Контрольные вопросы

1. Что такое гранулометрический состав насыпного груза?

2. Для каких целей определяется гранулометрический состав?

3. Объяснить порядок исследования гранулометрического состава.

Лабораторная работа № 3

Определение угла естественного откоса насыпного груза

Цель работы: знакомство с методикой определения угла естественного откоса насыпных грузов и изучение изменения угла естественного откоса в зависимости от высоты разгрузки.

Краткие теоретические сведения

Углом естественного откоса называется наибольший угол, который образует свободная поверхность насыпного груза с горизонтальной плоскостью. Величина угла естественного откоса зависит от подвижности частиц насыпного груза. С увеличением подвижности его частиц, величина угла уменьшается. В свою очередь, взаимная подвижность частиц насыпного груза зависит от сил сцепления между отдельными частицами и от величины сил трения, возникающих при перемещении частиц относительно друг друга.

Различают углы естественного откоса в покое, который получается при спокойном насыпании груза, и в движении, получаемый при падении груза с некоторой высоты. Угол естественного откоса насыпного груза в движении меньше аналогичного угла в покое, т. к. потенциальная энергия падающего груза переходит в кинетическую энергию добавочного движения частиц.

Угол естественного откоса насыпного груза оказывает существенное влияние на ряд геометрических параметров погрузочно-разгрузочных машин и устройств.

Порядок выполнения работы

Определение угла естественного откоса насыпного груза производится на лабораторной установке, представленной на рисунке 3.1, состоящей из экспериментального бункера, на дне которого расположен шибер.

Бункер заполняется насыпным грузом до верхнего среза. При открытии шибера сыпучий материал под бункером принимает форму пирамиды. Производятся замеры, которые заносятся в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Результаты замеров угла естественного откоса

Номер опыта	Величина рассыпания груза	Угол естественного откоса
1
2
3
Средн. значение

Для изучения изменения угла естественного откоса в зависимости от высоты, производим опыт на установке в соответствии с рисунком 3.2.

Прибор состоит из кронштейна, который может перемещаться при помощи гайки 2 по стойке 3, закрепленной на опорной площадке. К кронштейну крепится воронка 4. Для определения угла естественного откоса площадку 5 устанавливают по уровню, воронку опускают в нижнее положение и заполняют насыпным грузом, а затем при помощи гайки начинают поднимать вверх, доводя высоту насыпного груза до 12–15 см. Подъем воронки следует производить медленно, чтобы высота свободного падения груза не превышала 2–3 см, иначе произойдет изменение величины угла естественного откоса. В процессе поднятия воронки производится 4–6 замеров угла естественного откоса и высоты падения груза. Как только штабель груза сомкнется с верхней частью воронки, нужно произвести последнее измерение угла штабеля с помощью угломера (транспортира). Результаты заносятся в таблицу 3.2 для одного из насыпных грузов, и находится среднее значение.

Таблица 3.2 – Результаты замеров

Номер опыта	Высота разгрузки	Диаметр рассыпания	Угол естественного откоса
1
2
3

По результатам замеров построить график зависимости угла естественного откоса от высоты разгрузки h.