[发明专利]一种可模拟不同滑移率的刀圈试样-岩石对磨试验方法

权利要求书

1.一种可模拟不同滑移率的刀圈试样-岩石对磨试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤0：布置刀圈试样-岩石对磨试验装置，其包括刀圈试样夹持工装；

刀圈试样夹持工装，包括连接座(11)、刀座(12)、刀圈组件(13)、刀轴(14)、制动组件(15)，其中：

连接座(11)下方固接有刀座(12)，刀座(12)为分体式结构，包括上刀座(121)、下刀座(122)；

下刀座(122)下端开设有凹槽；刀圈组件(13)包括刀圈试样(131)、环形夹持垫块(132)；

刀轴(14)周向活动地安装于刀座(12)上；从刀轴(14)的中间向两端依次为刀圈试样(131)、环形夹持垫块(132)、轴承、套筒、端盖；刀圈试样(131)和环形夹持垫块(132)共轴且轴向固定地安装于刀轴(14)上，环形夹持垫块(132)抵靠在刀圈试样(131)的侧面；刀圈试样(131)设置于凹槽内，且刀圈试样(131)的下边缘通过所述凹槽外露于下刀座(122)下端，刀圈试样(131)通过键配合的形式共轴地安装于刀轴(14)上，可随刀轴(14)相对于下刀座(122)周向活动地转动；

制动组件(15)包括导向支撑座(151)、夹板(152)、调节螺杆(153)，其中：

导向支撑座(151)固设与刀座(12)内部；导向支撑座(151)沿刀轴(14)的轴向设置有导向槽(1511)，导向槽(1511)的两端设置有限位凸台(1512)；夹板(152)上固设有夹板凸块(1521)、摩擦盘(1522)，并在夹板(152)上开设有导向孔(1523)、螺纹孔；

一对夹板(152)关于刀圈组件(13)左右对称地布设；夹板(152)通过夹板凸块(1521)设置于导向槽(1511)上；夹板(152)可沿着导向槽(1511)并在限位凸台(1512)之间做轴向滑动；摩擦盘(1522)位于夹板(152)上靠近刀圈试样(131)的一侧；夹板(152)通过导向孔(1523)与刀轴(14)构成间隙配合；调节螺杆(153)上开设有旋向相反的两段外螺纹；

当旋动调节螺杆(153)时，与调节螺杆(153)构成螺纹传动配合的两块夹板(152)同时靠近或同时远离刀圈组件(13)；

旋动调节螺杆(153)，使得摩擦盘(1522)与刀圈组件(13)接触并抵紧，调节螺杆(153)持续施加预紧力f；

步骤1：开展刀圈试样-岩石对磨预实验，拟合获得不同滑移率K与调节螺杆(153)的预紧力f的函数关系式：

步骤2：根据步骤1所获滑移率K与调节螺杆(153)预紧力f的函数关系式，通过合理向调节螺杆(153)施加给定的预紧力f₀，以保证刀圈试样-岩石对磨试验时刀圈组件(13)的滑移率为给定值K₀：开展给定滑移率K₀下的刀圈试样-岩石对磨试验；

步骤3：试验结果分析；

在步骤1中，包括如下分步：

分步1-1：向调节螺杆(153)施加不同的扭矩T，以确保相应施加不同的预紧力f；

扭矩T与预紧力f近似满足下式：

f＝T/(0.2d) (1)

式中，d为调节螺杆(153)的螺纹公称直径；

分步1-2：根据式(1)，开展给定预紧力f₀下的刀圈试样-岩石对磨预实验，采用式(2)计算获得给定滑移率K₀：

K₀＝ω₁/ω₀ (2)

式中，ω₁为刀圈试样(131)的实测角速度；ω₀为刀圈试样(131)的理论角速度；

分步1-3：重复执行分步1-2，获得不同预紧力f下的滑移率K，进一步拟合获得不同滑移率f与K的函数关系式。

2.根据权利要求1所述的一种可模拟不同滑移率的刀圈试样-岩石对磨试验方法，其特征在于，在分步1-2中，刀圈试样(131)的实测角速度ω₁采用高速摄像仪观测获得。

3.根据权利要求2所述的一种可模拟不同滑移率的刀圈试样-岩石对磨试验方法，其特征在于，分步1-2中，在刀圈试样的一侧沿其周向边缘粘贴有长短相间且均布的刻度线。