Часть 2. Транспортирующие машины. Лабораторная работа n 1. Определениеосновных физико-механических свойств насыпных грузов.

1.1 Цель работы

1.1.1. Определить насыпную массу и угол естественного откоса груза.

1.1.2. Определить угол и коэффициент внутреннего трения насыпного груза.

1.1.3. Изучить методику определения этих параметров и их влияние на выбор транспортирующих машин.

1.2. Основные теоретические положения

Выбор типа транспортирующих машин и их параметров связан с физико-механическими свойствами транспортируемых грузов. Насыпные транспортируемые грузы характеризуются следующими свойствами: кусковатостью частиц, насыпной плотностью, подвижностью, абразивностью, влажностью, липкостью, слеживаемостью, смерзаемостью, взрываемостью, ядовитостью, коррозирующими свойствами.

Кусковатостью( или гранулометрический состав) частиц груза характеризуется линейными размерами однородных частиц в заданном объеме(пробе). По размерам частиц насыпные грузы делятся по категориям кусковатости - от пылевидных ( а <= 0,05 мм) до особо крупнокусковатых ( а > 320 мм).

По однородности грузы разделяют на рядовые ( К > 2,5) и сортированные (K<=2,5)

где Lmax иLmin - линейные размеры наибольшей и наименьшей частиц груза.

Кусковатость частиц насыпного груза учитывают при выборе транспортирующей машины, ширине несущего органа, при определении входных и выходных отверстий бункеров.

Насыпной плотностью p называют массу единицы объема груза. Она зависит от кусковатости и влажности частиц груза. По плотности грузы делятся на: легкие(p<=0,6т/м3), средние(p=0,6...1,0т/м3), тяжелые(p=1,1...2,0т/м3), весьма тяжелые(p>2,0т/м3). Плотность груза учитывается при определении расчетных линейных нагрузок и массовой производительности транспортирующих машин.

Подвижность частиц груза характеризуется коэффициентами внутреннего и внешнего трения и углом естественного откоса груза.

Коэффициент внутреннего трения fв зависит от давления в грузе и сил сцепления между частицами и связан с углом трения зависимостью fв=tgφ. Угол трения φ определяется из диаграммы напряжений(рис 1.1), на которой показана зависимость касательных напряжений T(напряжение среза) от нормальных напряжений сжатия S. Касательное напряжение T0 соответствуют начальному сопротивлению сдвига и характеризуют силу сцепления частиц между собой. Хорошо сыпучие грузы имеют T0 близкие к нулю. Начальное сопротивление сдвига зависит от размеров частиц, степени уплотнения и влажности груза.

Угол естественного откоса α - угол между поверхностью откоса и горизонтальной плоскостью(рис.1.2). Величина угла α зависит от кусковатости частиц и влажности груза. Различают угол естественного откоса в покое αn и в движении αд. Обычно αд=0,7αn, так как в последнем случае на частицы груза действуют дополнительно динамические силы. Для хорошо сыпучих грузов α=φ.

Величина естественного откоса используется при определении площади сечения груза на несущем органе конвейера.

1.3 Лабораторные установки

1.3.1. Насыпная плотность груза определяется с помощью мерного цилиндра ёмкостью 1л. Цилиндр имеет шибер, которым срезаются излишки насыпанного в цилиндр груза. Оставшийся груз взвешивается и насыпная плотность p(т/м3) определяется по формуле:

Где - масса, т;- объем цилиндра, м³