Сыпучий материал сдвигу

Если для конкретного сыпучего материала при постоянных влажности и температуре получить эксперимента,тьно несколько пар значений п то можно построить графическую зависимость предельного сопротивления сдвигу от нормального напряжения в плоскости скольжения (рис. 5.3). Для сыпучих материалов, у которых аутогезионные силы взаимодействия между частицами практически отсутствуют (несвязные сыпучие материалы), изменение а не влияет на плотность упаковки частиц и прочность материала, поэтому все опытные точки ложатся на одну прямую. [c.152]

Для оценки поведения сыпучего материала под действием внешней нагрузки используют несколько характеристик угол естественного откоса а, начальное сопротивление сдвигу То, угол внутреннего трения ср, коэффициент внутреннего трения /, коэффициент внешнего трения коэффициент размалываемости Кр, коэффициент бокового давления I, коэффициент текучести К,- [c.152]

Известно, что любая механическая система стремится занять наиболее устойчивое равновесие с минимумом потенциальной энергии. Например, частицы сыпучего материала стремятся перемещаться либо в направлении силы тяжести, либо в направлении действия приложенных к ним нагрузок. Сопротивление частиц сдвигу обусловлено действием множества элементарных сил внутреннего трения в точках контакта, направленных в сторону, противоположную сдвигающей силе и определяемых коэффициентом (или углом) внутреннего трения, который характеризует границу подвижного и неподвижного состояния сыпучего мате-рпала. Трепне частиц на границе двух сред (зернистый слой — стенка емкости) характеризуется углом внешнего трения. Угол естественного откоса определяет свободную поверхность сыпучего материала. [c.26]

Кулона предельное сопротивление сыпучего- материала сдвигу пропорционально нормальному давлению на плоскость скольжения. Нормальное давление определяется внешней нагрузкой или массой частиц. Графически закон трения Кулона выражается прямой линией, наклоненной к оси абсцисс под определенным углом. Данную прямую 3 называют также реологическим уравнением сыпучего тела (рис. 2.1) [c.33]

Чем выше угол наклона прямой, выражающей условие движения сыпучих материалов [уравнения (2.4) и (2.5)], тем больше угол внутреннего трения и соответственно выше сопротивление сыпучего материала сдвигу. Снижение значений угла внутреннего трения при динамическом раз- [c.53]

Для определения коэффициента внутреннего трения используются приборы, в которых можно измерить силы сопротивления сыпучего материала направленному сдвигу. [c.34]

Сопротивление сыпучего материала сдвигу по поверхности соприкосновения его со стенками бункера подчиняется примерно тем же закономерностям, что и внутреннее сопротивление сдвигу. [c.13]

Любая деформация сыпучего материала сопровождается сдвигом, т. с. скольжением частиц одна относительно другой. В отличие от жидкостей сыпучие материалы в состоянии выдерживать определенные усилия сдвига. Деформация в них не наступает до тех пор, пока не преодолено некоторое напряжение сдвига т , которое называют предельным сопротивлением сдвигу или пределом текучести сыпучего материала. [c.152]

Сводовые структуры, образующиеся в слое при выпуске сыпучего материала, разрушаются в виде прерывистых сдвигов агрегатов частиц по поверхностям, на которых касательные напряжения достигают предела прочности среды. Причиной сдвига является [c.92]

В смесителях объемного смешивания скорость процесса смешивания зависит в основном от количества одновременно существующих поверхностей сдвига в массе сыпучего материала и скорости относительного перемещения материала в месте сдвига. В большинстве случаев процесс смешивания в смесителях этой группы интенсифицируют увеличением поверхностей сдвига для этого увеличивают число лопастей или число витков у ленточных мешалок. Для уменьшения энергозатрат принимают небольшую частоту вращения мешалки. Конструкция мешалки должна обеспечить хаотическое перемещение смешиваемого материала по всему рабочему объему смесителя. [c.244]

Здесь / — коэффициент статического трения между частицами, а а относится к классу нормальных сил ( давлений ), которые могут быть приложены к сыпучему материалу до тех пор, пока величина напряжения сдвига г не достигнет значения, достаточного для того, чтобы началось скольжение одной частицы по другой. Поэтому, прежде чем сыпучий материал начнет двигаться, возможно существование ряда равновесных состояний, которому соответствует ряд значений насыпной плотности. [c.223]

Подвижность частиц принято оценивать величиной начального сопротивления сдвигу (то), которая характеризует связность сыпучего материала, определяя силу сцепления частиц, и выражается в Н/м . [c.12]

Здесь Ста — кажущийся предел прочности при растяжении , который получается при экстраполяции ЛПН до т = 0. Действительный предел прочности при растяжении слипшегося сыпучего материала может быть измерен, и обычно он меньше, чем [4]. Значение напряжения сдвига при а = О называется коэффициентом слипания (когезии) с = tg р. Он отражает величину сил адгезии в системе частиц, которые необходимо преодолеть, чтобы началось скольжение. Неспособность противостоять сдвигу (движение сыпучего материала) наступает тогда,когда в определенном направлении местные напряжения сдвига (как это следует из круга Мора) превышают предел сдвиговой прочности материала в данном месте. Следовательно, повреждение в некоторой точке не обязательно произойдет В плоскости максимальных напряжений сдвига, проходящей через [c.227]

Принудительный сдвиг, вызывающий движение сыпучего материала, наблюдается в том случае, когда по крайней мере одна из стенок, между которыми заключен материал, скользит по нему в направлении, параллельном движению потока. Трение между подвижной стенкой и твердым материалом приводит к появлению действующей на материал толкающей силы. Выше (на рис. 8.16) показан прямоугольный канал с пластиной, образующей верхнюю стенку канала, которая движется с постоянной скоростью вдоль оси х. Порошкообразный материал сжимается между двумя плунжерами в столб длиной L. В этом случае возможны четыре состояния равновесия 1) материал неподвижен, и трение на неподвижных стенках полностью развито при условии Fg > F 2) состояние такое же, как в первом случае, но F > Fo , 3) материал движется с постоянной скоростью (меньшей, чем скорость верхней пластины) в положительном направлении вдоль оси л 4) состояние такое же, как в третьем случае, но материал движется в отрицательном направлении оси X. [c.242]

Влияние внешнего сдвига на распределение давления в материале, заполняющем канал прямоугольной формы. Пробка из сыпучего материала сжимается в прямоугольном канале между двумя свободно двигающимися плунжерами, в то время как верхняя стенка канала движется с постоянной скоростью. Ширина канала [c.249]

Основное сопротивление вращению лопастей оказывают силы трения сыпучего материала о лопасти и стенки корпуса питателя, сдвиг слоев материала п и прохождении лопасти под отверстием, через которое мате-р гал подается из бункера в питатель. Сложность явления исключает возможность аналитического решения вопроса о выборе оптимальных значений скорости вращения лопастей ворошителя. [c.71]

При сдвиге материала по слою изменения пористости по радиусу аппарата может усиливаться вследствие дилатансии сыпучих сред [25] (см. также 2.7.1). Эффект дилатансии проявляется в изменении объема сыпучего материала при сдвиге. [c.568]

Аналитические зависимости между напряжениями и углом внутреннего трения для ряда сыпучих материалов приведены в работах [20—23]. Следует отметить псследования [24], где показано, что ве.т1пчипа угла внутреннего трения в диапазоне давлений 0,125—0,42 МПа изменяется незначительно, в большей степени зависит от способа загрузки частиц и в меньшей — от приложенного давления. В [25] показано, что при нагреве сыпучего материала с 20°С до 500—600°С значение коэффициента внутреннего трения практически не меняется (если при этом не происходит изменение физического состояния частиц в местах их контакта). Сонротивление сыпучих материалов при контакте с другими телами, например с вертикальной стенкой емкости, подчиняется тем же закономерностям, что и внутреннее сопротивление частиц сдвигу, В большинстве случаев угол внешнего трения всегда меньше угла внутреннего трения между частицами. Показано [18], что для ряда материалов углы внешнего трения не зависят от способов укладки частиц. В [26] приведен анализ многих результатов и сделан вывод, что угол естественного откоса всегда меньше угла внутреннего трения материала. Значения рассмотренных параметров зависят от многих факторов — гранулометрического состава, формы и размера частиц, плотности их укладки, состояния поверхностей на границах слоя и др. Эти характеристики определяются индивидуально для каждого материала по стандартной методике на приборах [27, 28], В [29] показано, что эти приборы пригодны и для определения экспериментальных характеристик катализаторов, [c.26]

Понятие аутогезии используют для обозначения всего процесса в целом. При этом за меру интенсивности аутогезии принимают силу, необходимую для разъединения контактирующих частиц (силу аутогезии). Причин возникновения аутогезии много. Связь частиц материалов обусловлена молекулярными, электрическими, капиллярными и другими силами. Поэтому при одинаковых условиях для-различных материалов интенсивность аутогезии различна, в связи с чем введено понятие аутогезионной способности. Согласно [26] аутогезионная способность представляет собой сравнительную характеристику сыпучего материала и означает интенсивность аутогезии, т. е. ее силу, которую способен реализовать данный материал при каких-то определенных условиях. В реологии для наглядного показа характера основных свойств различных материалов применяют простые механические (реологические) модели [32]. Идеальные материалы, отвечающие по своим свойствам определенной реологической модели, называют реологическими телами. Рассматриваемые нами материалы условно можно отнести по своим свойствам к реологической модели, называемой сыпучим телом Кулона. Считается, что только аутогезия определяет прочность сыпучего материала, если разрушение вызвано растягивающими усилиями (характеризуется величиной разрывной прочности). Нередко разрушение сыпучего материала происходит в виде сдвигов. В этом случае сопротивление формоизменению зависит от сопротивления сдвигу между отдельными частицами и определяется в общем виде уравнением [30] [c.32]

Если на какой-то произвольно выбранной в толще сыпучего материала элементарной площадке, не совпадающей с главными плоскостями, при постоянном г нормальном напряжении с постепенно увеличивать касательное напряжение т, то при достижении некоторого значения Тпр произойдет сдвиг слоев сыпучего материала в этой плоскости. Это напряжение Тлр называют предельным или пределом текучести сыпучего материала [4]. [c.31]

В столбе сыпучего материала, содержащегося в вертикальном бункере, давление на основание непропорционально массе столба из-за трения между частицами и стенкой. Кроме того, распределение напряжений в системе зависит как от свойств сыпучего материала, так и от метода загрузки. И, наконец, образование арок или сводов может еще более усложнить положение. Следовательно, трудно однозначно определить давление в основании бункера. Янсен [91 в 1895 г. предложил простое уравнение для определения давления на дне бункера, на которое часто ссылаются и до сих пор. При выводе этого уравнения им сделаны следующие допущения вертикальное сжимающее усилие над любой горизонтальной плоскостью одинаково отношение горизонтального и вертикального усилий постоянно и не зависит от глубины насыпная плотность постоянна трение о стенку полностью развито у стенки порошок находится в состоянии начинающегося скольжения. Баланс сил для выделенного бесконечно малого элемента (рис. 8.7) при использовании давления Р вместо сжимающего усилия с учетом уравнения (8.7-8) для напряжения сдвига у стенки имеет вид [c.231]

Связность и слеживаемость. Связными называют сыпучие материалы, имеющие большое сопротивление сдвигу при небольших нормальных нагрузках. Связность определяют как сопротивление сыпучего материала силам, стремящимся разъединить его частицы, что является показателем прочности их сцепления. [c.14]

В механике сыпучих сред связь между напряжениями сжатия а и касательными напряжениями сдвига т, которые возникают одновременно в рассматриваемом объеме сыпучего материала, принято выражать зависимостью [c.21]

Пульсационный характер потока сыпучего материала выявляется при визуальных наблюдениях и изучении кадров киносъемки. Они показывают, что движение шариков в монослойной модели происходит в виде прерывистых сдвигов относительно крупных агрегатов, между которыми образуются границы с повышенной просветностью. Наиболее выраженные границы с повышен- [c.70]

Если считать, что причиной неустойчивости свода является сдвиг по стенке, то условие независания сыпучего материала над отверстием выражается неравенством [c.102]

Датчик сдвига Дженике может быть также использован для измерения ПН сыпучего материала у ограничивающей стенки. В этом случае линия, на которой располагаются значения ПН, называется линией пристенного движения (ЛПД), она обычно располагается на графике ниже ЛПН. Она может быть как кривой, так и прямой линией. Для последнего случая можно записать соотношение [c.230]

С целью определения величины адгезии нами сконструирован прибор, основанный на определении величины угла, при котором происходит начало скольжения сыпучего материала (ксе-рогелей различной влажности), или силы, необходимой для сдвига геля с испытуемой поверхности (Шульман, Вайнер). [c.42]

Анализ формулы (6) показывает, что скорость витания следует определять при избыточном рабочем давлении в материалопроводе. При этом следует учитывать, что давление транспортирующего воздуха в высоконапорных установках значительно понижается от начала транспортирования сыпучего материала к концу линии, а скорость увеличивается. Очевидно, что скорость транснортирования значительно выше скорости витания самых крупных частиц. Однако по скорости витания можно производить расчеты только вертикальных материалопроводов. При расчетах горизонтальных и наклонных материалопроводов следует исходить из так называемой скорости трогания, при которой одиночная частица под влиянием лобового давления воздуха сдвигается с места. [c.119]

Прежде всего на процесс сввдообразования влияют физикомеханические свойства сыпучего материала, которые могут значительно меняться в процессе загрузки и хранения в бункере, а также и при истечении из него. Кроме того, процесс сводообразования зависит от геометрических параметров бункера (зависимости между размерами выпускного отверстия и частиц материала, угла наклона стенок днища бункера и др.). Установлено, что минимальный размер сводообразующего отверстия воронки бункера в первую очередь зависит от начального сопротивления сдвигу дозируемого материала, причем эта величина, в свою очередь, в большой степени зависит от уплотняющего давления. Влияние уплотнения сыпучего материала на характер истечения практически не учитывается вследствие отсутствия зависимости физико-механических свойств сыпучего материала от его напряженного состояния. Изменение, хотя бы одного из физико-механических свойств материала (влажность, гранулометрический состав и др.), неизбежно влияет на другие его свойства, которые, в свою очередь, также оказывают влияние на процесс сводообразования. Наличие столь большого числ [c.24]