Назад в библиотеку
Определение параметров сыпучих грузов
Сыпучесть грузов характеризуется зависимостью предельных касательных напряжений от нормального напряжения в толще груза, которую строят по результатам испытаний насыпных грузов на трибометре.
Рис.1. Зависимость предельного касательного напряжения от
напряжения в толще груза.
Рис.2. Схема трибометра.
Желоб 5 и ролик 3 заполняют грузом; порцию материала, лежащего в рамке 3 прижимают к материалу в желобе 5 пружинными пластинами 2. Рамка катками 6 опирается на направляющие 1. Она соедина с грузовой чашкой 4 шнуром, перекинутым через отклоняющий блок. На грузовую чашу ставят гири, под их тяжестью рамка движется и происходит срез материала.
Напряжения 
и 
вычисляют по формуле:
;
;
где
- суммарный вес пружинных пластин и материала в подвижной рамке;
; - площадь среза;
; - сила сдвига;
- сопротивление подвижной рамки.
По опытным значениям и строят прямую ас предельных касательных напряжений (рис.1а), которая в общем случае пересекает ось координат выше точки О, что характеризует вязкость груза. Отрезок Оа определяет начальное сопротивление груза сдвигу 
. Для идеально сыпучих грузов =0 (рис.1б).
Угол 
называется углом внутреннего трения, а тангенс этого угла – коэффициентом внутреннего трения 
.
Начальное сопротивление сдвигу растет при повышении пленочной влажности мелкофракционных грузов; при пределе пленочной влажности начальное сопротивление влажного груза во много раз больше, чем начальное сопротивление того же груза в сухом состоянии.
Угол 
, образованный линией Ос с осью абсцисс, называется углом внутреннего сдвига, а его тангенс – коэффициентом внутреннего сдвига 
:
;
Угол насыпания:
;
Угол обрушения:
;
;
Рис.3. Углы насыпания и обрушения. Здесь h - высота откоса, g - ускорение свободного падения, 
- основание треугольного штабеля.
К углу внутреннего сдвига близок по значению эффективный угол трения 
. Для его построения через точку О (рис.4) линии предельных касательных напряжений связного насыпного груза проводят круг Мора. Касательная, проведенная из начала координат О к этому кругу, образует с осью абсцисс искомый угол , который определяют из формулы:
;
где 
и 
- главные напряжения.
Рис.4. Определение эффективного угла трения.
Сыпучесть груза характеризуется коэффициентом подвижности m', который равен отношению главных напряжений и :
.
Коэффициент подвижности идеального сыпучего груза:
;
или приближено:
.
Коэффициент подвижности связных грузов зависит от начального сопротивления сдвигу :
где
- коэффициент подвижности идеально сыпучего груза, имеющий тот
же коэффициент внутреннего трения
, что и рассматриваемый груз;
- наибольшее главное напряжение в рассматриваемой точке.
Начальное сопротивление сдвигу:
.
Коэффициент внешнего трения 
характеризует сопротивление насыпных грузов перемещению относительно поверхности твердых тел, вызываемое силой трения:
.
Назад в библиотеку