Experimental and modeling study of abrasive wear of tungsten carbide drilling bit in wet and dry conditions

Other Title(s)

دراسة عملية و نمذجة البلي بالاحتكاك لدقاق الحفر كاربيد التنجستن في الحالتين الرطبة و الجافة

Joint Authors

al-Shamma, Fathi
al-Allaq, Ammar Husayn
Makki, Muhaimin Habib

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 20, Issue 3 (31 Mar. 2014), pp.51-61, 11 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2014-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

11

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

انجاز النتائج النظرية و الفحوصات العملية التي نفذت لدراسة تأثير الحمل و سرعة الإنزلاق النسبية على تصرف البلي في سطوح الأسنان لدقاق حفر كاربيد التنجستن.

عمليا، جهاز لاختبارات البلى و الذي يكون ضمن المواصفة العالمية ASTM G65 المعدلة عدل و صنع لتسهيل التحميل و قياس مدى البليان و ذلك باستخدام الرمل مع عجلة فولاذية للاختبار، و الذي يتضمن إثنين من حالات الاحتكاك ؛ أولا باستخدام الرمل الجاف و الثانية تحت الشرط الرطب.

هذه الاختبارات أجريت تحت ظروف التشغيل المختلفة من الحمل المسلط و السرعة المنزلقة.

كما تم استخدام نموذج نظري مطور مستند على معادلة Archard لتوقع معدلات البلى تحت التأثير الرطب و الجاف باستعمال برنامج ANSYS 12.1.

إن الاتجاه العام لكل نتائج الاختبارات الرطبة تلك هي إن الزيادة في الحمل المسلط بالإضافة إلى سرعة العجلة التدويرية تنتج زيادة في معدل البلي، بينما في الاختبارات الجافة، يشير السلوك إلى الزيادة و التذبذب في معدل البلى بسبب التحول في ميكانيكية التآكل.

بالمقارنة مع الاختبارات الجافة، خسائر الحجم في الاختبارات الرطبة لها قيم أعلى بكثير، و ذلك لأن وجود الماء يسبب الالتصاق العالي بين حبيبات الرمل مع سطح العينة بالإضافة إلى تأثير التآكل الكيميائي و الذي يعجل معدل البلى.

إن نسبة الخطأ المئوية بين النتائج النظرية و التجريبية أكثر استقرارا بالاختبارات الرطبة منها في الاختبارات الجافة و ذلك بسبب الاستقرار في معدلات البلى.

Abstract EN

The results of theoretical and experimental investigations carried out to study the effect of load and relative sliding speed on the abrasive wear behavior in drilling bit teeth surfaces of an insert tungsten carbide bit have been presented.

Experimentally, an apparatus for abrasive wear tests conducted on the modified ASTM-G65 was modified and fabricated to facilitate loading and measurement of wear rate for the sand/ steel wheel abrasion test, which involves two cases of contact; first is at dry sand and second is under wet condition.

These tests have been carried under varied operating parameters of normal load and sliding speed.

A theoretical model based upon the Archard equation has been developed for predicting wear simulation by using ANSYS12.1 program for dry and wet abrasive wear rates.

The general trend for all the results of wet tests is that an increase in the applied load as well as wheel rotational speed produces an increase in wear rate, while at the dry tests the behavior shows an increase and fluctuating in wear rate due to the transition in wear mechanism.

As compared to the dry tests, the volume losses in wet tests have much higher values, that is because the presence of water which causes high adhesion between sand particles and specimen surface as well as wear-corrosion interaction which accelerate the wear rates.

The percentage errors between theoretical and experimental results are more stable with the wet than dry tests due to the stability in wear rates.

American Psychological Association (APA)

al-Shamma, Fathi& al-Allaq, Ammar Husayn& Makki, Muhaimin Habib. 2014. Experimental and modeling study of abrasive wear of tungsten carbide drilling bit in wet and dry conditions. Journal of Engineering،Vol. 20, no. 3, pp.51-61.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-376874

Modern Language Association (MLA)

al-Shamma, Fathi…[et al.]. Experimental and modeling study of abrasive wear of tungsten carbide drilling bit in wet and dry conditions. Journal of Engineering Vol. 20, no. 3 (Mar. 2014), pp.51-61.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-376874

American Medical Association (AMA)

al-Shamma, Fathi& al-Allaq, Ammar Husayn& Makki, Muhaimin Habib. Experimental and modeling study of abrasive wear of tungsten carbide drilling bit in wet and dry conditions. Journal of Engineering. 2014. Vol. 20, no. 3, pp.51-61.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-376874

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 58-61

Record ID

BIM-376874