[发明专利]非金属材料机械性能试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及非金属材料技术领域，特别涉及一种非金属材料机械性能试验方法。

背景技术

非金属材料在近代工业中的用途不断扩大，并迅速发展。在一些特定的应用场景中，如海洋平台起重机上的回转支承和水平滚轮等，对非金属材料的机械性能要求很高，所以需要对非金属材料的机械性能进行测试，非金属材料的机械性能主要包括耐磨性（即磨损系数）、与金属表面的摩擦系数和极限耐压值等方面。

现有的非金属材料机械性能试验中，通常会采用一种类似于车床的设备，该设备采用一个圆柱体作为转动部分，该圆柱体的表面比较粗糙。高速转动圆柱体并通过一定的压力将非金属材料试块压在转动的圆柱体上，让圆柱体圆周面与试块之间发生摩擦，然后通过一定的计算方法推算出材料在实际使用下的耐磨性和使用寿命。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在现有的非金属材料机械性能试验中，通过放大摩擦面的粗糙度和增加摩擦面的相对摩擦速度来检测材料的耐磨性，试验工况与实际工况相差较大，且试验结果通过推算获得，这样会导致试验结果的精确度较差。此外，现有的试验方法仅针对非金属材料的耐磨性，获得的试验结果不够全面。

发明内容

为了解决现有技术中存在的对非金属材料进行机械性能试验时，试验结果精确度较差且不够全面的问题，本发明实施例提供了一种非金属材料机械性能试验方法。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种非金属材料机械性能试验方法，所述方法包括：

选择与待试验的非金属材料的试块进行滑动摩擦的摩擦面，所述摩擦面设置在圆轮上且所述摩擦面的表面粗糙度与实际工况中与所述非金属材料产生摩擦的表面的粗糙度相同；

通过压力调节装置向所述试块施加预定的压力，并使所述圆轮以预定的速度旋转，以使所述试块和所述圆轮之间发生连续的滑动摩擦；

在所述圆轮转动一定时间后，停止所述圆轮，记录所述圆轮转动的圈数并测量所述试块磨损后的厚度；

根据记录的数据计算所述非金属材料的机械性能参数，所述机械性能参数包括磨损系数和/或耐磨性特征值，所述记录的数据包括试块的初始厚度、试块磨损后的厚度、所述压力调节装置向所述试块施加的压力值、所述试块的截面积、圆轮的直径、圆轮转动的圈数、圆轮的转动时间和所述摩擦面的粗糙度。

具体地，可以根据以下公式计算所述试块的磨损系数：

Cm=δ1-δ2Nya·b·(π·D·n·t)·▿,]]>

其中，δ₁为试块的初始厚度、δ₂为试块磨损后的厚度、Ny为所述压力调节装置向所述试块施加的压力值、a·b为所述试块的截面积、D为圆轮的直径、n为圆轮转动的圈数、t为圆轮的转动时间、为所述摩擦面的粗糙度。

具体地，可以根据以下公式计算所述试块的耐磨特征值：