Norma ASTM G65-94.
Princípio
Neste ensaio uma roda metálica recoberta com borracha de dureza determinada pela norma, arrasta areia sobre a amostra cujo desgaste se deseja observar. Uma carga F pressiona a roda sobre a amostra e um controlador de velocidade mantém constante a velocidade angular da roda.
Vamos descrever o Procedimento A de ensaio da norma, que serve para amostras de aço.
A areia utilizada não pode ser reutilizada. O reservatório de areia deve conter no mínimo 12 kg de areia normalizada. A granulometria deve ser obtida por peneiramento da areia de grãos arredondados: Nada menor que 150 um, 95% deve ser menor que 212 um, 5% deve ser menor que 300 um e nada deve ser maior que 425 um. A vazão de areia deve estar compreendida entre 300 e 400 gramas por minuto. Isto significa que um volume de 100 ml deve ser preenchido no máximo em 31 e no mínimo em 24 segundos. Use uma proveta e um cronômetro para testar a vazão.
Uma cortina uniforme de areia deve estar caindo entre a amostra e a roda de borracha. As amostras devem ter as dimensões indicadas na figura 2.
As amostras devem ser limpas com bastante cuidado com solvente ou outro líquido limpador. Todo vestígio de oxidação ou sujeira deve ser removido antes do ensaio. Toda a manipulação das amostras após a limpeza deverá ser feita com luvas. Meça cuidadosamente a massa inicial de todas as amostras e registre-as utilizando um formulário de aquisição de dados e registro do set-up experimental.
O suporte da amostra deve estar colocado de tal modo que, para a amostra tangenciando a roda de borracha, a haste suporte esteja nivelada sem carga. A dureza da borracha deve ser de (60 ± 2) Shore A. O diâmetro da roda de borracha deve ser de (215,9) mm no mínimo e de (228,6) mm no máximo. O desgaste da roda de borracha deve ser uniforme, o que significa que ela deve estar sendo uniformemente desgastada ao longo do ensaio. Meça o diâmetro da roda em 4 direções diferentes para verificar. A borracha deve ser vulcanizada sobre a roda de aço de modo a atingir a dureza recomendada.
Fique
atento para eliminar qualquer ruído periódico não associado à rotação
normal do motor.
A cicatriz
produzida na amostra deve ser simétrica, com a amostra bem paralela em
relação a um plano vertical no ponto de contato com a roda. Para cada
ensaio deve-se utilizar dez (no mínimo) amostras com as mesmas características
para cálculo das médias de medida de perda de massa e seu desvio padrão.
Para o tratamento de dados siga o procedimento recomendado de cálculo de incertezas (Use o Guia para expressão de incerteza de medição, ISBN 85-86768-03-0, 1998, INMETRO, Rio de Janeiro).
A
relação usada para determinação da taxa de desgaste específica é:
onde Wsp é a taxa de desgaste específica, (m0-m) é a perda de massa verificada (kg), F é a força aplicada sobre a amostra (neste caso é fixa e dada por 130 N, o que equivale a 13,256 kgf) e d é a distância percorrida (neste caso é fixa e dada por 4309 m). Use o diâmetro da roda para calcular quantas voltas devem ser programadas.
Figura 2 Dimensões recomendadas para a amostra no ensaio de roda de borracha. Fundo visível da trilha em azul.