实验七、粉状物料摩擦角的测定ppt课件

1、实验七、粉状物料摩擦角的测定实验七、粉状物料摩擦角的测定徐红燕徐红燕资料工程教研室资料工程教研室: 05316164一、实验目的一、实验目的o在粉粒料的储存与保送系统中，物料的在粉粒料的储存与保送系统中，物料的流动性、物料之间及物料与固体壁面的流动性、物料之间及物料与固体壁面的摩擦等都涉及到摩擦特性，如在料斗的摩擦等都涉及到摩擦特性，如在料斗的设计中，排料口的大小、料斗壁的倾斜设计中，排料口的大小、料斗壁的倾斜角以及粉料对料斗壁的压力，这些参数角以及粉料对料斗壁的压力，这些参数的设计都是以摩擦特性为重要根据的。的设计都是以摩擦特性为重要根据的。o设计不合理的料斗会给消费呵斥很大的设计不合理的料

2、斗会给消费呵斥很大的困难。因此，经过对摩擦特性的研讨丈困难。因此，经过对摩擦特性的研讨丈量，可为物料和气力保送系统等设计提量，可为物料和气力保送系统等设计提供可靠的参数。供可靠的参数。反映摩擦特性的物理量有：反映摩擦特性的物理量有：物料的休止角、内摩擦角以及物料的壁物料的休止角、内摩擦角以及物料的壁摩擦角。摩擦角。本实验要求：本实验要求：学会丈量粉状物料的内摩擦角的方法：学会丈量粉状物料的内摩擦角的方法：掌握实验原理及有关仪器的操作运用。掌握实验原理及有关仪器的操作运用。二、主要仪器和试剂测试安装二、主要仪器和试剂测试安装o主要仪器：主要仪器：o ZJ应变控制式直剪仪应变控制式直剪仪o 天平、

3、秒表、测微表等。天平、秒表、测微表等。o试样：试样：o 粉煤灰、矿渣、钢渣、砖粉、砂粉等粉煤灰、矿渣、钢渣、砖粉、砂粉等实验时指定其中一种实验时指定其中一种ZJ应变控制式直剪仪应变控制式直剪仪三、根本原理o测试粉状物料摩擦角有两种方法测试粉状物料摩擦角有两种方法三轴紧缩实验三轴紧缩实验直剪实验直剪实验见课本见课本P37三轴紧缩实验三轴紧缩实验极限破坏极限破坏圆圆莫尔圆莫尔圆直剪实验直剪实验本实验采本实验采用该方法用该方法 直剪实验结果直剪实验结果/104Pa2.535.057.5510.1/104Pa4.505.376.297.18o粉体被剪断时的最大剪应力与粉体层上粉体被剪断时的最大剪应力与

4、粉体层上遭到的垂直剪应力遭到的垂直剪应力有关，有关，越大，那么越大，那么粉体的最大剪应力粉体的最大剪应力也就越大。也就越大。o改动粉体层上的垂直应力，就可以得到改动粉体层上的垂直应力，就可以得到相应的最大剪切应力。相应的最大剪切应力。o根据粉体上垂直应力和相应最大剪切应根据粉体上垂直应力和相应最大剪切应力的关系，可以作出力的关系，可以作出的关系曲线。的关系曲线。库仑粉体库仑粉体(即剪切应力与垂直应力呈线性关即剪切应力与垂直应力呈线性关系的粉体系的粉体), 其剪应力其剪应力可由下式表达：可由下式表达：otgicicoi内摩擦角内摩擦角o i内摩擦系数内摩擦系数o c附着力附着力o当粉体粒子间不存

5、在附着力时，当粉体粒子间不存在附着力时，c0。因此，经过垂直应力和剪应力关系图，因此，经过垂直应力和剪应力关系图，即可求出内摩擦角。即可求出内摩擦角。破坏包络线方程破坏包络线方程cctgiiiitg假设假设c0，那么为无附着性粉体；，那么为无附着性粉体；库仑粉体：库仑粉体：与与呈直线性的粉体。呈直线性的粉体。假设假设c0，那么为附着性粉体。，那么为附着性粉体。对于附着性粉对于附着性粉体，由于内聚体，由于内聚力的作用，引力的作用，引入附着力入附着力c 有附着力有附着力 c 0无附着力无附着力 c =0几个要记住的知数值几个要记住的知数值o杠杆长度比杠杆长度比=12:1 o剪切盒剪切盒o 截面积：

6、截面积：30 cm2o 高度：高度：2 cm 容积容积 V=60 cm3o如何求剪切盒中试样的分量？如何求剪切盒中试样的分量？ 假设知物料假设知物料孔隙率孔隙率 、密度、密度o m=V(1-)om试样分量试样分量, g;oV剪切盒有效体积剪切盒有效体积, cm3o例：例：o 钢渣密度钢渣密度为为2.83.2103Kg/m3,o 取取 =3.0103Kg/m3o取孔隙率取孔隙率=0.5o那么那么 m=V(1-)o =3.01031036010-6(1-0.5)o =90 (g)o量力环表上每一小格对应的位移为量力环表上每一小格对应的位移为0.01 mm 或或0.05 mmo量力环系数量力环系数=

7、1.826kPa/mm或或1.771kPa/mm仪器设备仪器设备o剪切盒剪切盒 内有多孔透水石内有多孔透水石or透气片透气片o滑轨上有钢珠滑轨上有钢珠o仪器调平衡仪器调平衡固定盒固定盒滑动盒滑动盒无载荷调平无载荷调平有载荷调平有载荷调平o用下面的手柄调。用下面的手柄调。o 留意有三根红线。留意有三根红线。o当横梁下端与中间一条红线平齐，即当横梁下端与中间一条红线平齐，即为平衡。为平衡。o否那么，不平衡，可经过调理另一端否那么，不平衡，可经过调理另一端的秤砣调平。的秤砣调平。无载荷调平无载荷调平每小组在每小组在做实验前做实验前只做一次只做一次无载荷调无载荷调平平o当有载荷时，横梁下端与最上面一条

8、红当有载荷时，横梁下端与最上面一条红线平齐。线平齐。o调平衡后，测试前一定要把销子拔下来，调平衡后，测试前一定要把销子拔下来，再看看指针能否归零，假设没有，可经再看看指针能否归零，假设没有，可经过调理量力环表蒙子来调理。过调理量力环表蒙子来调理。有载荷调平有载荷调平经过在杠杆的一端加砝码，施加垂直应力经过在杠杆的一端加砝码，施加垂直应力.砝码：共有砝码：共有2个个1.275kg，3个个2.55kgo求垂直应力求垂直应力o=1.2759.81210-3/3010-4o =?kPao到达剪切终点后，右旋手轮，使传压到达剪切终点后，右旋手轮，使传压螺钉脱离钢珠，容器部件能自在取放为止。螺钉脱离钢珠，

9、容器部件能自在取放为止。1、检查剪切盒和直剪仪能否完好；、检查剪切盒和直剪仪能否完好；2、进展杠杆的无载荷调平；、进展杠杆的无载荷调平；3、按公式计算所需粉状物料的分量，并用、按公式计算所需粉状物料的分量，并用天平称取物料；天平称取物料；4、对准滑动盒和固定盒，插入固定插销，、对准滑动盒和固定盒，插入固定插销，依次放入多孔透气片和滤纸片，再将称量依次放入多孔透气片和滤纸片，再将称量好的试样参与盒内，并使之在盒内充填均好的试样参与盒内，并使之在盒内充填均匀，按顺序依次加上滤纸片、多孔透气片、匀，按顺序依次加上滤纸片、多孔透气片、活塞和钢珠；活塞和钢珠；四、实四、实 验验 操操 作作 规规 程程6

10、、转动手轮甲，使固定盒前端的钢珠刚好与、转动手轮甲，使固定盒前端的钢珠刚好与量力环接触，调整到量力环中测微表读数量力环接触，调整到量力环中测微表读数为零；为零；7、进展杠杆的有载荷调平；、进展杠杆的有载荷调平；8、调平终了后，拔掉剪切盒上的二个固定插、调平终了后，拔掉剪切盒上的二个固定插销；销；9、以、以4r/min的速度匀速转动手轮甲，当测微的速度匀速转动手轮甲，当测微表的指针停顿转动、摆动或后退时，阐明表的指针停顿转动、摆动或后退时，阐明剪切终了，记录测微表的最大读数；剪切终了，记录测微表的最大读数； 10、实验终了后，顺序卸除测微表、荷重、实验终了后，顺序卸除测微表、荷重、加压框架、钢珠、固定盒等，并将剪切加压框架、钢珠、固定盒等，并将剪切盒擦洗干净；盒擦洗干净；11、垂直荷重为、垂直荷重为1.275，2.550，3.825，5.100kg时分别各测定一次；时分别各测定一次；12、实验终了后，清理实验现场卫生。、实验终了后，清理实验现场卫生。留意留意必需运用坐标纸作图必需运用坐标纸作图：量力环表指针不动，来回动摇或读数减小时量力环表指针不动，来回动摇或读数减小时极限应力形状的判别极限应力形状的判别思索题：思索题：丈量内丈量内(壁壁)摩