[发明专利]一种金刚石复合片冲击测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种金刚石复合片冲击测试装置及方法。

背景技术

聚晶金刚石复合片，被广泛应用于石油钻井、地质勘探、煤田开采和木材等机械加工领域。其抗冲击性能很大程度上影响了使用寿命和生产效率。

目前测试复合片的抗冲击性能常用落锤冲击法和落球冲击法，主要存在问题有：1、不能及时监测结构变化、分析材料特性；2、不能准确测试冲击能量；3、靶材形变影响冲击测试能级；4、抗冲击性能表征不明确不规范。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单，操作方便，能有效排出靶材形变对冲击测试能级的影响以及及时监测结构变化，准确测试冲击能量的金刚石复合片冲击测试装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种金刚石复合片冲击测试装置，包括机架、设置在机架下部的工作台和可检测对靶材冲击力的冲击头，所述工作台和机架之间设有滑动导杆，所述冲击头可滑动设置在滑动导杆上，所述工作台上设有用于夹持靶材并可转动的转台，所述工作台上还设有用于检测冲击头速度的红外传感器以及用于检测靶材破损的声波探测器。

作为上述技术方案的改进，所述机架上部设有用于复位冲击头的复位器，所述复位器与冲击头连接。

作为上述技术方案的改进，所述冲击头上设有用于检测冲击力的测力传感器。

作为上述技术方案的改进，所述红外传感器和声波探测器分别设置在转台的两侧。

作为上述技术方案的改进，所述转台上设有用于夹持靶材的装夹。

一种金刚石复合片冲击测试方法，包括以下步骤：

步骤1：将靶材放置在装夹上，调整冲击头的冲击能量；

步骤2：打开测力传感器、声波探测器和红外传感器，释放冲击头；

步骤3：待冲击头完成冲击后，记录测力传感器所显示的冲击力值F；记录红外传感器所显示的速度值v，并计算出该次冲击能量；记录为初始能量E，查看声波探测器的显示结果；

步骤4：如果声波探测器结果显示靶材无破损，则进行下一次冲击，如果声波探测器结果显示靶材破损，更换靶材，并减少初始能量E，直至声波探测器显示结构无破损，并进行下一次冲击；

步骤5：重复N次冲击靶材，每次冲击均转动转台调整冲击点，查看声波探测器的显示结果；

步骤6：如果声波探测器结果显示靶材无破损，则进行下一次冲击，如果声波探测器结果显示靶材破损，记录该次的冲击次数为N₁和冲击能量为E₁，继续冲击直至靶材完全损毁，并记录该次的冲击次数为N₂以及冲击能量为E₂；

步骤7：更换靶材，并重复多次步骤1至步骤6；结束测试，并关停测力传感器、声波探测器和红外传感器。

作为上述技术方案的改进，所述步骤1具体为：将靶材放置在装夹上，调整转台与冲击头的相对位置，并调整冲击头与靶材之间的距离。

作为上述技术方案的改进，所述步骤5具体为：重复N次冲击靶材，每次冲击均在冲击头与靶材之间增加相同的距离，使之增加相同的冲击能量ΔE，每次冲击均转动转台调整冲击点，并查看声波探测器的显示结果。

作为上述技术方案的改进，所述步骤1具体为：将靶材放置在装夹上，调整转台与冲击头的相对位置，并增加冲击头的重量。

作为上述技术方案的改进，所述步骤5具体为：重复N次冲击靶材，每次冲击均在冲击头上增加相同的配重，使之增加相同的冲击能量ΔE，每次冲击均转动转台调整冲击点，并查看声波探测器的显示结果。

本发明的有益效果有：

本金刚石复合片冲击测试装置可以随意调节自身重量或者滑动高度的冲击头，在一定范围内可以增加了冲击头的能量，提高检测的效果；其次采用测力传感器、声波探测器和红外传感器可以有效检测必要的数据参数，根据动量守恒定律可以轻松换算出金刚石复合片冲击能量即最终的最终失效能级，测试十分方便；其次，本发明还公开了一种金刚石复合片冲击测试的方法，采用本方法可以有效排除靶材形变对冲击测试能级的影响并及时监测结构变化，便于分析材料特性，准确测试冲击能量。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，其中：

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式