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固結(jié)磨具和涂附磨具的磨削性能與磨料強(qiáng)度有重要的關(guān)系，在人造磨削材料制造行業(yè)，把表示其強(qiáng)度的特性叫作磨料韌性。在磨料韌性的測(cè)量上，通常采用的試驗(yàn)方法為球磨法，即通過(guò)用球磨機(jī)粉碎磨料顆粒時(shí)的難易程度來(lái)表示磨料的韌性，磨料顆粒的抗破碎性能與其顆粒形狀、表面狀態(tài)、破碎方式、結(jié)晶狀態(tài)等有關(guān)。用球磨法來(lái)評(píng)價(jià)磨料的強(qiáng)度是很實(shí)用的，而且比較方便，因此，這個(gè)試驗(yàn)方法在國(guó)內(nèi)外都得到了廣泛的推廣。需要說(shuō)明的是，盡管各國(guó)采用的試驗(yàn)方法的測(cè)量原理基本相同，但由于其試驗(yàn)條件不同，試驗(yàn)結(jié)果不能直接對(duì)比，只能進(jìn)行相對(duì)比較。
PR-A型普通磨料球磨韌性測(cè)定裝置適用于檢驗(yàn)8#～220#各種磨料的相對(duì)韌性。裝置操作簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、可靠性高、重復(fù)性好，裝置的整體性能和測(cè)量不確定度優(yōu)于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。
本裝置不適用于細(xì)粒度號(hào)磨料的韌性檢驗(yàn)，因?yàn)橛糜诩?xì)粒度磨料的試驗(yàn)結(jié)果，在本裝置設(shè)定的試驗(yàn)條件下，不論是粒度間還是品種間，難以顯示出明顯的韌性差別。
1. 主要技術(shù)參數(shù)
1.1. 回轉(zhuǎn)速度：75±1轉(zhuǎn)/分。
1.2. 總回轉(zhuǎn)數(shù)：約1200轉(zhuǎn)。
每臺(tái)裝置的總回轉(zhuǎn)數(shù)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試樣的校準(zhǔn)結(jié)果確定。
1.3. 球磨罐尺寸：Φ165mm×190mm（約4000cm3）。
1.4. 球磨鋼球：
鋼 球 量：1000±20克；
精度等級(jí)：G60（或G100）；
直    徑：Ф20mm（約32.6克)。
1.5. 標(biāo)準(zhǔn)試樣：
材質(zhì)：棕剛玉；
基準(zhǔn)值的誤差≤±1%（置信度：95%）；
    粗粒度號(hào)范圍以16#為代表號(hào)，中粒度號(hào)范圍以60#為代表號(hào)。
1.6. 試驗(yàn)誤差：≤±1.8%（置信度：95%）。
1.7. 供電電源：AC380V/50Hz。
1.8. 單機(jī)重量：約110Kg。
1.9. 外形尺寸：650mm（長(zhǎng)）×350mm（寬）×590mm（高）
2. 裝置結(jié)構(gòu)與原理
該裝置主要由減速電機(jī)、同步齒形帶、機(jī)械傳動(dòng)裝置、球磨裝置和電氣控制系統(tǒng)等部分組成。減速電機(jī)通過(guò)同步齒形帶使主軸按規(guī)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸同時(shí)帶動(dòng)球磨罐及罐內(nèi)的磨料和鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)。電氣控制系統(tǒng)在回轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。球磨罐的總回轉(zhuǎn)次數(shù)可以通過(guò)控制面板設(shè)定，總回轉(zhuǎn)次數(shù)的設(shè)定值和當(dāng)前的回轉(zhuǎn)次數(shù)同時(shí)顯示在控制面板上。
待測(cè)樣品按規(guī)定的篩分方法處理后，取其基本粒和鋼球一起裝入球磨罐內(nèi)，在球磨罐回轉(zhuǎn)的過(guò)程中，磨料和鋼球相互碰撞和磨削，磨料顆粒產(chǎn)生破碎。在鋼球和球磨罐的材質(zhì)、形貌及運(yùn)動(dòng)軌跡一定的情況下，磨料顆粒的破碎情況主要取決于其顆粒形狀、表面狀態(tài)、破碎方式、結(jié)晶狀態(tài)等因素，將磨料破碎后基本粒的相對(duì)質(zhì)量定義為該樣品的球磨韌性。球磨罐的總回轉(zhuǎn)數(shù)被設(shè)計(jì)為對(duì)主標(biāo)準(zhǔn)試樣產(chǎn)生大約50%的破碎。
3. 裝置的安裝
3.1. 裝置應(yīng)安裝在穩(wěn)固平整的工作臺(tái)面上，為避免可能產(chǎn)生的振動(dòng)，采用水泥臺(tái)面，臺(tái)面上鋪上一層硬橡膠墊。
3.2. 調(diào)整裝置四個(gè)地腳的高度，使其工作臺(tái)面處于水平狀態(tài)。水平狀態(tài)應(yīng)使用框式水平儀進(jìn)行檢查。
3.3. 供電電源：AC380V/50Hz，裝置應(yīng)可靠接地。
3.4. 應(yīng)注意裝置的防潮與防塵。
4. 配套儀器的要求
4.1. 標(biāo)準(zhǔn)篩振篩機(jī)
XSBP-200型振篩機(jī)或其它與其結(jié)構(gòu)相同的振篩機(jī)；
拍擊次數(shù)：156±3次/分；
擺動(dòng)次數(shù)：290±5轉(zhuǎn)/分；
拍擊高度：38±6mm；
定時(shí)精度：≤1s。
4.2. 篩網(wǎng)
必須使用可滿(mǎn)足GB/T 2481.1—1998所規(guī)定的篩分要求的標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)。
4.3. 天平
分度值不大于0.1克；
zui大稱(chēng)量不小于500克。
5. 測(cè)量方法
5.1. 樣品的制備
5.1.1. 取待測(cè)樣品500克，并將其置于烘箱中，在1100C的溫度下干燥1 小時(shí)，測(cè)量前冷卻至室溫。
5.1.2. 將干燥后的樣品分成2份，每份250克。
5.1.3. 根據(jù)樣品的粒度號(hào)，按照GB/T 2481.1—1998《固結(jié)磨具用磨料粒度組成的檢測(cè)和標(biāo)記  *部分  粗磨粒F4—F220》的規(guī)定選擇篩網(wǎng)。
5.1.4. 取一份試樣（250克）置于選定的頂層篩網(wǎng)上，在振篩機(jī)上篩分10分鐘。
5.1.5. 把3段篩上殘留的全部磨料取出，其余篩網(wǎng)上的磨料清除干凈。然后將3段篩上殘留的全部磨料重新置于選定的頂層篩網(wǎng)上，在振篩機(jī)上再篩分10分鐘。
5.1.6. 把經(jīng)過(guò)2次篩分（共篩分20分鐘）后3段篩上殘留的試樣作為球磨試驗(yàn)用試樣。
5.2. 球磨試驗(yàn)
5.2.1. 準(zhǔn)確稱(chēng)量100克試樣（精確至0.1克）放入球磨罐中。
5.2.2. 在球磨罐中放入1000±20克鋼球（新鋼球?yàn)?1粒）。
5.2.3. 確認(rèn)將球磨罐的上蓋板固定好后，將其安裝到主軸上。
5.2.4. 將有機(jī)玻璃罩殼放入卡槽內(nèi)。
5.2.5. 接通AC380V/50Hz電源，此時(shí)“通電指示”燈亮，控制儀表上顯示設(shè)定的總回轉(zhuǎn)數(shù)。
5.2.6. 如果總回轉(zhuǎn)數(shù)需要改變，請(qǐng)重新設(shè)定。總回轉(zhuǎn)數(shù)的確定見(jiàn)本說(shuō)明書(shū)“7. 裝置的校準(zhǔn)”。設(shè)定的結(jié)果將自動(dòng)保存在控制儀表中，斷電后也不會(huì)丟失。如果下一次測(cè)量時(shí)，總回轉(zhuǎn)數(shù)不變，則不需要再次設(shè)定。
5.2.7. 按下“啟動(dòng)”按鈕，此時(shí)“工作指示”燈亮，球磨罐開(kāi)始回轉(zhuǎn)，控制儀表上同時(shí)顯示球磨罐當(dāng)前的回轉(zhuǎn)數(shù)和設(shè)定的總回轉(zhuǎn)數(shù)。
5.2.8. 當(dāng)球磨罐的回轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到設(shè)定的總回轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)自動(dòng)斷電，回轉(zhuǎn)停止。
5.2.9. 按下控制儀表下部的“復(fù)位”按鈕，清除計(jì)數(shù)值。然后斷開(kāi)裝置電源，將有機(jī)玻璃罩殼取下。
5.3. 試樣處理
5.3.1. 將球磨罐卸下，取出球磨罐中的物料，用刷子把球磨罐和鋼球刷凈，收回粉碎試樣。
5.3.2. 準(zhǔn)確稱(chēng)量回收的粉碎試樣的質(zhì)量V1（精確至0.1克）。
5.3.3. 如果粉碎試樣的回收量不足99克，則該次球磨試驗(yàn)的結(jié)果無(wú)效，按步驟5.1.1開(kāi)始重做。
5.3.4. 把粉碎的試樣用步驟5.1.3所規(guī)定的篩網(wǎng)在同一臺(tái)振篩機(jī)上進(jìn)行篩分，篩分時(shí)間為5分鐘。
5.3.5. 篩分完成后，準(zhǔn)確稱(chēng)量第三段篩網(wǎng)上殘留的試樣的質(zhì)量W1（精確至0.1克）。
5.4. 平行試驗(yàn)
5.4.1. 按步驟5.1.3～5.3.5的規(guī)定對(duì)另一份試樣進(jìn)行制備、試驗(yàn)和處理，獲得數(shù)據(jù)V2、W2。
5.5. 數(shù)據(jù)處理
5.5.1. 按下式計(jì)算被測(cè)試樣的韌性值：
W1+W2
韌性值=—————×*
V1 + V2
式中：W1---*次的粉碎試樣篩分后三段篩上的殘留量（克）；W2---第二次的粉碎試樣篩分后三段篩上的殘留量（克）；
    V1 ---*次的粉碎試樣的回收量（克）；
    V2 ---第二次的粉碎試樣的回收量（克）。
     測(cè)量結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)。
5.5.2. 檢驗(yàn)報(bào)告
用5.5.1計(jì)算得到的值作為被測(cè)樣品的韌性值。
該測(cè)試結(jié)果的精度如下：
標(biāo)準(zhǔn)偏差：δ = 0.9 
不確定度：β = ±1.8（置信度：95%）
【注】以上結(jié)果由機(jī)械工業(yè)第四計(jì)量測(cè)試中心站通過(guò)試驗(yàn)獲得，僅供用戶(hù)參考。不同的試驗(yàn)室獲得的結(jié)果可能會(huì)有偏差。
6. 控制儀表的設(shè)置
6.1. 控制儀表正常工作時(shí)，上邊四位數(shù)碼管顯示回轉(zhuǎn)次數(shù)，下邊四位數(shù)碼管顯示總回轉(zhuǎn)次數(shù)的設(shè)定值。
6.2. 工作方式的設(shè)置
按下“位選”鍵并持續(xù)10秒后，只有上邊的四位數(shù)碼管亮，顯示為XY—Z，XY、Z均為數(shù)字。放開(kāi)“位選”鍵，XY數(shù)碼管閃爍，點(diǎn)按“增加”鍵可改變XY值，直至XY為29。再點(diǎn)按“位選”鍵，Z數(shù)碼管閃爍，點(diǎn)按“增加”鍵可改變Z值，直至Z為1。此時(shí)控制儀表處于計(jì)數(shù)控制方式。
6.3. 總回轉(zhuǎn)數(shù)的設(shè)置
點(diǎn)按“位選”鍵，下邊的四位數(shù)碼管中*位呈閃爍狀態(tài)，點(diǎn)按“增加”鍵可改變閃爍位的數(shù)值。*位設(shè)置完成后，再點(diǎn)按“位選”鍵，下邊的四位數(shù)碼管中第二位呈閃爍狀態(tài)，點(diǎn)按“增加”鍵可改變閃爍位的數(shù)值。以此類(lèi)推，直至四位數(shù)全部設(shè)置完成，10秒后閃爍停止，設(shè)定值自動(dòng)存入控制儀表內(nèi)。
6.4. 控制儀表的工作方式和設(shè)定值在沒(méi)有重新設(shè)定的情況下，將一直保持上一次的設(shè)定結(jié)果，斷電后也不會(huì)丟失。出廠時(shí)控制儀表的總回轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定為1200轉(zhuǎn)。
7. 裝置的校準(zhǔn)
7.1. 裝置校準(zhǔn)的目的 
為了使試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到5.5.2所預(yù)期的精度，保證各試驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果的可比性與量值的統(tǒng)一，必須用標(biāo)準(zhǔn)試樣對(duì)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。
7.2. 裝置校準(zhǔn)的原理
以被賦予韌性值的標(biāo)準(zhǔn)試樣為基準(zhǔn)，通過(guò)調(diào)整裝置的總回轉(zhuǎn)
數(shù)，使其試驗(yàn)誤差被控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。
7.3. 裝置的主要誤差來(lái)源
7.3.1. 篩網(wǎng)和振篩機(jī)的參數(shù)離散性所引起的誤差。
7.3.2. 裝置加工和裝配精度所引起的誤差。
7.3.3. 裝置和鋼球磨損所引起的誤差。
7.3.4. 使用者的操作誤差。
7.4. 裝置的校準(zhǔn)方法
7.4.1. 標(biāo)準(zhǔn)試樣的粒度為16#、60#。粗粒度號(hào)的磨料以16#標(biāo)準(zhǔn)試樣校準(zhǔn)裝置，60#及以細(xì)的磨料以60#標(biāo)準(zhǔn)試樣校準(zhǔn)裝置。
7.4.2. 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試樣的粒度，按GB/T 2481.1—1998的規(guī)定選取篩網(wǎng)。
7.4.3. 設(shè)定裝置的總回轉(zhuǎn)數(shù)為1200轉(zhuǎn)。
7.4.4. 取標(biāo)準(zhǔn)試樣2份，按照本說(shuō)明書(shū)5.1.1～5.5.2所規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)，獲得韌性值。
7.4.5. 如果獲得的韌性值為標(biāo)準(zhǔn)試樣基準(zhǔn)值±1，則校準(zhǔn)完成。
7.4.6. 如果獲得的韌性值大于標(biāo)準(zhǔn)試樣基準(zhǔn)值+1，則適當(dāng)增加總回轉(zhuǎn)數(shù)，并按照本說(shuō)明書(shū)5.1.1～5.5.2所規(guī)定的方法重新進(jìn)行試驗(yàn)，直到獲得的標(biāo)準(zhǔn)試樣的韌性值達(dá)到基準(zhǔn)值±1為止。
7.4.7. 如果獲得的韌性值小于標(biāo)準(zhǔn)試樣基準(zhǔn)值-1，則適當(dāng)減少總回轉(zhuǎn)數(shù)，并按照本說(shuō)明書(shū)5.1.1～5.5.2所規(guī)定的方法重新進(jìn)行試驗(yàn)，直到獲得的標(biāo)準(zhǔn)試樣的韌性值達(dá)到基準(zhǔn)值±1為止。
7.4.8. 把獲得的標(biāo)準(zhǔn)試樣韌性值達(dá)到基準(zhǔn)值±1時(shí)的總回轉(zhuǎn)數(shù)，作為正常試驗(yàn)時(shí)的總回轉(zhuǎn)數(shù)，即5.2.5～5.2.6的總回轉(zhuǎn)數(shù)。
7.5. 鋼球量的控制
7.5.1. 加入球磨罐里的鋼球質(zhì)量為1000±20克，每次試驗(yàn)后應(yīng)記錄鋼球的質(zhì)量，當(dāng)?shù)陀谙?，下次試驗(yàn)再追加一個(gè)新鋼球。
【注】新鋼球必須預(yù)先用煤油等洗凈后使用。 
7.5.2. 新鋼球追加到3個(gè)后，如重量還低于下限，則全部更換新鋼球。
7.6. 裝置的校準(zhǔn)周期與其使用的頻度有關(guān)，開(kāi)始時(shí)以不超過(guò)3個(gè)月為宜，如果發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)結(jié)果比較穩(wěn)定，校準(zhǔn)周期可適當(dāng)延長(zhǎng)。當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，建議用戶(hù)對(duì)裝置重新進(jìn)行校準(zhǔn)。
a. 全部更換新鋼球。
b. 與裝置配套的篩網(wǎng)或振篩機(jī)發(fā)生變化。
c. 裝置的安裝或工作位置發(fā)生變化。
d. 裝置的機(jī)械部分或電機(jī)因損壞而更換。
e. 試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果產(chǎn)生較大的差異。
7.7. 建議用戶(hù)能保存一個(gè)以標(biāo)準(zhǔn)試樣所得結(jié)果建立起來(lái)的控制圖，以查知球或罐是否發(fā)生了過(guò)量的磨損。
8. 操作說(shuō)明與注意事項(xiàng)
8.1. 每進(jìn)行200次球磨試驗(yàn)，應(yīng)調(diào)整球磨罐的安裝方向，以使得球磨罐的磨損得到補(bǔ)償。
8.2. 球磨試驗(yàn)后，為確保破碎試樣全部回收，建議用戶(hù)準(zhǔn)備一個(gè)粗號(hào)篩網(wǎng)和篩網(wǎng)底盤(pán)，將球磨罐傾到干凈，使球分離，然后用毛刷刷凈球磨罐和球上附著的物料。
8.3. 試驗(yàn)表明標(biāo)準(zhǔn)篩的組成個(gè)數(shù)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有影響，雖然試驗(yàn)過(guò)程中2段、3段標(biāo)準(zhǔn)篩起主要作用，但為保證試驗(yàn)結(jié)果的精度，標(biāo)準(zhǔn)篩應(yīng)該用五個(gè)篩子安裝組成。
8.4. 全部試驗(yàn)過(guò)程中，振篩機(jī)和2段、3段標(biāo)準(zhǔn)篩必須是同一臺(tái)或同一個(gè)。
8.5. 按下“啟動(dòng)”按鈕之前，必須將有機(jī)玻璃罩殼放入卡槽內(nèi)。以防止裝置的旋轉(zhuǎn)部分纏繞住操作者的手套或頭發(fā)等，造成意外事故。
8.6. 安裝球磨罐時(shí)，先對(duì)準(zhǔn)固定的一端，然后再找準(zhǔn)活動(dòng)的一端。拆卸球磨罐時(shí)，先拉開(kāi)活動(dòng)的一端，再移開(kāi)固定的一端。安裝或拆卸球磨罐時(shí)必須保證有一只手始終托起球磨罐，以防止其滑落。
8.7. 裝置右側(cè)主軸的移動(dòng)通過(guò)頂塊、定位銷(xiāo)、手柄來(lái)操作。首先用頂塊夾住右主軸，并對(duì)準(zhǔn)穿孔，然后在穿孔中插入定位銷(xiāo)，扳動(dòng)手柄即可拉動(dòng)右主軸移動(dòng)。
8.8. 球磨罐安裝完成后，必須將頂塊、定位銷(xiāo)、手柄取下，嚴(yán)禁球磨罐帶動(dòng)頂塊、定位銷(xiāo)、手柄回轉(zhuǎn)。