磨蝕指數(shù)

米庫(kù)姆轉(zhuǎn)鼓又叫焦炭機(jī)械強(qiáng)度測(cè)定轉(zhuǎn)鼓機(jī)，是用于測(cè)定焦炭機(jī)械強(qiáng)度（M40、M25、M10）、焦炭試樣的專用設(shè)備。按量放入鼓內(nèi)，測(cè)試時(shí)轉(zhuǎn)鼓按要求不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，使焦炭與鼓壁和焦炭之間相互產(chǎn)生撞擊，磨擦作用，使焦炭沿裂紋破裂以及表面被磨損，達(dá)到測(cè)定抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度。

轉(zhuǎn)鼓主要由機(jī)架、滾筒、減速系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、計(jì)數(shù)裝置等組成。

機(jī)架由型鋼焊接而成，主要起到支撐作用，所有部件均安裝在機(jī)架上。

滾筒是該設(shè)備的主要部件，它由鋼板卷制而成，通過(guò)兩端支撐半軸、軸承、軸承座安放于支架上，形成一個(gè)自由回轉(zhuǎn)的一個(gè)筒體。筒體上開有可以敞開、鎖閉密封的料口，筒內(nèi)焊有撥料鋼板筋，焦炭放入滾筒內(nèi)后轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，焦炭隨之滾動(dòng)，在鋼板筋的作用下，被拋下自碰破碎。達(dá)到預(yù)置數(shù)后，滾筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)，物料從料口卸出，完成一個(gè)設(shè)定試驗(yàn)周期。

減速系統(tǒng)：由電機(jī)、聯(lián)軸器、蝸輪減速機(jī)等組成，起到帶動(dòng)滾筒以合適的恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。蝸輪減速機(jī)并有自鎖功能。減速系統(tǒng)還配有手動(dòng)調(diào)整裝置，便于卸料和調(diào)整計(jì)數(shù)裝置的感應(yīng)開關(guān)。

卸料裝置：有滾筒卸料口、活絡(luò)支撐架、卸料板等組成。轉(zhuǎn)鼓達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)數(shù)停止后，進(jìn)入卸料工作。因蝸輪減速機(jī)有自鎖功能，需人工攪動(dòng)裝在減速機(jī)輸入軸上的搖把，使活絡(luò)支撐架對(duì)準(zhǔn)料口上的卡座，然后松動(dòng)壓緊螺栓，掀開料口蓋板，進(jìn)行卸料工作。

計(jì)數(shù)裝置：主要起到預(yù)置轉(zhuǎn)數(shù)、數(shù)字顯示轉(zhuǎn)數(shù)、自動(dòng)停機(jī)的作用。

在神東補(bǔ)連塔煤礦斜井全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)（TBM）掘進(jìn)段不同埋深圍巖進(jìn)行了巖石成分分析和磨蝕性試驗(yàn)，采用線激光超高速輪廓掃描儀對(duì)磨蝕性試驗(yàn)的巖石劃痕進(jìn)行三維掃描分析，并基于磨蝕性試驗(yàn)結(jié)果，分析了巖石磨蝕指數(shù)CAI與TBM刀具磨損的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：CAI與等效石英含量相關(guān)性最強(qiáng)，等效石英含量越大，CAI越大，劃痕深度變小，成層狀細(xì)砂巖的裂紋延伸擴(kuò)展最明顯;鋼針劃過(guò)粉砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖展現(xiàn)3種不同破壞方式，分別為細(xì)顆粒磨蝕、粗顆粒磨蝕、傾斜磨蝕;刀具磨損與巖石CAI值呈一定相關(guān)性，CAI值越大，鋼針磨蝕越大，刀具磨損也越大，刀具磨損與鋼針劃過(guò)巖石的磨損破壞形式具有一致性。實(shí)際工程中可根據(jù)鋼針磨損形式預(yù)測(cè)刀具磨損，改進(jìn)刀刃形式，減少刀具消耗，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。 2100433B

當(dāng)固體燃料在試驗(yàn)滾筒中旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)試出的固體燃料的粒度減小及磨蝕程度。

巖石的磨蝕作用，包含有兩種不同的機(jī)理，一種是類似于銼刀銼金屬的作用，稱之擦蝕，其特征是被磨蝕物體的硬度小于磨蝕物體，而后者表面又必須是粗糙的，它在前者的表面上翹削下碎屑末。另一種作用是類似于硯臺(tái)受墨的研磨，久而久之也要被磨蝕，稱之磨損。對(duì)于鋼制工具而言，除了含有石英顆粒的巖石以外，巖石的磨蝕作用主要是以磨損的形式進(jìn)行的。對(duì)于硬質(zhì)合金制的工具而言，更是以磨損為主了。不過(guò)實(shí)際上擦蝕和磨損種機(jī)理是難以截然區(qū)別開的，經(jīng)常伴隨出現(xiàn)，所以我們?cè)谥形纳嫌眯g(shù)語(yǔ)“磨蝕性”統(tǒng)稱之。

磨蝕過(guò)程是一個(gè)綜合的作用，至少包括下列五種作用；

1. 由于接觸面并非絕對(duì)平整，真實(shí)的接觸面只有外觀面積的百分之一到萬(wàn)分之一。局部的真實(shí)接觸壓力很大，當(dāng)它超過(guò)了彈性限度時(shí)便被壓堆而磨損；

2. 由于兩物體緊密接觸，若其相互間的分子間的引力勝過(guò)自身分子間的引力，那么兩物體相對(duì)移動(dòng)時(shí)，便把表面的分子層“粘”了下來(lái)。尤其當(dāng)物體在結(jié)構(gòu)上存在缺陷時(shí)，這種作用更易發(fā)生；

3. 由于物體表面參差不齊，產(chǎn)生機(jī)械的嚙合作用，相對(duì)移動(dòng)時(shí)，便產(chǎn)生磨損。表面雖平整，但軟硬不均，也將會(huì)產(chǎn)生嚙合而磨損的作用；

4. 嚙合作用不大，相對(duì)位移時(shí)雖然不足以使其磨損，但在反復(fù)微小的撞擊作用之下，表面便因疲勞而損壞；

5. 由于局部凸起接觸，摩擦?xí)r產(chǎn)生大量熱能，使溫度升高到塑性變形乃至熔化。

一般說(shuō)來(lái)，上述作用3在工具磨蝕時(shí)是主要的作用，尤其是在擦蝕作用下更為重要，其他1、2、4三種作用在磨損作用下有著更多的意義。作用5，對(duì)于硬質(zhì)合金工具的磨蝕作用有重要意義。

從史萊涅爾和巴隆對(duì)一系列巖石磨蝕性測(cè)定的結(jié)果，可得出下述巖石結(jié)構(gòu)組成對(duì)鋼質(zhì)材料磨蝕性的一般關(guān)系。

• 巖石具有硬的礦物組成時(shí)，磨蝕性增大。

• 對(duì)于巖漿巖和礦物而言，磨蝕系數(shù)ω大體上與其組成的礦物微痕硬度成正比例。

• 由軟硬不同的幾種礦物組成的巖石，其磨蝕性比單一礦物組成的巖石為大。

• 結(jié)晶體的礦物比其非晶態(tài)的磨蝕性為大。

• 沉積巖的磨蝕性系數(shù)幾乎和它的石英含量成正比例。按照史氏觀點(diǎn)，對(duì)于砂巖來(lái)說(shuō)，巖石的磨蝕性和其侵入硬度成反比。巖石的侵入硬度反映了巖石的堅(jiān)固性，而不是巖石的顆粒硬度。但據(jù)另外一些研究者的意見，含石英量相等的巖石，堅(jiān)固的磨蝕性要大。而含石英多的砂巖，堅(jiān)固性可能小于含石英多的。

無(wú)論是砂巖或巖漿巖，顆粒越細(xì)磨蝕性越弱。這是因?yàn)榧?xì)粒構(gòu)造的巖石表面較平整，接觸點(diǎn)的真實(shí)應(yīng)力較小。同時(shí)，物體的赫芝硬度隨著壓頭的曲率半徑減小將直線地增大。因此其磨蝕性也就削弱了。

砂巖的顆粒大小及其膠結(jié)物的強(qiáng)度對(duì)其磨蝕性影響很大，對(duì)于鋼制工具來(lái)說(shuō)，巖石顆粒由石英或長(zhǎng)石組成，對(duì)磨蝕性的影響退居第二位。常常是花崗砂巖或長(zhǎng)石砂巖，只要其粒度及侵入硬度跟石英砂巖相當(dāng)，其磨蝕性也就差不多。但是對(duì)硬質(zhì)合金的磨蝕，石英顆粒和長(zhǎng)石顆粒大概是會(huì)不一樣的。

巖石的磨蝕性，在很大程度上還取決于摩擦面的粗糙程度。如在正長(zhǎng)石、石英和黃玉的晶面（或解理面）上摩擦，巴氏磨蝕性指標(biāo)a值各為27.3、21.3和19.0，即反比例于硬度；而在其自然斷口上摩擦，相當(dāng)?shù)腶值卻各為31.1、35.4和46.2，即說(shuō)明只有在粗糙面上的磨蝕性才和硬度成正比。據(jù)此，巴氏采取了自然斷口作為測(cè)定其磨蝕性的標(biāo)準(zhǔn)條件。

從以上介紹可知，對(duì)于沉積巖，影響其磨蝕性的因素莫過(guò)于石英的含量、顆粒大小以及巖石的堅(jiān)固性了。 2100433B

磨蝕是指風(fēng)力、流水、波浪和冰川等所攜碎屑物對(duì)基巖進(jìn)行的機(jī)械磨損。亦即侵蝕或刻蝕輔之以對(duì)巖石的擦劃（scratching）和沖蝕（scouring）。象用砂紙將巖石打磨過(guò)一樣，給留下平滑、光溜的表面。磨損也表示碎屑物自身在搬運(yùn)過(guò)程中的磨損，并因而變得越來(lái)越小。

磨蝕的第二種定義如下：

材料在腐蝕和磨耗的綜合作用下所產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象，也稱磨耗腐蝕（erosioncorrosion）。磨耗是流體運(yùn)動(dòng)等機(jī)械作用的結(jié)果，流動(dòng)的液體或氣體不斷沖惻材料表面，不僅直接磨耗材料，而且破壞材料表面的保護(hù)膜，使新鮮的材料表面不斷與腐蝕性流體接觸，而加速了腐蝕作用。當(dāng)流體中含有固體粒子時(shí)磨蝕更為嚴(yán)重。在水力發(fā)電機(jī)的翼輪、船舶的推進(jìn)器、水管彎曲處最為常見 。