Zabor-33.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол естественного откоса железной руды

Глинозем. Метод определения угла естественного откоса

ГОСТ 27802-93 (ИСО 902-76)

Метод определения угла естественного откоса

Alumina. Method for the determination of repose angle

Дата введения 1995-01-01

1 РАЗРАБОТАН Госстандартом России

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г.

За принятие проголосовали:

Наименование национального органа стандартизации

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 02.06.94 N 160 межгосударственный стандарт ГОСТ 27802-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 01.01.95

4 ВЗАМЕН ГОСТ 27802-88

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Обозначение соответствующего стандарта ИСО

Номер раздела, пункта

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на глинозем, предназначенный преимущественно для производства алюминия, и устанавливает метод определения угла естественного откоса.

Дополнения и изменения, отражающие потребности народного хозяйства, выделены курсивом*.
________________
* В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов приводятся обычным шрифтом. — Примечание изготовителя базы данных.

2. ССЫЛКИ

ГОСТ 25389 Глинозем. Метод подготовки пробы к испытанию.

ГОСТ 27798 Глинозем. Отбор и подготовка проб.

3. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Глинозем с определенной высоты насыпают на горизонтальную поверхность и определяют линейный угол у основания конуса, образованного глиноземом.

Прибор для определения угла естественного откоса

4. АППАРАТУРА

Установка для определения угла естественного откоса (чертеж), состоящая из следующих узлов: воронки I, консольной стойки II, плиты III и цилиндра IV.

4.1. Воронка (/) из нержавеющей стали или полированного алюминия, имеющая носок внутренним диаметром 6 мм, состоит из двух частей, между которыми с помощью резьбового соединения закреплено сито с размером отверстий 1 мм.

Воронка на винтах крепится к подставке или нижняя часть воронки имеет наружную резьбу, с помощью которой воронка крепится к консольной стойке.

4.2. Опорная плита минимальной длиной 270 мм и минимальной шириной 200 мм (270 мм). Плита должна быть максимально недеформируемой и изготовлена из мрамора, нержавеющей стали или другого коррозионностойкого металла. На полированной поверхности опорной плиты проведены четыре прямых линии под углом 45° друг к другу, на пересечении этих линий находится установочный штифт, который фиксирует расположение блока шаблона для правильной установки воронки по высоте.

Регулирование уровня обеспечивается тремя регулируемыми по высоте подставками.

Допускается жестко закреплять плиту на трех винтовых опорах (установочных винтах), служащих для регулирования ее горизонтального положения.

4.3. Подставка воронки выполнена из нержавеющей стали. Она укреплена на плите так, чтобы ось воронки располагалась перпендикулярно к плите и проходила через ее центр.

4.4. Блок высоты (цилиндр) представляет собой металлический цилиндр с полированной поверхностью высотой 40,0 мм. Основание блока имеет выемку для центрального установочного штифта на опорной плите.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

5.1. Проба материала

5.2. Определение угла естественного откоса

5.2.1. Плите придают горизонтальное положение с помощью установочных винтов. Точность установки контролируют уровнем.

5.2.2. Помещают цилиндр в центр плиты и опускают воронку так, чтобы ее нижний конец пришел в соприкосновение с верхним торцом цилиндра. Цилиндр убирают.

5.2.3. С высоты около 40 мм глинозем со скоростью 20-60 г/мин ссыпают в середину воронки, не вызывая при этом вибрации прибора. Возможное засорение сита в процессе определения устраняют при помощи легких движений кисточкой, исключающих вибрацию прибора. Подачу глинозема производят до тех пор, пока вершина образующегося из глинозема конуса не достигнет нижнего конца воронки. При этом образуется усеченный конус с верхним диаметром 6 мм. Основание конуса очерчивают, глинозем с плиты удаляют и измеряют длину четырех пересекающихся линий.

Испытания проводят три раза: из двух отдельных проб и третьей, приготовленной после усреднения первых двух.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Угол естественного откоса ( ) в градусах вычисляют по формуле

,

где — высота насыпного конуса глинозема, т.е. расстояние между опорной плитой и носком воронки;

— средняя арифметическая длина четырех пересекающихся линий, мм;

— внутренний диаметр отверстия хвостовика воронки, мм.

При использовании установки, описанной в разд.4, формула приобретает вид

.

Среднее арифметическое результатов трех определений не должно отличаться от значения каждого отдельно взятого определения более чем на ±2°.

7. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЯ

Протокол испытания должен содержать следующие данные:

идентификацию исследуемого материала;

ссылку на применяемый метод;

результаты испытания и метод их выражения;

особенности, отмеченные в процессе определения;

любые операции, не предусмотренные в настоящем стандарте или считающиеся необязательными.

Способ агломерации

Изобретение относится к области черной и цветной металлургии, в частности к технологии подготовки сырья для плавки. Цель — повышение производительности установки и качества агломерата путем уменьшения бортовых прососов воздуха. При загрузке шихты на агломерационную машину формируют слой в виде трапеции с углом наклона боковых сторон равным 1,1 — 1,2 угла естественного откоса окомкованной шихты. Боковые стороны закручивают боковинами, которые препятствуют прососу воздуха через них в период зажигания. После 0,2 — 0,3 времени зажигания шихты угол наклона боковин ступенчато изменяют и делают равным 0,90 — 0,95 угла естественного откоса шихты. При этом значительно уменьшаются вредные бортовые прососы воздуха. 3 табл.

Читайте так же:
Чем заделать дверные откосы пластиком

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4700354/02 (22) 11.04.89 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (71) Днеп ро петровский металлургический институт (72) С.П.Ефимов, А.Г.Покотилов, В.Д.Никитин, В,А;Белоног, В.В.Райхель и Е.А.Сиденко (53) 669.1:622.785 (088.8) (56) Патент Германии

N 629655. кл. 18 а 1/08, 1934.

Авторское свидетел ьство СССР

М 1348380, кл. С 22 В 1/20, 1987, (54) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ (57) Изобретение относится к области черной и цветной металлургии, в частности к

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, в частности к технологии подготовки сырья для плавки.

Цель изобретения — повышение производительности установки и качества агломерата путем уменьшения бортовых прососов воздуха.

Сущность изобретения заключается в том, что, ступенчато изменяя угол наклона определенной части боковин, находящихся под зажигательным устройством, удается принципиально изменить гаэодинамику начагьного периода спекания. Ступенчатое уменьшение угла наклона боковин сразу после завершения усадки шихты дросселирует потоки горновых газов и воздуха, поступающих вдоль боковых поверхностей спекаемого слоя. Это неизбежно увеличивает скорости фильтрации через горизонтальную поверхность слоя и наклонные боковые поверхности шихты, одновременно стимули„„5LJ,„, 1668431 Al технологии подготовки сырья для плавки.

Цель — повышение производительности установки и качества агломерата путем уменьшения бортовых прососов воздуха. При загрузке шихты на агломерационную машину формируют слой в виде трапеции с углом наклона боковых сторон, равным 1,1 — 1,2 угла естественного откоса окомкованной шихты.

Боковые стороны закручивают боковинами, которые препятствуют прососу воздуха через них в период зажигания. После 0,2-0,3 времени зажигания шихты угол наклона боковин ступенчато изменяют и делают равным 0,90—

0,95 угла естестве н ного откоса ш ихты. При этом значительно уменьшаются вредные бортовые прососы воздуха. 3 табл. руя увеличение удельного веса горизонтальных перемещений зоны горения топлива.

Ограничение наклона боковин с углом, равным 1,1 — 1,2 угла естественного откоса шихты, участком, равным 0,2 — 0,3 длины зажигател ьного устройства, обусловлено иду- 9» щими на этом участке пооцессами О формирования слоя шихты новой конфигу- ОО рации, происходящими из-за усадки слоя Д, шихты под воздействием вакуума. 6д

При размере участка меньше 0,3 длины зажигательного устройства процессы усадки не успевают получить своего завершения и, продолжая идти после ступенчатого изменения боковин ., ухудшают в дальнейшем 1 гаэодинамику начального периода и всего спекания. При увеличении участка более 0,3 длины зажигательного устройства усадка шихты заканчивается значигельно раньше ступенчатого изменения боковин, При этом увеличиваются нежелательные просо1668431

50 сы воздуха вдоль боковин, что существенно изменяет геометрию зоны горения топлива, Выбор угла наклона боковых сторон вновь сформированной трапеции равным

0,90-0,95 угла естественного откоса шихты обусловлен резул ьтатами статистической обработки экспериментальных данных. которые соответствуют максимальной усадке слоя различных шихт под воздействием вакуума, При этом получение угла менее 0,9 возможно лишь при значительном развитии процесса спекания шихты, в частности жидкофазного, протекание которого в начальный период невозможно. Угол наклона более 0,95 угла естественного откоса соответствует незавершенной усадке шихты и при ее дальнейшем протекании ухудшает показатели спекания слоя трапецеидальной формы, Ступенчатое ограничение подсоса воздуха изменением угла накло, а боковин производят для обеспечения зквидистантности положения боковин-ограничителей прососа воздуха и вновь сформировавшегося трапецеидального слоя с углами откоса боковин, равными 0,90 — 0.95 угла естественного откоса шихты, 8 идентичных условиях йроблемной лаборатории подготовки металлургического сырья проведено спекание аглошихты по известному и предлагаемому способам. Реализация отличительных признаков способа приводит к положительным результатам, полученным пои лабораторных спеканиях.

Результаты, приведенные в табл. 1(даны сравнительные технико-экономические показатели спекания шихты по известной и предлагаемой технологии), свидетельствуют о преимуществах способа. При выполнении спекания в лабораторных условиях опробованы различные параметры изменения углов наклона боковин и длины участков боковин с измененным углом наклона.

Спекания показали, что,отклонение от предлагаемых параметров как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения ухудшает показатели спекания, В сравнении с известным способом спекание шихты в условиях предлагаемой технологии позволяет снизить расход топлива на 3,2%. увеличить производительность аглоустановки на

3,5% и снизить содержание мелочи 0-5 мм в агломерате на отн. 6%.

В табл.2 приведены данные о прочности агломерата и производительности установки, в табл.3 — данные о скорости фильтрации, Реализация способа в промышленных условиях осуществляется следующим образом. Наклонные боковины, расположенные непосредственно под зажигательным устройством, изготавливают из двух секций.

Первую секцию (по ходу спекательных тележек) длиной 0,2 — 0,3 общей длины зажигательного устройства (боковин) устанавливают под углом равным 1,1-1,2 угла естественного откоса окомкованной шихты, а остальную часть боковин (0,7 — 0,8 длины) — под углом, равным 0,90-0,95 угла естественного откоса. При этом.на втором участке (0,7-0,8 длины зажигательного устройства) угол наклона боковин составит

Читайте так же:
Отделка искусственным камнем дверных откосов

0,79-0,82 угла их наклона на первом участке (0,2 — 0,3 длины зажигательного устройства).

Все дальнейшие операции по загрузке. зажиганию и спеканию осуществляют без изменений.

Способ агломерации, включающий загрузку шихты на спекательные тележки, формирование слоя в виде равносторонней трапеции.с углом наклона боковых сторон, равным 1,1-1,2 угла естественного откоса окомкованной шихты, зажигание и спекание с прососом воздуха сверху вниз, ограничиваемым через боковые стороны трапеции в период зажигания закрытыми боковинами, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности установки и качества агломерата путем уменьшения бортовых прососов воздуха, боковые стороны слоя закрывают боковинами с углом наклона, равным 1,1-1,2 угла естественного откоса шихты на участке, равном

0,2-0,3 длины зоны зажигания слоя от ее начала. на остальной части зоны зажигания с углом, равным 0,90-0,95 угла естественного откоса окомкованной шихты, 1668431

Содерквнне углерода, 2

Дола длнпм боковннм а нзмененпмм углом наклона

Яаклом боковнн относнтельно угла естественного откоса вмктм

0,8 0,9 1,0 0,8 0,9 0,92 0,95 1,0 0,8 0,9 0,92 0 95 1,0 0,8 0,9 0,92 0,95 1,0

ЯредлбгаемьФ бпоэ. Об

530 0,09 4,22 4,3 4,31 4,2 4,14 4,!5 4,12 4,18 4,19 4,15 4,11 4,15 4,2 4 ° 3 4,2 4,18 4,15 4,22

Кзмененне показателей, Й от данпмх нзвестного способа

Продолжение табл. 1

Расход прнродного газа на звзнганна, м lт агломерата

Дола длннм боковннм а нзмбненньа> углом наклона

Наклон боковнн отноактельно угле естественного откоса ннхтн

0 ° 8 0,9 1>0 0,8 0 ° 9 1,0 0 ° 8 0,9 0;92 0,95 1,0 0 8 0,9 0,92 0 ° 95 1 ° 0 0,8 0 ° 9

4,3 4,2 4,2! 8 ° 9 9,0 9 ° 2 8,8 8,8 8,9 8.8 9,0 8,7 8,8 8,8 8 ° 8 8,9 8,65 8 ° 7

Изманенне поквзателейэ Й от даннмк язвестного способа

Нрсзааатз атапэарата, Сааарааааа Ераасаа 0 5 ЭЕ>в 2

O,Ь 0,9 1,0 O,Ь 0,9 1,О О,Ь 0,9 0,92 0,95 1,0 0,6 0,9 0,92 0,95 t,0 О,Ь 0,9 0,92 0,95 1,0

Ь,65 Ь,7 6, 95 !4,0 14,$ 14, 1. 13, 3 1Э,Ь !3,5 13,6 14,0 13,5 13 ° 1 13 1 13,3 13 6 13,7 13 6 13 ° 1 13 2 13, 7

Нзаеееаае апказатаааа, 2 ет лаке>а азаестаозэв свосеба

Продолжение табл. 2 увеаьааа ареаззеваэеееьаесть агаерстааеазвв т/н ° е

Нзнеаеаен засева>еаза, 2 ет каза>в азеестаеге слпсеба

3,8 13,S 13,4 1,86$ 1,64

l>O 0>6 0.9 О 92 0 95 б>0 0>6 0>9 Ов92 Оэ95 1 О 0>Ь 0>9 0>92 0 9S l О 0>Ь 0.9 1 О

1>6 1 ° 75 t ° 69 1 ° 85 tâÜ8 tý7Ü 1>ЬЭ 1>6 1>696 1>9 l 83 1 ° 7 1>Ь 1>85 1 69 1>65 1>7 l ° 75 t 64

Скорость фильтрации гала черсэ спор, и/с

Техред M.Ìoðãàíòàë Корректор О;Кравцова

Заказ 2628 Тираж 385 Подписное

И ударс венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент» r. Ужгоро .Г город, ул. агарина, 1

0,8 0,9 1,0 О,В 0,9 0,92 0,95 1,О 0,8 0,9 0>9? 0,95 1>0

0,8 0,7 0,68 0,87 0,85 0,83 0,86 0,8 0,95 0,9 0,87 0,9 0,9

Иэиеиеиие повелителей, Т, от двииии иэаестяого способа ь18,6

О ° 8 0>9 . 0>92 0 ° 95 1>0 0 ° 8 0>9 1 ° 0

Угол естественного откоса железной руды

В связи с уменьшением запасов богатых золотосодержащих руд и увеличением объемов нетрадиционного сырья, бедных и забалансовых руд, технология кучного выщелачивания находит все более широкое применение для извлечения полезного компонента из низкосортных руд в силу ее высокой рентабельности, особенно в золотодобывающей промышленности [1–3]. С применением данной технологии отходы горнорудного производства, складируемые в отвалы, рассматриваются как техногенные месторождения различных видов металлов, что отвечает современным принципам устойчивого развития [4]. Основным принципом технологии кучного выщелачивания является миграция раствора цианида натрия через неподвижный объем предварительно раздробленной до крупности 120 мм, а затем окомкованной с добавлением цемента руды. В результате чего по пути движения раствора происходит окисление металлов за счет их взаимодействия с химическими реагентами, металлы преобразуются в легкорастворимые соединения и остаются в растворе, из которого в последующем легко извлечь полезный компонент. В связи с этим основание конструкции массива штабеля выщелачивания устраивается под углом наклона 1–3 ° для последующего эффективного сбора продуктивного раствора. Главным достоинством технологии является относительно низкая стоимость извлечения полезного компонента [2, 5]. При использовании данной технологии возникает ряд трудностей, ввиду различных инженерно-геологических факторов, влияющих на прогнозирование и обеспечение устойчивости техногенного сооружения. В связи с этим в качестве главного инструмента при проектировании работ по кучному выщелачиванию на сегодняшний день применяется численное моделирование развития напряженно-деформированного состояния штабеля выщелачивания. Результаты моделирования являются главным основанием для разработки надежных проектных решений для безопасного сооружения и эксплуатации техногенного массива штабеля кучного выщелачивания [6]. Однако при моделировании возникают затруднения, связанные с учетом изменений параметров физико-механических свойств техногенных грунтов, слагающих массив штабеля, обусловленных химическим процессом выщелачивания грунтов, его значительной продолжительностью, уплотнением техногенных грунтов под действием гравитации и собственного веса, а также насыщением растворами цианида и атмосферными осадками [7, 8]. Все это приводит к изменению параметров физико-механических свойств, в том числе и к снижению прочностных характеристик грунтов штабеля выщелачивания [9]. Таким образом, для повышения надежности прогнозирования инженерно-геологических условий эксплуатации техногенного массива штабеля кучного выщелачивания, требуется проведение лабораторных исследований, мониторинга изменения параметров свойств техногенных грунтов с моделированием развития напряженно-деформированного состояния на различных этапах строительства и эксплуатации штабеля. В представленной работе численное моделирование напряженно-деформированного состояния произведено на основе результатов лабораторных испытаний грунтов техногенного массива штабеля в их изначальном состоянии, до укладки в штабель и обработки растворами цианида, представляет собой предварительное моделирование для обоснования проектных параметров принятой конструкции штабеля.

Читайте так же:
Уголовная статья за откос от армии

Целью исследования являлась разработка алгоритма инженерно-геологического обеспечения устойчивости массива кучного выщелачивания посредством оценка напряженно-деформированного состояния массива штабеля кучного выщелачивания на стадиях его сооружения и эксплуатации, а также расчета локальной и общей устойчивости штабеля и выявление закономерностей потери устойчивости.

Основной метод исследования заключался в математическом моделировании развития напряженно-деформированного состояния отвала штабеля методами механики сплошной среды [10].

Конструкция штабеля кучного выщелачивания представляет собой четырехъярусное сооружение, сложенное окомкованной рудой, отсыпка которой производится механизированным способом. Отвал состоит из ярусов высотой 10 м, которые разделены на панели, панели друг от друга отделяются разделительным дамбами высотой 2 м. Для эффективного сбора продуктивного раствора наклон основания при устройстве штабелей кучного выщелачивания согласно промышленной отечественной и зарубежной практике обычно принимается в поперечном направлении 3 °, в продольном направлении 1 °.

Основные конструктивные параметры штабеля кучного выщелачивания представлены на рис. 1.

Рис. 1. Схема техногенного массива штабеля кучного выщелачивания в поперечном направлении

Основой численного алгоритма расчета параметров напряженного состояния штабеля кучного выщелачивания стали результаты лабораторных испытаний образцов грунтов основания штабеля и грунта, слагающего массив штабеля. Характеристики грунтов основания и самого штабеля представлены в табл. 1 и 2. От правильности выбора и выполнения лабораторных испытаний грунтов зависит надежность прогноза инженерно-геологической, горно-геомеханической обстановки и поведения пород штабеля с учетом проектных нагрузок, основанного на численном моделировании формирования напряженно-деформированного состояния грунтов штабеля [11]. Для идентификации физико-механических свойств грунтов применялись испытания по определению гранулометрического состава грунта согласно ГОСТ 12536-2014 и плотности минеральной части согласно ГОСТ 5180-2015, по их результатам были получены: плотность грунтов при естественной влажности, плотность при полном водонасыщении, коэффициент пористости. По результатам испытаний техногенных грунтов при прямом (одноплоскостном) срезе и компрессионных испытаний согласно ГОСТ 12248-2010 а также расчетными методами были получены модуль деформации грунта, одометрический модуль деформации грунта, модуль упругости, коэффициент поперечной деформации, сцепление, угол внутреннего трения, угол дилатансии (табл. 1, 2).

Параметры модели Кулона – Мора для грунтов основания и сооружения

Угол естественного откоса

Естественный угол наклона представляет собой угол между наклоном груды материала несжатого сложенным и горизонталью. Это характерно для используемого материала. Он способствует описанию механического поведения грунтов и гранулированных или порошкообразных материалов . Это понятие используется, в частности, в геологии, геоморфологии и механике почв. Он имеет практическое применение в гражданском строительстве, архитектуре и т. Д.

Резюме

  • 1 Эмпирический вывод
    • 1.1 Классическая интерпретация
    • 1.2 Концептуальные приложения
    • 1.3 Границы концепции
    • 1.4 Естественный угол откоса с различными опорами
  • 2 История
  • 3 Примечания и ссылки
  • 4 См. Также
    • 4.1 Связанные статьи
    • 4.2 Библиография
    • 4.3 Внешние ссылки

Эмпирический вывод

Когда гранулированный или порошкообразный материал ( песок , гравий , валуны (но также: металлическая стружка , мука , сахарная пудра , сухой снег и т. Д.) Осаждается под действием силы тяжести (по вертикали) на поверхность, он имеет тенденцию образовываться, когда достаточно зерно укладывается в стопку конической формы. Угол наклона конуса в значительной степени является характеристикой:

  • природа частиц (кремнезем, сахар, металл и т. д.);
  • геометрия частиц (сферы, сфероиды, выпуклые многогранники, звездчатые многогранники, дробленые зерна), их размеры (крупные частицы образуют более плоский конус) и однородность их размеров по всему осадку;
  • содержание воды в почве : он считается равным нулю / незначителен для порошкообразных лабораторных материалов, но очень изменчив по своей природе.

Если повторить эксперимент несколько раз с одним и тем же материалом, угол будет более или менее постоянным; этот угол называется углом естественного откоса, а точнее — углом естественного откоса земли.

Классическая интерпретация

В этой интерпретации каждое зерно в куче оседает без начальной скорости. Перейдем к анализу равновесия частицы или зерна, нанесенных на свободную поверхность конуса. Отметим φ угол, который эта свободная поверхность образует с горизонталью. Это зерно подлежит:

Читайте так же:
Водосброс по откосу насыпи

  • его весу , активный компонент которого имеет тенденцию заставлять частицу скользить по поверхности; диаграмма показывает, что W → < displaystyle < vec >>S → < displaystyle < vec >>S = W × sin φ;
  • трению частиц склона, которое приводит к силе , параллельной наклону и противоположной S; Т → < displaystyle < vec>>

Законы механики позволяют определить интенсивность этих различных сил:

  • по закону взаимных действий , N + W × cos φ = 0
  • согласно закону трения Кулона (закон сухого трения) трение имеет интенсивность T от 0 до μ × N , где μ — коэффициент статического трения между зернами (μ обычно находится между 0 и 1);
  • наконец, записывается равновесие частицы ( фундаментальный принцип статики ), то есть в проекции на поверхность склона:
    W → + Т → + НЕТ → знак равно 0 → < displaystyle < vec > + < vec> + < vec > = < vec <0>>>
    S + T = 0.

Комбинация этих отношений дает:

W × sin φ + T = 0, причем — μ × W × cos φ

  • Если tan φ ≤ μ, то T = — W × sin φ;
  • если, с другой стороны, tan φ> μ, то T = -μ × W × cos φ, но равновесие нарушается, потому что S превосходит T, и частица скользит по склону, пока не будет перехвачена частицами, которые ранее поскользнулись, скажем, на точка б : затем образует новый слой откоса, параллельный предыдущему.

Таким образом, частицы на поверхности склона на самом деле являются частицами, которые соскользнули и столкнулись с нижними частицами. Они проходят незадолго до остановки силе

Т знак равно — μ × W × потому что ⁡ φ < displaystyle T = - mu times W times cos < varphi>> .

Это замечание позволяет определить угол наклона φ: поскольку

W × грех ⁡ φ + Т знак равно 0 < displaystyle W times sin < varphi>+ T = 0> ,

загар ⁡ φ знак равно μ < displaystyle tan < varphi>= mu> .

Таким образом, классическая теория определяет угол осыпи и угол межкристаллитного трения.

Концептуальные приложения

Естественный угол наклона, равный углу межкристаллитного трения, используется в любом применении, связанном с порошками или порошкообразными материалами в целом:

  • профиль набережной ( старые укрепления );
  • расчет бункеров на хранение зерна ;
  • спекание металлических порошков в металлургии;
  • подпорные стены и шпунтовые шторы ;
  • шейкер-носители .

Пределы концепции

Классический анализ может дать представление только об угле межкристаллитного трения по следующим причинам:

  • предполагается, что баланс наклона не зависит от геометрии зерен. Это может быть оправдано, если учесть, что зерна имеют очень неоднородную геометрию и что, в конце концов, если угол наклона объединяет информацию о геометрическом взаимодействии, этого будет достаточно для размерных структур. Но на практике в промышленности очень часто используются материалы, имеющие однородную геометрию; однако может наблюдаться различие в поведении «прокатанных» зерен (галька) и угловатых зерен («раздробленных»), и интересно иметь возможность принять это во внимание априори ;
  • с другой стороны, штабель имеет, по крайней мере, изначально рыхлую структуру, и наклон со временем оседает под собственным весом: доля пустых пространств уменьшается, что увеличивает кажущийся угол трения (закон Caquot ). Также не безразлична шкала измерения (то есть высота рассматриваемой сваи) угла наклона;
  • В случае семян овощных культур также происходит измельчение части зерна, поскольку зерна в основании кучи не однородны с зернами в верхней части силоса.

Угол естественного откоса с различными опорами

Различные опоры изменяют форму сваи, в приведенных ниже примерах с песком, но естественный угол наклона остается постоянным.

Реферат на тему «Определения угла естественного откоса»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

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

Воронежской области

Реферат на тему:

« Измерение угла естественного откоса насыпи »

Ученица 11 класса

им. Н.Д. Рязанцева г. Семилуки

Павлова Анастасия Александровна

Руководитель:

Учитель физики

Баранова Елена Геннадьевна

Семилуки – 2017 г

Способы определения угла естественного откоса

Как известно, сыпучие тела по своим физическим свойствам занимают промежуточное положение между твердыми телами и жидкостями. Сыпучее тело — своего рода «колония» из однородных твердых частиц. Колония эта при некоторых условиях принимает форму откоса, пирамиды или конуса, определяемую углом внутреннего трения материала.

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.

Частицы материала, находящиеся на свободной поверхности насыпи, испытывают состояние критического (предельного) равновесия. Угол естественного откоса связан с коэффициентом трения и зависит от формы , размера , шероховатости однородности грузовых частиц.

Применяются различные методы определения величины угла естественного откоса; к числу наиболее распространенных относятся способы насыпки и обрушения . Среди которых можно выделить еще 3 способа для определения углов естественного откоса. Только общим недостатком, которых является возможность производства экспериментов только с грузами, имеющими относительно небольшие и однородные грузовые частицы. Наиболее распространенными методами определения угла естественного откоса в лабораторных условиях являются следующие:

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.

Определить величину угла при вершине конуса с помощи простейшего угломера. Для этого необходимо наш угломер приставить к стенке, на которой видна тень насыпи, и сдвигая листки, добиваться совпадения угла насыпи с углом, образованным листками (угол φ) . А затем по формуле

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

Опыт повторить 2-3 раза. Расхождение между повторными определениями не должно превышать 1 о .

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.

5. Точность определения угла естественного откоса — 1 °.

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

Я получила такие результаты:

При землеройных работах большое значение имеет величина угла естественного откоса грунта . При этом в зависимости от положения действительного и прогнозируемого уровня грунтовых вод используют соответственно результаты определения угла естественного откоса грунта в воздушно сухом состоянии. У некоторых грунтов угол естественного откоса слабо изменяется при воздействии метеорологических факторов, а у других — значительно. Это зависит от механических свойств грунта и от их влажности. Следует отметить, что угол естественного откоса песчаных грунтов под водой значительно уменьшается, особенно характерно это проявляется для пылеватых песков. Глина жирная в сухом состоянии имеет угол откоса 45°, а во влажном 15°. Однако иногда большая влажность грунта способствует лучшему сохранению естественного угла откоса.

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)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector