岩石研磨性测试装置的研制.pdf

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1、液压气动与密．'td-／2016年第02期doi：10．3969~．issn．1008-0813．2016．02．005岩石研磨性测试装置的研制赵希春，孟虎，刘振东，朱江全，宿连军，田雨，关晓光(山东中石大石仪科技有限公司，山东东营257061)摘要：该文介绍了岩石研磨性的测试原理及计算公式，给出了该测试装置的主要性能参数、工作流程和结构组成，并详细阐述了利用各种钻头、研磨环测试岩石研磨性的过程，并对数据采集控制系统的操作方法进行了说明。试验结果表明，该仪器重复性好，操作简便、安全，能够快速准确地测量不同钻头、不同硬度的钻头、研磨

2、环的研磨温度、磨损速度、摩擦功率、摩擦系数等数据，测量成本低。关键词：岩石研磨性；研磨棒；研磨环；研磨温度；摩擦力矩中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1008—0813(2016)02—0012—04DevelopmentoftheRockAbrasivenessTestDeviceZHAOXi—chun，MENGHu,LIUZhen—dong,ZHUJiang-quan，SULian-jun，TIANYu，GUANXiao-guang(ShandongZhongshiDashiyiScienceandTechnolo

3、gyCo．，Ltd．，Dongying257061，China)Abstract：Thispaperintroducesprincipleandformulaeofrocks’grindingcapacitytest，andelaboratesmainpartsofthedevice．Mainper—formanceparametersandworkflowarealsolisted．Itelaboratesgrindingcapacitytestsbyusingvariousdrillingbits，orgrindingring

4、s．Testresultsshowtheinstrumenthasagoodrepeatability,anditissimpleandsafetouse．Itcanquicklyandaccuratelygetmanyparameterssuchasgrindingtemperature，wearrate，frictionpowerandfrictioncoeficientwhenvariousbits，differenthardnessofbits，andgrindingringsareusedinthetests，andit

5、sstructureissimpleandthetestingcostislow．Keywords：rockabrasiveness；grindingrod；grindingring；grindingtemperature；frictiontorque0引言／=(3)岩石的研磨性是岩石机械物理参数之一，岩石研式中摩擦力矩，kgf·m，由扭矩传感器测量；磨性越大，磨损钻头的能力越强。研究岩石的研磨性n——金属环转数，r／min，由转速传感器测定；对钻头材料选用以及设计等有着重要意义。国内有关金属环的直径，mill；研磨性试验的仪器通

6、常只能针对一种钻头进行研究，6——金属环的厚度，mm；并且关注的参数不够全面。我们设计的岩石研磨性测△金属环在一定压力、转速、给进速度和纯试装置不仅能对钻头进行研磨性测试测试，也可以对实验时间前后的质量之差，g；研磨环等进行测试，并且记录了研磨温度等重要参数，p——金属环的密度，g]cm．由材料手册查出；对研磨材料的选取具有指导意义⋯。△￡——纯磨损实验时间，h，由秒表记录；1实验原理施加在金属环上的载荷，kN。PDC复合片看成脆性体，磨损体积AV与摩擦功A由于磨损是指当能量消耗等于摩擦力所做的功的关系为AV=MA，其中表示磨损强

7、度1。摩擦功A又时，微粒从固体表面分离，从而使固体质量减少的一种可以表示为Af=I-cPL在时间内移动的摩擦路程为现象。而摩擦规程决定于单位压力、相对移动速度、加L=(2"rrRN+v)At(4)载特性及作用频率等。因此，在研究岩石研磨性时，摩因此有，擦规程可以运用综合指标——单位摩擦功率Na来表△=MtzP(2crRN+v)At(5)示，见式(1)。而磨损速度a和破岩工具与岩石之间的式中P-—作用在PDC齿上的正压力，kN；摩擦系数f可分别由式(2)和(3)求得。——切削齿中心旋转半径，m；N=1．02(W／mm)(1)‘叮T。

8、D‘br一岩样水平移动速度，m／h；A／1a=——(mIn／h)(2)——为切削时间，h；，t一摩擦系数；收稿日期：2015—12—11△——时问内PDC齿的体积磨损量，mm。作者简介：赵希春(1976一)，男，山东阳信人，工程师，学士，现从事石油