M-2型預(yù)磨機的使用、維修與實踐教學環(huán)節(jié)建設(shè)*

宗 斌 王二平 魏建忠

北京工業(yè)大學 北京 100022

☆資產(chǎn)管理與設(shè)備使用維護☆

M-2型預(yù)磨機的使用、維修與實踐教學環(huán)節(jié)建設(shè)*

宗 斌 王二平 魏建忠

北京工業(yè)大學 北京 100022

M-2型預(yù)磨機的規(guī)范化使用，可以提高工作效率，保障操作安全。及時進行設(shè)備的維修，解決噪音、抖動以及滲水問題，既有利于實踐環(huán)節(jié)課程運作的有效開展，也是“綠色實驗”的具體實踐。

M-2型預(yù)磨機；操作規(guī)范；維修；綠色實驗

預(yù)磨機在金相檢驗中是一種常規(guī)設(shè)備，其中，M-2型預(yù)磨機是保有量相對比較多的一種型號（如圖1所示）。我們在本科生“金相樣品制備實驗”實踐教學環(huán)節(jié)中就是配置的這種型號預(yù)磨機。其使用、維護的經(jīng)驗，在此作一個總結(jié)，供感興趣的教師參考。

圖1 M-2型預(yù)磨機

一、M-2型預(yù)磨機的使用

1.操作規(guī)范

我們實驗室購置的是天津生產(chǎn)的“帆船牌”水砂紙，規(guī)格是235×275mm；可根據(jù)試樣磨面的粗糙程度選取相應(yīng)規(guī)格的砂紙組合。在特定耗材的情況下，參考設(shè)備的使用說明書，特別是結(jié)合我們自己的實踐，制定出下面的M-2型預(yù)磨機使用操作規(guī)范。

(1)對照樣板或預(yù)磨機磨盤的大小剪出適當直徑、適合使用的圓形砂紙（直徑為205mm）。(2)取下?lián)跛P，打開水源，將磨盤上注滿水后，關(guān)閉水源。將砂紙放入卡好，蓋好擋水盤。擋水盤不要摩擦到磨盤，應(yīng)該保持10mm左右的間距，便于冷卻水裹挾磨削產(chǎn)物甩出磨盤。(3)接通（打開）電源，磨盤旋轉(zhuǎn)，將砂紙底下的水甩出，大氣將砂紙壓緊（吸附）在磨盤上。(4)打開水龍頭，形成連續(xù)不斷的水流即可（不宜過大，節(jié)約用水）；不要使用設(shè)備上的水流控制開關(guān)。(5)磨光過程中，將試樣磨面均勻地壓在砂紙上，盡量保持試樣平穩(wěn)。樣品表面平整、呈現(xiàn)均一方向磨痕時，即可停止本道砂紙的磨光。關(guān)閉水源和電源，取出磨盤上的砂紙，打開水源清洗磨盤上的砂粒和磨屑，再更換細一級的砂紙繼續(xù)磨削。(6)結(jié)束使用時，將磨盤中的砂紙取出；然后，甩干盤面積水。不必蓋上蓋子，這樣有利于盤面的干燥；清理周邊環(huán)境衛(wèi)生，恢復(fù)原狀。

需要說明的是，在許多專業(yè)書籍以及M-2型預(yù)磨機的產(chǎn)品使用說明書中，介紹預(yù)磨機使用的文字都會提到：在磨盤旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，將砂紙下的水拋出盤外。這里出現(xiàn)的“離心力”的說法是錯誤的，應(yīng)該是離心運動，沒有離心力；這是對基本物理概念的錯誤認識。

規(guī)范操作可以提高效率，同時，安全更需要注意。預(yù)磨機的使用確實存在安全問題，不過，絕不會出現(xiàn)所謂的“致傷、致殘的可能性”。當然，這需要在實驗室的設(shè)計、預(yù)磨機的使用方面做一些前期工作，即可完全避免。首先，一般情況下，操作人員右手的靈活性高于左手，所以磨盤的轉(zhuǎn)動方向調(diào)整為逆時針轉(zhuǎn)動。樣品磨光操作時，要求操作人員位于磨盤的右側(cè)；這樣，樣品在意外失手情況下，試件會向前飛，不會傷及操作人員。另外，預(yù)磨機的擺放避免面對面安放，應(yīng)當貼墻放置；避免試件飛出，傷及對面的操作人員。筆者憑借二十多年的工作經(jīng)驗，認真考慮過這些問題，從未見過一例試件飛出而觸及人身的事件發(fā)生。當然，根據(jù)情況，會保留1～2臺順時針轉(zhuǎn)動的預(yù)磨機，便于左撇子的使用。我們實驗室的設(shè)備擱置情況參看圖2。

圖2 實驗室設(shè)備安置示意

2.使用過程中出現(xiàn)的問題

我們在使用預(yù)磨機的過程中，曾出現(xiàn)過一次跑水事故。原因是僅僅關(guān)閉了預(yù)磨機上的冷卻系統(tǒng)開關(guān)，忘記關(guān)閉與冷卻水系統(tǒng)連接的水龍頭。這樣，市政水壓使設(shè)備箱體內(nèi)原有的膠管接口繃開（內(nèi)部水管的接口部位沒有緊固考慮）。這對我們是一個教訓(xùn)，因此在制定操作規(guī)程時考慮了這一因素；不允許關(guān)閉預(yù)磨機上的冷卻系統(tǒng)開關(guān)，必需使用水龍頭的開關(guān)。另外，更換了原有易老化膠管，更換成有編織網(wǎng)加強的塑料管，采用口箍的方式緊固（口箍卡緊的面積大，穩(wěn)固，接口處保護好）。

M-2型預(yù)磨機短期使用過程中，設(shè)備各方面運行狀況是令人滿意的。隨著使用時間、頻率的增多（我們不僅有教學任務(wù)，還有本科生、研究生畢業(yè)論文的相關(guān)實踐環(huán)節(jié)），通常在2年以后，設(shè)備的噪音明顯加大；同時，磨盤的垂直抖動也在加劇。另外，冷卻系統(tǒng)可旋轉(zhuǎn)的接口部位的縫隙漏水現(xiàn)象也不斷出現(xiàn)；情況逐年惡化。金相樣品制備實驗室有10臺預(yù)磨機，同時開動，室內(nèi)的噪音震耳欲聾。既影響教師、同學之間的交流，也不利于同學集中精力，很容易疲倦；甚至影響到周圍實驗室人員的工作。另外，磨盤垂直方向的抖動也影響同學們在實驗過程中更好地掌握技術(shù)、提高效率。而漏水現(xiàn)象使得臺面、地面出現(xiàn)積水，既浪費，也不安全。采取有效的維修措施是實踐教學環(huán)節(jié)建設(shè)必要的考慮。

二、維修

1.冷卻系統(tǒng)縫隙漏水的解決

隨著使用時間的增長，冷卻水系統(tǒng)中原有的密封件老化、磨損失效，在自來水的市政供水壓力下，水很容易從接觸的縫隙中溢出，既降低了有效的冷卻水流量，也造成水的浪費，漏水的部位如圖3所示。圖3中虛線框出的部位就是容易漏水的地方，其簡單的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意如圖4所示 。

圖4 漏水部位結(jié)構(gòu)示意

在密封件1的位置，我們選取合適大小的舊真空密封圈，出水管向下壓緊。密封件2的部位，采用常見的桌面膠皮或者粗乳膠管，根據(jù)配件尺寸，截取合適尺寸大小的密封墊片，內(nèi)徑略微小于水管的外徑，以便配合緊密。這樣，部件A和C在緊固過程中，將有一定彈性的密封件2進一步貼緊出水管，有助于防止?jié)B水。這樣，采取簡便的形式就解決了問題。我們專門針對漏水問題，制備了專用小工具，方便截取密封膠皮；今后再出現(xiàn)漏水問題，隨時即可解決（如圖5所示）。

圖5 密封墊片

2.噪音、抖動的解決

預(yù)磨機中的易損零件包括軸承和三角帶。軸承在使用過程中需要定期維護、保養(yǎng)，加油、更換潤滑脂；同時，軸承的拆卸、安裝需要專門的工具、技術(shù)，否則會直接損壞軸承。而預(yù)磨機逐步增大的噪音及抖動，是許多部位的軸承長期使用產(chǎn)生磨損造成失衡而形成的。在整個設(shè)備的不同部位，一共有8個203、204單心向心球軸承需要更換。而對于三角帶（O型1120），根據(jù)我們的使用來看，可以正常使用10年以上（學校、科研單位的使用頻率）。

同時，原來的軸承是沒有封套的類型，需要定期維護，對使用環(huán)境的要求也較高。我們在維修中采用新型封套式的電機專用軸承（哈爾濱軸承廠生產(chǎn)）替代，可以免除軸承壽命期間的維護；2種軸承的外觀形貌如圖6所示。

圖6 不同類型的軸承

3.沉積物的清理

維修過程中，必需打開設(shè)備面板。由于面板與基座固定的螺釘很容易銹死，有的螺釘必須用電鉆打掉后才能卸開；所以，平時無法方便清理內(nèi)部的沉積物?？梢岳镁S修的時機，順便將長久運行沉積在預(yù)磨機內(nèi)部的金屬碎屑進行徹底清理；不用專門進行清理工作。

三、結(jié)束語

實驗的“綠色化”，是高校實驗發(fā)展的趨勢；率先提出這樣理念的在化學和生物學科比較多。不過，其他學科也可以吸取其本質(zhì)，并積極應(yīng)用于各專業(yè)實踐教學過程中。預(yù)磨機在使用過程中出現(xiàn)的噪音污染，水、電資源的浪費，通過我們的及時維修盡可能地消除或降低，也應(yīng)算是在細節(jié)方面身體力行踐行“綠色化”理念了。

[1]韓德偉，張建新.金相試樣制備與顯示技術(shù)[M].湖南：中南大學出版社，2005

[2]上海日用電機廠.M-2型金相試樣預(yù)磨機產(chǎn)品使用說明書[M].上海：上海日用電機廠，2002

[3]程守洙，江之永.普通物理學[M].北京：高等教育出版社，1982

[4]蔡玉蓮，景維基.金相試件拋磨夾具的研制[J].吉林農(nóng)業(yè)大學學報，1984，6（4）：33～35

[5]應(yīng)金芳.小型電機雙面密封滾珠軸承維修頻次的思考和實踐[J].中小型電機，1999，41（4）：40～41

[6]王立志.滾動軸承的應(yīng)用[J].科技資訊，2007，5（6）：83～84

[7]江玉萍.淺談高?；瘜W實驗的綠色化[J].實驗技術(shù)與管理，2005，22（7）：94～97

The using, maintenance of M-2 pre-mill and practice teaching construction

Zong Bin, Wang Erping, Wei Jianzhong
Beijing university of technology, Beijing, 100214, China

The standardized use of M-2 pre-mill contributes to the improvement of work efficiency and ensures operation safety. To conduct maintenance on a timely basis and thus to solve such problems as noises, trembling and water leakage will not only benefit the effective implementation of practice courses, and also represents the materialization of “green experiments” concept.

M-2 pre-mill; operational norm; maintenance; green experiment

2010-04-30

宗斌，本科，高級實驗師。

*本文系北京工業(yè)大學2007年度教育教學研究立項（2007-B-07），光學分析實驗教學模塊內(nèi)涵式發(fā)展問題的研究。