Nmexpertiza.ru

НМ Экспертиза
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол естественного откоса это угол между

Угол естественного откоса это угол между

Жанр: Технологии

Просмотров: 442

1.5 угол естественного откоса

Углом естественного откоса называют угол α, образуемый линией естественного откоса (отвала) сыпучего материала с горизонтальной плоскостью [11]. Величина угла естественного откоса зависит от сил трения,

Рис. 3 Схема устройства для измерения угла естественного откоса сыпучих материалов

возникающих при перемещении частиц сыпучего материала относительно друг друга, и сил сцепления между ними. Угол α может быть измерен с помощью простейшего устройства, изображенного на рис.

3. При определениях угла α исследуемый сыпучий материал выпускают из воронки 1 на горизонтальную площадку 2, в результате чего там образуется конус 3 из материала. Затем с помощью угломера измеряют угол наклона α образующей этого конуса к горизонту – это и будет угол естественного откоса исследованного материала. Угол α определяет подвижность сыпучего материала, его необходимо учитывать при конструировании лотков, течек, выпускных конических частей бункеров. Во всех случаях

следует принимать угол наклона поверхностей к горизонту, по которым стекает данный сыпучий материал, превосходящим по величине его угол естественного откоса.

Величина угла α зависит от состояния поверхности опорной площадки. Чем меньше шероховатость этой поверхности, тем меньше угол естественного откоса. Снижается значение угла α и в том случае, когда горизонтальная опорная поверхность вибрирует. Поэтому при проектировании бункеров и течек для малоподвижных с большим значением угла естественного откоса сыпучих материалов внутренние поверхности этих устройств шлифуют, а во время работы их с помощью вибраторов приводят в колебательное движение с весьма малыми амплитудами.

Поведение сыпучего материала в технологических процессах определяется его способностью оказывать сопротивление изменению объема, формы, нарушению целостности. Характерной особенностью сыпучих материалов является подвижность частиц относительно друг друга (сыпучесть) и способность перемещаться под действием внешней силы. Сыпучесть зависит от гранулометричеcкого состава материала, его влажности, степени уплотнения и проявляется по-разному (рис. 4).

Так, при насыпании сыпучего материала на горизонтальную поверхность из воронки (рис. 4, а) образуется конус с углом естественного откоса при основании. При удалении подпорной боковой стенки свод материала обрушивается, а свободная поверхность материала располагается под некоторым углом к горизонтальной плоскости (рис. 4, б).

В случае открытия отверстия в плоском днище бункера происходит частичное осыпание материала с образование свода (при малом диаметре отверстия) или кратера (рис. 4, в, г). При прекращении вращения полого барабана с засыпанным материалом свободная поверхность также образует некоторый угол с горизонтальной плоскостью (рис. 4, д).

Сыпучесть характеризуется косвенными показателями, среди которых наибольшее распространение получил угол естественного откоса αд. Широкое использование этого показателя при определении наклона стенок бункера, желобов объясняется простотой и надежностью его измерения.

Углом естественного откоса называется угол наклона образующей конуса сыпучего материала, отсыпанного без толчков и вибраций, к горизонтальной плоскости [3]. Эта характеристика связана одновременно с аутогезией, внутренним трением и плотностью частиц порошка и его гранулометрическим составом.

Наряду с углом естественного откоса различают угол обрушения αп, который характеризует положение поверхности откоса, образованной в результате сползания части сыпучего материала. Угол обрушения всегда больше угла естественного откоса. Угол обрушения служит важным параметром при проектировании транспортных средств и бункеров для хранения сыпучих материалов и наряду с этим применяется в научных исследованиях. В литературе имеются и другие названия этих параметров: угол естественного откоса – динамический угол откоса, угол трения движения, угол насыпания; угол обрушения – статический угол откоса, угол трения покоя.

Экспериментально углы естественного откоса и обрушения можно определить следующими методами:

1 Насыпкой из воронки на горизонтальную плоскость.

2 Высыпанием из емкости при открытии окна.

3 Образованием кратера при истечении через щель или отверстие.

4 Переворачиванием емкости, частично засыпанной материалом.

5 Вращением барабана полого или содержащего лопасть.

Методы 1, 2, 3 позволяют определить только один угловой параметр, методы 4, 5 – два.

Насыпную плотность сыпучего материала определяют путем взвешивания сыпучего материала в измерительном стакане.

Любая деформация сыпучего материала сопровождается сдвигом, т.е. скольжением частиц одна относительно другой. В отличие от жидкостей сыпучие материалы могут выдерживать определенные усилия сдвига. Связь между предельным сопротивлением τα и нормальным напряжением σα в плоскости

скольжения слоев выражается законом Кулона [7]

τα  c  f σα , (21)

где c – удельное сцепление частиц в сыпучем материале в Па; f – коэффициент внутреннего трения.

При σα = 0, с = τ0 , получим начальное сопротивление трения. Угол наклона линий, выражающих зависимость τα = f(σα), называется углом внутреннего трения. Зависимость между углом внутреннего трения и коэффициентом внутреннего трения следующая: f = tg ϕ.

При расчете сил трения сыпучего материала о стенки бункера и рабочие органы машин используется коэффициент внешнего трения сыпучего материала. Значения коэффициентов внутреннего и внешнего трения и соответствующих им углов, а также предельного сопротивления под нагрузкой и начального сопротивления сдвига определяют на специальных сдвиговых приборах. Однако динамическое поведение сыпучего материала нельзя оценить какой-либо одной характеристикой.

Для этой цели используют комплексные показатели, состоящие из совокупности физикомеханических характеристик. Согласно [1] для классификации сыпучих материалов применительно к процессам, связанным с их перемещением и обработкой, предлагается комплексный показатель связности, характеризующий способность сыпучего материала образовывать устойчивые вертикальные откосы

g ρн 1 − sin ϕ

В зависимости от величины hp все сыпучие материалы подразделяются на 3 класса: несвязные, связно текучие и связные. Каждый класс делится на две группы. Выбор типа оборудования должен производиться с учетом физико-механических свойств.

Их учет при расчете и выборе оборудования обеспечивает гарантированную переработку мелкодисперсных связных материалов и достаточный запас надежности при переработке несвязных материалов.

Выбор конструкции оборудования, машины или аппарата для хранения, транспортирования или переработки сыпучего материала зависит от его гранулометрического состава и физико-механических характеристик.

Содержание

Читать: Аннотация
Читать: Введение
Читать: 1 физико-механические свойства сыпучих материалов
Читать: 1.1 гранулометрический состав
Читать: 1.2 насыпная плотность
Читать: 1.3 влажность
Читать: 1.4 текучесть
Читать: 1.5 угол естественного откоса
Читать: 1.6 адгезия
Читать: 1.7 слеживаемость
Читать: 2 методы оценки качества смесей
Читать: 2.1 критерии качества смеси
Читать: 2.2 выбор необходимого числа проб для оценки качества смеси
Читать: 2.3 минимально допустимый вес пробы
Читать: 2.4 поверочный контроль качества готовой смеси
Читать: 2.5 техника отбора проб из смеси
Читать: 2.6 методы анализа проб
Читать: 3 свойства смесей сыпучих материалов
Читать: 3.1 случайность в свойствах исходных и конечных продуктов процессов смешивания
Читать: 3.2 определение свойств смеси сыпучих материалов
Читать: 3.3 экспериментальное определение сил сопротивления движению частиц в плотных слоях
Читать: 4 лабораторный практикум
Читать: Лабораторная работа № 1
Читать: Лабораторная работа № 2
Читать: Лабораторная работа № 3
Читать: Лабораторная работа № 4
Читать: Лабораторная работа № 5
Читать: Лабораторная работа № 6
Читать: Список литературы
Читать: Приложение

Лабораторная работа № 5 Определение угла естественного откоса песчаного грунта

Цель работы:

Определить угол естественного откоса испытуемого грунта в лабораторных условиях в сухом состоянии и под водой.

Сущность метода:

Угол естественного откоса песков— это предельный угол свободного отсыпания песка, при котором грунтовая масса находится в устойчивом состоянии. Этот показатель определяется как в сухом состоянии, так и под водой.

Угол естественного откоса испытуемого грунта определяется в лабораторных условиях прибором для определения угла естественного откоса, входящим в состав полевой лаборатории Литвинова ПЛЛ-9.

Угол естественного откоса песка в сухом состоянии равен углу внутреннего трения этого песка

прибор для определения угла естественного откоса;

нож с прямым лезвием;

Рис.5. Прибор для определения угла естественного откоса песков

Читать еще:  Как делают откосы с наружной сторон

1- выдвижная створка;

2- малое отделение.

1. Определение угла естественного откоса песков в сухом состоянии

Порядок работы:

Прибор ставят на стол или иную горизонтальную поверхность. Выдвижная створка при этом опущена до дна.

В малое отделение прибора насыпают песок небольшими порциями через воронку вровень с краями.

Песок разровнять ножом.

После этого постепенно поднимают выдвижную створку, следя, чтобы не было толчков; при этом прибор придерживают рукой.

Песок частично пересыпается в другое отделение, пока не наступает положение устойчивого равновесия; угол между плоскостью свободного откоса и горизонтальной плоскостью и есть угол естественного откоса.

По делениям на днище и боковой стенке отсчитывают высоту и заложение откоса и вычисляют тангенс угла естественного откоса. Отсчеты ведут с точностью 1 мм.

Испытания проводят два раза.

Числовое значение тангенса угла естественного откоса определяется как среднее арифметическое из результатов двух замеров.

Результаты определений заносят в таблицу 5.

2. Определение угла естественного откоса песков в подводном состоянии

Порядок работы:

Прибор ставят на стол или иную горизонтальную поверхность. Выдвижная створка при этом опущена до дна.

В малое отделение прибора насыпают песок небольшими порциями через воронку вровень с краями.

Песок разровнять ножом.

После того, как в малое отделение прибора насыпан испытываемый грунт, в большое отделение наливают доверху воду.

После этого выдвижную створку поднимают на несколько миллиметров, чтобы вода могла проникнуть в малое отделение.

Когда грунт пропитается водой, постепенно поднимают выдвижную створку, следя, чтобы не было толчков; при этом прибор придерживают рукой.

Песок частично пересыпается в другое отделение, пока не наступает положение устойчивого равновесия; угол между плоскостью свободного откоса и горизонтальной плоскостью и есть угол естественного откоса.

По делениям на днище и боковой стенке отсчитывают высоту и заложение откоса и вычисляют тангенс угла естественного откоса. Отсчеты ведут с точностью 1 мм.

Испытания проводят два раза.

Числовое значение тангенса угла естественного откоса определяется как среднее арифметическое из результатов двух замеров.

Результаты определений заносят в таблицу 5.

Таблица 5 Результаты определений угла естественного откоса.

Разница между углом трения и углом естественного откоса

Угол трения в зависимости от угла естественного откоса Угол трения и угол естественного откоса — две очень важные величины, измеряемые трением. Эти две величины имеют большое значение в таких област

Содержание:

Угол трения в зависимости от угла естественного откоса

Угол трения и угол естественного откоса — две очень важные величины, измеряемые трением. Эти две величины имеют большое значение в таких областях, как статика и динамика твердых тел и статика гранул. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое угол трения и угол естественного откоса, их определения, применение этих углов, сходства и, наконец, разница между углом трения и углом естественного откоса.

Что такое угол трения?

Трение, вероятно, является наиболее распространенной силой сопротивления, с которой мы сталкиваемся каждый день. Трение возникает из-за контакта двух шероховатых поверхностей. У трения пять режимов. Между двумя твердыми телами возникает сухое трение; жидкостное трение также известно как вязкость; трение со смазкой, когда два твердых тела разделены жидким слоем; поверхностное трение противостоит движущемуся твердому телу в жидкости, а внутреннее трение заставляет внутренние компоненты твердого тела создавать трение. Однако термин «трение» чаще всего используется вместо сухого трения. Это вызвано грубыми микроскопическими полостями на каждой из поверхностей, которые подходят друг к другу и отказываются двигаться. Сухое трение между двумя поверхностями зависит от коэффициента трения и реактивной силы, нормальной к плоскости, действующей на объект. Максимальное статическое трение между двумя поверхностями немного выше, чем динамическое трение. Поскольку для данных двух твердых поверхностей трение зависит только от реактивной силы между двумя поверхностями, можно получить уравнение F = µR. Следует отметить, что трение не зависит от площади контакта двух поверхностей. Если член µ записывается как угол Tan (θ), то θ определяется как угол трения между двумя поверхностями. Поскольку Tan (θ) равен отношению F к R, угол θ — это угол между горизонтальной линией и равнодействующей силой F и R.

Что такое угол естественного откоса?

Угол естественного откоса — это свойство сыпучих материалов, связанное с трением. Угол естественного откоса — это самый крутой угол спуска или падения откоса относительно горизонтальной плоскости, когда материал на грани откоса находится на грани скольжения. Теоретически этот угол может принимать значения от 0 до 90 градусов. Угол естественного откоса является очень важным свойством для сыпучих материалов, поскольку он определяет, насколько высоко и насколько широко материал будет распространяться. В качестве таких материалов можно взять снег, песок и отложения. Угол естественного откоса напрямую зависит от максимального угла трения материала.

В чем разница между углом естественного откоса и углом трения?

• Угол трения определен для твердых материалов с твердыми телами. Угол естественного откоса определен только для сыпучих материалов.

• Угол трения — это гипотетический угол между равнодействующей силой и горизонтом. Угол естественного откоса — это реальный угол, который можно измерить.

Устройство для измерения угла естественного откоса сыпучего материала

Полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для определения одного из важнейших реологических параметров сыпучих материалов — угла естественного откоса. Устройство включает открытую сверху поворотную вокруг оси 1 прямоугольную в плане камеру, имеющую форму невыпуклого восьмигранника. Камера имеет боковые стенки 2, как минимум, одна из которых прозрачная, днище 3 и две торцевые стенки, одна из которых плоская и является подпорной стенкой 4. Вторая торцевая стенка имеет форму ступени с опорной площадкой 5, расположенной внутри камеры. Угол ϕ между плоскостью опорной площадки 5 и плоскостью части 6 этой торцевой стенки, прилегающей к днищу, составляет не менее 90°. Ось 1 перпендикулярна боковым стенкам 2 камеры и соединена с ними любым известным способом. С осью 1 соединено любое приемлемое для этих целей средство, осуществляющее поворот камеры вокруг горизонтальной оси 1, например мотор-редуктор. Заявляемое устройство также снабжено средством измерения угла откоса α, например, лазерным угломером. Технический результат — повышение точности измерения за счет формирования плоской поверхности откоса. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для измерения угла естественного откоса сыпучих материалов, представляющее собой открытую сверху камеру, выполненную в форме многогранника, одна из боковых стенок которого выполнена из прозрачного материала, отличающееся тем, что камера имеет форму невыпуклого восьмигранника, одна из торцевых стенок камеры имеет форму ступени с опорной площадкой, расположенной внутри камеры, противолежащая торцевая стенка камеры выполняет функцию подпорной стенки, при этом устройство снабжено поворотным средством с осью, перпендикулярной боковым стенкам камеры. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что камера выполнена в форме невыпуклого восьмигранника с прямыми углами.

Заявляемое устройство относиться к измерительной технике и предназначена для определения одного из важнейших реологических параметров сыпучих материалов — угла естественного откоса. Значение угла естественного откоса сыпучих материалов широко используется в механике грунтов, в вибрационных технологиях сепараций руд, при изучении свойств сыпучих строительных материалов и других отраслях как самостоятельный физический параметр, а также для расчетов такого параметра сыпучего вещества, как коэффициент его внутреннего трения.

Измерение угла естественного угла откоса сыпучих материалов, несмотря на кажущуюся простоту, является сложной технической задачей. Любой сыпучий материал, представленный полидисперсной смесью, при насыпании на неограниченную по размерам горизонтальную плоскость, вступает в неизбежное с ней взаимодействие за счет сил трения и силы тяжести, при этом формируется не идеальный конус массива материала, а конусообразное тело с криволинейным участком в его основании (см., например, монографию — Г.К. Клейн. Строительная механика сыпучих тел. — М., Стройиздат, 1977, с. 85, рис. 44), что затрудняет интерпретацию понятия угла естественного откоса, поскольку, в большинстве случаев откос имеет переменный радиус кривизны, не позволяющий провести к нему единственную касательную линию.

Читать еще:  Как рассчитать откос земли

Известны решения, направленные на устранение эффекта образования криволинейного участка в районе контакта с опорной плоскостью.

Известен Прибор для измерения угла естественного откоса сыпучего материала [АС СССР №564510, опубл. 28.08.1977]. Прибор содержит корпус с горизонтально расположенной площадкой и установленный на ней сосуд, ось которого перпендикулярна площадке, с дном-диском под испытуемый материал, размещаемый внутри сосуда, и угломер, установленный с возможностью поворота вокруг оси сосуда. При этом дно-диск выполнено подвижным вдоль оси сосуда, а сосуд — съемным. Измерение угла откоса осуществляют с естественным удалением избытка материала.

Известен Прибор для измерения угла естественного откоса сыпучего материала [АС СССР №615353, опубл. 26.06.1978]. Прибор содержит базовую плоскость с буртиком и выдвижной вверх столик. При ссыпании избытка материала со столика на нем образуется конус материала, угол откоса которого изменяется угломером.

В устройствах, базирующихся на таком принципе, действительно формируются конусы монодисперсного материала правильной формы, угол откоса которых можно замерить известными способами. Однако существенным недостатком таких устройств является процесс сегрегации по крупности частиц полидисперсных материалов (каковыми всегда являются пески, грунты и руды) в поверхностном слое конуса. При этом, фактически, измеряется угол откоса непредставительной сегрегированной части исследуемого материала, что отрицательно сказывается на точности измерения.

В качестве прототипа выбран Аппарат для измерения угла естественного откоса сыпучих материалов, конструкция которого описана в патенте US 3940997, опубл. 02.03.1976 г. Аппарат имеет открытую сверху камеру в форме прямоугольного параллелепипеда с внутренней перегородкой — полкой, параллельной днищу камеры. Полка консольно закреплена на торцевой стенке камеры. Между свободной кромкой полки и противолежащей торцевой стенкой имеется зазор. Полка делит внутренний объем камеры на две ячейки, верхняя из которых предназначена для измерения статического угла откоса, нижняя — для измерения динамического угла откоса. По меньшей мере, одна боковая стенка камеры выполнена из прозрачного материала, через нее осуществляются измерения углов откоса.

В исходном положении Аппарат по патенту US 3940997 находится в горизонтальном состоянии (при вертикальном положении полки). Материал загружают в ячейку между полкой и верхней крышкой, затем Аппарат вручную переводят в вертикальное положение. При повороте аппарата и переходе полки в горизонтальное положение материал с нее пересыпается на днище камеры. При этом формируются два массива — на полке и на днище, углы наклона которых к горизонту замеряются в качестве статического и динамического углов естественного откоса. Следует отметить, что материал пересыпается на днище естественным путем под действием силы тяжести в свободном падении. При этом на горизонтально расположенном днище камеры, образуется трехгранная призма материала с естественным откосом, направленным в противоположную сторону по отношению к откосу массива материала на полке и с контактом только с одной торцевой стенкой камеры (см. Fig. 5 патента US 3940997). В контексте данной заявки термин «боковая стенка» и «торцевая стенка» применяются условно, только для того, чтобы показать, что эти стенки взаимно перпендикулярны.

В устройстве по прототипу в зоне свободного падения на днище полидисперсного материала неизбежно образуется веер с различной траекторией движения зерен различной крупности, что отрицательно сказывается на однородности массива материала, формирующего естественный откос, и, соответственно, на точности измерений. То есть, в устройстве по прототипу неизбежно сохраняется негативный эффект сегрегации полидисперсного материала по крупности, что не позволяет сформировать плоскую поверхность откоса, и, соответственно, отрицательно влияет точность измерения.

В основу полезной модели поставлена задача — расширение арсенала средств и создание нового устройства для измерения угла естественного откоса сыпучих материалов. Достигаемый технический результат — повышение точности измерения за счет формирования плоской поверхности откоса.

Поставленная задача решается тем, что устройство для измерения угла естественного откоса сыпучих материалов представляет собой открытую сверху камеру, выполненную в форме многогранника, одна из боковых стенок которого выполнена из прозрачного материала. От прототипа отличается тем, что камера имеет форму невыпуклого восьмигранника, одна из торцевых стенок камеры имеет форму ступени с опорной площадкой, расположенной внутри камеры, противолежащая торцевая стенка камеры выполняет функцию подпорной стенки, при этом устройство снабжено поворотным средством с осью, перпендикулярной боковым стенкам камеры.

Предпочтительным является исполнение, при котором камера имеет форму невыпуклого восьмигранника с прямыми углами (геометрически — невыпуклая шестиугольная призма с основаниями в виде невыпуклых прямоугольных шестиугольников, которыми являются боковые стенки камеры).

В контексте данной заявки термин «подпорная стенка» применяется в значении: стенка, предназначенная для поддержания откоса находящегося за ней сыпучего материала [см. по аналогии толкование в он-лайн словаре Геологические термины https://dic.academic.ru/dic.nsf/geolog/6606/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%B0% D1%8F_%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BA%D0%B0].

Функциональное назначение «подпорная стенка» выполняется при обязательном условии работы заявляемого устройства — достаточной его загрузке материалом, при которой осуществляется опирание материала на указанную торцевую стенку.

В механике сыпучих материалов известно и описано формирование угла естественного откоса сыпучих материалов, массив которых опирается на так называемую подпорную стенку. Состояние такого массива материала может быть формализовано как призма сплошного тела, а угол его естественного откоса, образуемый с горизонтом, не имеет криволинейного участка [см. Г.К. Клейн. Строительная механика сыпучих тел. — М, Стройиздат, 1977, сс. 126, 129]. Указанный эффект положен авторами в основу предлагаемого устройства.

Для того, чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности полезной модели, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации. Пример реализации иллюстрируется Фигурами чертежей, на которых представлено: Фиг. 1 — камера, вид сверху; Фиг. 2 — камера в вертикальном положении, вид со стороны боковой стенки; Фиг. 3 — Фиг. 4 — этапы поворота загруженной камеры; Фиг. 5 — Фиг. 6 — камера в положении для измерения угла откоса (отличие по сыпучести загруженного материала).

Устройство включает открытую сверху поворотную вокруг горизонтально ориентированной оси 1 прямоугольную в плане камеру, имеющую форму невыпуклого восьмигранника. Камера имеет боковые стенки 2, как минимум, одна из которых прозрачная, днище 3, и две торцевые стенки, одна из которых плоская и является подпорной стенкой 4. Вторая торцевая стенка имеет форму ступени ( — образная форма) с опорной площадкой 5, расположенной внутри камеры. Угол ϕ между плоскостью опорной площадки 5 и плоскостью части 6 этой торцевой стенки, прилегающей к днищу, составляет не менее 90°. На фигурах показан вариант исполнения камеры в виде невыпуклого восьмигранника с прямыми углами, то есть ϕ=90°. Поворотная ось 1 перпендикулярна боковым стенкам 2 камеры и соединена с ними любым известным способом, ее расположение не принципиально. С осью 1 соединено любое приемлемое для этих целей средство, осуществляющее поворот камеры вокруг горизонтальной оси. Это может быть ручной привод или, что предпочтительней, электромеханический (мотор-редуктор). Поворотное средство на фигурах не показано. Заявляемое устройство также снабжено средством измерения угла откоса α. Измерение осуществляется через боковую прозрачную стенку 2, например, лазерным угломером или механическим гониометром (на Фигурах не показано).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии устройство приводят в наклонное положение в сторону, противоположную подпорной стенке 4, и загружают исследуемый сыпучий материал в пространство над опорной площадкой 5. Количество испытуемого материала предварительно подбирают (расчетным методом или экспериментально) таким, чтобы его поверхностный слой при вертикальном положении камеры проходил по касательной к выступающему внутрь углу ступени, либо располагался незначительно выше него, для исключения влияния давления верхней части материала на образованную в придонной области призму материала. Затем медленно приводят камеру в вертикальное положение, например, с помощью мотор-редуктора. При вертикальном положении камеры испытуемый сыпучий материал образует массив призматической формы, упирающийся в вертикальную подпорную стенку. Криволинейного участка у откоса в зоне контакта с подпорной стеной при этом не образуется. Далее, через прозрачную боковую стенку 2 камеры замеряют образовавшийся угол естественного откоса сыпучего материала с использованием, например, бесконтактного прибора.

Читать еще:  Что такое выведение откосов

В Таблице приведены результаты серий измерений угла естественного откоса различных сыпучих материалов (каменного угля и кварцевого песка) с использованием предлагаемого устройства и устройства по прототипу. Поскольку в устройстве по прототипу формируется угол откоса с криволинейным участком в нижней части откоса, измерение угла естественного откоса осуществлялось по прямолинейному участку откоса. В обоих случаях угол откоса фиксировался с использованием лазерного угломера. Из Таблицы следует, что разброс замеренных величин откоса с применением заявляемого устройства существенно меньше, чем с применением устройства по прототипу, то есть измерение с использованием заявляемого устройства существенно точнее.

Это объясняется следующим. В отличие от прототипа, в котором полидисперсный материал попадает в нижнюю измерительную ячейку путем свободного падения частиц с консольной полки на днище камеры, в заявляемом устройстве, при его повороте вокруг горизонтальной оси, материал перемещался под действием силы тяжести только путем скольжения массива вдоль опорной площадки 5 и нижней части 6 торцевой стенки камеры (см. Фиг. 3 и Фиг. 4). Это исключает свободное падение частиц и их сегрегацию по крупности, негативно влияющую на формирование плоскости откоса. Вторым моментом, влияющим на формирование плоскости откоса, является наличие подпирающей стенки. Обе эти конструктивные особенности заявляемого устройства в равной мере влияют на формирование в придонной части камеры массива материала в форме призмы с упором в противоположные торцевые стенки камеры, то есть получить плоскую поверхность естественного откоса без криволинейного участка. Так же на результат влияет наличие поворотного средства, обеспечивающего плавный поворот камеры вокруг оси и равномерное скольжение материала.

Образовавшийся и замеряемый угол а естественного откоса при такой конструкции камеры зависит только от реологических свойств изучаемого материала, что проиллюстрировано на Фиг. 5 и Фиг. 6.

Глинозем. Метод определения угла естественного откоса – РТС-тендер

Обозначение: ГОСТ 27802-93

Статус: действующий

Название русское: Глинозем. Метод определения угла естественного откоса

Название английское: Alumina. Method for the determination of repose angle

Дата актуализации текста: 06.04.2015

Дата актуализации описания: 01.01.2021

Дата издания: 28.07.1995

Дата введения в действие: 01.01.1995

Область и условия применения: Настоящий стандарт распространяется на глинозем, предназначенный преимущественно для производства алюминия, и устанавливает метод определения угла естественного откоса

Опубликован: М.: ИПК Издательство стандартов, 1995 годофициальное издание

Утверждён в: Государственный комитет Российской Федерации по стандартизации и метрологии

Дата принятия: 02.06.1994

ГОСТ 27802-93
(ИСО 902-76)

Метод определения угла естественного откоса

Alumina. Method for the determination of repose angle

Дата введения 1995-01-01

1 РАЗРАБОТАН Госстандартом России

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г.

За принятие проголосовали:

Наименование национального органа стандартизации

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 02.06.94 N 160 межгосударственный стандарт ГОСТ 27802-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 01.01.95

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Обозначение соответствующего стандарта ИСО

Номер раздела, пункта

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на глинозем, предназначенный преимущественно для производства алюминия, и устанавливает метод определения угла естественного откоса.

Дополнения и изменения, отражающие потребности народного хозяйства, выделены курсивом*.

* В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов приводятся обычным шрифтом. — Примечание изготовителя базы данных.

2. ССЫЛКИ

ГОСТ 25389 Глинозем. Метод подготовки пробы к испытанию.

ГОСТ 27798 Глинозем. Отбор и подготовка проб.

3. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Глинозем с определенной высоты насыпают на горизонтальную поверхность и определяют линейный угол у основания конуса, образованного глиноземом.

Прибор для определения угла естественного откоса

4. АППАРАТУРА

Установка для определения угла естественного откоса (чертеж), состоящая из следующих узлов: воронки I, консольной стойки II, плиты III и цилиндра IV.

4.1. Воронка (/) из нержавеющей стали или полированного алюминия, имеющая носок внутренним диаметром 6 мм, состоит из двух частей, между которыми с помощью резьбового соединения закреплено сито с размером отверстий 1 мм.

Воронка на винтах крепится к подставке или нижняя часть воронки имеет наружную резьбу, с помощью которой воронка крепится к консольной стойке.

4.2. Опорная плита минимальной длиной 270 мм и минимальной шириной 200 мм (270 мм). Плита должна быть максимально недеформируемой и изготовлена из мрамора, нержавеющей стали или другого коррозионностойкого металла. На полированной поверхности опорной плиты проведены четыре прямых линии под углом 45° друг к другу, на пересечении этих линий находится установочный штифт, который фиксирует расположение блока шаблона для правильной установки воронки по высоте.

Регулирование уровня обеспечивается тремя регулируемыми по высоте подставками.

Допускается жестко закреплять плиту на трех винтовых опорах (установочных винтах), служащих для регулирования ее горизонтального положения.

4.3. Подставка воронки выполнена из нержавеющей стали. Она укреплена на плите так, чтобы ось воронки располагалась перпендикулярно к плите и проходила через ее центр.

4.4. Блок высоты (цилиндр) представляет собой металлический цилиндр с полированной поверхностью высотой 40,0 мм. Основание блока имеет выемку для центрального установочного штифта на опорной плите.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

5.1. Проба материала

Используют пробу сырого материала, подготовленную по ГОСТ 25389.

5.2. Определение угла естественного откоса

5.2.1. Плите придают горизонтальное положение с помощью установочных винтов. Точность установки контролируют уровнем.

5.2.2. Помещают цилиндр в центр плиты и опускают воронку так, чтобы ее нижний конец пришел в соприкосновение с верхним торцом цилиндра. Цилиндр убирают.

5.2.3. С высоты около 40 мм глинозем со скоростью 20-60 г/мин ссыпают в середину воронки, не вызывая при этом вибрации прибора. Возможное засорение сита в процессе определения устраняют при помощи легких движений кисточкой, исключающих вибрацию прибора. Подачу глинозема производят до тех пор, пока вершина образующегося из глинозема конуса не достигнет нижнего конца воронки. При этом образуется усеченный конус с верхним диаметром 6 мм. Основание конуса очерчивают, глинозем с плиты удаляют и измеряют длину четырех пересекающихся линий.

Испытания проводят три раза: из двух отдельных проб и третьей, приготовленной после усреднения первых двух.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Угол естественного откоса ( ) в градусах вычисляют по формуле

,

где — высота насыпного конуса глинозема, т.е. расстояние между опорной плитой и носком воронки;

— средняя арифметическая длина четырех пересекающихся линий, мм;

— внутренний диаметр отверстия хвостовика воронки, мм.

При использовании установки, описанной в разд.4, формула приобретает вид

.

Среднее арифметическое результатов трех определений не должно отличаться от значения каждого отдельно взятого определения более чем на ±2°.

7. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЯ

Протокол испытания должен содержать следующие данные:

идентификацию исследуемого материала;

ссылку на применяемый метод;

результаты испытания и метод их выражения;

особенности, отмеченные в процессе определения;

любые операции, не предусмотренные в настоящем стандарте или считающиеся необязательными.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector