冰硬度试验台设计与试验

范晓鹏^1,2，Pavel Talalay^1,2，张楠^1,2，刘刚^1,2，张奇¹，刘旭超³，冯敏强³

1. 吉林大学建设工程学院2. 吉林大学极地研究中心3. 吉林省探矿机械厂

摘 要：极地冰层硬度特性对铠装电缆电动机械取心钻具反扭装置设计和使用具有重要意义。针对冰层特殊的物理性质,结合材料硬度测试原理,设计了一套可在模拟极地冰层低温条件下测量冰硬度特性的硬度试验台。该试验台由低温冷柜、硬度测试台和数据采集及控制系统3部分组成,其中,数据采集及控制系统隔离在常温环境中,降低了元器件对环境温度的要求。利用该试验台对硬度压头压入冰层的压力和深度进行数据检测,换算得到相应的硬度值。对设计的试验台进行初步实验表明,该试验台工作状态良好,数据准确,可满足对低温材料硬度特性的检测。

关键词：冰硬度;极地冰层;检测方法;冰层钻探;