GB 13813-1992; 煤矿用金属材料摩擦火花安全性试验方法和判定规则.pdf

中华人民共和国国家标准
煤矿用金属材料摩擦火花安全
性试验方法和判定规则
GB13813-92
Testing method and judging rule of safety to
friction spark of metallic material for coal mine
1主题内容与置用范
本标准规定了煤矿用金属材料摩擦火花安全性的高速冲击、自由落锤冲击和旋转摩擦三种试验方
法及试验条件、试验步骤和判定规则
本标准适用于煤矿井下用轻合金、铜、铜合金、锌合金、钢等材料的摩擦火花安全性试验。
2引用标准
GB700碳素结构钢
GB1591低合金结构钢
术语
3.1轻合金 light alloy
以密度小于4.5g/cm3的铝、镁、钛等轻金属为基的合金的总称
3.2撞击凸缘 impact flange
旋转试件上产生碰撞的凸缘。
3.3旋转摩撩速度 friction velocity in rotation
单位时间内,旋转试件外缘滑过固定试件的圆弧长度。
3.4旋转撞击次数 impact number of times in rotation
旋转试件与固定试件相互撞击摩擦的次数。对无撞击凸缘,旋转试件与固定试件相互连续摩擦时,
按毎滑动0.5m弧长作为一次撞击。
4试验材料
4.1试验用可燃性气体
a.甲烷空气混合气体:甲烷浓度6.3%~7.0%(体积比)
b.甲烷富氧空气混合气体:甲烷浓度6.3%~7.0%(体积比),氧气浓度24.5%~25.5%(体积
比
4.2试验钢板
试验钢板的材质、硬度及表面粗糙度应符合下列要求:
a。材质应符合GB700规定的A3钢或GB1591规定的16Mn钢的要求
b.A3钢板的硬度HB为102~124,16Mn钢的硬度HIB为140~160
c.表面粗糙度R。不小于25m
国家技术监督局1992-11-14批准
1993-08-01实施
GB13813-92
所有钢试件应在室外放置42d以上,使之在自然条件下生锈。
5试验仪
试验仪器应符合表1的规定
表1
序名
仪器名称
量范
精度
时甸测定仪
0~-999999
士1个时标单位
甲烷测定仪
(0~10)%CH4
土1,5%
氧气河定仪
(0~30)%02
士2%
干湿温度计
26+51C
0,2℃
5
转速表
50~11999r/min
土1r/min
6
压力计
1~100N
士0.5N
6试验方法
6.1高速冲击试验
6.1.1原理
在高速冲击试验装置上试验给定的一对材料时,用改变弹丸冲击速度的方法来模拟摩擦火花发生
的过程
6.1.2试验装登
装置如图1所示。试验装置爆炸容积为0-5m3
?≠
图1高速冲击试验装置示意图
ー-空气压缩机2一弹丸发射装置3-工作台4一挡风器;5一试验弹丸;6一试验板
7一爆炸;8一倾斜支承架:9一风扇:10-火焰邀出口
6.1.3试件
弹丸和试验板(尺寸:300mmx300mm×6mm)由受试的配对材料制成。弹丸形状和尺寸,如
图2a、b所示
GB13813-92
其象
6.3×45°其余
y
/2
+
品N
9±0.J
12~
70.05
td
a合金材料
b、铜合金、锌合金、钢等材料
图2弹丸示意图
6.1.4试验步骤
试验时,在高速冲击试验装置的爆炸中充入试验气体;试验弹丸的冲击速度应等于实际工况条件
下可能发生危险的最大值。用选定的冲击速度发射试验弹丸,弹丸射击到爆炸槽中与水平面成一定倾角
的试验板上,每射击1次试验板向左或向右移动一定距离,弹着点不应重合,共进行40次冲击试验,以
引燃试验气体次数来评定受试材料摩攥擦火花安全性是否合格。
6.-2自由落锤冲击试验
6.2.1原理
在自由落锤试验装置上试验一对给定的材料时,用改变落锤质量和撞击试件的运动速度的方法来
模拟摩擦火花发生的过程。
6.2.2试验装置
装置如图3所示。试验装置爆炸容积为1m3。
GB13813-92
图3自由落锤冲击试验装置示意图
1一桁架2一式起重机3一重锤释放机构;4一重堤升装
5一小车:6一量锤和试件;7~倾斜支承台;:8一风扇;9一试验板
10一火焰逸出ロ11-爆炸槽12一重锤小车
6.2.3重锤和试件
a,重锤:由钢棒制成,圆柱两端装两保护铜环,质量为10,20,30,40,50,60kg6种,重锤质量根据
具体情况可增减,形状如图4所示。
图4重锤
1~-重锤;2-铜环;3一螺栓;4一试件
GB13813-92
b.试件
试件和试验板(尺寸:500mm×230mm×8mm)由受试的配对材料制成。试件的形状和尺寸,如
图5所示。
40
图5试件
6.2.4试验步骤
试验时,在自由落锤冲击试验装置的爆炸槽中充入试验气体;选定的落锤质量和落下高度应相对应
于实际工况条件下发生的最危险值。将选用的重锤用提升装置提到要求的高度,重锤释放机构动作,使
装有冲击试件的重语自由落下,冲击在爆炸槽中与水平面成一定倾角的试验板上,每冲击1次试验板向
左或向右移动一定距离,冲击点不应重合,共进行32次试验,以引燃试验气体次数来评定受试材料摩擦
火花安全性是否合格
3旋转摩擦试验
6.3.1原理
在旋转摩撩试验装置上试验给定的一对材料时,用改变试件相对摩擦速度和机械压紧力的方法来
模拟摩擦火花发生的过程
6.3-2试验装置
装置如图6所示。试验装置爆炸容积为1m
图6旋转摩擦试验装置示意图
1-火焰逸出口;2一爆炸;3…一軍锤加载机构;4--固定试件;5一旋转试件
6旋转圆盘;7一主轴;8一转速转矩传感器;9一电动机