Damage induced by a sliding diamond — an approach to hard rock drilling

Summary

Damage Induced by a Sliding Diamond — an Approach to Hard Rock Drilling

Optical methods were used to evaluate the early stages of damage caused by a loaded spherical diamond moving over a smooth surface, as a function of speed, radius, load and lubrication, for several homogeneous materials. New types of cracking patterns and abraded tracks have been observed. The statistical variation from track to track, and even within one track, is so great that quantitative conclusions are not possible at this stage, although some general effects of the variables are noted. Application to hard rock drilling is not straightforward and will probably have to await an evaluation of material removed.

Zusammenfassung

Reibungseffekt eines Diamanten — ein Einblick ins Gesteinsbohren

Untersuchungen mit optischen Methoden wurden unternommen, um die ersten Stufen des Reibungseffektes eines mit Gewichten belasteten und auf glatten Flächen reibenden Diamanten auszuwerten, und zwar als Funktion der Geschwindigkeit, des Durchmessers, der Belastung und des Schmiermittels. Die Versuche wurden mit verschiedenen homogenen Werkstoffen durchgeführt, wobei neue Arten von Rißbildungen beobachtet werden konnten. Die statistische Variation war von Riß zu Riß, aber auch innerhalb eines einzelnen Risses, so groß, daß quantitative Schlußfolgerungen auf dieser Stufe nicht gezogen werden konnten, doch wurden einige allgemeine Auswirkungen der Variablen aufgedeckt. Die Anwendung der Ergebnisse auf das Gesteinsbohren ist noch nicht zwingend möglich und kann wohl erst nach voller Auswertung und Erweiterung der Untersuchungen erreicht werden.

Résumé

Les dégâts produits par un diamant glissant — une approche de la perforation des roches dures

Les premières étapes des dégâts occasionnés par un diamant sphérique et chargé se déplaçant sur une surface lisse, en fonction de la vitesse, du rayon, de la charge et de la lubrification pour plusieurs matières homogènes ont été évaluées par des méthodes optiques. De nouveaux types de réseaux de fissures et de traces d'abrasion ont été observés. La variation statistique, de trace en trace, est si grande que des conclusions quantitatives ne sont pas possibles pour le moment quoique les effets généraux des variables soient notés. L'application à la perforation des roches dures n'est pas aisée et devra probablement attendre une évaluation de la quantité de matière enlevée.