Способ определения коэффициента бокового давления мелкодисперсных сыпучих материалов

СОЮЗ СОВЕТС СОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 7038 А 1(71) Одесский технщевой промышленсова(54) СП ЦИЕНТ ДИСПЕ (57) Изо физико ГД ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ СОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИБОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ МЕЛКОСНЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ретение относится к исследованию еханических 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. М.: Машиностроение, 1964, вып. 2.250 с,) и с помощью датчиков (Курочкин А.М, Давление зерна в силосах. Сборник Саратовского политехнического института. 1971, вып. 3),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 - 150 гг 0 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.аИзвестные 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 определения коэффициента бокового дав- С ления сыпучих материалов(авт. св, СССР М (д 1167476, 1985), заключающегося в поджиме СО боковой вставки до заданного усилия а 2, загрузке испытуемого материала, сжатия его до момента начала отхода боковой вставки, с последующим измерением вертикального напряжения ц 1. Коэффициент бокового давления п определяется из отношения 011 - .вертикальное напряжение;О 2 - горизонтальное напряжениОднако Данный способ не пОзвОляет сдостаточной степенью тОННОсти произвОдить измерения, учитывая влияние вертикального напряжения и сроков хранениясыпучих материалов.Целью изобретения явяется повышение точности измерения коэффициента бокового давления мелкодисперсных сыпучихматериалов при различных вертикальыхнапряжениях в зависимости от сроков хр:.,нения материалов, а таске приближаиие испытаний к условиям хранениямелкодисперсных сыпучих материалов,Поставленная цель достигается тем, тодля определения коэффициента боковогодавления мелкодисперсных сыпучих материалов ОсуществлЯют ПОДжим боковойвставки к сыпучему материалу нагрузкой, на10 - 15 О большей расчетного нормальногогоризонтального напояжения, а последующим сжатием материала и его выдержкойпод этой нагрузкой, после чего полностьюразгружают сыпучий материал и ступенчатоуменьшаГОТ нагрузку на подвижную боковуо вставку с последующим сжатием сыпучего материала до заданной величины доотхода подвижной боковой вставки.Предлагаемый способ позволяет определить коэффициент бокового давления привертикальном напряжении в пределах30.80 кПа наиболеа распространенном впромышленности) с течением временй, т,е,позволяет определить физическое состояние мелкодисперсных сь 1 пучих материаловпод действием нагрузки в любых промежутках времени.СПОСОО ОСущ 8 СТВЛЯЕТСЯ СЛедуощИМ ООразом,Перед испытаниями с помощью устрой.ства по авт. св. СССР К. 1167476, 1985, тензокольцо для измерения вергикальнОГОнормального напряжения о 1 и тензобалкадля измерения горизоьпального нормального напряжения о 2 сыпучего материала тарируются при помощи соответствепно гирьи динамометра. Затем Определяются значсния горизонтального нормального напряженин в данный момент времени способомпо авт. св. СССР М 1167476, 1985, и строится зависимость о 2 = фц) для исследуемогосыпучего материала.. После этого осуществляют поджим боковой вставки с горизонтальным усилием,превышающим найденное из зависимости, 02= 1(01) на 10 - 15, которое учитывает погрешность измерений, с целью предотвращения отхода подвижной боковой вставки. во вр 8 мя сжатия исследуемОГО сыпучеГО материала до заданного вертикального нвпряжеНИЯ а 1, Цилиндр заполняетСя иССлвдУемым сыпучим материалом, Под действием вертикального напряжения ГГ 1 сыпучий материал выдерживают необходимое время (5мин; 1 ч, 1 сут; 5 сут и т д), после чего снимают нагрузку с сы пучего материала, Затем ступенчато уменьшают усилие на подвижную боковую вставку в пределах 10,для необходимой точности измерений с последующим сжатием исследуемого сыпучего материала до заданного вертикального напряжения о 1. Горизонтальное напряжением регистрируют в момент начала отклонения стрелки регистрируощего прибора во время сжатия сыпучего материала, что соответствует отходу подвижной боковой вставки. После окончания опыта отработанный материал выгружают, засыпают новый материал и опыт продолжают, Коэффициентбокового давления определяют из соотноШ 8 НИЯ(72и =; - .О 1Предлагаемый способ позволяет определить величину коэффициента бокового давления в заданной плоскости с одновременным определением в той;ке плоскости вертикальноГО напряжения сОстОяния о, сыпучего материала в процессе его хранения,В инженерной практике при расчете аккумулирующих емкостей для сыпучих материалов различной природы величина коэффициента бокового давления условно принимается постоянной, однако вдействительности коэффициент бокового давления- величина не постоянная и зависит от природы материала, его гранулометрического состава, физико-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 бокового давления мелкодисперсных сыпучих материалов, по которому сыпучий материалпомещаот 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 от1777038 Составитель С.ПавловскийТехред М,Моргентал Корректор З.Салка Редактор О,Стенина Заказ 4117 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, 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 щ и й с я 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.