[发明专利]摇臂式和活塞式振动仪的等效测试方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于超硬磨料冲击韧性测试技术领域，具体涉及一种摇臂式和活塞式振动仪的等效测试方法。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明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。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明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：