固相颗粒冲蚀性测量装置及所测岩粉冲蚀指标.pdf

Vo1．20 5 熏2O寿第 5期 十由确硅蕈伍学报 i0a9卑 10片 J．CENT．．sbt： {IN ．MIN．MF．TA~．1 ●、L 【． 19B9 固相 颗 粒 冲 蚀 性 测 量 装 置 及 所 测 岩 粉 冲 蚀 指 标 慢 湘 纯 高 森 (地 质 熏) 摘 要 本文介绍一种六方筒式 固相颗粒冲蚀性测量装置，分析 了其工作原理和冲蚀机 理．对蓑置的工作参数——颗粒粒径、颗粒采度、颗粒冲击速度等一一进行 了试验 和结果分析．在此基础上，确 定 了测量颗粒冲蚀性 的标准规程 ，井甩此规程测量多 种岩石颗枉的冲蚀磨损 性能．整个工作表 明：这种冲蚀性测定装置体小轻便．操 作 方便，测量误差小，重复性能好，能区分不同岩石颗粒 的冲蚀性能．根据 需要 ，还 谎 改变规程和测试材料 ，测量不同条件下颗粒冲蚀性能和材料的耐唐性能． 美键词：冲刷磨损}岩石{颗粒，测试装置 分类号：TH873．6jP834．3 某些工程施工是在含固相颗粒的液体中进行的，这种位于液体中的固相颗粒对机械部件 或工具造成的磨损是不可忽视的，它 影 响 机 械和工具的工作寿命和效率 ，对此 ，应予减轻 或消除．有时，这种磨损又对工作有利 ，例如在钻探施工中，孕镶金刚石钻头在孔底就离不 开岩粉颗粒对钻头胎体的冲蚀和研磨 ，它使金刚石切削刃及时从包镶胎体中出露 ，保证钻进 过程正常进行．无论是要减小颗粒的冲蚀性磨损，还是要利用这种磨损 ，都需要对液体中固 相颗粒的冲蚀蛙作定量测定和分析，为此 ，开展了固相颗粒冲蚀性磨损 (简称冲蚀性)的研 究，设计了一种便于操作和推广的简易沏1罱装罱，对有关概4试参数的影响和几种岩粉颗柱的 冲蚀性测量结果进行了分析． 1 颗粒冲蚀性测量装置及工作原理 固相颗粒冲蚀性测量装置见图 l，它由六方简、lf}片‘、叶片辅、试片和 筒 盖 等 部件组 成．叶片装于叶片轴上，轴带动叶片回转，简内含固帽 柱的浆液，在叶片的搅动下， 珂 195S年8月 1日啦剜初韩 十甸赫灌寥佐学报 l。8。l0月 冲击磨损靠在筒壁 的六片试片．以一段 {试 约失重 ( 佳：rag)作 为 颗粒冲蚀链指 标 ．采用六方形 的筒疃可强化颊托对试 片。 的冲蚀作甩 ， 约测试时间． 测试步骤：先将六方筒置于小型台钻 底鹰 ，装好试片 ，按一定比例倒A 固榴 啊粒称 t，放人叶片轴 ．盖 二【简盖 ，用螺 栓固紧，然焉甩台钻 的钻卡夹紧叶片轴的 Ii}，将 轴捏离简底 ，调垫在适 懂置 ， fi动价钻 ： ．隔一段耐 间 关机 ，打开 筒盖，取 试片，将其洗净，晾干 e或烘 干) ，放到天平上称重 ，算 出试片测试 中 损失 的重 量 (rag) ，就 得到颗粒冲蚀丝 囤 1 颗粒 ；十忙性测量 装置 指标． Fig．1 The solid erosivewear tester 固相颗粒冲蚀机理分析：固相预粒在 旋转轴和叶片的带动下 ，一方面随叶片一起旋转 ，另一方面受离心力作用，沿 叶 片 向 外 动 ，最终脱离叶片，I三一【定的线速度和角度油击贴于六方筒壁上的试片，颢粒的冲击速絮与 叶片的回转速度成正比，颗粒的冲击角度与叶片回转瞬时与试片的交角有关 ，当叶片向着某 试片转动时，带来的冲蚀颗粒冲击角大 ，而离开该试片时，颗粒冲蚀角逐渐变小 ，最后近似 贴着试片刮擦而 过．因此 ，试片实际上受到颗粒的冲击和刮擦两种磨损作用．试 片 村 料 不 同，被磨损的主要机理也不一样 ．当试 片材料均质，较转时 (如紫铜)，材料损失以颗粒冲 击造成表面发生朔眭