На головну

Твердість мінералів і гірських порід

  1. Анізотропія меж міцності при розтягуванні гірських порід Донбасу
  2. Б 35.1 Твердість металу і мікротвердість поверхневого шару. методи визначення
  3. Бівачне спорядження в гірських походах 1-2 к.с. Правила роботи з примусом і газовим пальником.
  4. Квиток №11. Головні типи метаморфічних порід.
  5. Квиток №3. Класифікація мінералів. Мінеральні парагенезиси.
  6. Квиток №4. Фізичні властивості мінералів.
  7. Квиток №46. Фактори метаморфізму. Характер зміни гірських порід при метаморфізмі. Літостатіческім і спрямоване тиск - структури метаморфічних порід.

Твердість - опірність гірської породи руйнуванню (освіта лунки руйнування) або пластичної деформації при впровадженні в неї іншого, більш твердого, ніж гірська порода, тіла, яке характеризується певною формою торця і його розмірами.

Таким чином, опірність гірської породи впровадженню твердого тіла - індентора або різця визначається не тільки властивостями міцності гірської породи, а й індивідуальними характеристиками індентором або різців бурового інструменту, а акт впровадження індентора характеризується або об'ємним руйнуванням з утворенням лунки руйнування, або вдавленням індентора в пластично деформується породу.

Механічна швидкість буріння найбільш точно оцінюється твердістю гірських порід. За даними Витри, коефіцієнт кореляції твердості і механічної швидкості буріння становить 0,72.

Поняття твердості вперше було введено в мінералогії. У 1811 р Ф. Моос склав шкалу відносної твердості, в яку було включено десять мінералів, прийнятих в якості еталону: тальк, гіпс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд і алмаз.

Твердість тальку прийнята умовно за одиницю, а твердість алмазу умовно дорівнює десяти. Твердішим є той мінерал, який здатний залишити подряпину на поверхні іншого, більш м'якого мінералу.

Більш суворе наукове обгрунтування твердості дано Г. Герцем. За міру твердості Г. Герц прийняв питомий тиск при досягненні граничного стану матеріалу.

В даний час, наприклад, в машинобудуванні поширені методи вимірювання твердості вдавленням в поверхню випробовуваного тіла більш твердого индентора до отримання пластичного відбитка. Відомі методи Брінелля, Віккерса, Роквелла, Шора.

u Бринелля(Бринелля Ю. А. - шведський інженер) метод - Спосіб визначення твердості матеріалів втискуванням в випробовувану поверхню сталевої кульки при заданому навантаженні. Число твердості по Брінеллю - HB - відношення навантаження (в Н) до площі (в мм2) Поверхні відбитка.

u Віккерса (По назв. Концерну «Віккерс») метод - Спосіб визначення твердості матеріалу втискуванням в поверхню зразка алмазного індентора (индентор Кнупа) в формі піраміди з двогранним кутом, рівним 136?, При вершині. Твердість по Віккерсу HV - відношення навантаження на индентор до площі пірамідальної поверхні відбитка.

u Роквелла (Роквелл С. П. - американський металург) метод - Спосіб визначення твердості матеріалів (металів, наприклад, матриць алмазних коронок) вдавленням в випробовувану поверхню алмазного індентора з кутом при вершині 120? або сталевої кульки. За твердість по Роквеллу (HRc) прийнята умовна величина, відповідна осьовому переміщенню індентора на 0,002 мм. Твердість визначається на приладі - твердомере.

u Шора(Шор А. - американський промисловець) метод - Спосіб визначення твердості і пружності матеріалів по висоті відскоку легкого ударника, що падає на поверхню випробовуваного тіла з певної висоти. Твердість оцінюється в умовних одиницях, пропорційних висоті відскоку бойка.

Для вимірювання твердості мінералів і твердих штучних матеріалів використовують метод Віккерса на приладах ПМТ-3.

Для визначення твердості гірських порід відомі методи стирання гірської породи і метод різання гірської породи абразивним диском[39].

Метод стирання полягає в наступному: до циліндра, поверхня якого вкрита абразивної шкіркою, притискається з постійним навантаженням зразок породи. При обертанні циліндра з постійною окружною швидкістю відбувається стирання зразка.

Показник твердості визначається за формулою

де S - Площа стирання зразка, м2;

q - Питома вага породи, кг / м3;

М1, М2 - Маса зразка до і після стирання, кг.

Метод визначення твердості різанням розроблений для оперативного визначення твердості і здійснюється на приладі ОТ-Витри. Різання керна проводиться при постійному навантаженні на диск по утворюючим керна кілька разів, після чого обчислюють середнє значення глибини різу, яка обернено пропорційно до твердості гірських порід, певної при вдавливании в породу индентора, що дозволяє співвіднести глибину різу з твердістю породи.



Руйнування гірської породи ударом при несиметричному навантаженні индентора | Метод визначення твердості при вдавливании в гірську породу плоского циліндричного індентора.

Основні параметри процесу руйнування гірських порід | Вплив форми впроваджуваного индентора на процеси деформування і руйнування гірської породи | Руйнування гірської породи при вдавливании плоского циліндричного індентора | Руйнування гірської породи при вдавливании индентора сферичної форми | І клиновидного індентором | Вплив дотичного навантаження на напружений стан гірської породи при осьовому впровадженні індентора | На процес руйнування гірських порід | Особливості руйнування індентора анізотропних гірських порід | Основні принципи і закономірності динамічного руйнування гірських порід | Механізм і енергоємність руйнування гірських порід при динамічному навантаженні |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати