PR-B普通磨料球磨韧性测定装置使 用说明书.doc

PR-A型
普通磨料球磨韧性测定装置
使用说明书
郑州磨料磨具磨削研究所

PR-A型普通磨料球磨韧性测定装置使用说明书
固结磨具和涂附磨具的磨削性能与磨料强度有重要的关系，在人造磨削材料制造行业，把表示其强度的特性叫作磨料韧性。在磨料韧性的测量上，通常采用的试验方法为球磨法，即通过用球磨机粉碎磨料颗粒时的难易程度来表示磨料的韧性，磨料颗粒的抗破碎性能与其颗粒形状、表面状态、破碎方式、结晶状态等有关。用球磨法来评价磨料的强度是很实用的，而且比较方便，因此，这个试验方法在国内外都得到了广泛的推广。需要说明的是，尽管各国采用的试验方法的测量原理基本相同，但由于其试验条件不同，试验结果不能直接对比，只能进行相对比较。
PR-A型普通磨料球磨韧性测定装置适用于检验8#～220#各种磨料的相对韧性。装置操作简单、调整方便、可靠性高、重复性好，装置的整体性能和测量不确定度优于国外同类产品。
本装置不适用于细粒度号磨料的韧性检验，因为用于细粒度磨料的试验结果，在本装置设定的试验条件下，不论是粒度间还是品种间，难以显示出明显的韧性差别。
1. 主要技术参数
1.1. 回转速度：75±1转/分。
1.2. 总回转数：约1200转。
每台装置的总回转数根据标准试样的校准结果确定。
1.3. 球磨罐尺寸：Φ165mm×190mm（约4000cm3）。
1.4. 球磨钢球：
钢 球 量：1000±20克；
精度等级：G60（或G100）；
直 径：Ф20mm（约32.6克)。
1.5. 标准试样：
材质：棕刚玉；
基准值的误差≤±1%（置信度：95%）；
粗粒度号范围以16#为代表号，中粒度号范围以60#为代表号。
1.6. 试验误差：≤±1.8%（置信度：95%）。
1.7. 供电电源：AC380V/50Hz。
1.8. 单机重量：约110Kg。
1.9. 外形尺寸：650mm（长）×350mm（宽）×590mm（高）
2. 装置结构与原理
该装置主要由减速电机、同步齿形带、机械传动装置、球磨装置和电气控制系统等部分组成减速电机通过同步齿形带使主轴按规定转速转动，主轴同时带动球磨罐及罐内的磨料和钢球转动。电气控制系统在回转次数达到设定值时使电机停止转动。球磨罐的总回转次数可以通过控制面板设定，总回转次数的设定值和当前的回转次数同时显示在控制面板上。
待测样品按规定的筛分方法处理后，取其基本粒和钢球一起装入球磨罐内，在球磨罐回转的过程中，磨料和钢球相互碰撞和磨削，磨料颗粒产生破碎。在钢球和球磨罐的材质、形貌及运动轨迹一定的情况下，磨料颗粒的破碎情况主要取决于其颗粒形状、表面状态、破碎方式、结晶状态等因素，将磨料破碎后基本粒的相对质量定义为该样品的球磨韧性。球磨罐的总回转数被设计为对主标准试样产生大约50%的破碎。
3. 装置的安装
3.1. 装置应安装在稳固平整的工作台面上，为避免可能产生的振动，最好采用水泥台面，台面上最好铺上一层硬橡胶垫。
3.2. 调整装置四个地脚的高度，使其工作台面处于水平状态。水平状态应使用框式水平仪进行检查。
3.3. 供电电源：AC380V/50Hz，装置应可靠接地。
3.4. 应注意装置的防潮与防尘。
4. 配套仪器的要求
4.1. 标准筛振筛机
XSBP-200型振筛机或其它与其结构相同的振筛机；
拍击次数：156±3次/分；
摆动次数：290±5转/分；
拍击高度：38±6mm；
定时精度：≤1s。
4.2. 筛网
必须使用可满足GB/T 2481.1—1998所规定的筛分要求的标准筛网。
4.3. 天平
分度值不大于0.1克；
最大称量不小于500克。
5. 测量方法
5.1. 样品的制备
5.1.1. 取待测样品500克，并将其置于烘箱中，在1100C的温度下干燥1 小时，测量前冷却至室温。
5.1.2. 将干燥后的样品分成2份，每份250克。
5.1.3. 根据样品的粒度号，按照GB/T 2481.1—1998《固结磨具用磨料粒度组成的检测和标记 第一部分 粗磨粒F4—F220》的规定选择筛网。
5.1.4. 取一份试样（250克）置于选定的顶层筛网上，在振筛机上筛分10分钟。
5.1.5. 把3段筛上残留的全部磨料取出，其余筛网上的磨料清除干净。然后将3段筛上残留的全部磨料重新置于选定的顶层筛网上，在振筛机上再筛分10分钟。
5.1.6. 把经过2次筛分（共筛分20分钟）后3段筛上残留的试样作为球磨试验用试样。
5.2. 球磨试验
5.2.1. 准确称量100克试样（精确至0.1克）放入球磨罐中。
5.2.2. 在球磨罐中放入1000±20克钢球（新钢球为31粒）。
5.2.3. 确认将球磨罐的上盖板固定好后，将其安装到主轴上。
5.2.4. 将有机玻璃罩壳放入卡槽内。
5.2.5. 接通AC380V/50Hz电源，此时“通电指示”灯亮，控制仪表上显示设定的总回转数。
5.2.6. 如果总回转数需要改变，请重新设定。总回转数的确定见本说明书“7. 装置的校准”。设定的结果将自动保存在控制仪表中，断电后也不会丢失。如果下一次测量时，总回转数不变，则不需要再次设定。
5.2.7. 按下“启动”按钮，此时“工作指示”灯亮，球磨罐开始回转，控制仪表上同时显示球磨罐当前的回转数和设定的总回转数。
5.2.8. 当球磨罐的回转数达到设定的总回转数时，驱动电机自动断电，回转停止。
5.2.9. 按下控制仪表下部的“复位”按钮，清除计数值。然后断开装置电源，将有机玻璃罩壳取下。
5.3. 试样处理
5.3.1. 将球磨罐卸下，取出球磨罐中的物料，用刷子把球磨罐和钢球刷净，收回粉碎试样。
5.3.2. 准确称量回收的粉碎试样的质量V1（精确至0.1克）。
5.3.3. 如果粉碎试样的回收量不足99克，则该次球磨试验的结果无效，按步骤5.1.1开始重做。
5.3.4. 把粉碎的试样用步骤5.1.3所规定的筛网在同一台振筛机上进行筛分，筛分时间为5分钟。
5.3.5. 筛分完成后，准确称量第三段筛网上残留的试样的质量W1（精确至0.1克）。
5.4. 平行试验
5.4.1. 按步骤5.1.3～5.3.5的规定对另一份试样进行制备、试验和处理，获得数据V2、W2。
5.5. 数据处理
5.5.1. 按下式计算被测试样的韧性值：
W1+W2
韧性值=—————×100%
V1 + V2
式中：W1---第一次的粉碎试样筛分后三段筛上的残留量（克）；W2---第二次的粉碎试样筛分后三段筛上的残留量（克）；
V1 ---第一次的粉碎试样的回收量（克）；
V2 ---第二次的粉碎试样的回收量（克）。
测量结果保留小数点后一位数。
5.5.2. 检验报告
用5.5.1计算得到的值作为被测样品的韧性值。
该测试结果的精度如下：
标准偏差：δ = 0.9
不确定度：β = ±1.8（置信度：95%）
【注】以上结果由机械工业第四计量测试中心站通过试验获得，仅供用户参考。不同的试验室获得的结果可能会有偏差。
6. 控制仪表的设置
6.1. 控制仪表正常工作时，上边四位数码管显示回转次数，下边四位数码管显示总回转次数的设定值。
6.2. 工作方式的设置
按下“位选”键并持续10秒后，只有上边的四位数码管亮，显示为XY—Z，XY、Z均为数字。放开“位选”键，XY数码管闪烁，点按“增加”键可改变XY值，直至XY为29。再点按“位选”键，Z数码管闪烁，点按“增加”键可改变Z值，直至Z为1。此时控制仪表处于计数控制方式。
6.3. 总回转数的设置
点按“位选”键，下边的四位数码管中第一位呈闪烁状态，点按“增加”键可改变闪烁位的数值。第一位设置完成后，再点按“位选”键，下边的四位数码管中第二位呈闪烁状态，点按“增加”键可改变闪烁位的数值。以此类推，直至四位数全部设置完成，10秒后闪烁停止，设定值自动存入控制仪表内。
6.4. 控制仪表的工作方式和设定值在没有重新设定的情况下，将一直保持上一次的设定结果，断电后也不会丢失。出厂时控制仪表的总回转数设定为1200转。
7. 装置的校准
7.1. 装置校准的目的
为了使试验结果达到5.5.2所预期的精度，保证各试验室试验结果的可比性与量值的统一，必须用标准试样对装置进行校准。
7.2. 装置校准的原理
以被赋予韧性值的标准试样为基准，通过调整装置的总回转
数，使其试验误差被控制在一个合理的范围内。
7.3. 装置的主要误差来源
7.3.1. 筛网和振筛机的参数离散性所引起的误差。
7.3.2. 装置加工和装配精度所引起的误差。
7.3.3. 装置和钢球磨损所引起的误差。
7.3.4. 使用者的操作误差。
7.4. 装置的校准方法
7.4.1. 标准试样的粒度为16#、60#。粗粒度号的磨料以16#标准试样校准装置，60#及以细的磨料以60#标准试样校准装置。
7.4.2. 根据标准试样的粒度，按GB/T 2481.1—1998的规定选取筛网。
7.4.3. 设定装置的总回转数为1200转。
7.4.4. 取标准试样2份，按照本说明书5.1.1～5.5.2所规定的方法进行试验获得韧性值。
7.4.5. 如果获得的韧性值为标准试样基准值±1，则校准完成。
7.4.6. 如果获得的韧性值大于标准试样基准值+1，则适当增加总回转数，并按照本说明书5.1.1～5.5.2所规定的方法重新进行试验，直到获得的标准试样的韧性值达到基准值±1为止。
7.4.7. 如果获得的韧性值小于标准试样基准值-1，则适当减少总回转数，并按照本说明书5.1.1～5.5.2所规定的方法重新进行试验，直到获得的标准试样的韧性值达到基准值±1为止。
7.4.8. 把获得的标准试样韧性值达到基准值±1时的总回转数，作为正常试验时的总回转数，即5.2.5～5.2.6的总回转数。
7.5. 钢球量的控制
7.5.1. 加入球磨罐里的钢球质量为1000±20克，每次试验后应记录钢球的质量，当低于下限时，下次试验再追加一个新钢球。
【注】新钢球必须预先用煤油等洗净后使用。
7.5.2. 新钢球追加到3个后，如重量还低于下限，则全部更换新钢球。
7.6. 装置的校准周期与其使用的频度有关，开始时以不超过3个月为宜，如果发现校准结果比较稳定，校准周期可适当延长。当出现下列情况时，建议用户对装置重新进行校准。
a. 全部更换新钢球。
b. 与装置配套的筛网或振筛机发生变化。
c. 装置的安装或工作位置发生变化。
d. 装置的机械部分或电机因损坏而更换。
e. 试验结果与预期的结果产生较大的差异。
7.7. 建议用户能保存一个以标准试样所得结果建立起来的控制图，以查知球或罐是否发生了过量的磨损。
8. 操作说明与注意事项
8.1. 每进行200次球磨试验，应调整球磨罐的安装方向，以使得球磨罐的磨损得到补偿。
8.2. 球磨试验后，为确保破碎试样全部回收，建议用户准备一个粗号筛网和筛网底盘，将球磨罐倾到干净，使球分离，然后用毛刷刷净球磨罐和球上附着的物料。
8.3. 试验表明标准筛的组成个数对试验结果有影响，虽然试验过程中2段、3段标准筛起主要作用，但为保证试验结果的精度，标准筛应该用五个筛子安装组成。
8.4. 全部试验过程中，振筛机和2段、3段标准筛必须是同一台或同一个。
8.5. 按下“启动”按钮之前，必须将有机玻璃罩壳放入卡槽内。以防止装置的旋转部分缠绕住操作者的手套或头发等，造成意外事故。
8.6. 安装球磨罐时，先对准固定的一端，然后再找准活动的一端。拆卸球磨罐时，先拉开活动的一端，再移开固定的一端。安装或拆卸球磨罐时必须保证有一只手始终托起球磨罐，以防止其滑落。
8.7. 装置右侧主轴的移动通过顶块、定位销、手柄来操作。首先用顶块夹住右主轴，并对准穿孔，然后在穿孔中插入定位销，扳动手柄即可拉动右主轴移动。
8.8. 球磨罐安装完成后，必须将顶块、定位销、手柄取下，严禁球磨罐带动顶块、定位销、手柄回转。

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装 箱 单

序号
名 称
型号规格
数 量
1
主机
PR-B
1
2
保险管
3A
6
3
钢球
φ20
34
4
标准试样
16#棕刚玉
18
5
标准试样
60#棕刚玉
18
6
使用说明书

1
7
合格证

1
8
装箱单

1

出厂编号：
出厂日期： 年 月 日
装 箱 人：
核 查 人：

10