CN106053292A - 一种超硬磨料微粉堆积密度测定装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种超硬磨料微粉堆积密度测定装置及方法，所述测定装置包括漏斗、托盘、控制箱、均设有调整地脚的接料底板和送料底板，接料底板上设有接料盘，接料盘上固定设有测量筒，送料底板上间隔设有电磁振动器和支撑杆，电磁振动器与控制箱相连，电磁振动器外壳的顶部固设有振动导槽，漏斗固定于托盘上，托盘连接于支撑杆的上端，且托盘可沿支撑杆上下调节移动，漏斗的下端口位于振动导槽内但不与振动导槽内底面接触，振动导槽位于测量筒的上方且振动导槽的出口与测量筒的筒口对应。上述方法重复性好，测得的M50/70及其以细的人造金刚石和立方氮化硼微粉同一个样品的堆积密度值的允许偏差均小于0.02g/cm3。

Description

一种超硬磨料微粉堆积密度测定装置及方法
技术领域
本发明属于超硬磨料领域，具体涉及一种超硬磨料微粉堆积密度测定装置及方法。
背景技术
堆积密度是指磨粒在自然堆积的情况下，单位体积内所含磨粒的质量。“JB/T3584-2012 超硬磨料 堆积密度测定方法”仅规定了粒度为16/18～325/400的人造金刚石和立方氮化硼的堆积密度测定仪器及方法，并未涉及超硬磨料微粉（粒度标记M50/70及其以细）的堆积密度测定方法。若通过“JB/T 3584-2012 超硬磨料 堆积密度测定方法”中规定的超硬磨料堆积密度测定仪器测量超硬磨料微粉，由于超硬磨料微粉自身的物理特性，存在着结团、聚集现象，粒径越小的微粉这种现象越明显，使其测得的堆积密度值结果极不稳定，测量结果间的误差大于0.03g/cm3，有些样品甚至达到0.05 g/cm3。
“GB/T 20316.2-2006 普通磨料 堆积密度的测定 第二部分：微粉”规定的普通磨料微粉的堆积密度测定装置及方法，采用振动送料方式，使微粉沿着特定的方式和途径流进测量筒中，达到了一种分散的效果，提高了普通磨料微粉测量的重复性。但由于设备整体结构过于庞大，单次测试量太大（单次测试样品量需要250毫升），而超硬磨料的堆积密度单次测量量一般仅需要几十毫升即可，所以把用于测量普通磨料微粉的测定装置直接用于超硬磨料微粉并不合适。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超硬磨料微粉堆积密度测定装置及方法。
基于上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种超硬磨料微粉堆积密度测定装置，包括漏斗、托盘、控制箱、均设有调整地脚的接料底板和送料底板，接料底板上设有接料盘，接料盘上固定设有测量筒，送料底板上间隔设有电磁振动器和支撑杆，电磁振动器与控制箱相连，电磁振动器外壳的顶部固设有振动导槽，漏斗固定于托盘上，托盘连接于支撑杆的上端，且托盘可沿支撑杆上下调节移动，漏斗的下端口位于振动导槽内但不与振动导槽内底面接触，振动导槽位于测量筒的上方且振动导槽的出口与测量筒的筒口对应。
进一步地，接料盘内底面的中部设有定位凸起或定位凹槽，测量筒的外底面的中部对应设有定位凹槽或定位凸起。
所述振动导槽长度为200-210mm之内，槽宽为20mm。
利用上述的装置测定超硬磨料微粉堆积密度的方法，包括如下步骤：
（1）调节调整地脚，使接料底板、送料底板均处于水平状态，使振动导槽内底面至测量筒内底面的垂直距离为60±1mm；
（2）调整固定振动导槽的螺钉，使振动导槽处于水平状态；调整托盘在支撑杆上的固定位置，使漏斗下端口与振动导槽内底面的间距为mm（也即漏斗下端口与振动导槽内底面的间距为2mm，其公差为-0.2~0mm，下同）；
（3）测量筒的容积为20±0.1cm3，准确称量空测量筒的质量，称量后，把测量筒放置在接料盘中，将待测超硬磨料微粉烘干冷却后，用最大称量值为100g、分度值为0.01g的天平准确称量60g，作为待测试样；
（4）将待测试样放置在漏斗里，启动电源，电磁振动器开始工作，当待测试样即将从振动导槽落入测量筒时开始计时，堆满测量筒整个筒口时计时结束，堆满测量筒整个筒口所用时间为40-80s；
（5）用刮板将堆积在测量筒筒口以上的超硬磨料微粉刮掉；
（6）称量刮平后装着超硬磨料微粉的测量筒的质量，再减去空测量筒的质量，得出测量筒内超硬磨料微粉的质量，所得的测量筒内超硬磨料微粉的质量除以测量筒的体积就是所测的超硬磨料的堆积密度。
所述测定装置中接料盘内底面的中部设有定位凸起或定位凹槽，测量筒的外底面的中部对应设有定位凹槽或定位凸起。
所述振动导槽长度为200-210mm之内，槽宽为20mm。
本发明根据JB/T 3584-2012和GB/T 20316.2-2006中相关测定技术和方法，经过大量试验，测量筒的容积确定为约20ml，在送料时间为40-80s，装料漏斗下端口与振动导槽内底面的间距为mm，振动导槽内底面至测量筒内底面的垂直高度为60±1mm的条件下，测得的超硬磨料微粉（粒度标记为M50/70及其以细的同一个人造金刚石或者立方氮化硼样品）的堆积密度值的允许偏差均小于0.02g/cm3。所形成的装置完全可以作为超硬磨料微粉的堆积密度测定装置。本发明的测定方法以振动送料的方式、单次测试样品量小且专用于超硬磨料微粉堆积密度的测定。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是发明刮料过程示意图。图中，1.调整地脚；2.支撑杆；3.托盘；4.漏斗；5.振动导槽；6.测量筒；7.接料盘；8.接料底板；9.送料底板；10.电磁振动器；11.连接板；12.刮板。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做详细的说明。
如图1至3所示，一种超硬磨料微粉堆积密度测定装置，包括漏斗4、托盘3、控制箱、均设有调整地脚1的接料底板8和送料底板9，接料底板8上设有接料盘7，接料盘7上固定设有测量筒6，送料底板9上间隔固设有电磁振动器10和支撑杆2，电磁振动器10与控制箱相连，电磁振动器10外壳的顶部固设有连接板11，连接板11上固设有振动导槽5，漏斗4固定于托盘3上，托盘3连接于支撑杆2的上端，且托盘3可沿支撑杆2上下调节移动，漏斗4的下端口位于振动导槽5内但不与振动导槽5内槽底面接触，振动导槽5位于测量筒6的上方且振动导槽5的出口与测量筒6的筒口对应。所述测定装置中接料盘7内底面的中部设有定位凸起或定位凹槽，测量筒6的外底面的中部对应设有定位凹槽或定位凸起。所述振动导槽5长度为200-210mm之内，槽宽为20mm。
具体测定步骤为：
（1）调节调整地脚1，使接料底板8、送料底板9均处于水平状态，使振动导槽5内底面至测量筒6内底面的垂直距离为60±1mm；
（2）调整固定振动导槽5的螺钉，使振动导槽5处于水平状态，从而保证送料均匀；调整托盘3在支撑杆2上的固定位置，使漏斗4下端口与振动导槽5内底面的间距为mm；
（3）测量筒6的容积为20±0.1cm3，为了保证美观及刮料平稳，测量筒6的长径比为1︰1，准确称量空测量筒6的质量，称量后，把测量筒6放置在接料盘7中，将待测超硬磨料微粉烘干冷却后，用最大称量值为100g、分度值为0.01g的天平准确称量60g，作为待测试样；
（4）按下控制箱上的启动按钮，电磁振动器10开始工作；当待测试样即将从振动导槽5落入到测量筒6时开始计时，堆满测量筒6整个筒口时计时结束，此时按下控制箱上的停止按钮即可；堆满测量筒6整个筒口所用时间为40-80s，如果不在此范围内，可通过控制箱上的调节旋钮进行调节；
（5）用刮板12将堆积在测量筒6筒口以上的超硬磨料微粉刮掉，刮动时刮板12与测量筒6筒口所在平面的夹角α为5°~10°，这一过程应避免测量筒6倾斜或振颤；
（6）称量刮平后装着超硬磨料微粉的测量筒6的质量，再减去空测量筒6的质量，得出测量筒6内超硬磨料微粉的质量，所得的测量筒6内超硬磨料微粉的质量除以测量筒6的体积就是所测的超硬磨料的堆积密度。
本发明的主要工作原理是控制箱接通电源后产生可调节的脉动直流电压激励信号，使电磁振动器10产生激振力，由于漏斗4与振动导槽5之间留有一定的间隙，使处于漏斗4中的超硬磨料微粉产生振动，不仅会使超硬磨料微粉产生水平移动，同时也会产生向上运动。整个运动过程在达到传送超硬磨料微粉目的的同时，也会使超硬磨料微粉有效的分散。超硬磨料微粉在运动到振动导槽5槽口的时候，自由降落到测量筒6中，待堆满测量筒6后，用刮板12将堆积在测量筒6筒口以上的超硬磨料微粉刮掉，在最大称量100g，分度值不低于0.01g的天平上称量刮平后装着超硬磨料微粉的测量筒6的质量，再减去空测量筒6的质量，得出测量筒6内超硬磨料微粉的质量，然后用所得的测量筒6内超硬磨料微粉的质量除以测量筒6的体积就是所测的超硬磨料微粉的堆积密度。
根据以上条件和步骤测得的超硬磨料微粉堆积密度重复性好，测得的M50/70及其以细的人造金刚石和立方氮化硼微粉同一个样品的堆积密度值的允许偏差均小于0.02g/cm3。因此，本发明完全可以用于超硬磨料微粉的堆积密度测定。

Claims (4)

1.一种超硬磨料微粉堆积密度测定装置，其特征在于，包括漏斗、托盘、控制箱、均设有调整地脚的接料底板和送料底板，接料底板上设有接料盘，接料盘上固定设有测量筒，送料底板上间隔设有电磁振动器和支撑杆，电磁振动器与控制箱相连，电磁振动器外壳的顶部固设有振动导槽，漏斗固定于托盘上，托盘连接于支撑杆的上端，且托盘可沿支撑杆上下调节移动，漏斗的下端口位于振动导槽内但不与振动导槽内底面接触，振动导槽位于测量筒的上方且振动导槽的出口与测量筒的筒口对应。
2.根据权利要求1所述超硬磨料微粉堆积密度测定装置，其特征在于，接料盘内底面的中部设有定位凸起或定位凹槽，测量筒的外底面的中部对应设有定位凹槽或定位凸起。
3.根据权利要求1所述超硬磨料微粉堆积密度测定装置，其特征在于，所述振动导槽长度为200-210mm之内，槽宽为20mm。
4.利用权利要求1至3任一所述的装置测定超硬磨料微粉堆积密度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）调节调整地脚，使接料底板、送料底板均处于水平状态，使振动导槽内底面至测量筒内底面的垂直距离为60±1mm；
（2）调整固定振动导槽的螺钉，使振动导槽处于水平状态；调整托盘在支撑杆上的固定位置，使漏斗下端口与振动导槽内底面的间距为2mm，其公差为-0.2~0mm；
（3）测量筒的容积为20±0.1cm3，准确称量空测量筒的质量，称量后，把测量筒放置在接料盘中，将待测超硬磨料微粉烘干冷却后，用最大称量值为100g、分度值为0.01g的天平准确称量60g，作为待测试样；
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