、一机架、一角度调整装置、一集料箱、一转轴、一称重装置、一显示器、一控制器和一底座；其特征是：所述摩擦板插入带滑道的插槽中，并在角度调整装置控制下以转轴为圆心沿逆时针方向旋转。

所述控制器采用下列公式计算八个所述数据采集器所采集的数据：