摇臂式和活塞式振动仪的等效测试方法技术

本发明专利技术涉及一种摇臂式和活塞式振动仪的等效测试方法，属于超硬磨料冲击韧性测试技术领域。本发明专利技术使两种原理不同、主参数设置不同的摇臂式振动仪和活塞式振动仪对相同超硬磨料的测试实现结果相同，具有了两种仪器测试结果的可比对性；使国内外广泛在使用的摇臂式振动仪和活塞式振动仪可并存使用，避免了以某一种振动测试仪淘汰另一种振动测试仪的不可调停的争议，或一种振动测试仪被淘汰的经济损失和浪费；使国内和在国际硬磨料冲击韧性的测试结果实现统一，避免硬磨料冲击韧性测试指标不统一的许多贸易纠纷，便利和支持超硬磨料的国内和国际贸易发展。内和国际贸易发展。内和国际贸易发展。

【技术实现步骤摘要】
摇臂式和活塞式振动仪的等效测试方法


[0001]本专利技术属于超硬磨料冲击韧性测试
，具体涉及一种摇臂式和活塞式振动仪的等效测试方法。

技术介绍

[0002]摇臂式振动仪和活塞式振动仪(也称冲击仪)是两种在超硬磨料领域中广泛应用于测试超硬磨料关键性能指标——冲击韧性的测试仪器。超硬磨料主要是金刚石、立方氮化硼等硬度很高的磨料。超硬磨料的冲击韧性通常是用未破碎率指标来表达。超硬磨料的未破碎率是指超硬磨料用摇臂式振动仪或活塞式振动仪进行冲击后，而未被撞击破碎部分的比例。在中国，大部分企业使用的是摇臂式振动仪，少部分企业使用活塞式振动仪。而在欧洲国家，大部分企业使用活塞式振动仪，也有部分企业使用摇臂式振动仪。由于两种振动仪的设计原理不一样，所以，两种振动仪测试的超硬磨料的冲击韧性结果是不一样的。
[0003]摇臂式振动仪的原理是通过连杆连接驱动轮上的偏心轴和摇臂，在摇臂顶端安装了冲击管架，当驱动轮转动时带动摇臂进行往复振动，使摇臂冲击管架上的冲击管跟随往复振动，导致冲击管内的超硬磨料试样在管内来回运动撞击，摇臂式振动仪由冲击管1、冲击管架2、连杆3、驱动轮4、驱动轮主轴5、摇臂6、摇臂主轴7等组成，其原理图见图1所示。活塞式振动仪的原理是通过连杆连接驱动轮上的偏心轴和活塞，在活塞顶端安装了冲击管架，当驱动轮转动时带动活塞进行往复振动，使活塞冲击管架上的冲击管跟随往复振动，导致冲击管内的超硬磨料试样在管内来回运动撞击，活塞式振动仪由冲击管1、冲击管架2、连杆3、驱动轮4、驱动轮主轴5、活塞8等组成，其原理图见图2所示。由于摇臂式振动仪和活塞式振动仪各有其优缺点，摇臂式振动仪具有冲击次数多、工作时间长的优点，适合在生产检验使中使用，但其体积大和重量重，而活塞式振动仪具有体积小和重量轻的优点，但其不能长时间工作，容易发热自行停机，故不适合在生产的连续环境中工作，因此，两种超硬磨料的冲击韧性振动测试仪是无法用一种振动仪替代另一种振动仪。摇臂振动仪设定的标准使用参数分别为：冲击频率为2400Hz；冲击管行程为8mm。活塞振动仪设定的标准使用参数分别为：冲击频率为1420Hz；冲击管行程为19mm。对任何颗粒尺寸的相同超硬磨料，两种振动仪测试的结果都是不一样的，颗粒尺寸越大的磨料，测试结果差别越大，测试出的未破碎率会差到百分之十几到百分之几十的结果范围。
[0004]尽管摇臂式振动仪和活塞式振动仪都能对超硬磨料的冲击韧性进行测试，但对于相同的超硬磨料分别用摇臂式振动仪和活塞式振动仪进行测试，所得的测试结果将相差很大，这就导致在国内和在国际硬磨料行业中，超硬磨料冲击韧性的测试结果不统一，不同厂家由于使用不同类型的测试设备，提供的产品性能指标没有可比对性。有的厂家的产品未破碎率指标高，但产品性能不一定高；有的厂家的产品未破碎率指标低，但产品性能不一定不好。两种振动测试仪被广泛使用而测试结果不一致的状况，使超硬磨料产品的采购和交货没有统一的性能指标，影响了超硬磨料的国内贸易和国际贸易，同时也带来很多贸易纠纷。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本专利技术要解决的技术问题是：如何设计一种摇臂式和活塞式振动仪测试结果等效方法，使两种各有其优点的超硬磨料振动测试设备并存使用，并使相同的磨料产品分别用两种振动测试设备测试的结果是一样的，以实现国内外超硬磨料测试的可比对性和统一性。
[0007](二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种摇臂式和活塞式振动仪的等效测试方法，包括以下步骤：
[0009]S1、选择一个尺寸规格中等品级的金刚石标准样品磨料，即未破碎率约为50％的金刚石标准样品磨料，准备标准样品磨料的份数为该尺寸规格磨料测试所需的份数的4倍以上；
[0010]S2、分别设置摇臂振动仪和活塞振动仪的标准振动频率和标准冲程，两种振动冲击仪采用材料、材料性能、内部尺寸和内部形状相同的冲击管，从超出4倍以上的样品磨料中抽取两份试样，分别放入摇臂振动仪和活塞振动仪的冲击管中，并加盖密封；
[0011]S3、分别预估摇臂式振动仪和活塞振动仪对该尺寸规格和品级样品冲击破碎率为50％的各自的冲击周数，用预估的冲击周数分别设置摇臂振动仪和活塞振动仪的冲击周数，并分别启动摇臂振动仪和活塞振动仪对冲击管中的样品磨料进行冲击，冲击后用标准规定的筛分方法和称重方法获得两台振动仪各自冲击试样的未破碎率；
[0012]S4、设摇臂振动仪中试样未破碎率在45％到50％之间的冲击周数为C
y1
，在50％到55％之间的冲击周数为C
y2
；设活塞振动仪中试样未破碎率在45％到50％之间的冲击周数为C
h1
，在50％到55％之间的冲击周数为C
h2
，采用特定的方法测试，直到摇臂式振动仪和活塞式振动仪分别都找到了试样未破碎率在45％到50％之间和在50％到55％之间的各自的两个冲击周数C
y1
和C
y2
以及C
h1
和C
h2
为止；
[0013]S5、设摇臂振动仪的冲击周数为C
y1
时的试样未破碎率为B
y1
，冲击周数为C
y2
时的试样未破碎率为B
y2
；设活塞振动仪的冲击周数为C
h1
时的试样未破碎率为B
h1
，冲击周数为C
h2
时的试样未破碎率为B
h2
，将摇臂式振动仪的冲击周数设置为C
y1
，对试样尺寸规格要求的测试份数分别进行一份一份的冲击测试，将所有份数测试的未破碎率取平均，得到冲击周数为C
y1
的未破碎率B
y1
，将冲击周数设置为C
y2
，用同样的方法得到冲击周数为C
y2
的未破碎率B
y2
；活塞式振动仪按照摇臂式振动仪的测试方法，分别设置自己的冲击周数C
h1
和C
h2
，并测试得到其相应的未破碎率B
h1
和B
h2
；
[0014]S6、将摇臂式振动仪对试样测试的未破碎率在45％到50％之间的冲击周数C
y1
和未破碎率在50％到55％之间的冲击周数C
y2
以及它们相应的未破碎率B
y1
和B
y2
以线性关系绘制第一曲线；将活塞式振动仪对试样测试的未破碎率在45％到50％之间的冲击周数C
h1
和未破碎率在50％到55％之间的冲击周数C
h2
以及它们相应的未破碎率B
h1
和B
h2
以线性关系绘制第二曲线；
[0015]S7、根据步骤S6绘制的第一曲线关系，建立摇臂式振动仪对试样冲击的未破碎率为50％时的冲击周数C
y50
的计算公式，利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摇臂式和活塞式振动仪的等效测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选择一个尺寸规格中等品级的金刚石标准样品磨料，即未破碎率约为50％的金刚石标准样品磨料，准备标准样品磨料的份数为该尺寸规格磨料测试所需的份数的4倍以上；S2、分别设置摇臂振动仪和活塞振动仪的标准振动频率和标准冲程，两种振动冲击仪采用材料、材料性能、内部尺寸和内部形状相同的冲击管，从超出4倍以上的样品磨料中抽取两份试样，分别放入摇臂振动仪和活塞振动仪的冲击管中，并加盖密封；S3、分别预估摇臂式振动仪和活塞振动仪对该尺寸规格和品级样品冲击破碎率为50％的各自的冲击周数，用预估的冲击周数分别设置摇臂振动仪和活塞振动仪的冲击周数，并分别启动摇臂振动仪和活塞振动仪对冲击管中的样品磨料进行冲击，冲击后用标准规定的筛分方法和称重方法获得两台振动仪各自冲击试样的未破碎率；S4、设摇臂振动仪中试样未破碎率在45％到50％之间的冲击周数为C
y1
，在50％到55％之间的冲击周数为C
y2
；设活塞振动仪中试样未破碎率在45％到50％之间的冲击周数为C
h1
，在50％到55％之间的冲击周数为C
h2
，采用特定的方法测试，直到摇臂式振动仪和活塞式振动仪分别都找到了试样未破碎率在45％到50％之间和在50％到55％之间的各自的两个冲击周数C
y1
和C
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以及C
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和C
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为止；S5、设摇臂振动仪的冲击周数为C
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时的试样未破碎率为B
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，冲击周数为C
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时的试样未破碎率为B
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；设活塞振动仪的冲击周数为C
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时的试样未破碎率为B
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，冲击周数为C
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时的试样未破碎率为B
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，将摇臂式振动仪的冲击周数设置为C
y1
，对试样尺寸规格要求的测试份数分别进行一份一份的冲击测试，将所有份数测试的未破碎率取平均，得到冲击周数为C
y1
的未破碎率B
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，将冲击周数设置为C
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，用同样的方法得到冲击周数为C
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的未破碎率B
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；活塞式振动仪按照摇臂式振动仪的测试方法，分别设置自己的冲击周数C
h1
和C
h2
，并测试得到其相应的未破碎率B
h1
和B
h2
；S6、将摇臂式振动仪对试样测试的未破碎率在45％到50％之间的冲击周数C
y1
和未破碎率在50％到55％之间的冲击周数C
y2
以及它们相应的未破碎率B
y1
和B
y2
以线性关系绘制第一曲线；将活塞式振动仪对试样测试的未破碎率在45％到50％之间的冲击周数C
h1
和未破碎率在50％到55％之间的冲击周数C
h2
以及它们相应的未破碎率B
h1
和B
h2
以线性关系绘制第二曲线；S7、根据步骤S6绘制的第一曲线关系，建立摇臂式振动仪对试样冲击的未破碎率为50％时的冲击周数C
y50
...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦绿波，张凤岭，刘乾坤，
申请(专利权)人：中国兵器工业标准化研究所，
类型：发明
国别省市：