Угол естественного откоса сыпучего материала: Характеристики и физико-механические свойства сыпучих материалов

Содержание

Определение угла естественного откоса сыпучего груза

Министерство
транспорта Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА

ФГОУ
ВПО “Санкт-Петербургский государственный

университет
гражданской авиации”

Отчет
по лабораторной работе № 4

по
теме:

“Определение
угла естественного откоса сыпучего груза”

по
дисциплине: “Грузоведение”

Выполнила:
студентка, группа №493

Васильева
Наталья Олеговна

Проверила:
ст.преподаватель

Голубева Ксения
Ивановна

Санкт-Петербург

2011

Оглавление:

1. Цель
работы……………………………………………………………3

2. Описание
работы………………………………………………………3

3. Результаты
измерений и расчётов……………………………………4

4. Вывод
по работе………………………………………………………. 6

5. Библиографический
список…………………………………….…….7

6. Подпись
студента……………………………………………..……….7

1. Цель
работы

Ознакомиться
с методикой определения угла естественного откоса сыпучего груза и изучить
характер изменения угла естественного откоса в зависимости от высоты загрузки
из бункера на грузовую платформу.

2.
Описание
работы

Угол естественного откоса – это наибольший угол,
между образующей свободной боковой поверхности сыпучего груза и горизонтальной
плоскостью.

Величина угла естественного откоса зависит от
подвижности частиц сыпучего груза. С увеличением подвижности частиц груза
величина угла уменьшается. В свою очередь подвижность частиц насыпного груза
определяется силами трения и сцепления между отдельными частицами. Таким
образом, по величине угла естественного откоса груза можно судить о его
подвижности.

Различают углы естественного откоса в покое α_n
и в движении α_д.
Угол α_n
получается при свободной засыпке груза, α_д
— при падении груза с некоторой высоты, а также под действием вибраций,
например, при перемещении груза транспортирующими машинами. Угол естественного
откоса груза в движении меньше аналогичного угла в покое, так как потенциальная
энергия падающего груза переходит в кинетическую энергию в процессе движения
частиц.

Обычно угол естественного откоса сыпучего груза в
движении α_д
определяется при высоте падения около 1 м. На основании экспериментальных
исследований принимается

α_д
≈ 0,7 α_n_.

По
подвижности частиц сыпучие грузы разделяют на три группы (табл.1):

Таблица
1

От подвижности частиц сыпучего груза зависит площадь
поперечного сечения груза на ленте или настиле конвейеров, а как следствие, —
производительность конвейеров.

От величины угла естественного откоса зависит
максимальный угол наклона конвейеров, а также ряд параметров перегрузочных
устройств (бункеров, лотков и т.п.).

При выполнении работы экспериментальным методом,
следует действовать следующим образом.

Определение угла естественного откоса сыпучего груза
производится на лабораторной установке (рис. 1), состоящей из подставки со
стойкой 1, на которой на подвижном кронштейне 2 укреплён цилиндр 3
с сыпучим грузом. Разгрузочная воронкообразная часть цилиндра закрывается
поворотной заслонкой 4. После заполнения цилиндра 3 сыпучим
грузом и установки его в требуемое положение по высоте h
заслонка поворачивается, и груз высыпается на площадку 5, образуя конус.
Измерение угла естественного откоса производится угломером 6 в
шести-восьми сечениях конуса путём поворота площадки 5.

Рис. 1. Установка для определения
угла естественного откоса.

Опыты
производятся для четырёх-пяти значений h,
начиная с h=10
см, причём каждый опыт повторяется два-три раза. Для получения устойчивых
результатов рекомендуется объём порции груза, засыпаемого в цилиндр 3,
во всех опытах принять одинаковым.

При
нулевой высоте разгрузки цилиндр с открытой заслонкой необходимо поднимать с
малой скоростью, не допуская большого движения груза.

Для
серии измерений по каждой высоте разгрузки выполняется статистическая обработка
с определением математического ожидания величины угла естественного откоса,
среднеквадратического отклонения и доверительного интервала для среднего
значения.

По
полученным данным строится график зависимости R
= f(h).
Кривая проводится с учётом доверительных интервалов для средних значений угла.

Полученные
в лабораторной работе величины углов естественного откоса грузов в покое
следует сравнить с их табличными значениями и сделать выводы о закономерности
изменения угла естественного откоса с увеличением высоты разгрузки. По
величине угла естественного откоса в покое следует определить, к какой группе
подвижности относится груз.

3.
Результаты
измерений и расчётов

Результаты измерений и расчётов
оформляются в табл. 2.

Таблица
2

Результаты
измерений и расчётов

Угол — естественный откос — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Cтраница 3

Угол естественного откоса — наибольшее значение угла, который с горизонтальной плоскостью образует поверхность грунта, отсыпанного без толчков и сотрясений. Угол естественного откоса ( угол внутреннего трения грунта) характеризует сопротивление грунта сдвигу.
[31]

Угол естественного откоса и объемную насыпную плотность легко измерить непосредственно при определении рассыпчатости.
[32]

Угол естественного откоса для зерновых грузов составляет 23 — — 28, однако при качке пересыпание зерна происходит уже при 14 ( что найдено опытным путем проф. Нек-рые сорта ( просо, льняное семя, овес) обладают еще большей подвижностью. Способность впитывать влагу, следствием чего является разбухание, самонагревание и порча груза.
[33]

Угол естественного откоса определяется таким его значением, при котором грунт находится в предельном равновесии. В зависимости от этого угла назначают крутизну откоса, при которой обеспечивается их устойчивость. Обеспечение устойчивости откосов — важней шее требование, предъявляемое к земляным сооружениям.
[34]

Прибор для определения угла естественного откоса.
[35]

Угол естественного откоса изменяется в широких пределах — от 25 — 35 для хорошо сыпучих материалов до 60 — 70 для связных материалов.
[36]

Коэффициент внешнего трения кокса в зависимости от его влажности.
[37]

Угол естественного откоса увеличивается с повышением летучих веществ ( свыше 10 %) в коксе мелких фракций. Минимальное значение ее наблюдается при температурах нагрева фракций кокса до 150 — 200 С.
[38]

Схема идентификации полимеров по их растворимости.
[39]

Угол естественного откоса характеризуется острым углом между образующей ловерхности свободно насыпанного материала и горизонтальной плоскостью.
[40]

Угол естественного откоса у-пород под водой 30 — 32, коэффициент фильтрации; до 29 4 — 35 0 м / сут, допустимые нагрузки 2 5 — 4 — 105 Па. В данном комплексе наиболее обводнены галечники.
[41]

Угол естественного откоса порошков также не зависит от размера частиц в очень грубых порошках и возрастает при переходе к порошкам с мелкими частицами.
[42]

Угол естественного откоса порошка определяется угломером. Каждому диапазону при определении угла откоса соответствует свое опорное кольцо, причем чем выше сыпучесть материала, тем большего диаметра берется кольцо.
[43]

Угол естественного откоса динасовой массы больше, чем сухих крупных зерен; он уменьшается при повышении ее влажности до — 7 %; более влажная масса перестает быть полусухой и ф увеличивается.
[44]

Угол естественного откоса сыпучего груза в п о к о е ао есть угол между горизонтальной плоскостью и образующей конуса свободно насыпанного груза при насыпке его без падения с большой высоты.
[45]

Страницы:

Угол естественного откоса

Угол естественного откоса или критический угол естественного откоса гранулированного материала представляет собой самый крутой угол наклона относительно горизонтальной плоскости, на который материал может быть сложен без оползания. Под этим углом материал на поверхности откоса находится на грани скольжения. Угол естественного откоса — угол, при котором материалы будут выскальзывать из корпуса с наконечником — для некоторых типичных продуктов:

900

9009

999923

9999999999999999.

3023

023 30 — 40018

9009

Материал	Угол откоса (degrees)
Alfalfa, ground	+45
Alum, lumpy	30 — 45
Alum, pulverized	30 — 45
Alumina	30
Asbestos, shredded	30
Ashes, dry	33
Ashes, moist	36
Ashes, wet	30
Asphalt	45
Bagasse	45
Baking powder	30 — 45
Bark, wood refuse	45
Bauxite, crushed	30 — 45
Bentonite	45
Бикарбонат соды	42
Borx, Fine	30 — 45	Borx, Fine	30 — 45	, Fine	30 — 45	. 0018
Bran	30 — 45
Brewers grain	45
Brick	40
Calcium Carbide	30 — 45
Chalk, fine	45
MOLK, LUMPY	45
Хромическая кислота, хлопья	25
Хромиум ORE	30 — 45
Cinders, Dry
Cinders, Dry
.0023	33
Cinders, moist	34
Cinders, wet	31
Cinders and Clay	30
Clay	45
Clover seed	28
Угля, хард	24
Угля, мягкий	30
Кокос, измельченный	45
Cofee, fresh beans	35 — 45
Coke	23
Concrete	30
Cork, ground	45
Corn, grits	30 — 45
Хлопковое семя, торт Lumpy	30 — 45
Cryolite	30 — 45
Culet	30 — 45
DOLITE, комок	30 — 45
DOLITE,	30 — 45
DOLITE. 0023	30 — 45
Earth, loose	28
Earth, compact	50
Feldspar, pulverized	45
Fish, meal	45
Flour , пшеница	45
Fluorsppar, комки	45
Мусор	30
Глютен, Приятности	30 — 459999	, еда	30 — 45999
Graphite, flake	30 — 45
Gravel	40
Gypsum, pulverized	45
Hops, moist	45
Ilemenite	30 — 45
Пигмент оксида железа	40
Каолин, зеленый вмешивание	35
Lignite, Dry	30 — 45
30 — 45
Lime, hydrated	30 — 45
Limestone, pulverized	45
Linseed, meal	30 — 45
Malt	30 — 45
Marble, broken	30 — 45
Слюда, дробленая	30 — 45
Молоко. порошкообразный	45
Овес	32
Овес плющеный	30 — 45
Ore, dry	30
Ore, damp or fresh mined	37
Oyster shells, ground	30 — 45
Peanuts, shelled and not Shelled	30 — 45
Хлорид калия	30 — 45
Грита риса	30 — 45
Рис, Грубая
Рис, Грубая
Рис, Грубая
. 0018
Rubber, ground scrap	45
Rubble	45
Salt, coarse	30 — 45
Salt, fine	30 — 45
Saltpeter	30 — 45
Песок, сухой	35
Песок, сырный	40
Песок, с измельченным камнем	27
22 Sharefal0023	30 — 45
Shingles	40
Slate, pulverized	30 — 45
Soap, chips	30 — 45
Soap. powder	30 — 45
Soda ash	30 — 45
Stone	30
Stone, broken	27
Stone, crushed	30
Sugar, granulated	30 — 45
Sugar, raw cane	45
Sulfur	30 — 45
Tobacco	45
Wheat	28
Оксид цинка	45

Угол естественного откоса — угол между горизонтальной плоскостью и стороной сваи

Насыпь — Объем и масса

Рассчитайте объем склада!

Загрузите и распечатайте таблицу зависимости высоты штабеля от диаметра и угла естественного откоса

Угол естественного откоса

«Угол естественного откоса» сыпучего материала часто указывается как конкретная величина, а иногда и как мера перспективы движения материалов. На практике наклон неограниченной поверхности сыпучего материала зависит в большей или меньшей степени от способа ее формирования, и его отношение к тому, как сыпучий материал течет, ограничено поведением без ограничений. Угол естественного откоса «сыпучей заливки» обычно образует коническую кучу из одной точки заполнения, при этом сыпучий материал скользит по расходящейся поверхности. Такое разделение частиц на движущемся слое уменьшающейся толщины позволяет осаждать более мелкие фракции, в то время как более крупные компоненты скатываются дальше вниз по склону. Это наиболее распространенная форма расслоения в сыпучих продуктах, имеющая широкий гранулометрический состав. Основное значение этого угла естественного откоса заключается в том, что он определяет «незаполненный объем» бункера, то есть пространство над поверхностью материала, которое не может быть заполнено самотёком.

«Дренированный угол естественного откоса» образуется, когда воронкообразный бункер выгружает материал из узкого канала над выпускным отверстием. Это создает коническую поверхность, где поток сходится на увеличивающейся глубине, позволяя более мелким фракциям просеиваться через движущийся слой. Эти мелкие частицы имеют тенденцию накапливаться с постепенным снижением уровня поверхности, что приводит к конечному выбросу мелких частиц, когда бункер окончательно опустошается. Угол естественного откоса в дренированном состоянии имеет тенденцию быть более крутым, чем угол естественного откоса в насыпном состоянии по трем причинам.

1. Интерференция частиц на сужающейся, углубляющейся поверхности ограничивает свободу движения протекающих сред, в то время как расширяющийся слой с уменьшающейся толщиной более расширен и обеспечивает гораздо большую свободу движения частиц.

2. Состояние покоя в залитом состоянии имеет динамический импульс и значительную инерцию, обычно из-за ситуации свободного падения, тогда как состояние покоя в осушенном состоянии должно инициировать движение из состояния покоя и ускорять материал, преодолевая сопротивление внутреннего трения станины.

3. Хранящийся материал вполне мог некоторое время находиться в состоянии покоя, и слои ниже исходной поверхности подвергались уплотняющему давлению со стороны вышележащего содержимого. Это, как правило, приводит к более плотной упаковке частиц и укреплению объема из-за «консолидации во времени».

Дальнейшее состояние «отдыха» развивается, когда материал извлекается с края штабеля или в воронкообразном бункере образуется «крысиная нора». Наклон поверхности может варьироваться от рыхлого дренированного состояния до выступающего, в зависимости от того, как это повлияло на прочность сыпучего материала. Термин «угол естественного откоса» практически не имеет смысла для когезивных материалов и мелкодисперсных порошков, которые склонны удерживать избыток воздуха и при аэрировании приобретают текучее состояние. Такие материалы имеют тенденцию оседать в виде непроницаемой массы, которая сопротивляется проникновению воздуха в расширяющееся пустое пространство, вызванное сдвиговым расширением, когда масса деформируется, чтобы течь.