基于滚刀Cerchar磨蚀性指数的滚刀磨损量预测方法

为探究正常磨损机制下的滚刀磨损特性及对滚刀磨损量进行预测,根据盘形滚刀实际几何尺寸制作了比例为1∶10的缩尺滚刀,使用SP3-I滚刀复合磨蚀实验平台开展6种硬度刀具的滚刀旋转磨蚀试验,分析滚刀硬度对滚刀磨损量的影响规律。利用ATA-IGG I类岩石磨蚀伺服实验仪器进行不同硬度滚刀的Cerchar磨蚀试验,引入滚刀Cerchar磨蚀性指数,通过滚刀Cerchar磨蚀试验测得滚刀CAI(cerchar abrasivity index)值,基于滚刀CAI值提出了基于滚刀Cerchar磨蚀性指数的滚刀磨损量预测方法。结果表明:不同硬度滚刀在同种岩石条件下,其滚刀磨损量随着滚刀硬度增大呈现出先减小后增大的趋势,对于同一种岩石类型,存在一个最佳的刀具硬度区间,使用该硬度范围的滚刀可以提高施工效率;依据滚刀CAI值及其滚刀千米磨损量之间的拟合曲线,得出当前工况下花岗岩、砂岩、玄武岩中的滚刀磨损量计算公式,选取单一滚刀在花岗岩中进行旋转磨蚀试验,通过验证对比,该预测方法得出的预测磨损量与实际磨损量的平均误差在10%以内。