Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол естественного откоса это угол между

Определение угла естественного откоса сыпучего груза

Страницы работы

Содержание работы

Министерство транспорта Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА

ФГОУ ВПО “Санкт-Петербургский государственный

университет гражданской авиации”

Отчет по лабораторной работе № 4

“Определение угла естественного откоса сыпучего груза”

по дисциплине: “Грузоведение”

Выполнила: студентка, группа №493

Васильева Наталья Олеговна

Голубева Ксения Ивановна

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

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

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 αn и в движении αд. Угол αn получается при свободной засыпке груза, αд — 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 αд определяется при высоте падения около 1 м. На основании экспериментальных исследований принимается

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

ГОСТ 28254-89
Комбикорма, сырье. Методы определения объемной массы и угла естественного откоса

Методы определения объемной массы и угла естественного откоса

Mixed feeds, raw material.
Methods for determination of volume mass and natural slope angle

Дата введения 1991-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством хлебопродуктов СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 22.09.89 N 2841

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Читать еще:  Устройство откосов дверных блоков

5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

Настоящий стандарт распространяется на комбикорма и комбикормовое сырье, обладающее сыпучестью, и устанавливает методы определения объемной массы и угла естественного откоса.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ МАССЫ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ МАССЫ

1.1. Объемная масса — это значение массы свободно засыпанного продукта в единице объема.

1.2. Отбор проб

1.2.1. Отбор проб муки животного происхождения — по ГОСТ 17681, рыбной муки и муки из морских млекопитающих — по ГОСТ 7631, жмыхов, шротов и горчичного порошка — по ГОСТ 13979.0, муки и отрубей — по ГОСТ 9404, зерна — по ГОСТ 13586.3. Отбор проб других видов сырья и комбикормов — по ГОСТ 13496.0.

1.3. Оборудование

Литровая пурка с падающим грузом по ТУ 25-7713.0027.

Весы лабораторные 2-го класса точности по ГОСТ 24104*.
______________
* С 1 июля 2002 года вводится в действие ГОСТ 24104-2001 (здесь и далее).

1.4. Подготовка к испытанию

1.4.1. Футляр, на котором помещают отдельные части пурки, устанавливают на горизонтальной плоскости.

1.4.2. К коромыслу пурки подвешивают с правой стороны мерку с опущенным в нее падающим грузом, с левой — чашку для гирь и проверяют, уравновешивают ли они друг друга. При отсутствии равновесия пурка признается непригодной для работы.

1.4.3. Не вынимая груза из мерки, ее устанавливают в специальный башмак на крышке футляра. В щель мерки вставляют нож так, чтобы окружность, нанесенная на его поверхность, совпала с внешней окружностью мерки. Затем на мерку надевают наполнитель — пустотелый, открытый с обеих сторон цилиндр.

1.5. Проведение испытания

1.5.1. Навеску испытуемого продукта равномерно засыпают в наполнитель до черты на внутренней поверхности цилиндра. Если указанной черты нет, то продукт насыпают так, чтобы между поверхностью продукта и краем цилиндра остался промежуток, равный 1 см.

1.5.2. Нож медленно, без сотрясения прибора, выдвигают из щели в мерном цилиндре. При этом продукт должен пересыпаться из наполнителя в мерный цилиндр свободно, без уплотнения.

1.5.3. Мерку с продуктом взвешивают с точностью до 0,5 г.

1.5.4. Полученную объемную массу выражают в килограммах на кубический метр.

1.5.5. За окончательный результат принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА

2.1. Угол естественного откоса — это значение угла между основанием и образующей конуса, сформировавшегося при свободной вертикальной засыпке в емкость частиц сыпучего материала.

Угол естественного откоса определяют при помощи специального устройства.

2.2. Отбор проб — по п.1.2.

2.3. Оборудование

2.3.1. Устройство для определения угла естественного откоса (см. чертеж).

Устройство для определения угла естественного откоса

Устройство для определения угла естественного откоса состоит из двух смежных вертикальных стенок размером 395х195 мм, выполненных из органического стекла и смонтированных на горизонтальной плоскости размером 395х395 мм. На одну из стенок устройства нанесены при помощи транспортира градусы. В месте соединения смежных стенок по всей высоте высверливают отверстие диаметром 25 мм, причем центр отверстия должен совпадать с линией пересечения внутренних плоскостей стенок.

2.3.2. Воронка металлическая

Металлическая воронка состоит из конуса с углом наклона 60° и трубки длиной 195 мм, диаметром 25 мм. Трубка имеет по всей длине вырез, совпадающий с отверстием в устройстве в соответствии с п.2.3.1.

2.4. Проведение испытания

2.4.1. Навеску испытуемого продукта осторожно через металлическую воронку засыпают в устройство, не допуская накопления материала в воронке. Засыпку заканчивают, когда вершина насыпи сравняется с верхней кромкой металлической трубки на границе перехода ее в конус. Продукт должен сыпаться свободно, встряхивание устройства недопустимо.

2.4.2. Обработка результатов

За окончательный результат испытания принимают среднеарифметическое значение результатов трех параллельных определений. Расхождения между абсолютными значениями трех параллельных определений должны быть не более 2°.

Расчет угла внутреннего трения бетона — для чего нужен показатель?

Термин «угол внутреннего трения бетона» используется для обозначения откоса между материалом и ровной поверхностью (например, о сталь). На результаты влияют сразу несколько факторов: тип вещества, влажность, шероховатость плоскости и вес. Значение берут из таблиц или высчитывают по формуле. Определение показателя выполняется в лабораторных или в полевых условиях.

Читать еще:  Подсчет объема откосов котлована

  1. Что это такое?
  2. Зачем рассчитывают?
  3. Коэффициент
  4. Определение

Что это такое?

Угол внутреннего трения также называют углом естественного откоса.

Под этим термином подразумевают наклон, который образуется между материалом и горизонтальной поверхностью (например, стали). Это характеристика, которая используется во время строительных работ, обозначает сопротивление сдвигов по грунту. Когда используют это обозначение, имеют в виду максимально возможные углы наклона бетона. У разных стройматериалов результат колеблется приблизительно между 15 и 43 градусами. На показатели трения влияет тип грунта: сухой он, влажный или твердый. Обозначается символом φ. Этот фактор зависит и от таких условий содержания бетона:

Показатели естественного откоса зависят от ряда факторов, среди которых вес вещества и влажность.

  • тип материала;
  • сопротивление поверхности;
  • веса вещества;
  • влажности;
  • шероховатости плоскости.

Зачем рассчитывают?

Это значение обязательно учитывается во время строительства. Высчитывая угол внутреннего трения, можно определить прочность постройки. Этот показатель показывает силу, с которой частицы бетона сцепляются между собой. Угол зависит от коэффициента естественного откоса: чем меньше эти величины, тем больше подвижность изделия. Его вычисление необходимо для расчетов во время работы на стройке, определения плотности постройки и создания откосов, карьеров и насыпей.

Коэффициент

Показатель трения бетона определяется по формуле fsinφ=tgβ. Это обозначает, как угол дилатации равен углу внутреннего трения. Из этого уравнения получают значение — коэффициент трения. Его еще возможно найти по формуле f=tgφ. Это значение постоянно для сухих материалов, так как если пойдет дождь, то на изделие будет дополнительно действовать гидродинамическое давление. Иногда можно не проводить расчеты, а обратиться к таблицам, в которых есть усредненные данные. Но не стоит полностью на них полагаться, лучше самостоятельно рассчитывать все значения перед началом строительных работ. По основным требованиям, показатель трения для бетона равен 37 градусам.

Определение

Чаще используют способ среза материала. При этом выделяют 2 варианта проведения эксперимента: с предварительным уплотнением и без него. Для этого берут несколько образцов. После этого определяют сопротивление бетона и строят график, из которого выводят угол трения. Если расчеты проводят по методу медленного консолидированного среза, то можно определить значение для стабильных веществ, а если быстрого, то для постепенно уплотняющихся образцов.

Вычислить значение можно в полевых условиях. Для этого необходим котлован или откос. При этом используют метод кольцевого среза. При испытаниях создают несколько срезов скважины, в которых сохраняется естественное давление на стенки. Для более точного результата необходимо провести сразу 3 проверки. Кроме этого, можно использовать метод обрушивания бетона. Рабочие используют зондирование для выявления значения φ.

Угол естественного откоса

Углом естественного откоса , или критический угол естественного откоса , [1] из гранулированного материала является крутым углом спуска или погружения относительно горизонтальной плоскости, до которой можно укладывать материал без проседания. Под этим углом материал на грани откоса находится на грани скольжения. Угол естественного откоса может составлять от 0 ° до 90 °. Морфология материала влияет на угол естественного откоса; гладкие округлые песчинки не могут быть сложены так круто, как грубые, взаимосвязанные пески. На угол естественного откоса также могут повлиять добавки растворителей. Если небольшое количество воды может заполнить промежутки между частицами, электростатическое притяжение воды к минеральным поверхностям увеличит угол естественного откоса и связанные с этим величины, такие как прочность почвы .

Когда сыпучие сыпучие материалы насыпают на горизонтальную поверхность, образуется коническая куча. Внутренний угол между поверхностью сваи и горизонтальной поверхностью известен как угол естественного откоса и связан с плотностью , площадью поверхности и формой частиц, а также коэффициентом трения материала. Материал с низким углом естественного откоса образует более плоские груды, чем материал с большим углом естественного откоса.

Этот термин также используется в механике , где он относится к максимальному углу, под которым объект может опираться на наклонную плоскость без скольжения вниз. Этот угол равен арктангенс от коэффициента статического трения μ s между поверхностями.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Приложения теории
  • 2 Измерение
    • 2.1 Методы определения угла естественного откоса
      • 2.1.1 Метод наклонной коробки
      • 2.1.2 Метод фиксированной воронки
      • 2.1.3 Метод вращающегося цилиндра
  • 3 Из различных материалов
  • 4 С разными опорами
  • 5 Эксплуатация личинок муравьиных львов и червоточин (Vermileonidae)
  • 6 См. Также
  • 7 ссылки
Читать еще:  Как устанавливать откосы входной двери

Применение теории [ править ]

Угол естественного откоса иногда используется при проектировании оборудования для обработки твердых частиц. Например, его можно использовать для проектирования подходящего бункера или силоса для хранения материала или для определения размера конвейерной ленты для транспортировки материала. Его также можно использовать для определения вероятности обрушения откоса (например, отвала или насыпи неуплотненного гравия); осыпи склона происходит от угла естественного откоса и представляет собой крутой склон куча сыпучего материала будет принимать. Этот угол естественного откоса также имеет решающее значение для правильного расчета устойчивости сосудов.

Он также часто используется альпинистами как фактор при анализе лавинной опасности в горных районах. [ необходима цитата ]

Измерение [ править ]

Существует множество методов измерения угла естественного откоса, каждый из которых дает несколько разные результаты. Результаты также чувствительны к точной методологии экспериментатора. В результате данные из разных лабораторий не всегда сопоставимы. Один метод — это испытание на трехосный сдвиг , другой — испытание на прямой сдвиг .

Если коэффициент статического трения материала известен, то хорошее приближение угла естественного откоса можно получить с помощью следующей функции. Эта функция в некоторой степени точна для стопок, в которых отдельные объекты в стопке крохотные и сложены в случайном порядке. [2]

где μ s — коэффициент статического трения, θ — угол естественного откоса.

Методы определения угла естественного откоса

Измеренный угол естественного откоса может варьироваться в зависимости от используемого метода.

Метод наклона бокса

Этот метод подходит для мелкозернистых несвязных материалов с индивидуальным размером частиц менее 10 мм. Материал помещают в коробку с прозрачной стороной для наблюдения за гранулированным исследуемым материалом. Изначально он должен быть ровным и параллельным основанию коробки. Ящик медленно наклоняют до тех пор, пока материал не начнет сдвигаться в большом количестве, и измеряют угол наклона.

Метод фиксированной воронки

Материал переливается через воронку, образуя конус. Кончик воронки следует держать близко к растущему конусу и медленно поднимать по мере роста ворса, чтобы свести к минимуму воздействие падающих частиц. Прекратите заливку материала, когда ворс достигнет заданной высоты, а основание — заданной ширины. Вместо того, чтобы пытаться измерить угол полученного конуса напрямую, разделите высоту на половину ширины основания конуса. Обратный тангенс этого отношения — угол естественного откоса.

Метод вращающегося цилиндра

Материал помещается в цилиндр, по крайней мере, с одним прозрачным концом. Цилиндр вращается с фиксированной скоростью, и наблюдатель наблюдает за движением материала внутри вращающегося цилиндра. Эффект похож на наблюдение за тем, как одежда перекатывается в медленно вращающейся сушилке для белья. Гранулированный материал будет принимать определенный угол при движении во вращающемся цилиндре. Этот метод рекомендуется для получения динамического угла естественного откоса и может отличаться от статического угла естественного откоса, измеренного другими методами.

Из различных материалов [ править ]

Вот список различных материалов и их угол естественного откоса. [3] Все измерения являются приблизительными.

Материал (состояние)Угол естественного откоса (градусы)
Пепел40 °
Асфальт (дробленый)30–45 °
Кора (древесные отходы)45 °
Отруби30–45 °
Мел45 °
Глина (сухой ком)25–40 °
Глина (мокрая выемка)15 °
Семена клевера28 °
Кокосовый орех (тертый)45 °
Кофе в зернах (свежий)35–45 °
земной шар30–45 °
Мука (кукуруза)30–40 °
Мука (пшеничная)45 °
Гранит35–40 °
Гравий ( щебень )45 °
Гравий (натуральный с песком)25–30 °
Солод30–45 °
Песок (сухой)34 °
Песок (заполненный водой)15–30 °
Песок (мокрый)45 °
Снег38 ° [4]
Мочевина (гранулированная)27 ° [5]
Пшеница27 °

С разными опорами [ править ]

Различные опоры изменят форму сваи (на рисунках ниже кучи песка), хотя углы естественного откоса остаются прежними. [6] [7]

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector