实验七、粉状物料摩擦角的测定.pptVIP

实验七、粉状物料摩擦角的测定

徐红燕材料工程教研室0102在粉粒料的贮存与输送系统中，物料的流动性、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，这些参数的设计都是以摩擦特性为重要依据的。设计不合理的料斗会给生产造成很大的困难。因此，通过对摩擦特性的研究测量，可为物料和气力输送系统等设计提供可靠的参数。一、实验目的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摩擦角。本实验要求：学会测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使用。二、主要仪器和试剂测试装置主要仪器：ZJ应变控制式直剪仪01天平、秒表、测微表等。01试样：粉煤灰、矿渣、钢渣、砖粉、砂粉等（实验时指定其中一种）01ZJ应变控制式直剪仪三、基本原理测试粉状物料摩擦角有两种方法01直剪实验02三轴压缩实验见课本P3703三轴压缩实验极限破坏圆莫尔圆莫尔圆半径为R=(σ1－σ3)/2,圆心坐标为(σ1＋σ3)/2。(σ1:垂直方向最大主应力;σ3：水平方向最小主应力）010203直剪实验用该方法02本实验采01直剪试验结果σ/×104Pa2.535.057.5510.1τ/×104Pa4.505.376.297.18粉体被剪断时的最大剪应力与粉体层上受到的垂直剪应力σ有关，σ越大，则粉体的最大剪应力τ也就越大。01改变粉体层上的垂直应力，就可以得到相应的最大剪切应力。02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σ－τ的关系曲线。03库仑粉体(即剪切应力与垂直应力呈线性关系的粉体),其剪应力τ可由下式表达：τ＝σtgΦi＋c＝μiσ＋cΦi—内摩擦角μi—内摩擦系数c—附着力当粉体粒子间不存在附着力时，c＝0。因此，通过垂直应力和剪应力关系图，即可求出内摩擦角。破坏包络线方程若c＝0，则为无附着性粉体；库仑粉体：σ与τ呈直线性的粉体。若c≠0，则为附着性粉体。对于附着性粉体，由于内聚力的作用，引入附着力c无附着力c=0有附着力c≠0几个要记住的已知数值杠杆长度比=12:1剪切盒截面积：30cm2高度：2cm容积V=60cm3如何求剪切盒中试样的重量？（如果已知物料孔隙率ε、密度ρ）m=ρ?V(1-ε)m—试样重量,g;V—剪切盒有效体积,cm3例：01钢渣密度ρ为2.8~3.2×103Kg/m3,02取ρ=3.0×103Kg/m303取孔隙率ε=0.504则m=ρ?V(1-ε)05=3.0×103×103×60×10-6×(1-0.5)06=90(g)07量力环表上每一小格对应的位移为0.01mm或0.05mm0102量力环系数=1.826kPa/mm或1.771kPa/mm仪器设备剪切盒内有多孔透水石or透气片滑轨上有钢珠有载荷调平无载荷调平固定盒仪器调平衡滑动盒用下面的手柄调。注意有三根红线。当横梁下端与中间一条红线平齐，即为平衡。否则，不平衡，可通过调节另一端的秤砣调平。每小组在做实验前只做一次无载荷调平12无载荷调平当有载荷时，横梁下端与最上面一条红线平齐。调平衡后，测试前一定要把销子拔下来，再看看指针是否归零，如果没有，可通过调节量力环表蒙子来调节。有载荷调平