CN104949889A - 一种超薄砂轮整体抗折测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超薄砂轮整体抗折测试方法及装置，待测砂轮水平放置，沿待测砂轮轴向渐进施加压力，进行环形抗折力测试，检测砂轮发生折断时的压力和位移。本发明对超薄砂轮整体环形抗折测试，能够反映超薄砂轮的整体抗折性能。并且，待测砂轮受力采用环形平面支座支撑结构，更接近于超薄砂轮在使用中出现的环形脱落情况，有利于模拟评价超薄砂轮的整体抗折性能。

Description

一种超薄砂轮整体抗折测试方法及装置

技术领域

本发明涉及一种超薄砂轮整体抗折测试方法及装置。

背景技术

抗折强度测试是材料学、力学等相关基础领域常用的检测指标。抗折强度基本测试方法目前主要有悬壁梁式和跨梁式两种方法，其试样通常是根据测试仪器的要求将测试材料制作成圆柱体或方柱体等条状试样，通过跨梁抗折或悬壁梁抗折试验来测试材料的内在力学性能。

作为非均质材料的砂轮，为了适用于高速磨削、安全使用的要求，不能简单采用试条抗折强度试验来替代砂轮成品的安全性能测试。针对砂轮抗折强度测试的特殊性，行业内主要采用砂轮回转强度测试和侧向冲击强度测试两种。砂轮回转强度测试主要用于砂轮离心强度的检测，砂轮侧向冲击强度测试主要用于钹型砂轮和纤维增强树脂切割砂轮进行侧向抗冲击能力检测，这些均不适于超薄砂轮抗折强度测试。

超薄砂轮具有厚度薄(通常在0.01-1.00mm)、使用转速高(通常在5000-60000rpm)等特点，主要用于电子通讯行业零部件的精密划片、切割和切槽。但由于砂轮薄，强度低，在使用过程中时常出现切口偏斜，甚至砂轮破碎、环状脱落等技术问题。专利文件201020675792.X、201420012990.6等很好地解决了超薄砂轮磨料层与基体结合力的测试，但此方法采用单点加力，测试点随机选取，不能真实反映砂轮的环状整体脱落技术问题。

现有技术亟需一种实用的能用于超薄砂轮的整体抗折强度测试的方法及装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种超薄砂轮整体抗折测试方法及装置，用以解决现有技术之不足。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种超薄砂轮整体抗折测试方法，包括下列步骤：

1)准备：依据待测试砂轮型号、规格、尺寸设计并制作/选择合适的环形平面支座和圆形平面压头；

2)调整：将待测试砂轮放置到环形平面支座上，外圆靠齐并一起放置于转盘的中心位置，安装圆形平面压头到压头座上，上下移动调整座使圆形平面压头移动到距离砂轮到预定高度；

3)测试：启动电动推杆下压工作，当力传感器测量值突变达到预定阀值时停机；

4)复位：电动推杆复位，测试结束，进入数据处理环节。

进一步的，圆形平面压头位于压头座下方，压头座位于力传感器下方，力传感器安装在电动推杆下方，电动推杆安装在能够上下移动、用于圆形平面压头上下调整的调整座下方；待测砂轮放置在环形平面支座上，环形平面支座放置在转盘上，转盘放置在机座上；激光位移传感器也位于转盘上。

进一步的，电动推杆按照设定的运动过程工作，位移传感器用于自动跟踪测试圆形平面压头的位移，力传感器用于测试待测砂轮测试过程的受力大小，计算机用于测试数据记录、处理和通讯；所述电动推杆、力传感器和位移传感器与计算机连接。

本发明还提供了一种超薄砂轮整体抗折测试装置，包括上压头，所述上压头的下方设有环形平面支座，环形平面支座用于放置待测超薄砂轮。

进一步的，所述环形平面支座的外径尺寸与待测超薄砂轮的外径一致。

进一步的，所述上压头与所述环形平面支座同轴,压头平面与环形支座平面相平行。

进一步的，所述环形平面支座为轴线沿上下方向延伸的筒形结构，所述环形平面支座的上端面为平面。

进一步的，所述上压头上设置所述力传感器，压头上方设置有电动推杆。

进一步的，所述环形支座下方设置有转盘，转盘上还有位移传感器，转盘下方有机架。

进一步的，所述抗折试验装置包括立架，立架上设置有可上下移动的调整座。

本发明对超薄砂轮进行抗折试验，能够反映砂轮的整体抗折性能。

待测砂轮受力采用环形支撑结构，更接近于超薄砂轮在使用中出现的环形脱落真实情况，有利于科学模拟合理评价超薄砂轮的整体抗折性能。

附图说明

图1是一种超薄砂轮整体抗折装置实施原理图；

图2是图1的压头、砂轮、环形支座部分结构图；

1.机座，2.转盘，3.环形平面支座，4.待测砂轮，5.圆形平面压头，6.压头座，7.力传感器，8.电动推杆，9.调整座，10.位移传感器，11.测杆，12.计算机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

一种超薄砂轮整体抗折测试方法，方法的基本方案在于：将待测砂轮水平放置，对待测砂轮轴向渐进施加压力，进行抗折测试，检测发生折断时的压力。

如此，可以对砂轮进行整体测试，解决现有技术抗折试验的缺陷。

进一步的，在对待测砂轮施加压力时，在待测砂轮中间区域施加压力，在待测砂轮外周区域形成环形支撑。这样更接近于超薄砂轮在使用中出现的环形脱落真实情况，有利于科学模拟合理评价超薄砂轮的整体抗折性能。

支座可以采用环形平面支座，或者具有环形支撑面的支座。

压头采用平面压头。

超薄砂轮整体抗折测试装置的基本方案在于：包括上压头，所述上压头的下方设有环形平面支座，环形平面支座用于放置待测超薄砂轮。

所述环形平面支座的外径尺寸与待测超薄砂轮的外径一致。

所述上压头与所述环形平面支座同轴,压头平面与环形支座平面相平行。

所述环形平面支座为轴线沿上下方向延伸的筒形结构，所述环形平面支座的上端面为平面。

所述上压头上设置有压力传感器，压力传感器上设置有电动推杆，电动推杆上设置有调整座。

所述环形支座下方设置有转盘，转盘上还有位移传感器，转盘下方有机架。

所述抗折试验装置包括立架，立架上设置有可上下移动的调整座。

具体的，如图1所示，包括圆形平面压头(对应上述上压头)、环形平面支座、待测砂轮、电动推杆、力传感器(即压力传感器)、激光位移传感器、测杆、压头座、调整座、转盘、机座、计算机等。

圆形平面压头位于压头座下方，压头座位于力传感器下方，力传感器安装在电动推杆下方，电动推杆安装在调整座下方，调整座可上下移动；待测砂轮放置在环形平面支座上，环形平面支座放置在转盘上，转盘放置在机座上；激光位移传感器也位于转盘上。

环形平面支座的外径尺寸等于待测砂轮的外径；圆形平面压头的直径可根据具体情况设计或选择。

电动推杆、圆形平面压头、待测砂轮及环形平面支座同轴设置；圆形压头平面与环形支座平面相平行。

电动推杆、力传感器、位移传感器与计算机联系；电动推杆可按照控制程序工作，位移传感器用于自动跟踪测试圆形压头的位移，力传感器用于测试待测砂轮测试过程的受力大小，计算机用于测试数据记录、处理和通讯。

具体的，本发明的方法主要包括下列步骤：

1)准备：依据待测试砂轮型号、规格、尺寸，设计制作或选择用于施压的圆形平面压头，以及与待测试砂轮外轮廓相适应的环形平面支座；

2)调整：将待测试砂轮放置到环形支座上，外轮廓与环形支座对齐并一起放置于转盘的中心位置，压头与待测试砂轮同轴对应设置，使压头下移到离待测砂轮预定高度以内；

3)测试：启动电源，电动推杆带动压头向下压待测砂轮，直到砂轮折断，同时记录压力、位移等数据。

实施上述方法的装置如图1、图2所示，图2为压头、待测砂轮和环形平面支座立体示意图。测试装置包括圆形平面压头5、环形平面支座3、待测砂轮4、电动推杆8、力传感器7、激光位移传感器10、测杆11、压头座6、调整座9、转盘2、机座1、计算机12等。

由上至下，依次为调整座9、电动推杆8、力传感器7、压头座6、圆形平面压头5，调整座9可上下移动，用于圆形压头的上下移动调整；待测砂轮放置在环形支座3上，环形支座3放置在转盘2上，转盘2放置在机座1上；激光位移传感器10也位于转盘2上。

环形平面支座的外径尺寸等于待测砂轮的外径；平面压头的直径可根据具体情况设计。电动推杆、平面压头、待测砂轮及环形平面支座同轴设置；圆形压头平面与环形支座平面相平行。

电动推杆按照预定控制程序工作，位移传感器用于自动跟踪测试圆形平面压头的位移，力传感器用于测试待测砂轮测试过程的受力大小，计算机用于测试数据记录、处理和通讯。

实例1：测试金属结合剂1A8型D60T0.2H40mm超薄砂轮整体抗折力。此砂轮在使用时采用D50mm法兰安装。

②设计并制作钢质圆形平面压头D50mm，环形支座D60*H50mm；

②将D60超薄砂轮放置到环形平面支座上，外圆对齐并一起放置于转盘的中心位置，用千分表调整其圆跳动在0.005mm以内；

③安装D50圆形平面压头到压头座上，移动调整座使圆形压头下移到离待测砂轮2mm高度以内；

④启动电动推杆按预定程序工作，计算机记录位移传感器、力传感器相关数据，待压力发生从最大到最小突变时电动推杆停止工作；

⑤电动推杆复位，测试结束；

⑥然后用计算机处理数据，即可求出超薄砂轮整体抗折力。

实例2：测试金属结合剂1A1R型D150T1.0H40mm超薄砂轮整体受力形变曲线。此砂轮在使用时采用D80mm法兰安装。

②计并制作钢质圆形平面压头D80mm，环形支座D150*T60*H140mm；

②将D150砂轮放置到D150环形平面支座上，外圆对齐并一起放置于转盘的中心位置，用千分表调整其圆跳动在0.01mm以内；

③安装D80圆形平面压头到压头座上，移动调整座使环形压头下移到离待测砂轮2mm高度以内；

④启动电动推杆按预定程序工作，计算机记录位移传感器、力传感器相关数据，待位移到10mm时电动推杆停止工作；

⑤电动推杆复位，测试结束；

⑥然后用计算机处理数据，即可求出超薄砂轮整体受力形变曲线。

以上给出的超薄砂轮整体抗折测量方法及装置，可直接测试圆形超薄砂轮的形变曲线和抗折性能，填补现有技术的不足。

以上具体实施例中提供的误差值选取，预设高度值选取，都是由实际情况确定的，不限于以上所涉及的具体值。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于薄片产品环形平面受力结构技术方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超薄砂轮整体抗折测试方法，其特征在于：包括下列步骤：

1)准备：依据待测试砂轮型号、规格、尺寸设计并制作/选择合适的环形平面支座和圆形平面压头；

2)调整：将待测试砂轮放置到环形平面支座上，外圆靠齐并一起放置于转盘的中心位置，安装圆形平面压头到压头座上，上下移动调整座使圆形平面压头移动到距离砂轮到预定高度；

3)测试：启动电动推杆下压工作，当力传感器测量值突变达到预定阀值时停机；

4)复位：电动推杆复位，测试结束，进入数据处理环节。

2.根据权利要求1所述的超薄砂轮整体抗折测试方法，其特征在于：圆形平面压头位于压头座下方，压头座位于力传感器下方，力传感器安装在电动推杆下方，电动推杆安装在能够上下移动、用于圆形平面压头上下调整的调整座下方；待测砂轮放置在环形平面支座上，环形平面支座放置在转盘上，转盘放置在机座上；激光位移传感器也位于转盘上。

3.根据权利要求1或2所述的超薄砂轮整体抗折测试方法，其特征在于：电动推杆按照设定的运动过程工作，位移传感器用于自动跟踪测试圆形平面压头的位移，力传感器用于测试待测砂轮测试过程的受力大小，计算机用于测试数据记录、处理和通讯；所述电动推杆、力传感器和位移传感器与计算机连接。

4.一种超薄砂轮整体抗折测试装置，包括上压头，其特征在于：所述上压头的下方设有环形平面支座，环形平面支座用于放置待测超薄砂轮。

5.根据权利要求4所述的一种超薄砂轮整体抗折测试装置，其特征在于：所述环形平面支座的外径尺寸与待测超薄砂轮的外径一致。

6.根据权利要求5所述的一种超薄砂轮整体抗折测试装置，其特征在于：所述上压头与所述环形平面支座同轴,压头平面与环形支座平面相平行。

7.根据权利要求4所述的一种超薄砂轮整体抗折测试装置，其特征在于：所述环形平面支座为轴线沿上下方向延伸的筒形结构，所述环形平面支座的上端面为平面。

8.根据权利要求4所述的一种超薄砂轮整体抗折测试装置，其特征在于：所述上压头上设置所述力传感器，压头上方设置有电动推杆。

9.根据权利要求4所述的一种超薄砂轮整体抗折测试装置，其特征在于：所述环形支座下方设置有转盘，转盘上还有位移传感器，转盘下方有机架。

10.根据权利要求4-8任意一项所述的一种超薄砂轮整体抗折测试装置，其特征在于：所述抗折试验装置包括立架，立架上设置有可上下移动的调整座。