approximate solution for constant velocity of archimedean
TRANSCRIPT
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol.30, No.3, 2020, pp.181-192
https://doi.org/10.7474/TUS.2020.30.3.181 ISSN: 1225-1275(Print) ISSN: 2287-1748(Online)
TECHNICAL NOTES
์์๊ณต๊ตฌ ๋ง๋ชจ์ํ์ ์ํ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์ ๋ฑ์๋ ์ด๋ ๊ทผ์ฌํด ์กฐ์ฌ
๊ฐ ํ1, ๊น๋์ง2,5, ์ก์ฐฝํ3, ์ค์ฃผ์4, ์กฐ์ ์ฐ4*
1ํ๊ตญํ์ค๊ณผํ์ฐ๊ตฌ์ ๊ธฐ์ ์, 2ํ๊ตญ์์ฐ๊ธฐ์ ์ฐ๊ตฌ์ ์ฐ๊ตฌ์, 3ํ๊ตญ์์ฐ๊ธฐ์ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์์ฐ๊ตฌ์, 4ํ๊ตญ์์ฐ๊ธฐ์ ์ฐ๊ตฌ์ ์์์ฐ๊ตฌ์, 5ํ์๋ํ๊ต ๊ธฐ๊ณ์ค๊ณ๊ณตํ๊ณผ ๋ํ์์
Approximate Solution for Constant Velocity of Archimedean Spiral
for Abrasion Testing of Rock Cutting Tools
Hoon Kang1, Dae-ji Kim2,5, Changheon Song3, Joo-Young Oh4, and Jung-Woo Cho4*
1Researcher, Korea Research Institute of Standards and Science2Researcher, Korea Institute of Industrial Technology3Senior researcher, Korea Institute of Industrial Technology4Principal researcher, Korea Institute of Industrial Technology5Graduated student, Department of mechanical design engineering, Hanyang University
*Corresponding author: [email protected]
ABSTRACT
Received: April 27, 2020
Revised: May 12, 2020
Accepted: May 12, 2020
Pin-on-disk test is a suggested abrasion testing method by ASTM (American Society for
Testing and Materials). This briefly illustrated the Archimedean spiral motion of a pin type
specimen on a disk. To apply this method to rock cutting tools, a constant linear velocity (CLV)
is precisely maintained during the test. We defined the two velocity vectors (RPM and
horizontal speed) which connected to the resultatnt velocity. We derived a differential
equations for the two parameters under CLV condition. It was difficult to find a exact solution.
Previous literatures had been reviewed, and an approximate solution was investigated. We
mathematically simulated the result for a certain parameter, and examine the accuracy of the
solution.
Keywords: Abrasion test, Archimedean spiral, Constant linear velocity, Approximate solution,
accuracy
์ด๋ก
Pin-on-disk ์ํ๋ฐฉ๋ฒ์ ASTM์์ ์ ์ํ ๋ง๋ชจ์ํ๋ฐฉ๋ฒ ์ค ํ๋์ด๋ค. ์ด ์ํ๋ฒ์์๋ Pin-on-disk
์ํ์์ ๋ํ๋๋ ํ์ ๋์ ์ด๋์ ๊ฐ๋ตํ ์ค๋ช ํ๊ณ ์๋ค. ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ์์๊ณต๊ตฌ์ ๋ง๋ชจ์ฑ๋ฅ์ ํ๊ฐํ๋
๋ฐ ์ ์ฉํ๊ธฐ ์ํด์๋ ํ์ ๋ฑ์๋ ์ด๋์ ์ํ์ ์ผ๋ก ๊ตฌํํ์ฌ์ผ ํ๋ค. ๋จผ์ ํฉ์ฐ์๋์ ๊ด์ฌํ๋ 2๊ฐ
์ง ์๋์ฑ๋ถ(ํ์ ์ ํ์ด๋์๋, ๋์คํฌ์ ํ์ ์ด๋)์ ์ ์ํ์๋ค. ๊ฐ๊ฐ์ ์ฑ๋ถ์ ๋ํด ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค
๋์ ๋ฐฉ์ ์์ ๋ฑ์๋ ์กฐ๊ฑด์ ๋ง์กฑํ๋ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์์ ์ ๊ฐํ์ฌ ์ํ ํด๋ฅผ ๋์ถํ์ฌ, ํ์ด์ ๋ํดํจ์ ์ค
๋ช ํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํ ๊ธฐ์กด ๋ฌธํ์ ๊ทผ์ฌํด๋ฅผ ์กฐ์ฌํ๊ณ , ์ ํ๋์ ํ๊ณ์ ์ ๋ถ์ํ์๋ค.
ํต์ฌ์ด: ๋ง๋ชจ์ํ, ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ , ๋ฑ์๋, ๊ทผ์ฌํด, ์ ํ๋
โธ The Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering 2020. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attrib-ution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/ licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
182 โ Hoon Kang, Dae-ji Kim, Changheon Song, Joo-Young Oh, and Jung-Woo Cho
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
1. ์ ๋ก
์์์ ์ญ ๊ณต๊ตฌ(rock cutting tool)๋ ๊ตด์ฐฉ์ฅ๋น๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๋ ํต์ฌ ๋๊ตฌ๋ก์ ์์์ ์ง์ ์์ ํ์ฌ ์ ์ญํ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ๋ค. ์ด๋ฐ ๊ณต๊ตฌ
๋ถํ์ ์์์ ์ญ ๊ณผ์ ์์ ๊ณ ์จ, ๊ณ ์์ํ์์ ๋ง์ฐฐํ์ค์ ๋ฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ง๋ชจ์ ํ์์ด ๋น๋ฒํ ๋ฐ์ํ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๊ณต๊ตฌ์ ์ฌ๋ฃ๋ก ๋ด
๋ง๋ชจ ์ฑ๋ฅ์ด ์ฐ์ํ ๊ธ์์ด ์ฌ์ฉ๋๋๋ฐ, ๋๋จ๋ถ์ ํ์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ด๋ง๋ชจ์ฑ์ด ์ฐ์ํ ํ ์คํ ์นด๋ฐ์ด๋๋ก ๊ตฌ์ฑ๋๊ณ , ๋๋จธ์ง ์ง์ง๋ถ
๋ ๊ฐ์ฑ์ด ๋์ ๊ณต๊ตฌ๊ฐ ํน์ ์ด์ฒ๋ฆฌ ์ฒ ๊ฐ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋๋ค. ์ด๋ค ๊ณต๊ตฌ์ ๊ตฌ์ฑ์ฌ๋ฃ์ ๋ด๊ตฌ์ฑ์ ๊ณต๊ตฌ์ ๊ต์ฒด์๊ธฐ ๋ฐ ๋ค์ดํ์์ ์ง์ ์
์ธ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๊ณ , ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ํฐ๋์ ๊ตด์ง์ฑ๋ฅ๊ณผ ๋ฐ์ ํ ๊ด๊ณ๋ฅผ ์ง๋๋ค(Robbins, 2000, Hassanpour et al. 2010). ๊ทธ๋ฌ๋ฏ๋ก ์ค๊ณ
๋จ๊ณ๋ถํฐ ์ฅ๋น์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๊ณต๊ตฌ ๋ฐ ์ฌ๋ฃ์ ๋ง๋ชจํน์ฑ์ ์์์ผ ๊ตด์ง์ฑ๋ฅ์ ์ ํํ ์์ธกํ ์ ์๋ค.
๋ง๋ชจ์ฑ๋ฅ์ ์ธก์ ํ๋ ๊ฐ์ฅ ์ข์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํฐ๋ํ์ฅ์์ ๊ณต๊ตฌ์ ๋ง๋ชจ ๋ฐ ํ์ํน์ฑ์ ์ง์ ์ธก์ , ๊ธฐ๋กํ๋ ๊ฒ์ด๋ค(Farrokh and Kim,
2018). TBM ํ์ฅ์ ๊ฐ๊ฐ์ ์ปคํฐ์ ์ผ์๋ฅผ ์ค์นํด์ ํตํด์ ์ง์์ ์ธ ๋ชจ๋ํฐ๋ง์ ํ๊ณ ์๋ค. ํ์ง๋ง, ์ฐ์์ ์ผ๋ก ์งํ๋๋ ํ์ฅ์
ํน์ฑ์ ์ค๊ฐ์ ์ฅ๋น๋ฅผ ๋ฉ์ถ๊ณ ๋ง๋ชจ๋๋ฅผ ์ธก์ ํ๋ ๊ฒ์ด ๋งค์ฐ ์ด๋ ต๊ณ , ํ์๋ ๊ณต๊ตฌ๋ฅผ ๊ต์ฒดํ๋ ์์ ์ ๊ต์ฒด๋ ๊ณต๊ตฌ๋ฅผ ํ์ํ์ฌ ๋ง๋ชจ
๋ฐ ํ์์ ๋๋ฅผ ์ธก์ ํ๋ ๋ถ์ฐ์์ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ๋ง๋ชจ๋๋ฅผ ํ๊ฐํด์ผ ํ๋ ์ ์ฝ์ด ์๋ค.
๊ณต๊ตฌ๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๋ ๊ธ์์ฌ๋ฃ์ ๋ง๋ชจ๋ฅผ ์ธก์ ํ๊ธฐ ์ํ ๋ช ๊ฐ์ง ์ค๋ด์ํ๋ฒ(Cerchar, LCPC, NTNU)์ด ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์๋ค(Alber et al.,
2013, ASTM, 2010, Thuro et al., 2007, Nilsen et al., 2006). ์ด๋ค ์ค๋ด์ํ๋ฒ์ ํด๋น ๊ธ์์ฌ๋ฃ๋ฅผ ์ถ์ถํ ํน์ ํํ์ ์ํธ์ ์ค์
ํ์ค๋ณด๋ค ๋ฎ์ ํ์ค์ ๊ฐํ์ฌ ๋ง๋ชจ๋๋ ์ ๋๋ฅผ ์ธก์ ํ๋ ๊ฐ์ ์ ์ธ ์ํ๋ฒ์ด๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณ๋์ ๋ง๋ชจ์ง์๋ฅผ ๊ตฌํ ํ ์ค์ ๋ง๋ชจ๋๊ณผ
๋น๊ตํ๋ ํ์ฅ์ํ์ด ๋ฐ๋์ ์๋ฐ๋์ด์ผ ํ๋ค.
ํํธ, ASTM์ ๊ธ์์ฌ๋ฃ์ ๋ง๋ชจ์ํ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก 4๊ฐ์ง ๋ง๋ชจ์ํ ํํ๋ฅผ ์ ์ํ ๋ฐ ์๋ค(ASTM G99). ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ค pin-on-disk ์
ํ๋ฒ์ ๊ณต๊ตฌ๊ฐ ์ํํ ๋ชจ์ฌ์ ํ๋ฉด์ ์ผ์ ํ ๋์ ๊ถค๋๋ฅผ ๊ทธ๋ฆฌ๋ฉด์ ์ ์ดํ๋ ํํ๋ฅผ ์ค๋ช ํ๊ณ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์์์ ์ญ๊ณต๊ตฌ์ ์ง์ ๋ง
๋ชจ์ํ๋ฒ์ผ๋ก ์ ํฉํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋์๋ค. ๊ทธ๋์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ํด๋น ์ํ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ฑ์๋ ๋์ ์ด๋์ ๊ตฌํํ๊ธฐ ์ํ ์ํ์ ์ธ ํด๋ฅผ ์กฐ์ฌ
ํ์๋ค.
2. ๋ง๋ชจ์ํ๋ฐฉ๋ฒ
2.1 Pin-on-disk ์ํ๋ฐฉ๋ฒ
์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์๋ฐ๊ตด์ฐฉ์ฅ๋น๋ ์ ์ญ์ฑ๋ฅ์ ์ต์ ํํ๋๋ก ์ ์ญ๊ณต๊ตฌ๋ค์ด ํน์ ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ปคํฐํค๋์ ๋ฐฐ์ด๋์ด ์๋ค. ํด๋น ๊ฐ๊ฒฉ์ ํ
์ ๊ตด์ฐฉ์ ์๋ฐ์ ์ ์ญํน์ฑ ๋ฐ ์ ์ญ์กฐ๊ฑด(์ ์ญ๊น์ด, ์ ์ญ๊ฐ๋ ๋ฑ)์ ๋ฐ๋ผ ๊ฒฐ์ ๋๋ ์ค๊ณ์ธ์๋ก์ ๋ก๋ํค๋์ ๊ฒฝ์ฐ ์ ์ญ๊น์ด๋ ๊ฐ๊ฒฉ
์ ๋น์จ์ด 1~5์ ๊ฐ์ ๊ฐ์ง๋ฉฐ, TBM์ 7~15 ๋ด์ธ์ ๋ฒ์๋ฅผ ๊ฐ์ง๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์๋ ค์ ธ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๊ตด์ฐฉ์ฅ๋น์ ์ค์ ์ ์ญ๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ชจ์ฌ
ํ ์ ์์ด์ผ ์ค์ ๊ตด์ฐฉํ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ผํ ์กฐ๊ฑด์ผ๋ก ๋ง๋ชจ์ํ์ ์ํํ ์ ์๋ค.
Fig. 1์ ASTM์์ ์ ์ํ 4๊ฐ์ง ๋ง๋ชจ์ํ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๊ณ ์๋ค(ASTM, 2016). ํด๋น ์ํ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฃผ๋ก ๊ธ์์ํธ ๋ ๊ธ์๋ชจ์ฌ
์ ๋ง๋ชจ์ํ์ฉ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ค. Fig. 1์ 4๊ฐ์ง ๋ฐฉ๋ฒ ์ค ์์์ฌ๋ฃ๋ฅผ ๋ชจ์ฌ๋ก ์ฌ์ฉํ๋ฉฐ ์์ ์ค๋ช ํ ์ผ์ ํ ์ ์ญ๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ชจ์ฌ
ํ ์ ์๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ pin-on-disk(Fig.1(a))์ pin-on-drum(Fig.1(b)) ๋ฐฉ์์ 2๊ฐ์ง์ด๋ค. ์ด ์ค ์ ์์ ๊ฒฝ์ฐ ์ํํ ํ๋ฉด์์ ๋์ ์ด
๋์ ๋ชจ์ฌํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก์ ๋ง๋ชจ์ํ๊ณผ ์ ์ญ์ฑ๋ฅ์ํ์ ๋ชจ๋ ํ์ฉ๋ ์ ์๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์ pin-on-disk ์ํ๋ฐฉ์์
๋ํด์ ์ ํฉํ ๋์ ์ด๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ถ์ํ์๋ค.
Approximate Solution for Constant Velocity of Archimedean Spiral for Abrasion Testing of Rock Cutting Tools โ 183
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
(a) (b)
(c) (d)
Fig. 1. Four configurations of pin abrasion testing machines (ASTM, 2010)
2.2 ๋ฑ๊ฐ๊ฒฉ ๋์
๋์ ์ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ง ํํ์ ํจ์๋ก ํํํ ์ ์๋๋ฐ, ์ผ์ ํ ๊ฐ๊ฒฉ์ ๊ฐ์ง๋ ๋ํ์ ๋์ ํจ์๋ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์ด๋ค. ์ด ๋์ ์
ํจ์๋ ๊ทน์ขํ๊ณ์์ ์ (1)๋ก ํํ๋๋ค.
cos sin
(1)
์ฌ๊ธฐ์, a๋ ๋์ ์ ์์์ ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์์์ด๊ณ , b๋ ์ธ์ ํ ๋์ ์ ๊ฐ๊ฒฉ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ ์์์ด๋ค. Fig. 2์ ์ผ์ ํ ๊ฐ๊ฒฉ(s)์ ๊ฐ
์ง๋ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์ ํ ์ฌ๋ก๋ฅผ ๋ํ๋ด์๋ค.
184 โ Hoon Kang, Dae-ji Kim, Changheon Song, Joo-Young Oh, and Jung-Woo Cho
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
Fig. 2. An Archimedes spiral having constant spacing (s)
3. ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ๋ฑ์๋ ์ด๋
3.1 ๋ฑ์๋ ๋ฐฉ์ ์
์ผ๋ฐ์ ์ธ ์๋ฐ๊ตด์ฐฉ์ ์ฌ์ฉ๋๋ ์ ์ญ๊ณต๊ตฌ๋ ๊ฐ์ ๊ณ ์ ์ ์ ์ญ์๋๋ฅผ ๊ฐ์ง๋๋ก ์ค๊ณ๋๋ค. ํน์ ์ ์ญ๊ณต๊ตฌ์ ๋ง๋ชจํ์์ ์ ํํ ๊ตฌ
ํํ๊ธฐ ์ํด์ Fig. 2์ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ๊ถค์ ์๋ฅผ ๋ฑ์๋๋ก ์ด๋ํ๋๋ก ์ ์ดํด์ผ ํ๋ค. ๋ฑ์๋ ๊ณ์ฐ์ ์ํด์ ๋จผ์ ๋์ ์ ๊ตฌ๊ฐ
๋ณ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ณ์ฐํด์ผ ํ๋ค. ์ด๋ค ๊ณก์ ์ด , ๋ก ์ ์๋ ๋, ํน์ ๊ตฌ๊ฐ(โค โค )์์์ ๋์ ๊ธธ์ด(L)๋ฅผ ๊ณ์ฐ์์ ์
๋ ์ (2)์ ๊ฐ๋ค.
โฒ โฒ (2)
์ง๊ต์ขํ๊ณ(Cartesian coordinate system)์์ ๋์ ์์ ์์์ ํ ์ ์ ์ขํ๋ (x, y) = (ยทcos , ยทsin )๋ก
ํํ๋๋ค. ํด๋น ์ขํ๋ฅผ ์ (2)์ ๋์ ํ๋ฉด ์ (3)๊ณผ ๊ฐ์ ๋์ ๊ธธ์ด์ ๋ํ ๊ณ์ฐ์์ ์ป๋๋ค.
ยทcos ยท
ยทsin
ยทsin ยท
ยทcos
(3)
Approximate Solution for Constant Velocity of Archimedean Spiral for Abrasion Testing of Rock Cutting Tools โ 185
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
์๊ธฐ ์ (3)์ ๋์ ์ ์ด๋์๊ฐ( )์ ๋ํด ๋ฏธ๋ถํ๋ฉด ์ (4)์ ๊ฐ์ด ๋์ ์ ์๋์ ๋ํ ์์ด ๋์ถ๋๋ค. ์ด ์์ด ํน์ ์์๋ก ์ผ์
ํ๊ฒ ์ ์ง๋ ๋ ๋์ ์ด๋์ ๋ฑ์๋ ์ด๋์ ๋ง์กฑํ๊ฒ ๋๋ค.
cos
sin
sin
cos
(4)
๋ฑ์๋ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์, ์ (4)๊ฐ ์์ c๊ฐ์ ๊ฐ์ง๋๋ก ํ๋ ๋์ ๋ฐ๊ฒฝ ()๊ณผ ๊ฐ๋ ()๋ฅผ ๊ตฌํ๋ฉด, ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ๋ฑ์๋ ์ด
๋์ ํํํ๊ธฐ ์ํ ๋ฐ๊ฒฝ์๋์ ํ์ ์๋๋ฅผ ์์ผ๋ก ํํํ ์ ์๋ค. ํ์ง๋ง, t์ ๋ํ ์ผ๊ฐํจ์๊ฐ ๋ง์ด ํฌํจ๋์ด ์์ด์ ์ญ๊ณ์ฐ์ผ๋ก
๋ ์ ํํ ํด๋ฅผ ๊ตฌํ ์ ์๋ค. ๋ํ ์ํ๊ณ์ฐ ํ๋ก๊ทธ๋จ(Maple)์ ํตํด์ ์๋ํด ๋ดค์ง๋ง ๋์ถํ ์ ์์๋ค. ๊ด๋ จ ๋ฌธํ์ ๊ฒ์ํ์ง๋ง,
ํด๋น ๋ฐฉ์ ์์ ์ ํด(exact solution)๋ฅผ ๊ตฌํ ๋ฌธํ์ ํ์ฌ๊น์ง ๊ฒ์๋์ง ์์๋ค.
3.2 ๋์ ๋ฑ์๋ ๊ทผ์ฌํด ์กฐ์ฌ
ํํธ ์์๋ ฅ ํ๋ฏธ๊ฒฝ(AFM, Atomic Force Microscopy)๊ณผ ์ฃผ์ฌํ ํฌ๊ณผ์ ์ ํ๋ฏธ๊ฒฝ(STEM, Scanning Transmission Electron
Microscopy) ๋ถ์ผ์์ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์ ๋ฑ์๋(Constant Linear Velocity, CLV)๋ก ์์ง์ด๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฐ๊ตฌํ ๋ฐ ์๋ค
(Mahmood and Moheimani,2010, Ziegler et al., 2016, Sang et al., 2017). ํด๋น ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๋ฏธ๊ฒฝ์ ์ค์บ๋ ํ๋ฆฌํฐ๋ฅผ ๋์ด๊ธฐ ์ํด ๋ฑ
์๋ ๋์ ๊ฒฝ๋ก๋ก ์ค์บ๋ํด์ผ ํ๋๋ฐ, ์ด ๋ ๋ฑ์๋ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์ด๋์ ๋ํ ์ํ์ ๊ทผ์ฌํด๋ฅผ ์ ์ํ์๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ญ๊ณต
๊ตฌ์ ๋ฑ์๋ ์ด๋๊ณผ ์ฐ๊ตฌ๋ชฉ์ ์ ๋ค๋ฅด์ง๋ง ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ์ ๊ทผ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฐ์ง๋ฏ๋ก ํด๋น ๋ฐฉ๋ฒ์ ์๊ฐํ๊ณ ๋ง๋ชจ์ํ์ ์ ์ฉํ๊ณ ์ ํ๋ค.
Zielger(2016)๋ ์์ ์์ชฝ์์ ๋ฐ๊นฅ์ชฝ์ผ๋ก ์ด๋ํ๋ ์ธํฅํ ๋์ ๊ฒฝ๋ก(Outward path)์์, ๋์ ๋ฐ๊ฒฝ()๊ณผ ํ์ ๊ฐ๋( )๋ฅผ ๊ทน
์ขํ๊ณ์์ ์ (5-6)๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ์ํ์๋ค (Fig. 3).
(5)
(6)
์ฌ๊ธฐ์, R์ ๋์ ์ข ๋ฃ์ง์ ์ ๋ฐ๊ฒฝ, ์ ๋์ ์, ๋ ๋ฌด์ฐจ์ ์, ๋ ๋์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์์ง์ด๋ ์ ์ฒด ์๊ฐ์ ์๋ฏธํ๋ค.
๋ , ์ ๋ง์กฑํ๋ ์์์ ํจ์์ด๋ค. ์ด ํจ์๋ฅผ ๊ฐ์ ํ๊ณ ์ ํํ๋ ๊ณผ์ ์ด ๊ทผ์ฌํด๋ฅผ ๊ตฌํ๋ ํต์ฌ ๊ณผ์ ์ด๋ค.
186 โ Hoon Kang, Dae-ji Kim, Changheon Song, Joo-Young Oh, and Jung-Woo Cho
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
Fig. 3. Definition of spiral radius()and angle( ) (Ziegler et al., 2016)
์ (6)์ ์ ๋ํด ๋ฏธ๋ถํ์ฌ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์๋ฅผ ์์ง์ด๋ ์๋ ( )๋ฅผ ์ (7)๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ํ๋ผ ์ ์๋ค.
โฒ (7)
์ (7)์ด ์์๊ฐ ๋๋ ๋ฅผ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ณ์ฐ์ ํตํด ์ ํํ ํด๋ฅผ ์ฐพ๋ ๊ฒ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ฏ๋ก, ๊ทผ์ฌํด๋ฅผ ์ฐพ์์ผ ํ๋ค. ๊ด๋ จ ๋ฌธํ
(Ziegler et al., 2016)์์๋ ๋ก ์ ์ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ์ (7)์ ์ ์ฉํ๋ฉด ์๋์ ๊ฐ์ด ๋์ ์๋ฅผ ์์ง์ด๋ ์๋()
๋ฅผ ์ (8)๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ทผ์ฌํ ์ ์๋ค. ์ (8)์์ ์ ์ ์๋ฏ์ด ๋์ ์๋ฅผ ์์ง์ด๋ ์๋()๋ ์์๋ก ๊ทผ์ฌํ์ฌ ํํ ๊ฐ๋ฅํ๋ค.
โฒ โ
(8)
โฒ
(9)
์ (7)์ ์ (8)๋ก ๊ทผ์ฌํ๋ ๊ธฐ์กด ๋ฌธํ์ ๊ฐ์ ๋ฐ ๊ณ์ฐ๋ฐฉ๋ฒ(Ziegler et al., 2016)์ ๋ค์์ ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์์ฝํ ์ ์๋ค.
โ ์ (7)์ ์์ c(=c)๋ก ๋๊ณ ์์ ์ ๊ฐํ๋ฉด ์ (9)๋ฅผ ์ป์ ์ ์๋ค.
โก ์ (9)์ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์์ ์ ํํ ํด๋ฅผ ๊ตฌํ ์ ์๋ ์ด์ ๋ ์ข์ธก(left hand side)์ ๋ฃจํธ(root) ๋ด์ ์๋ โ+1โ ํญ ๋๋ฌธ์ด๋ฉฐ, โ+1โ
ํญ์ ์ ๊ฑฐํ์ฌ ๊ทผ์ฌํ๋ฉด, ์ด๋ผ๋ ํด๊ฐ ๋์ถ๋๋ค.
โข ์ (9)๋ก๋ถํฐ ์ ์ ์๋ฏ์ด โ+1โํญ ์์๋ , , ๊ฐ ๊ณฑํด์ ธ ์ ๊ณฑ๋ ํญ์ด ์กด์ฌํ๋๋ฐ, t*์ด 0์์ ์กฐ๊ธ๋ง ๋ฉ์ด์ง๋ฉด
ํจ์๊ฐ ๊ธ์ํ ์ฆ๊ฐํ๋ฏ๋ก, โ+1โ์ ์ญ์ ํด๋ ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ๋ณด๋ฉด ๋น์ทํ ํจ์๊ฐ ๋ ์ ์๋ค.
โฃ ๋ฐ๋ผ์, ์์ ๊ณผ ์ผ์ ๋ถ๋ถ ๋จ์ด์ง ์์ญ์ ๋ํด์ ์ (8)์ ์ (7)์ ๊ทผ์ฌํด๋ก ์ฌ์ฉํ ์ ์๋ค.
Approximate Solution for Constant Velocity of Archimedean Spiral for Abrasion Testing of Rock Cutting Tools โ 187
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
3.3 ๊ณ ์ ์์ ๋ฐ ์๋์ฑ๋ถ
๊ธฐ์กด ๋ฌธํ(Ziegler et al., 2016)์์ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์ ๋ฑ์๋ ์ด๋์ ์ ์ํ๋ ๊ณ ์ ์์๋ R, T, N์ 3๊ฐ์ด๋ค. ์ฆ, 3๊ฐ์ ์
์๋ฅผ ์ ์ํ๋ฉด 1๊ฐ์ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์ ์ต๋๋ฐ๊ฒฝ, ๋ฑ์๋, ๋ฑ๊ฐ๊ฒฉ 3๊ฐ์ง ์์๊ฐ ๊ฒฐ์ ๋๋ค. ์ ์ญ๊ณต๊ตฌ์ ๋ง๋ชจ์ํ์์๋ ์๊ธฐ ๊ณ
์ ์ธ์๋ณด๋ค ์ํํธ ์ต๋๋ฐ๊ฒฝ( ), ๋์ ์ ์๋( ), ๋์ ์ ๊ฐ๊ฒฉ(s) 3๊ฐ์ง ์ฑ๋ถ์ด ํต์ฌ ์ํ์ธ์์ด๋ค. ์ต๋๋ฐ๊ฒฝ๊ณผ ์๋๋ ๊ธฐ์กด ์
์๊ณผ ๋์ผํ๊ณ , ๋์ ๊ฐ๊ฒฉ๋ง ์ ๋ฆฌํ๋ฉด ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์ธ์์ ์ ๊ท ์ธ์์ ๊ด๊ณ๋ ์ (10)๊ณผ ๊ฐ๋ค.
(10)
๋ํ, ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์ ๋ฑ์๋๋ก ์ ์ดํ๊ธฐ ์ํด ๋ฐ๊ฒฝ๋ฐฉํฅ ์๋์ ํ์ ์๋ 2๊ฐ์ง ๋ ๋ฆฝ์ ์ธ ๋ฒกํฐ ์ฑ๋ถ์ ์ ์ดํด์ผ ํ๋ค. ๋ฐ๊ฒฝ
๋ฐฉํฅ ์๋์ ํ์ ์๋๋ ์ (5)์ (6)์ ๊ฐ๊ฐ ์๊ฐ(t*)์ ๋ํด ๋ฏธ๋ถํ์ฌ ๊ตฌํ๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ (11), (12)์ ๊ฐ๋ค. ํ์ ์๋ ์์์ ํธ
์๋ฅผ ์ํด radian ๋จ์์ RPM ๋จ์๋ฅผ ๋์์ ๋ํ๋ด์๋ค.
โฒ
(11)
โฒ
ยท
(12)
4. ๋์ ๋ฑ์๋ ๊ณ์ฐ์์
4.1 ์ธํฅํ ๋์
์ธํฅํ ๋์ (outward spiral)์ ์ ์ฉํ๋ฉด, Fig. 4์ ๊ฐ์ด ์ํตํ ์ํธ์ ์ค์ฌ๋ถ๋ก๋ถํฐ ์ธ๊ฐ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๋๊ฐ๋ฉด์ ์ํ์ด ์งํ๋๋ค.
์ด ๋ ๊ณ ์ ์์ 3๊ฐ๋ฅผ Table 1๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ฒฐ์ ํ์ฌ ๋์ ๊ฒฝ๋ก, ๋์ ๋ฐ๊ฒฝ(), ํ์ ๊ฐ๋( ), ๊ธธ์ด๋ณํ, ์๋๋ณํ๋ฅผ ๊ณ์ฐํด ๋ณด์๋ค(Figs.
5-9). Figs. 6-7์ ๋ณด๋ฉด ๋ฐ๊ฒฝ๊ณผ ๊ฐ๋๊ฐ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐํ๋ ๊ฒ์ ์ ์ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ 2๊ฐ์ง ๋ฒกํฐ์ฑ๋ถ์ธ, ๋ฐ๊ฒฝ์๋์ ํ์ ์๋๊ฐ
๋์์ ์ ์ด๋์ด์ผ๋ง ๋ฑ์๋ ์ด๋์ ๊ตฌํํ ์ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ์ฆ, ์์ ์์์ ์ฌ์ฉํ ๋, 2๊ฐ์ง ์ฑ๋ถ ์ค 1๊ฐ์ง๋ง ๋ณํํด์
๋ ๋ฑ์๋ ์ด๋์ ๋ง์กฑํ ์ ์๋ค.
Fig. 9๋ฅผ ๋ณด๋ฉด ๋ฑ์๋๋ฅผ ๋ง์กฑํ์ง ์๋ ์์ญ์ด ์์ (์์์ )์ ์ธ์ ํ ๊ตญ์์์ญ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๊ฒ์ ์ ์ ์๋ค. ์์ ๋ถ๊ทผ์ ํ๋
ํ์ฌ ์๋์ค์ฐจ๋ฅผ ํํํ๋ฉด Fig. 10๊ณผ ๊ฐ๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ์ต๋๋ฐ๊ฒฝ์ 0.1%์ธ 1.5 mm๋ฅผ ์ง๋๋ฉด ์๋์ค์ฐจ(relative error) ๊ฐ์ด 1.25% ์ด
๋ด๋ก ์๋ ดํ๋ค. ๋ฑ์๋์ดํ์ ์์ ์ ๊ทผ์ ํ ์๋ก RPM์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐํ์ฌ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ชจํฐ์ ํ๊ณ์๋๋ฅผ ์ด๊ณผ
ํ๋ ์์ญ์ด ๋ฐ์ํ๋ค. ๊ทธ๋์ ๋์ ์ ์์ ์ธ์ ํ ์์ญ์ ์ฅ๋น์ RPM ํ๊ณ๋ก ์ธํด ์ ๊ทผํ ์ ์๋ค. ์ต๋๋ฐ๊ฒฝ(R)์ 1.5%์ง์ ์ธ
0.015R์ง์ ์์ ๋์ ์ ์ถ๋ฐ์ํค๋ฉด 1.0% ์ด๋ด์ ์ค์ฐจ๋ก ๋ฑ์๋๋ฅผ ๋ง์กฑํ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๊ธฐ์กด ๋ฌธํ(Ziegler et al., 2016)์์ ์ ์ํ
๊ทผ์ฌํด(์ (8))๋ ์์ ์คํ์ (offset)์ ์ค์ ํ๋ฉด, ์ค์ ์ํ์ฅ๋น์์ ๊ตฌํํ๊ธฐ์ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
188 โ Hoon Kang, Dae-ji Kim, Changheon Song, Joo-Young Oh, and Jung-Woo Cho
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
Fig. 4. Outward spiral testing procedures
Table 1. Example of variables for constant velocity of Archimedian sprial
[mm] [s]
150 100 10
Fig. 5. Outward spiral path
Fig. 6. Radius of the outward spiral Fig. 7. Rotation angle of the outward spiral
Approximate Solution for Constant Velocity of Archimedean Spiral for Abrasion Testing of Rock Cutting Tools โ 189
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
Fig. 8. Outward spiral length Fig. 9. Outward spiral velocity
Fig. 10. Relative error of approximate solution
4.2 ๋ดํฅํ ๋์
๋ดํฅํ ๋์ (inward spiral)์ Fig. 11๊ณผ ๊ฐ์ด ์ํธ ๋ฐ์์๋ถํฐ ์ค์ฌ๋ถ๋ก ๋ค์ด์ค๋ฉด์ ์ํํ๋ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ฐ์ง๋ค. ์ธํฅํ ๋์ ๊ฒฝ๋ก
(outward spiral path)์์ ์๊ฐ์ ๋ฐ๋๋ก ๋๋ฆฌ๋ฉด ๋ดํฅํ ๋์ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋๋ค. ๊ฐ๋จํ ์์์ผ๋ก ๋ํ๋ด๋ฉด, ๋ฅผ ์ถ์ ๊ธฐ
์ค์ผ๋ก ๋์นญํ๊ณ ์ถ์ผ๋ก ๋งํผ ์ด๋ํ๋ ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ (13)๊ณผ ๊ฐ๋ค.
Fig. 11. Inward spiral testing procedures
190 โ Hoon Kang, Dae-ji Kim, Changheon Song, Joo-Young Oh, and Jung-Woo Cho
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
(13)
์ฆ, ๋ดํฅํ ๋์ ์ ์์์ ์ (5-6)์ ์ ์ ์ฉํ๋ฉด ๋๋ค.
์๊ธฐ ์ธํฅํ ๋์ ์ ์์์ ๊ฐ์ ์กฐ๊ฑด(Table 1)์์ ๋ดํฅํ ๋์ ์ ๊ฒฝ๋ก, ๋์ ๋ฐ๊ฒฝ(), ํ์ ๊ฐ๋( ), ๊ธธ์ด๋ณํ, ์๋๋ณํ๋ฅผ ๊ณ์ฐ
ํ๋ฉด Figs. 12~16๊ณผ ๊ฐ๊ณ , ๋ดํฅํ ๋์ ๊ทธ๋ํ์ ๋นํด y์ถ์ ๋์นญ๋๋ ํํ๋ฅผ ๊ฐ์ง๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํฅํ ๋์ ์ ์๋์ค์ฐจ๋ ์์ ๋ถ๊ทผ
์์ ๋ฐ์ํ๋๋ฐ, ์ธํฅํ๊ณผ ๋ฐ๋์ด๋ฏ๋ก ์ํ์ข ๋ฃ ์ง์ ์ ํด๋นํ๋ค(Fig. 16). ์ด ์ญ์ ์ํ์ ์ข ๋ฃ๊ตฌ๊ฐ์ ์์ ์์ ํน์ ๊ฐ ์ด์ ๋ฒ
์ด๋๋๋ก ์์ ์คํ์ ์ ์ค์ ํ๋ฉด ์ค์ฐจ์์ค์ 1%์ดํ๋ก ์ ์ดํ ์ ์๋ค.
Fig. 12. Inward spiral path
Fig. 13. Radius of the inward spiral Fig. 14. Rotation angle of the outward spiral
Approximate Solution for Constant Velocity of Archimedean Spiral for Abrasion Testing of Rock Cutting Tools โ 191
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
Fig. 15. Inward spiral length Fig. 16. Inward spiral speed
5. ๊ฒฐ ๋ก
์์ ์ ์ญ๊ณต๊ตฌ์ ๋ง๋ชจ์ํ์ pin-on-disk ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ํํ๋ ค๋ฉด ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ๋ฑ์๋ ์ด๋์ ๋ง์กฑํด์ผ ํ๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ํด
๋น ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ตฌํํ๊ธฐ ์ํด ์ํ์ ๊ทผ์ฌํด์ ๋ง๋ชจ์ํ์ ์ ์ฉํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์กฐ์ฌํ์๋ค.
1) ์์๋ ฅ ํ๋ฏธ๊ฒฝ, ์ ์ํ๋ฏธ๊ฒฝ ๋ถ์ผ์์ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์ ๋ฑ์๋ ์ด๋์กฐ๊ฑด์ ์ด๋ฏธ ์ฐ๊ตฌํ์์ผ๋ฏ๋ก, ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ์ ์ํ์ ๊ทผ
์ฌํด๋ฅผ ์ธ์ฉํ์ฌ ์๊ฐํ์๋ค. ๊ทผ์ฌํด๋ฅผ ์ด์ฉํ ์ธํฅํ ๋์ ๊ณผ ๋ดํฅํ ๋์ ์ ๋ฑ์๋ ์ด๋ ๋ฐฉ์ ์์ ์ ์ํ์๋ค. ์ด ๋, ์๋ฅด
ํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋ฑ์๋ ๋์ ํจ์๋ 3๊ฐ์ ๊ณ ์ ์์๋ฅผ ๊ฐ์ง๋ค.
2) ์์๊ณต๊ตฌ ๋ด๊ตฌ์ํ ์กฐ๊ฑด์ ์ ์ฉํ๊ธฐ ์ํด ํน์ ์์ ์กฐ๊ฑด์์ ์ธํฅํ, ๋ดํฅํ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ์ ์ด๋ ๊ฒฝ๋ก, ๊ธธ์ด๋ณํ, ์
๋๋ณํ๋ฅผ ๊ณ์ฐํ์๋ค. ๊ณ์ฐ๊ฒฐ๊ณผ, ๋์ ์ด๋ ๊ฒฝ๋ก๋ ๋ฑ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ๊ฑฐ์ ์ผ์ ํ์์ผ๋ฉฐ, ๋์ ์๋๋ ์์ ๋ถ๊ทผ์ ์ ์ธํ๊ณ ๋ ๊ฑฐ์
๋ฑ์๋๋ฅผ ์ ์งํ์๋ค.
3) ์ด๊ธฐ ์๊ฐ ์์ ์ค์ฐจ๊ฐ ํฐ ์ด์ ๋ ๊ทผ์ฌํ๋ ๊ณผ์ ์์ ์ (7)์ ์ ๊ณฑ๊ทผ ์์ ์๋ โ+1โ ํญ์ ์๋ตํ์ฌ ๋์ ์งํ์๊ฐ( )์ด 0์
๊ฐ๊น์ธ์๋ก ๋ฌด์ํ๋ โ+1โ ํญ์ ์ํฅ์ด ์ปค์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ ์ฒด ๋์ ์์ง์ ์ค ์ด๊ธฐ์๊ฐ ๋๋ ์ข ๋ฃ์๊ฐ์ ๋ํ ๋ถ๋ถ์ ์์
์คํ์ ์ผ๋ก ์ค์ ํ๋ฉด ์ด๋ฌํ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ค์ผ ์ ์๋ค. ์ฆ, ์์ ์์ 0.015R์ด์์ ์คํ์ ์ ์ค์ ํ๋ฉด ์ค์ฐจ๋ฅผ 1% ์ด๋ด๋ก ์ ์งํ
์ ์๋ค.
๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ํ ๊ทผ์ฌํด๋ฅผ ์ด์ฉํ ๋ฑ์๋ ์ ์ด๋ฐฉ๋ฒ์ ํฅํ ์์๊ณต๊ตฌ์ ๋ง๋ชจ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ์ฌ์ฉํ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
ํฅํ ์คํ์ ์ ์ถ๊ฐ ๋ณ์๋ก ์ค์ ์ ์๋ฅดํค๋ฉ๋ฐ์ค ๋์ ํจ์์ ๋ฐฉ์ ์ ๋ฐ ๊ณ ์ ์์๋ฅผ ์ถ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์กฐ์ฌํ ์์ ์ด๋ค.
192 โ Hoon Kang, Dae-ji Kim, Changheon Song, Joo-Young Oh, and Jung-Woo Cho
TUNNEL & UNDERGROUND SPACE Vol. 30, No. 3, 2020
๊ฐ์ฌ์ ๊ธ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ 2020๋ ๋ ๊ตญํ ๊ตํต๋ถ(๊ตญํ ๊ตํต๊ณผํ๊ธฐ์ ์งํฅ์) ์ค๋งํธ๊ฑด์ค๊ธฐ์ ์ฐ๊ตฌ์ฌ์ ์ โ๋์งํธ ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ก ๊ฑด์ค์ฅ๋น ์๋ํ ๊ธฐ
์ ๊ฐ๋ฐ(20SMIP-B156083-01)โ์ ํตํด ์ํ๋์์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ ์ง์์ ๊ฐ์ฌ๋๋ฆฝ๋๋ค.
REFERENCES
Alber, M., Yaralฤฑ, O., Dahl, F., Bruland, A., Kรคling, H., Michalakopoulos, T. N., Cardu M., Hagan, P., Aydฤฑn, H., and รzarslan, A.
2013. ISRM suggested method for determining the abrasivity of rock by the CERCHAR abrasivity test. In The ISRM
Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 2007-2014. 101-106.
ASTM Standard G-99, 2016, Standard Test method for Wear Tesing with a Pin-on-Disk Apparatus.
ASTM Standard G132, 2010, Standard test method for laboratory determination of abrasiveness of rock using the Cerchar method.
Farrokh, E. and Kim, D. Y. 2018. A discussion on hard rock TBM cutter wear and cutterhead intervention interval length
evaluation. Tunnelling and Underground Space Technology, 81, 336-357.
Hassanpour, J., Rostami, J., Khamehchiyan, M., Bruland, A., and Tavakoli, H. R. 2010. TBM performance analysis in pyroclastic
rocks: a case history of Karaj water conveyance tunnel. Rock Mechanics and Rock Engineering, 43(4), 427-445.
Mahmood, I. A. and Moheimani, S. R. 2010. Spiral-scan atomic force microscopy: A constant linear velocity approach. In 10th
IEEE International Conference on Nanotechnology, IEEE, 115-120.
Nilsen, B., Dahl, F., Holzhรคuser, J., and Raleigh, P. 2006. Abrasivity testing for rock and soils. T & T international, 47-49.
Robbins, R. J. 2000. Mechanization of underground mining: a quick look backward and forward. International Journal of Rock
Mechanics and Mining Sciences, 37(1-2), 413-421.
Sang, X., Lupini, A. R., Unocic, R. R., Chi, M., Borisevich, A. Y., Kalinin, S. V., Endeve, E., Archibald, R. K., and Jesse, S. 2017.
Dynamic scan control in STEM: Spiral scans. Advanced Structural and Chemical Imaging, 2:6, pp. 1-8.
Thuro, K., Singer, J., Kasling, H., and Bauer, M. 2007. Determining abrasivity with the LCPC test. In 1st Canada-US Rock
Mechanics Symposium. American Rock Mechanics Association.
Ziegler, D., Meyer, T. R., Amrein, A., Bertozzi, A. L., and Ashby, P. D. 2016. Ideal scan path for high-speed atomic force
microscopy. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 22(1), 381-391.