[发明专利]磨损用的方法和设备

说明书

本发明涉及磨损用的设备和方法，尤其涉及磨损轮胎胎面胶料或其它类型的橡胶化合物用的设备和方法，以便在不同的磨损硬度条件下测量该化合物的磨损率、耐磨性和/或抗磨性。

已有的一些用于磨损轮胎胎面胶料或其它型式的橡胶化合物的设备主要包括一个带有一可移动磨损表面的测验台。化合物的一个试件与该可移动的磨损表面连接进行磨损。然后，对该试件上磨耗下的材料量进行测量，以预测在实际轮胎磨损或其它磨损条件下该轮胎胎面胶料的磨损率，耐磨性和/或抗磨性。

这些已知的磨损设备存在的一个问题是它们仅仅具有一个实验台，因此，试验一种化合物常常需要很长的时间。此外，在单个实验台中通常不能考虑实验的变化性。因此，由这样一些设备提供的磨损数据常常不能为轮胎胎面胶料的实际磨损特性的预测提供一个精确的根据。

这些已知的磨损设备存在另一个问题是沙轮和样件化合物之间界面的表面情况不能适当地控制。例如，就轮胎胎面胶料而言，经常在沙轮的接触表面上形成一层分解的橡胶材料的油层。该油层降低沙轮的磨损程度。结果这种设备可能提供不精确的预测该化合物的磨损率的磨损数据。

这些已知的磨损方法和设备存在的再一个问题是预测胎面磨损的磨损数据是在一个或一平均的磨损硬度等级下提供的。但是，对一些轮胎胎面胶料而言，在不同的磨损硬度下，相应的胎面磨损特性可以显著地变化。例如，在低的磨损硬度等级时，一些轮胎胎面胶料显示高的胎面磨损性能，而在高的磨损硬度等级时，则显示低的胎面磨损性能。因此，仅在一个或一平均的磨损硬度等级下磨损的已知磨损设备常常提供不正确的磨损数据。

例如，如果这样一种设备在一个低的磨损硬度等级下用于实验一种轮胎胎面胶料，它可能显示极好的胎面性能，但事实上，在高的磨损硬度等级下该相同胶料提供的胎面性能很差。如果这样一种轮胎胎面胶料用于制造一个轮胎并经受高硬度的磨损，例如一个运行汽车轮胎，则该轮胎可能呈现一个高的磨损率和/或出现一种不规则的磨损特性曲线。

在不同的磨损硬度等级呈现大不相同的磨损率特性的轮胎胎面胶料存在的一个问题是由这些化合物制成的轮胎经常出现不规则的磨损特性曲线。已测定出，不规则的磨损经常是由于轮胎的胎面上的应力分布不均匀产生的。如果该轮胎胎面胶料在高的磨损硬度等级时呈现低的耐磨性，那么该轮胎经受较高硬度或应力等级的部分将比该轮胎的其它部分磨损的快。结果，这些胎面常常出现显著降低该轮胎寿命的不规则磨损特性曲线。

因此，关键的是在高的和低的磨损硬度等级都能试验一些轮胎胎面胶料的磨损特性。由于已知的一些方法和设备不能用于完成这种功能，所以这些化合物通常是通过在公路上使汽车在高的和低的硬度磨损条件下对其实际轮胎试验来测试的，这是一项即费时又昂贵的方法。

因此，本发明的目的是克服已知磨损方法和设备中存在的上述问题和缺点。

本发明涉及一种用于磨损含炭黑的化合物的设备。该设备包括一个框架，一台电机和多个由框架支撑着的实验台。每个实验台包括一个与电机连接并由其旋转驱动的沙轮。每个实验台还包括一个也与该电机连接并由其旋转驱动的样件轮。每个样件轮包括一块含炭黑的待磨损化合物，并与沙轮连接，该沙轮对靠着它的含炭黑的化合物进行磨损。

每个实验台还包括一个可与样件轮连接的粉尘传递轮和一个可与该粉尘传递轮连接的白垩件。该白垩件将白垩粉传递到粉尘传递轮，粉尘传递轮再将白垩粉传递到样件轮，以便在该样件轮和沙轮之间的界面涂粉。一个第一齿轮件与电机，样件轮和沙轮偶合。该第一齿轮件被选择以设定样件轮相对于沙轮速度的速度，并由此设定该样件轮被沙轮磨损的程度。

在本发明的设备中，每个实验台还包括一个与样件轮连接的重块，该第一重块被选择，以设定该样件轮靠在沙轮上的力，并由此设定该样件轮被沙轮磨损的程度。每个实验台还包括一个与粉尘传递轮偶合的弹性件。该弹性件设在粉尘传递轮和样件轮之间。白垩件将白垩粉传递给弹性件，弹性件再将白垩粉传递给样件轮。

在本发明的设备中，每个实验台还包括一个与粉尘传递轮偶合的第二重块。该第二重块被选择，以设定粉尘传递轮靠着样件轮上的力，并由此设定弹性件靠着样件轮上的力，以便控制施加在样件轮上的白垩粉，该白垩件由包含氢氧化镁，熟石膏和水的混合物制成。

在本发明的设备中，一根第一轴与第一齿轮件、电机和样件轮偶合。该第一轴由电机旋转驱动，以旋转驱动样件轮。一根第二轴与第一齿轮件、电机和沙轮偶合，以便旋转驱动该沙轮。第一齿轮件被选择，以设定第一轴相对于第二轴速度的速度，并由此设定样件轮相对于沙轮速度的速度。