[发明专利]胎面胶复合材料细小颗粒磨耗的检测装置及方法

说明书

本发明提供一种胎面胶复合材料细小颗粒磨耗的检测装置及方法，该装置包括：密封机箱，其内设有用于安装橡胶轮的橡胶轮固定架；砂轮，位于密封机箱内，能带动安装在橡胶轮固定架上的橡胶轮转动；电机，其传动轴与砂轮相连；载荷施加组件，与橡胶轮固定架相连，用于向橡胶轮施加载荷；多级碰撞收集采样器，通过第一软管与密封机箱的内部相连通。该方法包括：S1、向待测橡胶轮施加预设载荷，将电机的转速设定为第一转速，橡胶轮转数设定为预设值；S2、对待测橡胶轮进行磨耗操作，并在磨耗操作的过程中收集悬浮颗粒物；S3、计算待测橡胶轮的磨损值和/或排放值。本发明能对不同组分的胎面胶复合材料细小颗粒磨耗进行检测。

技术领域

本发明涉及复合材料表征技术领域，尤其涉及一种胎面胶复合材料细小颗粒磨耗的检测装置及方法。

背景技术

汽车排放分为尾气排放物和非尾气排放物，由于近年来汽车尾气排放控制技术和排放标准的提升，尾气排放得到了很好的控制。但汽车非尾气(non-exhaust)排放的研究匮乏，预计到2020年汽车非尾气颗粒物排放将会占到总排放的80％～90％，非尾气管排放主要包括车辆制动磨损、橡胶轮磨损、路面磨损和车辆扬尘。其中，橡胶轮磨损是非尾气排放的重要来源之一。

橡胶轮磨损产生的细小颗粒包含橡胶颗粒、填料颗粒等，磨掉的橡胶颗粒尺度在几微米至几百微米，被磨下的填料颗粒为纳米尺度，容易飘浮于空气中，致人生病和污染环境。据报道，根据驾驶条件，道路，橡胶轮结构，车辆负荷等不同条件，每个橡胶轮胎面磨损率在0.008至0.09gkm-1之间。保守估计我国现有2.8亿辆汽车(1辆汽车4条橡胶轮)橡胶轮每百公里的磨损量将为0.09万吨/100km，如2.8辆汽车每年行驶里程为1万公里，则1年内全国汽车磨损排放的固体颗粒物总量将达9万吨。这些固体颗粒物的产生相当于消耗近18万吨的原油。

因此，研究表明橡胶轮磨损产生的细小颗粒对空气质量的影响不容忽视，因此，对不同组分的胎面胶复合材料细小颗粒磨耗的检测具有重要的研究价值，而且具有重要的实际意义。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为克服现有技术的问题，本发明提供一种胎面胶复合材料细小颗粒磨耗的检测装置，包括：

密封机箱，其内设有用于安装橡胶轮的橡胶轮固定架；

砂轮，位于所述密封机箱内，能带动安装在所述橡胶轮固定架上的橡胶轮转动；

电机，位于所述密封机箱的底部，其传动轴与所述砂轮相连；

载荷施加组件，与所述橡胶轮固定架相连，用于向橡胶轮施加载荷；

多级碰撞收集采样器，通过第一软管与所述密封机箱的内部相连通。

可选地，所述砂轮为160目白刚玉砂轮。

可选地，所述橡胶轮固定架包括固定在所述密度机箱内的支架、与所述支架相连的键、第一挡板、第二挡板。

可选地，所述载荷施加组件包括与所述橡胶轮固定架相连的横梁以及安装在所述横梁的末端的砝码。

可选地，所述胎面胶复合材料细小颗粒磨耗的检测装置包括气体收集单元，所述气体收集单元通过第二软管与所述密封机箱的内部相连通。

本发明提供一种胎面胶复合材料细小颗粒磨耗的检测方法，包括步骤：

S1、向所述待测橡胶轮施加预设载荷，将电机的转速设定为第一转速，橡胶轮转数设定为预设值；其中，所述电机与砂轮相连，所述砂轮与所述待测橡胶轮相接触，并能带动所述待测橡胶轮转动；

S2、对所述待测橡胶轮进行磨耗操作，并在所述磨耗操作的过程中收集悬浮颗粒物；

S3、计算所述待测橡胶轮的磨损值和/或排放值。