CN1920523A - 一种快速测试产品表面耐磨性能的方法及其装置 - Google Patents

一种快速测试产品表面耐磨性能的方法及其装置 Download PDF

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Abstract

一种快速测试产品表面耐磨性能的方法,其步骤如下:首先将碾磨器具置于待测产品表面;再在电机的驱动下,通过碾磨器具主动对待测产品的表面进行连续碾磨;然后自动记录下碾磨的次数或时间;最后结合碾磨器具与待测产品表面的接触面之间的作用力大小、碾磨次数或碾磨时间,定性或定量地确定待测产品表面的耐磨程度。利用上述方法制成的产品表面耐磨快速测试装置,包括有箱体、电机、控制面板和碾磨机构,其中,设置在箱体内的电机通过电机转轴与位于箱体下方的碾磨机构连接,在箱体上设置有控制面板,箱体或碾磨机构上设置有定位机构。本发明能够对样件进行快速检测,测试时间短,能够较快的获得样件的耐磨程度;重量较轻,利于现场作业。

Description

一种快速测试产品表面耐磨性能的方法及其装置
(一)、技术领域
本发明涉及一种耐磨快速测试技术,特别是一种快速测试产品表面耐磨性能的方法及其装置。
(二)、背景技术
现有用于产品表面耐测试的方法包括有以下步骤:首先产将待测产品按要求制作成样件;再将上述样件置于带有样件安装座的耐磨仪上,以旋转的方式与耐磨仪上加有负荷的磨轮反复摩擦;然后记录样件在转动一定次数后被磨损的情况;最后结合样件转动的次数、此转动次数下的待测产品的磨损情况及所加载的负荷,确定样件的耐磨程度,即确定待测产品的耐磨程度。
上述方法所使用的耐磨仪,如GB/B17657-1999标准中的Taber或MH型耐磨仪,一般包括有主机旋转装置、磨轮、磨轮调整装置、负荷装置、吸尘装置、计数器和被测样件,该磨轮为单头或双头,运动形式为直线或圆周。该耐磨仪在进行测试时,需要将预先制作好的待测产品的样件固定在主机旋转装置上,安装好磨轮,并根据材料的材质特性,加载所需的负荷,再调整外在吸尘装置到指定位置,打开电源,启动主机,被测样件在主机旋转装置上旋转,旋转的样件与加有负荷的磨轮发生磨擦,被测样件旋转与磨轮产生一定次数的磨擦或一定转数时被测样件被磨掉多少质量的结果,该结果参数与国家标准相对照,得出该被测样件的耐磨程度。上述方法是采用磨轮不旋转,而样件旋转摩擦方式来进行测量的,该方法存在以下不足:
1、需要制作专门规格的样件,如100mm×100mm规格,需要专门的制样工具等;
2、摩轮上安放有砂布,以砂布对样件进行碾磨,由于砂布极易被摩损,需要经常更换,不仅浪费时间,而且在更换过程中,容易对测量结果容易产生较大的偏差;
3、测试时间长,如磨强化木地板6000转时,需要3小时左右,不能够对样件进行快速检测,即不能在较短时间内获得样件的耐磨程度;
4、需要专门安装样件的机构,质量较为笨重,不利于现场作业。
(三)、发明内容
本发明的第一个目的就是提供一种产品表面耐磨快速测试的方法,依照该方法可以在产品静止的情况下对其进行快速测试,以获得待测产品的耐磨程度。
本发明的第二个目的就是提供一种用于产品表面耐磨快速测试的装置,它是在产品静止的情况下对产品进行测试,不需要制作、安装专门规格的样件,加大碾磨器具与待测产品表面的接触面之间的作用力,明显缩短了测试时间,以达到快速测试的目的。
本发明第一个目的是通过这样的技术方案实现的,它包括有以下步骤:
(1)、将碾磨器具置于静止的待测产品表面上,并使碾磨器具与待测产品表面的接触面之间具有可调节的作用力,该作用力F的范围是:0<F≤250牛顿;
(2)、在电机的驱动下,通过碾磨器具主动对待测产品的表面进行连续碾磨,碾磨频率n的范围是:5次/分钟≤n≤180次/分钟;
(3)、自动记录下碾磨的次数或时间;
(4)、结合碾磨器具与待测产品表面的接触面之间的作用力大小、碾磨次数或碾磨时间,依据国家相关的规定、规范和标准,定性或定量地确定待测产品表面的耐磨程度。
所述碾磨器具可以是磨轮或是磨盘,也可以是钢球,它们直接与待测产品相接触,以对待测产品进行碾磨测试。
本发明第二个目的是通过这样的技术方案实现的,它包括有箱体、电机、计数器和碾磨机构,其中,设置在箱体内的电机通过转轴与位于箱体下方的碾磨机构连接,在箱体上设置有计数器,箱体或碾磨机构上设置有定位机构。
本发明所提供的装置是这样工作的:将碾磨器具置于静止的待测产品表面上,并使碾磨器具与待测产品表面的相接触,可以根据待测产品所需要的平衡负荷对箱体配重,也可以通过调整箱体上负荷的大小,来调整碾磨器具与待测产品表面的接触面之间的作用力大小,再通过定位机构定位,通过控制面板上的按扭,启动电机,在电机的驱动下,通过碾磨器具主动对待测产品的表面进行连续碾磨,碾磨频率n的范围是:5次/分钟≤n≤180次/分钟;控制面板上的记数器自动记录下碾磨的次数或时间;结合碾磨器具与待测产品表面的接触面之间的作用力大小、碾磨次数或碾磨时间,依据国家相关的规定、规范和标准,定性或定量地确定待测产品表面的耐磨程度。不需要制作专门的样件、安装样件,操作简便,明显节约了时间,减轻了工作强度,用本发明测试的样件是静止不动的,碾磨机构主动旋转,在负荷为15牛顿时,如磨相同的强化木地板6000转,只需10分钟左右,就可以得出磨损结果,明显缩短了测试时间,以达到快速检测结果的目的,而且重量轻,一般在8kg左右,可以实现现场操作,通过调整定位机构和配重,本发明可以对斜面进行测试,也可以对凹凸不平的表面进行测试。
所述的碾磨器具可以是橡塑砂轮,可以是带砂布或砂纸的砂轮,也可以是金属为基体在其表面设置有金钢砂的砂轮,还可以是钢球。当采用金属为基体在其表面设置有金钢砂的砂轮或钢球为碾磨器具时,不需用砂布。
由于采用了上述技术方案,本发明具有:
1、无需要制作专门规格的样件,也不需要专门的制样工具等;
2、采用特别制造的磨轮,在对样件进行碾磨的过程,不需要反复更换,对测量结果产生的偏差极小;
3、测试时间短,能够对样件进行快速检测,即能在较短时间内获得样件的耐磨程度;
4、无需要专门安装样件的机构,重量较轻,利于现场作业。
(四)、附图说明
本发明的附图说明如下:
图1为本发明所述装置第一种实施例的结构示意图;
图2为本发明所述装置第二种实施例的结构示意图;
图3为图2的俯视图;
图4为本发明所述装置第三种实施例的结构示意图;
图5为本发明所述装置第四种实施例的结构示意图;
图中:1.箱体;2.电机;3.控制面板;4.电机转轴;5.安装基座;6.轴承;7.磨轮;8.磨轮轴;9.磨盘;10.连接孔;11.定位盲孔;12.定位销;13.支撑杆;14.U形底座;15.滑槽;16.活动限位销;17.定位螺钉;18.电机;19.扇叶片;20.通风道;21.吹风嘴;22.电机转轴;23.提手;24.限位卡环;25.限位凸台;26.导向限位槽;27.调节槽孔;28.凸台;29.弹簧;30.压力传感器;31.调节螺杆;32.螺母。
(五)、具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步非限定性说明:
本发明方法的步骤如下:
(1)、将碾磨器具置于静止的待测产品表面上,并使碾磨器具与待测产品表面的接触面之间具有可调节的作用力,该作用力F的范围是:0<F≤250牛顿;
(2)、在电机的驱动下,通过碾磨器具主动对待测产品的表面进行连续碾磨,碾磨频率n的范围是:5次/分钟≤n≤180次/分钟;
(3)、自动记录下碾磨的次数或时间;
(4)、结合碾磨器具与待测产品表面的接触面之间的作用力大小、碾磨次数或碾磨时间,依据国家相关的规定、规范和标准,定性或定量地确定待测产品表面的耐磨程度。
在对待测产品的表面进行连续碾磨的过程中,可以用除尘装置除去碾磨器具上因碾磨而产生的粉尘。
步骤(1)中作用力F的范围可以是:30<F≤70牛顿;具体是F=50牛顿。
步骤(2)中碾磨频率n的范围可以是:70次/分钟≤n≤130次/分钟;具体是N=120次/分钟。
上述碾磨器具可以是磨轮或是磨盘,也可以是钢球,它们直接与待测产品相接触,以进行碾磨测试。
如图1、2或4所示,本所涉及的装置包括有箱体1、电机2、控制面板3和碾磨机构,其中,设置在箱体1内的电机2通过电机转轴4与位于箱体1下方的碾磨机构连接,在箱体3上设置有控制面板3,箱体1或碾磨机构上设置有定位机构。
本发明所述装置是这样工作的:首先将碾磨器具置于待测产品的表面,且使碾磨器具与待测产品的表面相接触,其间,可以根据待测产品所需要的平衡负荷对箱体配重,也可以通过调整箱体上负荷的大小,来调整碾磨器具与待测产品表面的接触面之间的作用力大小;再通过定位机构定位,操作控制面板上的相关按扭,启动电机,使其带动碾磨器具主动对待测产品的表面进行连续碾磨,碾磨频率n的范围是:5次/分钟≤n≤180次/分钟;控制面板上的记数器自动记录下碾磨的次数或时间;结合碾磨器具与待测产品表面的接触面之间的作用力大小、碾磨次数或碾磨时间,依据国家相关的规定、规范和标准,定性或定量地确定待测产品表面的耐磨程度。这样就不需要制作专门的样件、安装样件,操作简便,明显节约了时间,减轻了工作强度,用本发明测试的样件是静止不动的,碾磨机构主动旋转,在负荷为15牛顿时,如磨相同的强化木地板6000转,只需10分钟左右,就可以得出磨损结果,明显缩短了测试时间,以达到快速检测结果的目的,而且重量轻,一般在8kg左右,可以实现现场操作,通过调整定位机构和配重,本发明所提供的装置可以对斜面进行测试,也可以对凹凸不平的表面进行测试。
所述的碾磨器具可以是橡塑砂轮,可以是带砂布或砂纸的砂轮,也可以是金属为基体在其表面设置有金钢砂的砂轮,还可以是钢球。当采用金属为基体在其表面设置有金钢砂的砂轮或钢球为碾磨器具时,不需用砂布。
上述结构中,当需要对碾磨器具除尘时,可以采用自身的除尘机构,也可以采用外部的除尘机构。
如图1或2所示,碾磨机构包括有安装基座5、轴承6和磨轮7,其中,安装基座5与电机转轴4连接,安装基座5通过轴承6与磨轮轴8、磨轮7连接,在磨轮7的两侧设置有定位卡环24。所述的磨轮7的个数可以为一个、可以为两个、也可以为三个,还可以为多个。
如图4所示,碾磨机构包括有磨盘9,磨盘9通过其顶部设置的连接孔10与电机转轴4连接。
如图1、2或4所示,磨轮7及磨盘9即可以构成本发明方法所述的碾磨器具,用于对产品进行碾磨。
如图1所示,定位机构是在安装基座5的底部设置的定位盲孔11,定位销12活动的位于定位盲孔内11。在待测产品上开一个小孔,将安装基座5底部的定位销放入该孔内,使安装基座5上的磨轮沿待测产品的圆周方向转动,防止了安装基座5的左右位移,而影响磨损效果。
如图2或3所示,定位机构包括有两个支撑杆13、U形底座14,U形底座14上设置有定位螺钉17,两个支撑杆位于箱体1的两侧13竖直的设置在U形底座14上,在支撑杆13上设置有滑槽15和活动限位销16,活动限位销16活动穿过支撑杆位于滑槽15内,在箱体上设置有位于滑槽15内的限位凸台25,该限位凸台25与活动限位销16相对应,在两个支撑杆13之间的设置有提手23。
将箱体固定在支撑杆上,再将箱体移到静止的待测产品上,通过调整U形底座上的定位螺钉17使磨轮或磨盘与待测产品表面平行后固定,使磨轮或磨盘能在待测产品的一个固定位置磨损。该机构还可以通过调整U形底座上的定位螺钉17对有一定斜面的待测产品磨损。
如图5所示,定位机构包括有两个支撑杆13、U形底座14,U形底座14上设置有定位螺钉17,两个支撑杆位于箱体1的两侧13竖直的设置在U形底座14上,在支撑杆上设置有导向限位槽26和调节槽孔27,在箱体1上设置有位于导向限位槽26内的凸台28,凸台28通过弹簧29与位于设置在导向限位槽26底部的压力传感器30连接;在箱体1上设置有穿过调节槽孔27的调节螺杆31,调节螺杆设置有螺母32,在两个支撑杆13之间的设置有提手23。
将箱体固定在支撑杆上,再将箱体移到静止的待测产品上,通过调整U形底座上的定位螺钉17使磨轮或磨盘与待测产品表面平行后固定,使磨轮或磨盘能在待测产品的一个固定位置磨损。在加负荷时,通过移动调节螺杆31,弹簧受压程度,由压力传感器30传到控制面板上,在控制面板上显示出压力值的大小,就能确定磨轮或磨盘与待测产品表面的接触面之间的作用力大小,再根据碾磨次数或碾磨时间,依据国家相关的规定、规范和标准,定性或定量地确定待测产品表面的耐磨程度。
如图1、2或4所示,为了除去磨轮上积累的粉尘对磨损效果的影响,在箱体1内设置有除尘机构,该除尘机构是在箱体上设置有通风道20,通风道20的出口处设置吹风嘴21,该吹风嘴21与磨轮7相对应,在箱体1上设置有电机18,电机通过电机转轴22与位于通风道20内的扇叶片19连接。
如图2或4所示,为了便于操作,在支撑杆13的顶端设置有提手23。
例:①、用现有的方法及装置测量浸渍纸层压木质地板的耐磨程度:采用现有的方法及时置,需加负荷5牛顿,磨4600转,耗时2小时。若采用本发明所提供的方法及时置,需加负荷7.5牛顿,磨4600转,耗时8分钟。
②、用现有的方法及装置测量强化木地板的耐磨程度:采用现有的方法及时置,需加负荷5牛顿,磨6800转,耗时3小时。若采用本发明所提供的方法及时置,需加负荷40牛顿,磨6800转,耗时6分钟。

Claims (10)

1.一种快速测试产品表面耐磨性能的方法,其步骤如下:
(1)、将碾磨器具置于静止的待测产品表面上,并使碾磨器具与待测产品表面的接触面之间具有可调节的作用力,该作用力F的范围是:0<F≤250牛顿;
(2)、在电机的驱动下,通过碾磨器具主动对待测产品的表面进行连续碾磨,碾磨频率n的范围是:5次/分钟≤n≤180次/分钟;
(3)、自动记录下碾磨的次数或时间;
(4)、结合碾磨器具与待测产品表面的接触面之间的作用力大小、碾磨次数或碾磨时间,依据国家相关的规定、规范和标准,定性或定量地确定待测产品表面的耐磨程度。
2、如权利要求1所述的快速测试产品表面耐磨性能的方法,其特征在于:对待测产品的表面进行连续碾磨的过程中,用除尘装置除去碾磨器具上因碾磨而产生的粉尘。
3.一种利用如权利要求1或2所述方法制成的产品表面耐磨快速测试装置,其特征在于:包括有箱体(1)、电机(2)、控制面板(3)和碾磨机构,其中,设置在箱体(1)内的电机(2)通过电机转轴(4)与位于箱体(1)下方的碾磨机构连接,在箱体(3)上设置有控制面板(3),箱体(1)或碾磨机构上设置有定位机构。
4.如权利要求3所述的用于表面耐磨的快速测试装置,其特征在于:碾磨机构包括有安装基座(5)、轴承(6)和磨轮(7),其中,安装基座(5)与电机转轴(4)连接,安装基座(5)通过轴承(6)与磨轮轴(8)、磨轮(7)连接,在磨轮(7)的两侧设置有定位卡环(24)。
5.如权利要求4所述的用于表面耐磨的测试装置,其特征在于:磨轮(7)的个数为一个、两个、三个或多个。
6.如权利要求3所述的用于表面耐磨的快速测试装置,其特征在于:碾磨机构包括有磨盘(9),磨盘(9)通过其顶部设置的连接孔(10)与电机转轴(4)连接。
7.如权利要求3所述的用于表面耐磨的快速测试装置,其特征在于:定位机构是在安装基座(5)的底部设置的定位盲孔(11),定位销(12)活动的位于定位孔盲内(11)。
8.如权利要求3所述的用于表面耐磨的快速测试装置,其特征在于:定位机构包括有两个支撑杆(13)、U形底座(14),U形底座(14)上设置有定位螺钉(17),两个支撑杆位于箱体(1)的两侧(13),并竖直的设置在U形底座(14)上,在支撑杆(13)上设置有滑槽(15)和活动限位销(16),活动限位销(16)的一端活动穿过支撑杆位于滑槽(15)内,在箱体上设置有位于滑槽(15)内的限位凸台(25),该限位凸台(25)与活动限位销(16)相对应,在两个支撑杆(13)之间的设置有提手(23)。
9.如权利要求3所述的用于表面耐磨的快速测试装置,其特征在于:定位机构包括有两个支撑杆(13)、U形底座(14),U形底座(14)上设置有定位螺钉(17),两个支撑杆位于箱体(1)的两侧(13),并竖直的设置在U形底座(14)上,在支撑杆上设置有导向限位槽(26)和调节槽孔(27),在箱体(1)上设置有位于导向限位槽(26)内的凸台(28),弹簧(29)的一端抵在凸台(28)上,另一端与位于设置在导向限位槽(26)底部的压力传感器(30)接触;在箱体(1)上设置有穿过调节槽孔(27)的调节螺杆(31),调节螺杆设置有螺母(32),在两个支撑杆(13)之间的设置有提手(23)。
10.如权利要求3所述的用于表面耐磨的快速测试装置,其特征在于:在箱体(1)内设置有除尘机构,该除尘机构是在箱体上设置有通风道(20),通风道(20)的出口处设置吹风嘴(21),该吹风嘴(21)与磨轮(7)相对应,在箱体(1)上设置有电机(18),电机通过电机转轴(22)与位于通风道(20)内的扇叶片(19)连接。
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