Угол естественного откоса в покое и в движении отличаются тем что

Угол естественного откоса

СОДЕРЖАНИЕ

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 ]

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]

Методы определения угла естественного откоса [ править ]

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

Метод наклона бокса [ править ]

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 [ править ]

Метод вращающегося цилиндра [ править ]

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.

С разными опорами [ править ]

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

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Угол естественного откоса сыпучего тела равен углу трения между его частицами. Этот угол приходится принимать во внимание, например, при производстве различных земляных работ. [46]

Угол естественного откоса сухих песков при колебаниях от 29 до 35 в среднем равен 31, под. [47]

Угол естественного откоса хорошо сыпучего материала практически совпадает с углом внутреннего трения. Однако в общем случае эти углы отличаются один от другого и определять р с помощью простейших опытов образования естественной насыпи нельзя. [49]

Угол естественного откоса аэрированного сыпучего материала зависит от степени его аэрации. [50]

Поскольку угол естественного откоса зависит от давления вышележащих слоев, то и нормативная крутизна откосов меняется в зависимости от глубины выемки или высоты насыпи. [51]

Различают угол естественного откоса материала в покое и в движении на поверхностях транспортирующих устройств. [52]

Поскольку угол естественного откоса сыпучего материала зависит от размеров и конфигурации частиц или зерен, их температуры и влажности, показания контактно-механического уровнемера позволяют судить об уровне материала только в месте установки щупа датчика. [53]

Следовательно, угол естественного откоса равен углу трения. [55]

Очевидно, угол естественного откоса зависит от коэффициента трения угля или, наоборот, последний может быть характеризован углом естественного откоса. Например, по работам А. А. Агроскина с сотрудниками i [32], с увеличением влажности коксовой шихты до 14 % угол естественного откоса непрерывно возрастает. При добавке оптимальных количеств углеводородных жидкостей значительно уменьшается коэффициент трения. [56]

Действительно, угол естественного откоса равен по нашим данным 19 для аэрогеля и 27 для кремнегеля. [57]

Источник

Машины непрерывного транспорта

Классификация и основные виды транспортирующих машин

Транспортирующие машины различаются:

по способу передачи перемещаемому грузу движущей силы:
действующие при помощи механического привода;
самотечные устройства, в которых груз перемещается под действием собственной силы тяжести;
устройства пневматического и гидравлического транспорта, в которых движущей силой является поток воздуха или струя воды

по характеру приложения движущей силы и конструкции: с тяговым элементом (лентой, цепью, канатом); без тягового элемента

по роду перемещаемых грузов: для насыпных и для штучных грузов

по направлению и трассе перемещения грузов:
вертикально замкнутые, которые располагаются в вертикальной плоскости и перемещают грузы по трассе, состоящей из одного или нескольких прямолинейных отрезков;
горизонтально замкнутые, которые располагаются в одной горизонтальной плоскости на одном горизонтальном уровне по замкнутой трассе;
пространственные, которые располагаются в пространстве и перемещают грузы по сложной пространственной трассе с горизонтальными, наклонными и вертикальными участками

По характеру движения грузонесущего (рабочего) элемента различают конвейеры с непрерывным движением; с периодическим (пульсирующим) движением (поступательное, возвратно-поступательное, вращательное, колебательное)

Способы перемещения грузов

На непрерывно движущемся несущем элементе в виде сплошной ленты или настила (ленточные, пластинчатые, цепенесущие конвейеры);
В непрерывно движущихся рабочих элементах в виде ковшей, коробов, подвесок, тележек (ковшовые, подвесные, тележечные, люлечные конвейеры, эскалаторы, элеваторы);
Волочением по неподвижному желобу или трубе непрерывно движущимися скребками (скребковые конвейеры);
Волочением (проталкиванием) по неподвижному желобу вращающимися винтовыми лопастями (винтовые конвейеры);
Пересыпанием и продольным перемещением во вращающейся трубе – гладкой или с винтовыми лопастями (транспортные трубы);
Скольжением под действием сил инерции или перемещением микробросками по колеблющемуся желобу или трубе (качающиеся инерционные и вибрационные конвейеры);
На колесах или на тележках по путям, уложенным на полу помещения вне конструкции конвейера (грузоведущие конвейеры);
Поступательный перенос на отдельные фиксированные участки по длине (шагающие конвейеры);
В закрытой трубе непрерывным потоком во взвешенном состоянии в струе движущегося воздуха или отдельными порциями под действием струи воздуха (установки пневматического транспорта, пневмопочта, пневмоконтейнеры);
В желобе или трубе под действием струи воды (установки гидравлического транспорта);
Перемещением ферромагнитных грузов в трубе или желобе под действием бегущего магнитного поля (соленоидные конвейеры)

Характеристика производственных, температурных и климатических условий окружающей среды

При проектировании и эксплуатации машин непрерывного транспорта необходимо учитывать производственные, температурные и климатические условия окружающей среды. Окружающая среда характеризуется составом и массовой концентрацией пыли, влажностью воздуха, насыщением его парами химических веществ, газами, вредно действующими на детали конвейера; температурой (климатическими условиями); пожаро — и взрывоопасностью

Исполнения конвейеров для районов с климатом:
У – умеренным;
ХЛ – холодным;
ТВ – влажным тропическим;
ТС – сухим тропическим;
Т – сухим и влажным тропическим;
О – общеклиматическое исполнение (на суше).
Если конвейер располагается в нескольких помещениях с различными производственными и температурными условиями, то в качестве расчетной базы применяют наихудшие условия эксплуатации

Характеристика транспортируемых грузов

Насыпные грузы – это массовые навалочные кусковые, зернистые, порошкообразные и пылевидные материалы, хранимые и перемещаемые навалом (руда, уголь, торф, щебень, зерно, песок, цемент)

Свойства насыпных грузов: кусковатость (размер и форма частиц); плотность; влажность; угол естественного откоса; подвижность частиц; абразивность; крепость; коррозионность; липкость; ядовитость; взрывоопасность; способность самовозгораться, слеживаться, смерзаться

Кусковатость (гранулометрический состав) – это количественное распределение частиц груза по крупности

Насыпной груз подразделяется на следующие группы:
пылевидный (цемент) до 0,05 мм
порошкообразный (мелкий песок) 0,05–0,49 мм
зернистый (зерно) 0,5–9 мм
мелкокусковой (щебень) 10–60 мм
среднекусковой (уголь) 61–199 мм
крупнокусковой (руда) 200–500 мм
особо крупнокусковой (камни, валуны) более 500 мм

Плотность груза – это отношение его массы к занимаемому объему

Распределение насыпных грузов по плотности

Влажность насыпного груза ω_в (%) – это отношение массы содержащейся в грузе воды к массе высушенного груза:
ω_в = (m_в – m_с) 100 / m_с,
где m_в и m_в – массы порций влажного и просушенного грузов

Угол естественного откоса груза φ₀ – угол между образующей конуса из свободно насыпанного груза и горизонтальной плоскостью
Различают углы естественного откоса груза в покое φ₀ и в движении φ, φ ≈ 0,35φ₀

Подвижностью частиц груза определяется площадь сечения груза на движущейся опорной плоскости (лента или настил конвейера)

Группы подвижности частиц грузов

Абразивность – это свойство частиц насыпного груза изнашивать со-прикасающиеся с ним во время движения рабочие поверхности. По степени абразивности насыпные грузы делятся на группы:
А – неабразивные;
В – малоабразивные;
С – средней абразивности;
D – высокой абразивности

Крепость (крепкость) груза характеризуется коэффициентом крепости:
k_кр = σ_сж / 10,
где σ_сж – предел прочности образца груза при сжатии (МПа)

Слеживаемость – способность насыпного груза (глина, соль, цемент) терять подвижность при длительном хранении

Липкость – способность насыпного груза (глина, мел) прилипать к твердым телам во влажном состоянии

Конвейерные ленты

Резинотканевая лента
Преимущества резинотканевой ленты: универсальность выполнения стыкового соединения; повышенная стойкость к продольным порывам; эластичность и высокая амортизационная способность при динамических нагрузках. Недостатки резинотканевой ленты: большое относительное удлинение (до 4%); увеличенные диаметры барабанов при большом числе прокладок

Резинотросовая лента
Преимущества резинотросовой ленты: высокая прочность; малое относительное удлинение при рабочих нагрузках (до 0,25%); повышенный срок службы. Недостатки резинотросовой ленты: большая масса; сложность выполнения стыкового соединения; склонность к продольным порывам и перегибам в вертикальной плоскости

Ленты серии WINPIPE — бесшовные резинотканевые ленты с гладкой и рифленой рабочей поверхностью, которые имеют абсолютно одинаковую толщину и прочность во всех частях ленты, исключительно прямолинейный пробег; улучшенную гибкость, которая позволяет использовать шкивы с меньшим диаметром. Бесшовные ленты выпускаются кольцами, длинной до 24 м, шириной до 2200 мм, прочность лент до 1250 Н/мм. Ленты серии WINPIPE применяются на конвейерных весах, магнитных сепараторах, ленточных питателях, дозаторах и другом оборудовании

Перфорированные ленты
Ленты-сито (перфорированные ленты) используются для обезвоживания сыпучих материалов, для пескоструйных и дробеструйных установок; усилены поперечными ребрами жесткости; изготавливаются из резины и полихлорвинила в открытом и в закольцованном исполнении

Металлические конвейерные ленты

Металлические конвейерные ленты выполняются сплошными стальными и проволочными (сетчатыми)

Стальные ленты изготавливают из углеродистой стали 65Г и 85Г и из коррозионностойкой стали и разделяют на: цельнокатанные шириной 400–1200 мм; продольно-стыкованные, соединенные из нескольких отдельных узких лент сваркой

Толщина стальных лент составляет 0,8–1,0 мм, прочность на разрыв 900 МПа. Стальную ленту из углеродистой стали применяют для транспортирования горячих грузов t = 120 ºС при неравномерном и до 500 ºС при равномерном нагреве в печи. Конвейеры со стальной лентой применяют на предприятиях пищевой промышленности; при производстве бетонных плит, листов пластмассы, в моечных, сушильных и холодильных установках; гладкая поверхность стальной ленты позволяет транспортировать на ней липкие и горячие грузы; концы стальной ленты соединяют внахлестку заклепками или сваркой. Стальная лента на 30% легче и почти в 5 раз дешевле прорезиненной (при равной ширине и прочности)

Сетчатые (проволочные) ленты применяются для транспортирования штучных и кусковых грузов через закалочные, нагревательные, обжиговые и сушильные печи; для выпечки хлебных и кондитерских изделий; в моечных, обезвоживающих, охладительных, сортировочных установках; в камерах шоковой заморозки продуктов; при производстве стеклянных и керамических изделий.
Сетчатые ленты выполняются плоскими без бортов и с бортами высотой 90–100 мм, собираются из отдельных проволочных элементов (звеньев), обладают высокой прочностью, малым удлинением, равной прочностью, как в стыках, так и в любом другом сечении и могут огибать барабаны малого диаметра. Металлические конвейерные сетки находят широкое применение в современной промышленности, широкий диапазон температур от –60°С до +1200°С и различные варианты конструкции позволяют использовать конвейерные сетки в тех условиях, когда другие материалы не работают

Полимерные конвейерные ленты имеют рельефную рабочую поверхность и предназначены для использования на наклонных транспортерах, так как имеют низкий коэффициент скольжения, основная область применения – конвейеры для упаковки, транспортирования грузов с неровной (необработанной) поверхностью и органических продуктов россыпью. Подбор материала ленты осуществляется в зависимости от области применения: полипропилен, полиэтилен, ацетат, нейлон

Различные добавки в состав полимеров позволяют подобрать ленту, которая будет соответствовать требуемым условиям эксплуатации: устойчивость к высоким (+150 °С) или низким (–70 °С) температурам, влажности, абразивности или возможности порезов; устойчивость к минеральным маслам и жирам, химическая устойчивость, антистатичность.
Полимерные конвейерные ленты применяются в различных областях промышленности: пищевой, текстильной, деревообрабатывающей, аэрокосмической, нефтехимической, в машиностроении

Преимуществами полимерных лент являются высокое качество, обеспечивающееся использованием высокотехнологичных материалов, которым могут быть заданы нужные свойства; экологически чистое сырье; широкий температурный диапазон (от –73 до +150 °С); удобство и легкость очистки

Модульные полимерные ленты применяются для транспортирования конвейерами продуктов пищевой, легкой, деревообрабатывающей, текстильной промышленности, полиграфического производства, упаковки и в кондитерской промышленности.
Модульные ленты выполняются из термопластичных пластмассовых модулей, которые соединены между собой прочными пластмассовыми стержнями, цельная конструкция из пластмассы обеспечивает долгий срок службы, кирпичное соединение создает возможность для сборки различной ширины и обеспечивает высокую боковую и диагональную прочность и жесткость

При использовании модульных лент имеется возможность изменения длины ленты добавлением или удалением модулей при ее постепенном вытягивании, наращивании или сокращении длины самого конвейера.
Преимуществами модульных полимерных лент являются большое количество и разнообразие их типов; широкий диапазон рабочих темпера-тур (от –70°С до +190°С); удобство монтажа и демонтажа; ремонтнопригодность; большой диапазон варьирования площади контакта продукта с лентой (от 10% до 90%); возможность обработки моющими горячими и активными растворами; допуск к контакту с пищевыми продуктами (нетоксичны); устойчивость к химическим веществам

Источник

Реферат на тему «Определения угла естественного откоса»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

МКОУ СОШ №2 им. Н.Д. Рязанцева г. Семилуки

« Измерение угла естественного откоса насыпи »

им. Н.Д. Рязанцева г. Семилуки

Павлова Анастасия Александровна

Баранова Елена Геннадьевна

Способы определения угла естественного откоса

Неустойчивость сыпучей среды никого не удивляет. Возьмите, например, песок. Он «растекается», протекает сквозь пальцы, сползает с наклонной плоскости, сдвигает подпорные стенки, передвигается под действием ветра (дюны), может развеяться и исчезнуть, как мираж. В сыпучем материале можно даже утонуть.

Однако при некоторых условиях сыпучее тело может быть весьма устойчивым. Это свойство подвижной сыпучей среды удивляет.

Чтобы убедиться в этом, можно выполнить несколько элементарных опытов, легко воспроизводимых даже в домашних условиях.

1. Узнать, что такое угол естественного откоса насыпи;

2. Узнать о методах определения угла;

3. Измерить угол естественного откоса у некоторых сыпучих веществ;

4. Сделать выводы и определить от чего зависит угол естественного откоса.

Способы определения угла естественного откоса.

1. В ящик прямоугольной формы размером 10х20х30 мм (или больше) насыпают исследуемый материал так, чтобы свободная его поверхность была горизонтальной, а затем поворачивают его на угол 45 или 90° и после прекращения осыпания груза определяют угол естественного откоса φ с помощью транспортира или путем замера высоты h и длины L откоса и вычисления тангенса угла φ (tg φ = L/h)

2. Диск диаметром 10 см (или больше), имеющий вертикальный тарированный стержень, опускают в стеклянную банку и засыпают исследуемым материалом. Затем диск плавно вынимают. Высота оставшегося на диске конуса материала показывает величину угла естественного откоса, значения которого нанесены на стержне.

3. В воронку с диаметром трубы 5 мм (или больше) осторожно засыпают исследуемый материал, и затем воронку медленно поднимают по мере образования конуса груза. Полученный таким образом конус замеряют угломером с четырех сторон (или транспортиром) и среднее значение принимают за величину угла естественного откоса исследуемого материала.

Я использовала третий способ измерения угла.

Но перед выполнением работы нужно подготовить простейшей угломер, который я сделала из обычной бумаги. Я разрезала восьмую часть листа бумаги по диагонали и сложила, как показано на фотографиях.

Алгоритм выполнения опыта:

Установить прибор в собранном виде на горизонтальную плоскость. (рис.1)

В воронку медленно насыпать сухой материал.

Песок начнёт сыпаться из воронки пока не наступит равновесное положение его частичек на образовавшейся конической поверхности.

(180º-φ) /2, высчитать угол естественного откоса.

За угол естественного откоса принимается среднее арифметическое значение результатов отдельных определений выраженное в целых градусах. (рис.2)

1. Углом естественного откоса называется угол, образуемый поверхностью свободно насыпанного материала с горизонтом. Частицы грунта на откосе под углом естественного откоса находятся в состоянии предельного равновесия.

2. В зависимости от размеров частиц различают пылевидные, порошкообразные и зернистые сыпучие материалы.

3. Угол естественного откоса песчаных грунтов определяют на воздухе и под водой.

4. Каждое определение выполняют с двукратной повторностью.

Угол внутреннего трения (естественного откоса) некоторых сыпучих материалов, градусы

Я получила такие результаты:

С углом естественного откоса связаны конфигурация бункеров, расчет прочности их стенок, площадь напольных складов для угля и прочее. Тесную связь с углом естественного откоса имеют и углы наклона для течек и желобов, служащих для транспортировки угля на углеподготовках, обогатительных и брикетных фабриках.

В ходе работы я узнала, какие бывают способы определения угла естественного откоса:

1.При помощи ящика прямоугольной формы.

2. С помощью диска, имеющего вертикальный тарированный стержень.

3. При помощи воронки.

Затем с помощью одного из способов определила данные углы у некоторых сыпучих веществ и узнала где применяется угол естественного откоса.

(рис.1.)

(рис.2)

(рис.3)

Источник