[发明专利]一种岩石耐磨性测试试验装置及测试方法

权利要求书

1.一种岩石耐磨性测试试验装置，其特征在于，包括试验架，所述试验架上从上到下依次设置的第一承载板(9)、第二承载板(15)和第三承载板(16)，所述第一承载板(9)上设置有载荷桶(4)，所述载荷桶(4)的下端设置有竖直的钢针套筒(5)，所述钢针套筒(5)与载荷桶(4)连通，所述钢针套筒(5)内设置有钢针(8)；所述载荷桶(4)内设置有载荷装置，所述第二承载板(15)上设置有待测岩石的固定装置，所述固定装置放置在电动伸缩滑台(10)的滑台(11)上，所述电动伸缩滑台(10)安装在第二承载板(15)上；

所述固定装置的下端固定在垂直位移升降机(14)的升降杆(13)上，所述升降杆(13)贯穿滑台(11)，且升降杆(13)与滑台(11)活动连接；所述垂直位移升降机(14)固定在滑动机构上，所述滑动机构固定在第三承载板(16)上；所述垂直位移升降机(14)和电动伸缩滑台(10)均与控制器(1)电连接。

2.根据权利要求1所述的岩石耐磨性测试试验装置，其特征在于，所述载荷装置为圆柱形的重锤(3)，所述重锤(3)的下端为水平面，所述重锤(3)的上端设置有把手(2)，所述重锤(3)放入载荷桶(4)内，且载荷桶(4)的内表面和重锤(3)的外表面均光滑，所述重锤(3)与载荷桶(4)的间隙配合。

3.根据权利要求1所述的岩石耐磨性测试试验装置，其特征在于，所述钢针套筒(5)与钢针(8)间隙配合，所述钢针套筒(5)的下端设置有四颗固定钢针(8)的固定螺钉(7)，所述固定螺钉(7)与钢针套筒(5)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的岩石耐磨性测试试验装置，其特征在于，所述钢针套筒(5)上设置有朝向固定装置的运动捕捉相机(19)，所述第二承载板(15)上设置有朝向固定装置的防抖云台摄像机(6)，所述运动捕捉相机(19)和防抖云台摄像机(6)均与控制器(1)电连接。

5.根据权利要求1所述的岩石耐磨性测试试验装置，其特征在于，所述滑动机构为滑轨(17)，所述滑轨(17)固定在第二承载板(15)上，所述滑轨(17)上设置有滑块(18)，所述垂直位移升降机(14)固定在滑块(18)上。

6.根据权利要求1所述的岩石耐磨性测试试验装置，其特征在于，所述固定装置为四爪卡盘(12)。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述的岩石耐磨性测试试验装置测试岩石耐磨性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：取若干根钢针(8)进行分组，每组至少包含两根钢针(8)，对若干根钢针(8)进行编号，并且同一组的钢针(8)编同相同，则各组钢针(8)的编号为1，2，3，···，n，将每组钢针(8)分别放入不同的岩样编号带中，每组钢针(8)与岩样的编号对应；

S2：取其中一个编号带中的钢针(8)，采用奥林巴斯多功能显微镜对每根钢针(8)的针尖直径进行测量，并记录每根钢针(8)对应的针尖直径H₁、H₂、···、H_a，a为每组钢针(8)内的钢针(8)数量，奥林巴斯多功能显微镜调成100倍焦距，直径的精度为0.00001mm；

S3：将此编号带中的岩样固定在四爪卡盘(12)上；

S4：将其中一根钢针(8)放入钢针套筒(5)中，调节垂直位移升降机(14)使岩样与钢针(8)接触；

S4：启动电动伸缩滑台(10)移动岩样，使该钢针(8)在岩样上滑动一定距离S₁；

S5：驱动垂直位移升降机(14)下降，取下钢针(8)，采用奥林巴斯多功能显微镜测量此时针尖直径h_a；

S6：调整岩样的角度，更换编号带中其余的钢针(8)，重复步骤S4-S5，直到得到该编号带中所有钢针(8)的针尖直径h₁、h₂、···、h_a；

S7：计算每根钢针(8)的针尖的磨损值；H₁-h₁、H₂-h₂、···、H_a-h_a；

S8：计算该岩石的耐磨性指数CAI：

S9：重复步骤S2-S8，测试出其余待测岩样的耐磨性指数。