Способ определения коэффициента бокового давления мелкодисперсных сыпучих материалов
Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой , химической, горно-рудной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности измерения коэффициента бокового давления и приближение условий испытаний к условиям хранения мелкодисперсных сыпучих материалов . Осуществляют поджим боковой вставки нагрузкой на 10-15% большей расчетного усилия, с последующей выдержкой материала под заданным напряжением, после чего полностью разгружают сыпучий материал . Затем ступенчато уменьшают усиление на боковую вставку с последующим нагружением сыпучего материала до начала момента ее отхода.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 5 . 6 01 N 3/24
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
t ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ-К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4875094/28 (22) 09.09.90 (46) 23.11.92, Бюл. N. 43 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М.В. Ломоносова (72) Л.И.Карнаушенко, С.Н.Павловский, Н,К.Корнеев и В.Т. Цыналевский (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1167476, кл. G 01 N 3/24, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств сыпучих маИзобретение относится к исследованию физико-механических свойств мелкодисперсных сыпучих материалов, в частности к определению коэффициента бокового давления сыпучего материала в зависимости от сроков хранения при заданном нормальном напряженном состоянии, и может быть использовано в пищевой, химической, горнорудной и других отраслях промышленности.
В современной промышленности при расчете бункеров и других аккумулирующих емкостей для хранения сыпучих материалов используется коэффициент бокового давления насыпных материалов. Известны способы определения коэффициента бокового давления расчетным путем (Зенков Р.Л. Механика насыпных грузов. M.: Машиностроение, 1964, вып. 2.250 с,) и с помощью датчиков (Курочкин А.М, Давление зерна в силосах. Сборник Саратовского политехнического института. 1971, вып. 3).,, Я2„„1777038 А1 териалов и может быть использовано в пищевой, химической, горно-рудной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности измерения коэффициента бокового давления и приближение условий испытаний к условиям хранения мелкодисперсных сыпучих материалов. Осуществляют поджим боковой вставки нагрузкой на 10 — 15% большей расчетного усилия, с последующей выдержкой материала под заданным напряжением, после чего полностью разгружают сыпучий материал. Затем ступенчато уменьшают усиление на боковую вставку с последующим нагружением сыпучего материала до начала момента ее отхода.
°Известные способы определения коэффициента бокового давления сыпучих материалов не позволяют с достаточной степенью точности производить измерения в зависимости от сроков их хранения.
Известно устройство, конструкция которого обеспечивает осуществление способа 4 определения коэффициента бокового дав- С ления сыпучих материалов (авт. св, СССР М (д
1167476, 1985), заключающегося в поджиме СО боковой вставки до заданного усилия 02, загрузке испытуемого материала, сжатия его до момента начала отхода боковой вставки, с последующим измерением вертикального напряжения о1. Коэффициент бокового давления и определяется из отношения
П= —, O1 где o1 —.вертикальное напряжение;
О2 — горизонтальное напряжение. и с) 1777038
Однако данный с!1асаб не пОзвОляет с достаточной степенью точности производить измерения, учитывая влияние вертикального напряжения и сроков хранения сыпучих материалов.
Цель1О изобретения является повьш>ение точности измерения коэффициента бокового давления мелкодисперсных сыг1учих материалов при различных 88p! икВль в "„ напряжениях в зависимости ат сроков xII:,нения материалов, а также прибли>ке1 иа испытаний K условиям xI>анен ил мелкодисперсных сыпучих материалов, Поставленная цель достигается тем, Гто для определения коэффициента 6 Окозсч о давления мелкодисперсных сыпучих материалов осуществляют лоджии боковой вставки к сыпучему материалу нагрузкой, на
10 — 15% большей расчетного нормального горизонтального напаяжения, а последующим сжатием материала и 8fo выдержкой под этой нагрузкой, после чего полностью разгружают сыпучий материал и ступенчато уменьшаГОТ нагрузку на подвижную бокаву1а вставку с последующим сжатием сыпучего материала до заданной величины да отхода подвижной боковой вставки.
Предлагаемый способ позволяет определить коэффициен — бокового давления при вертикальном напряжении в пределах
30...80 кПа (наиболее распространенном в прОмышленнасти) с течением времени, т,е. позволяет определить физическое состояние мелкодисперсных сыпучих материалов под действием нагрузки в fllo 3blx промежутК8Х ВР8М8НИ.
Способ осуществляв-:ся следующим абРаЗОМ.
Перед исГ1ытаниями с 110мащьк> устрой" ства по BBT. св. СССР К 1 I 67476, 1985, тензакальца для измерения вар гикальнага нормального напря>кения о, и тензабалка для измерения горизонтального нормального напряжения о2 сыпучего материала тариру отся при помощи соответствепна гирь и динамометра. Затем определя атся значсния горизонтального нормального 1апряженин в данный момент времени способом по авт. св. СССР М 1167476, 1985, и строится зависимость г = 1(01) для исследуемого сыпучего материала. . После этого осуществляют паджим боковой вставки с горизонтальным усилием, превышающим найденное из зависимости, о = Г(<Г1) на 10 — 15%, которое учитывает погрешность измерений, с целью г1редотвращения отхода подвижной боковой вставки . f3o время сжатия исследуемого сыпучего ма териала до заданного вертикального напряженил а1, Цилиндр заполняетСя иССлвдУемым сыпучим материалом, Под действием вертикального напряжения Ul сыпучий материал выдерживают необходимое время (5 мин; 1 ч, 1 сут; 5 сут и т д), после чего снимают нагрузку с сыпучего материала. Затем ступенчато уменьшают усилие на подвижную боковую вставку в пределах 10% для необходимой точности измерений с последующим сжатием исследуемого сыпучего материала да заданного вертикального напряжения о1. Гориза 1тальное напряжеt1ao ez регистрируют в момент начала отклонения стрелки регистриру ащего прибора во время сжатия сыпучего материала, что сооТветствует отходу подвижной бо",îâîé вставки. После окончания опыта отработанный материал выгружают, засыпа ат новый материал и опыт продал>кают, коэффициент
6ol u =- —, i1 Предлагаемый способ позволяет oflp8 делить величину коэффициента бокового дввле !Ия в заданной плОскОсти с аднавре менным определением в тай >ке плоскости В е рт и к ел ь н О Г а l I 3 Г1 р я же н и я состоя н и я о, сыпучего материала B процессе его хра нония, В инженерной практике при расчете аккумулируlotllftx емкостей для сыпучих материалов р" .çëè÷íîé природы величина коэффициента бокавага давления условно принимается постоянной, однако вдействительности коэффициент бокового давлениявеличина не постоянная и зависит от г1рироды материала, ега гранулометрического состава, физика-механических свойств, напряженного состояния, т.е. высоты слоя сыпучего материала в емкости, сроков хранения и других факторов, Предлагаемый способ позволяет определять величину коэффициента бокового давления и с точностью до 10% в зависимости от указанных факторов, что, в свою очередь, позволяет научно обоснованно, а не Оперируя средними данными, производить расчеты аккумулирующих и других емкостей для мелкодисперсных сыпучих материалов. Формула изобретения Способ определения коэффициента Go",îBàão давления мелкодисперсных сыпучих материалов, по которому сь1пучий материал памещаГОТ в цилиндр с поршнем, с подвижной боковой вставкой и крышкой, нагружают крышку цилиндра и подвижную боковую вставку расчетной нагрузкой и производят сжатие поршнем сыпучего материала до от177703S Составитель С.Павловский Техред M,Mîðãåíòàë Корректор 3.Салка Редактор О,Стенина Заказ 4117 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 хода подвижной боковой вставки, по которой определяют нормальное напряжение и коэффициент бокового давления, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности и приближения условий испытаний к условиям хранения мелкодисперсных сыпучих материалов, предварительно определяют расчетное горизонтальное нормальное напряжение, подвижную боковую вставку поджимают к сыпучему материалу нагрузкой, на 10-15 большей расчетного нормального горизонтального напряжений, после сжатия поршнем сыпучего материала его выдерживают под этой нагрузкой, после 5 чего полностью разгружают сыпучий материал и производят ступенчатое уменьшение нагрузки на подвижную боковую вставку со ступенчатым увеличением сжатия сыпучего материала до отхода подвижной боковой 10 вставки.
