M-2型预磨机的使用、维修与实践教学环节建设

    预磨机在金相检验中是一种常规设备，其中，M-2型预磨机是保有量相对比较多的一种型号（如图1所示）。我们在本科生“金相样品制备实验”实践教学环节中就是配置的这种型号预磨机。其使用、维护的经验，在此作一个总结，供感兴趣的教师参考。
  一、M一2型预磨机的使用
  1．操作规范
  我们实验室购置的是天津生产的“帆船牌”水砂纸，规格是235×275mm;可根据试样磨面的粗糙程度选取相应规格的砂纸组合。在特定耗材的情况下，参考设备的使用说明书，特别是结合我们自己的实践，制定出下面的M-2型预磨机使用操作规范。
    (1)对照样板或预磨机磨盘的大小剪出适当直径、适合使用的圆形砂纸(直径为205mm)。(2)取下挡水盘，打开水源，将磨盘上注满水后，关闭水源。将砂纸放入卡好，盖好挡水盘。挡水盘不要摩擦到磨盘，应该保持lOmm左右的间距，便于冷却水裹挟磨削产物甩出磨盘。(3)接通（打开）电源，磨盘旋转，将砂纸底下的水甩出，大气将砂纸压紧（吸附）在磨盘上。(4)打开水龙头，形成连续不断的水流即可（不宜过大，节约用水）；不要使用设备上的水流控制开关。(5)磨光过程中，将试样磨面均匀地压在
砂纸上，尽量保持试样平稳。样品表面平整，呈现均一方向磨痕时，即可停止本道砂纸的磨光。关闭水源和电源，取出磨盘上的砂纸，打开水源清洗磨盘上的砂粒和磨屑，再更换细一级的砂纸继续磨削。(6)结束使用时，将磨盘中的砂纸取出；然后，甩干盘面积水。不必盖上盖子，这样有利于盘面的干燥；清理周边环境卫生，恢复原状。
    需要说明的是，在许多专业书籍以及M-2型预磨机的产品使用说明书中，介绍预磨机使用的文字都会提到：在磨盘旋转离心力的作用下，将砂纸下的水抛出盘外。这里出现的“离心力”的说法是错误的，应该是离心运动，没有离心力；这是对基本物理概念的错误认识。
    规范操作可以提高效率，同时，安全更需要注意。预磨机的使用确实存在安全问题，不过，绝不会出现所谓的“致伤、致残的可能性”。当然，这需要在实验室的设计、预磨机的使用方面做一些前期工作，即可完全避免。首先，一般情况下，操作人员右手的灵活性高于左手，所以磨盘的转动方向调整为逆时针转动。样品磨光操作时，要求操作人员位于磨盘的右侧；这样，样品在意外失手情况下，试件会向前飞，不会伤及操作人员。另外，预磨机的摆放避免面对面安放，应当贴墙放置；避免试件飞出，伤及对面的操作人员。笔者凭借二十多年的工作经验，认真考虑过这些问题，从未见过一例试件飞出而触及人身的事件发生。当然，根据情况，会保留1～2台顺时针转
动的预磨机，便于左撇子的使用。我们实验室的设备
    2．使用过程中出现的问题
    我们在使用预磨机的过程中，曾出现过一次跑水事故。原因是仅仅关闭了预磨机上的冷却系统开关，忘记关闭与冷却水系统连接的水龙头。这样，市政水压使设备箱体内原有的胶管接口绷开（内部水管的接口部位没有紧固考虑）。这对我们是一个教训，因此在制定操作规程时考虑了这一因素；不允许关闭预磨机上的冷却系统开关，必需使用水龙头的开关。另外，更换了原有易老化胶管，更换成有编织网加强的塑料管，采用口箍的方式紧固（口箍卡紧的面积大，稳固，接口处保护好）。
    M-2型预磨机短期使用过程中，设备各方面运行状况是令人满意的。随着使用时间、频率的增多（我们不仅有教学任务，还有本科生、研究生毕北论文的相关实践环），通常在2年以后，设备的噪音明显加大：同时，磨盘的垂直抖动也在加剧。另外，冷却系统可旋转的接口部位的缝隙漏水现象也不断出现；情况逐年恶化。金相样品制备实验室有10台预磨机，同时开动，室内的噪音震耳欲聋。既影响教师、同学之间的交流，也不利于同学集中精力，很容易疲倦；甚至影响到周围实验室人员的工作。另外，磨盘垂直方向的抖动也影响同学们在实验过程中更好地掌握技术、提高效率。而漏水现象使得台面、地面出现积水，既浪费，也不安全。采取有效的维修措施是实践
教学环节建设必要的考虑。
  二、维修
  1．冷却系统缝隙漏水的解决
  随着使用时间的增长，冷却水系统中原有的密封件老化、磨损失效，在自来水的市政供水压力下，水很容易从接触的缝隙中溢出，既降低了有效的冷却水流量，也造成水的浪费，漏水的部位如图3所示。图3中虚线框出的部位就是容易漏水的地方，其简单的内部结构示意如图4所示。    在密封件1的位置，我们选取合适大小的旧真空密封圈，出水管向下压紧。密封件2的部位，采用常见的桌面胶皮或者粗乳胶管，根据配件尺寸，截取合适尺寸大小的密封垫片，内径略微小于水管的外径，以便配合紧密。这样，部件A和C在紧固过程中，犄有一定弹性的密封件2进一步贴紧出水管，有助于防止渗水。这样，采取简便的形式就解决了问题。我们专门针对漏水问题，制备了专用小工具，方便截取密封胶皮；今后再出现漏水问题，随时即可解决（如图5所示）。 
  2．噪音、抖动的解决
    预磨机中的易损零件包括轴承和三角带。轴承在使用过程中需要定期维护、保养，加油、更换润滑脂；同时，轴承的拆卸、安装需要专门的工具、技术，否则会直接损坏轴承。而预磨机逐步增大的噪音及抖动，是许多部位的轴承长期使用产生磨损造成失衡而形成的。在整个设备的不同部位，一共有8个203、204单心向心球轴承需要更换。而对于三角带（0型1120），根据我们的使用来看，可以正常使用10年以上（学校、科研单位的使用频率）。 同时，原来的轴承是没有封套的类型，需要定期维护，对使用环境的要求也较高。我们在维修中采用新型封套式的电机专用轴承（哈尔滨轴承厂生产）替代，可以免除轴承寿命期间的维护；2种轴承的外观形貌如图6所示。
    3．沉积物的清理
    维修过程中，必需打开设备面板。由于面板与基座固定的螺钉很容易锈死，有的螺钉必须用电钻打掉后才能卸开；所以，平时无法方便清理内部的沉积物。可以利用维修的时机，顺便将长久运行沉积在预磨机内部的金属碎屑进行彻底清理；不用专门进行清理工作。
  三、结束语
  实验的“绿色化”，是高校实验发展的趋势；率先提出这样理念的在化学和生物学科比较多。不过，其他学科也可以吸取其本质，并枳极应用于各专业实践教学过程中。预磨机在使用过程中出现的噪音污染，水、电资源的浪费，通过我们的及时维修尽可能地消除或降低，也应算是在细节方面身体力行践行“绿色化”理念了。(http://www.qiegeji5.com)