(高清版)GBT 40721-2021 橡膠　摩擦性能的測(cè)定

GB/T40721—2021/ISO15113:2005橡膠摩擦性能的測(cè)定Rubber—Determination(ISO15113:2005,IDT)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T40721—2021/ISO15113:2005 I Ⅱ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 2 2 4 510試驗(yàn)軌道的清潔或更新 11程序A(初始摩擦測(cè)量) 612程序B(工況運(yùn)行) 613程序C(添加潤(rùn)滑劑或污染物的試驗(yàn)) 7 15結(jié)果表示 附錄A(資料性)設(shè)計(jì)原理 附錄B(資料性)球-面形狀 附錄C(資料性)靜摩擦力與“黏附” 附錄D(資料性)其他參數(shù) GB/T40721—2021/ISO15113:2005本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件使用翻譯法等同采用ISO15113:2005《橡膠摩擦性能的測(cè)定》。與本文件中規(guī)范性引用的國(guó)際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的我國(guó)文件如下：——GB/T2941—2006橡膠物理試驗(yàn)方法試樣制備和調(diào)節(jié)通用程序(ISO23529:2004,IDT)。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國(guó)橡膠與橡膠制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)通用試驗(yàn)方法分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC35/SC2)歸口。本文件起草單位：雙星集團(tuán)有限責(zé)任公司、賽輪集團(tuán)股份有限公司、廣州合成材料研究院有限公司高特威爾科學(xué)儀器(青島)有限公司、常州毅立方圓復(fù)合材料科技有限公司、江蘇明珠試驗(yàn)機(jī)械有限公胎有限公司、北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司。IⅡGB/T40721—2021/ISO15113:2005行試驗(yàn)。這種幾何形狀時(shí)，摩擦力與法向載荷不成正比(見附錄B),且接觸面積是通過橡膠模量來(lái)估算的，因此在引用摩擦系數(shù)值時(shí)應(yīng)注意。該方法的缺點(diǎn)是試樣需要專用模具來(lái)制備，無(wú)法直接使用橡膠成品。而試樣的接觸平面內(nèi)(見附錄A)。該方法可適用于其他接觸幾何組合，以適應(yīng)特定成品，包括附錄B中本文件是基于直線運(yùn)動(dòng)，并在附錄A中給出了試驗(yàn)布局的指導(dǎo)。由于摩擦產(chǎn)生熱量，通常會(huì)將測(cè)A所述，一種基于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的完全不同的方法更為適用。此處列出的試驗(yàn)方法能夠以一系列固定速度測(cè)量動(dòng)摩擦力。當(dāng)最低速度降至運(yùn)動(dòng)幾乎不可見，將給出近似零速度的摩擦行為(靜摩擦)。這可能不同于附錄C中所討論的一些涉及黏合(黏附)因素的啟動(dòng)摩擦。該方法僅適用于測(cè)量初始摩擦力，前提是設(shè)備具有均勻加載的裝置和足夠靈敏的負(fù)荷傳感器。在附錄C中給出了關(guān)于靜摩擦的討論和正確的測(cè)量方法。數(shù)以及影響測(cè)量的其他因素在附錄D中進(jìn)行了討論。1GB/T40721—2021/ISO15113:2005橡膠摩擦性能的測(cè)定GB/T17200—2008橡膠塑料拉力、壓力和彎曲試驗(yàn)機(jī)(恒速驅(qū)動(dòng))技術(shù)規(guī)范(ISO5893:2002,IDT)ISO23529橡膠物理試驗(yàn)方法試樣制備和調(diào)節(jié)通用程序(Rubber—Generalproceduresforpre-paringandconditioningtestpiecesforphysicaltestmethods)3.1注：摩擦系數(shù)是無(wú)量綱的，并且它的值也不局限于小于1的數(shù)字。3.2注：實(shí)際接觸面積(見3.3)可能比這個(gè)面積小。3.33.4注：如發(fā)生了粘-滑(見3.5),該速度將是一個(gè)表面相對(duì)于另一個(gè)表面的平均速度。3.52GB/T40721—2021/ISO15113:20053.6試驗(yàn)軌道testtrack3.7試驗(yàn)溫度temperatureoftest試驗(yàn)裝置及其所處環(huán)境的溫度。3.8加入兩個(gè)表面之間降低摩擦系數(shù)的物質(zhì)。3.9在任一試驗(yàn)表面上出現(xiàn)的非自身成分的物質(zhì)。3.10當(dāng)外部的法向載荷減小到0時(shí)，使一個(gè)表面相對(duì)另一個(gè)表面發(fā)生移動(dòng)需要的力。注：這明顯是一個(gè)摩擦力，但因?yàn)榉ㄏ蛄?導(dǎo)3.11靜摩擦staticfriction開始運(yùn)動(dòng)需要的摩擦力(即零速度時(shí)的摩擦力)。在一定的法向載荷作用下，把兩個(gè)試驗(yàn)面結(jié)合在一起。用機(jī)械裝置拖動(dòng)一個(gè)表面以一定速度在另擦系數(shù)。因?yàn)樵囼?yàn)本身會(huì)改變表面狀況以及結(jié)合面的溫度，因此測(cè)得的摩擦系數(shù)在測(cè)量過程中可能會(huì)5儀器設(shè)備表面之間的法向載荷在1N～200N之間。當(dāng)試驗(yàn)軌道是水平的，可使用合適的砝碼來(lái)提供法向35.3傳感器使用一系列載荷傳感器或單個(gè)具有多量程的載荷傳感器，至少符合GB/T17200—2008中的1級(jí)測(cè)力精度，連接在一個(gè)記錄輸出設(shè)備上，并將其固定在一個(gè)摩擦面上。在整個(gè)測(cè)量區(qū)間內(nèi)，用范圍值或其他的方式表征摩擦力，精確到±1%。5.4環(huán)境箱(當(dāng)研究溫度的影響時(shí))將試驗(yàn)裝置和兩個(gè)表面(除傳感器)放在環(huán)境箱中，測(cè)量并記錄溫度，精確到0.5℃。環(huán)境箱內(nèi)表面不應(yīng)與任何移動(dòng)部件進(jìn)行物理接觸。到10%)。5.5避免粘-滑的方法整個(gè)裝置(包括傳感器)需要盡可能的堅(jiān)固，所有的連接都應(yīng)用桿，而不是用線。如果裝置設(shè)計(jì)為與拉力機(jī)相連接，則應(yīng)選擇具有高剛度的拉力機(jī)。實(shí)際上，這意味著拉力試驗(yàn)機(jī)的負(fù)載能力比被測(cè)最大摩擦力大約20倍。5.6分離被測(cè)表面的方法在每次測(cè)量后將儀器復(fù)位到其初始位置。這是必要的，因?yàn)楸砻鏆v程對(duì)摩擦測(cè)試影響很大。6試驗(yàn)表面6.1總則每次測(cè)試應(yīng)用到兩個(gè)試驗(yàn)表面，一個(gè)表面是試驗(yàn)橡膠材料，另一個(gè)(試驗(yàn)軌道)表面可用試驗(yàn)橡膠相同材料或者其他指定的可選材料。6.2試驗(yàn)軌道試驗(yàn)軌道應(yīng)近似平面，但可選用帶有紋理的表面。試驗(yàn)軌道材料的兩個(gè)線性尺寸都應(yīng)比試樣大(見6.3)。較長(zhǎng)方向的尺寸應(yīng)滿足至少50mm的線性行程。試驗(yàn)軌道可是經(jīng)雙方協(xié)商同意的任一表面。需進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)時(shí)，宜選擇下列其中一種：a)表面模壓、片取或拋光的試驗(yàn)橡膠；b)表面拋光或研磨的浮法玻璃；c)特殊的表面拋光或研磨的不銹鋼；d)表面研磨到規(guī)定光潔度的鑄鐵；e)規(guī)定粒度的樹脂膠合紙。模壓成型的試樣或從成品切割的試樣都可使用。試樣數(shù)量應(yīng)為三個(gè)。4GB/T40721—2021/ISO15113:2005當(dāng)使用平面試樣時(shí)，試樣尺寸應(yīng)小于所選的試驗(yàn)軌道(見6.2),使其可在兩個(gè)表面之間進(jìn)行至少6s試樣的厚度一般應(yīng)在1mm～8mm之間。當(dāng)試驗(yàn)表面較薄時(shí)，應(yīng)用黏合劑將其黏附在足夠厚度的支撐物上。注1:在某些情況下，接觸面積可能會(huì)受到支撐物模量的影響，因此最好盡可能地使試樣表面與支撐物的模量相試樣在安裝時(shí)不應(yīng)被拉伸。任何使用的黏合劑都不應(yīng)過度溶脹或?qū)υ嚇赢a(chǎn)生其他不利影響。注2:為盡可能減少粘-滑，建議將低模量試樣的厚度控制在4mm以下。若試樣是由成品制成的，可能很難切割出一個(gè)尺寸合適的平面。因此一個(gè)合適的試樣可通過從成光或研磨來(lái)形成一個(gè)平面。或者使用附錄A中所描述的幾何形狀。材料可在接收時(shí)的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，但進(jìn)行比對(duì)時(shí)應(yīng)對(duì)其表面進(jìn)行一定程度的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)。表面紋采用浮法玻璃或鏡面金屬制成的試驗(yàn)軌道應(yīng)進(jìn)行清潔，不需要進(jìn)行其他處理(見7.3)。如果實(shí)際使用中存在污染情況，并且是商定試驗(yàn)條件中的一部分(見第13章),污染物予以保留，但染測(cè)試表面。注1:管道壓縮空氣通常含油含水，不適合使用。a)加入少量洗滌劑的蒸餾水；b)純蒸餾水；5GB/T40721—2021/ISO15113:2005e)異丙醇；f)丙酮；選擇的溶劑不應(yīng)溶解或過度溶脹被清潔的表面。注2:使用這些溶劑時(shí)要遵守健康和安全規(guī)則?；蚣埥?不應(yīng)受溶劑影響),僅向一個(gè)方向擦拭試驗(yàn)表面。丟棄用過的布或紙巾，使用新的紙巾和溶劑重復(fù)該過程兩次。與其他任何表面接觸。根據(jù)第8章所規(guī)定的程序，對(duì)試樣進(jìn)行調(diào)節(jié)。8試樣調(diào)節(jié)所有的試驗(yàn)，硫化和試驗(yàn)之間應(yīng)至少間隔16h。對(duì)非成品試驗(yàn)，硫化和試驗(yàn)之間最長(zhǎng)不應(yīng)超過28d,為確保試驗(yàn)可比，試驗(yàn)應(yīng)盡可能在同一時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行。對(duì)于成品試驗(yàn)，硫化和試驗(yàn)之間不應(yīng)超8.3調(diào)節(jié)準(zhǔn)備好的試樣在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度下調(diào)節(jié)不少于3h。如樣品需要打磨，打磨和試驗(yàn)之間的時(shí)間間隔應(yīng)不小于16h,不超過72h。9試驗(yàn)步驟9.1總則6GB/T40721—2021/ISO15113:20059.2試驗(yàn)溫度9.3試驗(yàn)速度所選法向載荷應(yīng)適合實(shí)際應(yīng)用。地清潔或更新試驗(yàn)軌道更為合適。11程序A(初始摩擦測(cè)量)個(gè)溫度范圍內(nèi)使用相同的固定方法。11.3使用墊片或任意方式調(diào)整試樣，使傳感器的力和驅(qū)動(dòng)設(shè)備的力作用線都位于試樣與試驗(yàn)軌道的11.7將設(shè)備的力值記錄范圍設(shè)置到所需量程(力的范圍約等于所加法向載荷)并檢查零點(diǎn)。11.8將調(diào)節(jié)后的試樣與試驗(yàn)面貼合，11.10按步驟11.8和11.9重復(fù)兩次，共進(jìn)行3次測(cè)試。12程序B(工況運(yùn)行)12.1隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，試樣表面和試驗(yàn)軌道發(fā)生變化，摩擦系數(shù)也隨之變化。如與工況運(yùn)行相對(duì)應(yīng)，7GB/T40721—2021/ISO15113:2005后期的摩擦系數(shù)值可能比早期的值更有相關(guān)性。在這種情況下，按照12.2到12.4的步驟進(jìn)行。12.2按照11.1到11.10步驟進(jìn)行。12.3啟動(dòng)設(shè)備并重復(fù)11.8到11.9步驟50次或相關(guān)方同意的次數(shù)。12.4啟動(dòng)記錄裝置并重復(fù)11.8到11.10步驟，再記錄3次軌跡(見圖2)。13程序C(添加潤(rùn)滑劑或污染物的試驗(yàn))13.1執(zhí)行步驟11.1到11.6。13.3執(zhí)行步驟11.7到11.9。13.4重復(fù)步驟13.2和13.3兩次，共進(jìn)行3次測(cè)試。的軌道用于后面的同類試驗(yàn)。不應(yīng)用于常規(guī)的摩擦測(cè)試。14.1測(cè)試過程中不能消除所有粘-滑現(xiàn)象，但是，如振蕩超過力值范圍30%,按照14.2到14.7中給出的步驟將其降低。14.2檢查機(jī)械傳動(dòng)裝置和傳感器的力作用線是否都位于試樣與試驗(yàn)軌道的接觸平面內(nèi)。調(diào)整糾正所有偏差。14.7如果這些措施無(wú)效，以原來(lái)測(cè)試速度的2倍到10倍進(jìn)行試驗(yàn)，并在試驗(yàn)報(bào)告中注明。和試驗(yàn)溫度。15.2結(jié)果計(jì)算和表述(程序A和程序C)典型的重復(fù)軌跡如圖1所示。表面很少是完全均勻的，隨著測(cè)試的進(jìn)行，摩擦的一些變化是不可避免的。此外，橡膠是一種粘彈性材料并隨時(shí)間及施加的力而變化。這說(shuō)明摩擦力通常取決于物體表面8GB/T40721—2021/ISO15113:2005值的范圍是必要的。檢查記錄11.10或13.4中的三個(gè)軌跡。標(biāo)記并記錄在不同情況下的中點(diǎn)摩擦力值(圖1中F?,F?和F?)。將測(cè)量的三個(gè)軌跡中的任一摩擦力除以所對(duì)應(yīng)的法向載荷，作為摩擦系數(shù)，結(jié)果保留兩位小數(shù)。對(duì)三個(gè)試樣分別重復(fù)進(jìn)行，給出所有9個(gè)值(對(duì)于表面帶有方向紋理的試樣，會(huì)有18個(gè)值)。摩擦系數(shù)結(jié)果取9個(gè)值的平均值，并保留兩位小數(shù)。對(duì)方向性紋理的表面，分別給出兩個(gè)方向獲得記錄以上9(18)個(gè)軌跡的最大值和最小值(見圖1中H和L)。同樣，用這些值計(jì)算摩擦系數(shù)。這些值給出了兩個(gè)表面摩擦系數(shù)所在的范圍。標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：X-——時(shí)間；單一向上的峰值，如圖1中A所示，通常是由于軌道上高摩擦材料的“介入”所示，通常是由于一小部分的潤(rùn)滑污染或輕微的表面15.3結(jié)果的計(jì)算和表示(程序B)程序B得到的典型軌跡如圖2所示。通常，從第一個(gè)試驗(yàn)到最后一個(gè)試驗(yàn)有一個(gè)向上或向下的趨勢(shì)，第一個(gè)和第三個(gè)軌跡(A和C)之間的變化通常要比在最后三個(gè)軌跡(D,E和F)中觀察到的摩擦水跡A、B和C,根據(jù)15.2中的步驟處理D,E和F。9GB/T40721—2021/ISO15113:2005標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：圖2在持續(xù)測(cè)試中典型的結(jié)果趨勢(shì)在每條軌跡上，畫出粘-滑的中點(diǎn)軌跡。用與圖1中相同的方式處理這些軌跡。根據(jù)15.2中給出的步驟，計(jì)算每條軌跡的平均摩擦系數(shù)，計(jì)算得到9(18)個(gè)值的平均值。然而，對(duì)最大值和最小值，則使用粘-滑的極限范圍，如圖3中的H和L點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算與H和L力值相對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)并作為極限值的范圍。在此試驗(yàn)條件下，預(yù)期摩擦系數(shù)將處于該范圍內(nèi)。注：粘-滑的振幅不僅僅是試驗(yàn)表面的特性，它還明顯地依賴于裝置固有的彈力。通過加固設(shè)備和傳感器，可減少過多的粘-滑。因此，H和L的計(jì)算值既是材料的屬性也是設(shè)備的屬性。X標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：GB/T40721—2021/ISO15113:2005試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)試樣的詳細(xì)說(shuō)明：l)被測(cè)橡膠和所用試驗(yàn)軌道的詳細(xì)說(shuō)明；4)表面的處理方式，以及已知的表面粗糙度(如使用樹脂膠合紙的測(cè)試軌道，則用砂紙粒度表示)。b)試驗(yàn)方法和試驗(yàn)說(shuō)明：1)本文件編號(hào)；3)使用儀器的類型；5)試驗(yàn)前試樣調(diào)節(jié)的時(shí)間與溫度；6)任何與常規(guī)試驗(yàn)程序的差異，如兩個(gè)試驗(yàn)表面接觸平面與傳感器的位c)試驗(yàn)結(jié)果：1)摩擦系數(shù)平均值和9(18)個(gè)摩擦軌跡中摩擦系數(shù)的最大值和最小值；2)表面有方向性紋理的試驗(yàn)方向；d)試驗(yàn)日期。(資料性)當(dāng)一個(gè)表面滑過另一個(gè)表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生阻礙運(yùn)動(dòng)的摩擦力。摩擦力的大小取決于表面作用力的大小(法向力或法向載荷)。摩擦力與法向載荷的比值稱為摩擦系數(shù)。測(cè)量摩擦力的大小，有必要在物體表面之間提供相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并通過傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。圖A.1中給出了一個(gè)典型的看似令人滿意的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。然而，阻礙運(yùn)動(dòng)的摩擦力是在摩擦平面內(nèi)的，而拖曳力T則在上面。這就產(chǎn)生了一個(gè)順時(shí)針的扭矩，只有靠滑塊向前傾斜才能平衡，如圖A.1(放大)所示。逆時(shí)針的力偶是由重力W和滑塊的支撐力R提供的(為了更清晰進(jìn)行了放大)。從試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)非常差的布局，因?yàn)榻佑|發(fā)生在一個(gè)較小的、不確定的和不可界定的區(qū)域。這種布局也不穩(wěn)定，容易發(fā)生劇烈的粘-滑。因此，設(shè)計(jì)儀器時(shí)，應(yīng)確保傳感器與驅(qū)動(dòng)裝置的力作用線都在兩個(gè)平面的接觸面中。如圖A.2所示，很明顯，這是一種比圖A.1所示更合理的布局。它的優(yōu)勢(shì)是大大減少了粘-滑。在James和Newell然而，這種布局設(shè)計(jì)限制了可使用的法向載荷和試驗(yàn)速度，并且對(duì)于某些成品來(lái)說(shuō)，其他的試驗(yàn)參數(shù)可能更重要。例如，軸承材料需要一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的測(cè)試配置。同樣的，V帶能產(chǎn)生相對(duì)較高的法向載荷，最好在專門用于這類成品的設(shè)備中進(jìn)行測(cè)試。圖A.1拖曳力和摩擦力之間的偏移效應(yīng)GB/T40721—2021/ISO15113:2005圖A.2拖曳力與傳感器作用線在同一摩擦平面的結(jié)構(gòu)組合(資料性)球-面形狀在平面軌道上使用橡膠球是一種克服平面表面接觸面積潛在問題的方法。如果已知橡膠的應(yīng)力-根據(jù)Hertz(赫茲)的觀點(diǎn)[4,當(dāng)光滑的彈性球接觸光滑的平面時(shí)，接觸的半徑a由式(B.1)給出：式中：E--—楊氏模量(或在橡膠的情況下是非常近似的值)。摩擦理論表明摩擦力F與界面接觸面積和界面的剪切強(qiáng)度S成正比，其關(guān)系由式(B.2)給出：F=πa2S…………(B.2)代入上面的Hertz方程，摩擦力F和垂直負(fù)荷W之間的關(guān)系由式(B.3)給出：摩擦系數(shù)μ由式(B.4)給出：有一定程度的粗糙度，或者有多個(gè)接觸點(diǎn)進(jìn)行接觸，Archard?建立了式(B.5)的方程：FocW"……………其中：,n的值隨著模型的復(fù)雜性而變化。Bowden和Tabor關(guān)于摩擦的書中對(duì)此進(jìn)行了更全面的討論[6]。圓柱與平面之間的接觸可進(jìn)行類似的分析。GB/T40721—2021/ISO15113:2005(資料性)靜摩擦力與“黏附”細(xì)管吸引力也可能產(chǎn)生表面之間的黏合。這相當(dāng)于增加了外部所施加的法向力。由于這種黏合力的大小很少為人所知，摩擦系數(shù)通常僅根據(jù)施加的法向載荷來(lái)計(jì)算。如果忽略黏在進(jìn)行材料比較時(shí)，相對(duì)于完全光滑的表面，在輕微粗糙度的表面(如，ISO4287[2中定義的粗糙度Rz10μm～30μm)上可得到更可靠的結(jié)果。開始運(yùn)動(dòng)所需要的力稱為“靜摩擦力”。由于橡膠靜摩擦此外，幾乎不可能將法向力為0的靜摩擦力與黏附區(qū)分開，通常兩者都是混淆的。本文件中描述了利用選擇若干的速度測(cè)量摩擦力的方法，以儀器的最低速度進(jìn)行測(cè)量可獲得一個(gè)接近于0速度的初始滑動(dòng)的趨勢(shì)(與上面提到的緩慢移動(dòng)相對(duì)應(yīng))。測(cè)量靜摩擦力或黏附的儀器宜基于緩慢上升的梯度力，而不是選定速度。它還需要一個(gè)非常靈敏GB/T40721—2021/ISO15113:2005(資料性)D.1粗糙度如果粗糙程度足以導(dǎo)致橡膠表面的切割(比如采用非常粗糙的石榴石砂紙),那么切割橡膠表面所做的功，在觀察者看來(lái)是克服摩擦做的功。這就導(dǎo)致了觀察到的摩擦系數(shù)比未發(fā)生切割作用時(shí)測(cè)得的摩擦系數(shù)要高。同樣，如果粗糙度具有波動(dòng)性(比如，像鋼絲網(wǎng)一樣),那么橡膠表面就會(huì)反復(fù)變形。因?yàn)橄鹉z是一種粘彈性材料，能量在變形和恢復(fù)過程中損失。這種能量損失又表現(xiàn)為克服摩擦所做的功，導(dǎo)致觀測(cè)到的摩擦系數(shù)增大。這在潮濕的環(huán)境中尤其明顯。橡膠的滯后損失越大，摩擦力就越大，但是這也帶來(lái)了因此，規(guī)定橡膠和試驗(yàn)軌道的表面光潔度很重要，如果有更合適的在報(bào)告中給出。請(qǐng)注意BS1134第1部分和第2部分[7[8],其中提供了對(duì)表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估的方式和指導(dǎo)。當(dāng)把一種橡膠與另一種橡膠進(jìn)行比較時(shí)，確保試驗(yàn)條件相同尤為重要。在摩擦力和實(shí)際接觸面積之間存在著一種關(guān)系。當(dāng)法向載荷增加時(shí)，實(shí)際接觸面積會(huì)增加，摩擦力也會(huì)增大。在較大范圍的法向載荷下，摩擦系數(shù)基本保持不變(隨負(fù)荷增大略微降低)。然而，在一個(gè)非常高的負(fù)荷下實(shí)際接觸面積將達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，如果法向載荷繼續(xù)增大，摩擦力將保持穩(wěn)定。這表明法向載荷非常高時(shí)摩擦系數(shù)將降低。這樣的高載荷通常超出了這里描述的儀器可進(jìn)行研究的范圍。在本文件中不可能給出速度與溫度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。但是增加速度等同于降低溫度。其內(nèi)在的關(guān)系是由Williams、Landel和Ferry給出的9,并且Grosch提出了一個(gè)關(guān)于這個(gè)等式應(yīng)用很好的概述[10。理論說(shuō)明，如果以摩擦力對(duì)速度的對(duì)數(shù)作圖，將獲得如圖D.1中曲線(a)。升高溫度曲線將向右移動(dòng)并獲得同一圖中曲線(b)。實(shí)際上，以非常高的速度時(shí)，摩擦生熱會(huì)提高界面的溫度，因此這些曲線不能通過試驗(yàn)來(lái)確定。隨著速度的增加，試驗(yàn)結(jié)果從曲線(a)開始到曲線(b)結(jié)束，在圖D.2給出一個(gè)曲D.4填料在橡膠混合物中加入炭黑或其他填充劑會(huì)使摩擦系數(shù)-速度對(duì)數(shù)的曲線變平，如圖D.2中曲線(d)所示。D.5玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T摩擦系數(shù)曲線的位置取決于橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。低玻璃化溫度的材料出現(xiàn)在右側(cè)，而高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的材料出現(xiàn)在相對(duì)靠左的位置，如圖D.3所示。GB/T40721—2021/ISO15113:2005在室溫和本文件中考慮的速度范圍內(nèi)，大多數(shù)橡膠摩擦/速度都有正相關(guān)特性，并且這些特性使它的溫度下使用，如5℃,摩擦/速度可能呈負(fù)相關(guān)特性，并且在這種情況下，驅(qū)動(dòng)力或抓地力可能是不確定和不穩(wěn)定的，如圖D.3所示。在這種情況下，補(bǔ)救辦法是選擇一種具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的橡X——速度的對(duì)數(shù)；Y——摩擦系數(shù)。圖D.2表面溫度升高，在較大范圍內(nèi)速度-摩擦曲線的試驗(yàn)性變化GB/T40721—2021/ISO15113:2005圖D.3玻璃化轉(zhuǎn)變溫度對(duì)摩擦曲線的影響GB/T40721—2021/ISO15113:2005[1]ISO2230Rubberproducts—Guidelinesforstorage[2]ISO4287GeometricalPro