[發明專利]搖臂式和活塞式振動儀的等效測試方法

有效

• 申請號: 202011497349.2
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112557174B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 麥綠波;張鳳嶺;劉乾坤
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業標準化研究所
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/34;G01N3/36
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

本發明涉及一種搖臂式和活塞式振動儀的等效測試方法，屬于超硬磨料沖擊韌性測試技術領域。本發明使兩種原理不同、主參數設置不同的搖臂式振動儀和活塞式振動儀對相同超硬磨料的測試實現結果相同，具有了兩種儀器測試結果的可比對性；使國內外廣泛在使用的搖臂式振動儀和活塞式振動儀可并存使用，避免了以某一種振動測試儀淘汰另一種振動測試儀的不可調停的爭議，或一種振動測試儀被淘汰的經濟損失和浪費；使國內和在國際硬磨料沖擊韌性的測試結果實現統一，避免硬磨料沖擊韌性測試指標不統一的許多貿易糾紛，便利和支持超硬磨料的國內和國際貿易發展。

技術領域

本發明屬于超硬磨料沖擊韌性測試技術領域，具體涉及一種搖臂式和活塞式振動儀的等效測試方法。

背景技術

搖臂式振動儀和活塞式振動儀(也稱沖擊儀)是兩種在超硬磨料領域中廣泛應用于測試超硬磨料關鍵性能指標——沖擊韌性的測試儀器。超硬磨料主要是金剛石、立方氮化硼等硬度很高的磨料。超硬磨料的沖擊韌性通常是用未破碎率指標來表達。超硬磨料的未破碎率是指超硬磨料用搖臂式振動儀或活塞式振動儀進行沖擊后，而未被撞擊破碎部分的比例。在中國，大部分企業使用的是搖臂式振動儀，少部分企業使用活塞式振動儀。而在歐洲國家，大部分企業使用活塞式振動儀，也有部分企業使用搖臂式振動儀。由于兩種振動儀的設計原理不一樣，所以，兩種振動儀測試的超硬磨料的沖擊韌性結果是不一樣的。

搖臂式振動儀的原理是通過連桿連接驅動輪上的偏心軸和搖臂，在搖臂頂端安裝了沖擊管架，當驅動輪轉動時帶動搖臂進行往復振動，使搖臂沖擊管架上的沖擊管跟隨往復振動，導致沖擊管內的超硬磨料試樣在管內來回運動撞擊，搖臂式振動儀由沖擊管1、沖擊管架2、連桿3、驅動輪4、驅動輪主軸5、搖臂6、搖臂主軸7等組成，其原理圖見圖1所示。活塞式振動儀的原理是通過連桿連接驅動輪上的偏心軸和活塞，在活塞頂端安裝了沖擊管架，當驅動輪轉動時帶動活塞進行往復振動，使活塞沖擊管架上的沖擊管跟隨往復振動，導致沖擊管內的超硬磨料試樣在管內來回運動撞擊，活塞式振動儀由沖擊管1、沖擊管架2、連桿3、驅動輪4、驅動輪主軸5、活塞8等組成，其原理圖見圖2所示。由于搖臂式振動儀和活塞式振動儀各有其優缺點，搖臂式振動儀具有沖擊次數多、工作時間長的優點，適合在生產檢驗使中使用，但其體積大和重量重，而活塞式振動儀具有體積小和重量輕的優點，但其不能長時間工作，容易發熱自行停機，故不適合在生產的連續環境中工作，因此，兩種超硬磨料的沖擊韌性振動測試儀是無法用一種振動儀替代另一種振動儀。搖臂振動儀設定的標準使用參數分別為：沖擊頻率為2400Hz；沖擊管行程為8mm。活塞振動儀設定的標準使用參數分別為：沖擊頻率為1420Hz；沖擊管行程為19mm。對任何顆粒尺寸的相同超硬磨料，兩種振動儀測試的結果都是不一樣的，顆粒尺寸越大的磨料，測試結果差別越大，測試出的未破碎率會差到百分之十幾到百分之幾十的結果范圍。

盡管搖臂式振動儀和活塞式振動儀都能對超硬磨料的沖擊韌性進行測試，但對于相同的超硬磨料分別用搖臂式振動儀和活塞式振動儀進行測試，所得的測試結果將相差很大，這就導致在國內和在國際硬磨料行業中，超硬磨料沖擊韌性的測試結果不統一，不同廠家由于使用不同類型的測試設備，提供的產品性能指標沒有可比對性。有的廠家的產品未破碎率指標高，但產品性能不一定高；有的廠家的產品未破碎率指標低，但產品性能不一定不好。兩種振動測試儀被廣泛使用而測試結果不一致的狀況，使超硬磨料產品的采購和交貨沒有統一的性能指標，影響了超硬磨料的國內貿易和國際貿易，同時也帶來很多貿易糾紛。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何設計一種搖臂式和活塞式振動儀測試結果等效方法，使兩種各有其優點的超硬磨料振動測試設備并存使用，并使相同的磨料產品分別用兩種振動測試設備測試的結果是一樣的，以實現國內外超硬磨料測試的可比對性和統一性。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種搖臂式和活塞式振動儀的等效測試方法，包括以下步驟：