实验七、粉状物料摩擦角的测定课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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,材料工程教研室,Tel:,实验七、粉状物料摩擦角的测定,一、实验目的,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。,实验七、粉状物料摩擦角的测定,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。,实验七、粉状物料摩擦角的测定,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,天平、秒表、测微表等。,试样：,粉煤灰、矿渣、钢渣、砖粉、砂粉等（实验时指定其中一种）,实验七、粉状物料摩擦角的测定,ZJ,应变控制式直剪仪,实验七、粉状物料摩擦角的测定,三、基本原理,测试粉状物料摩擦角有两种方法,三轴压缩实验,直剪实验,见课本P37,实验七、粉状物料摩擦角的测定,三轴压缩实验,极限破坏圆,莫尔圆,莫尔圆半径为,R,=(,1,3,)/2,圆心坐标为(,1,3,)/2。,(,1,:垂直方向最大主应力;,3,：水平方向最小主应力）,实验七、粉状物料摩擦角的测定,直剪实验,本实验采,用该方法,实验七、粉状物料摩擦角的测定,直剪试验结果,/10,4,Pa,2.53,5.05,7.55,10.1,/10,4,Pa,4.50,5.37,6.29,7.18,实验七、粉状物料摩擦角的测定,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有关，越大，则粉体的最大剪应力也就越大。,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。,根据粉体上垂直应力和相应最大剪切应力的关系，可以作出的关系曲线。,实验七、粉状物料摩擦角的测定,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,可由下式表达：,tg,i,c,i,c,i,内摩擦角,i,内摩擦系数,c,附着力,当粉体粒子间不存在附着力时，c0。因此，通过垂直应力和剪应力关系图，即可求出内摩擦角。,实验七、粉状物料摩擦角的测定,破坏包络线方程,若,c,0，则为,无附着性粉体,；,库仑粉体：,与呈直线性的粉体。,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,实验七、粉状物料摩擦角的测定,有附着力,c,0,无附着力,c,=0,实验七、粉状物料摩擦角的测定,几个要记住的已知数值,杠杆长度比=12:1,剪切盒,截面积：30 cm,2,高度：2 cm 容积,V,=60 cm,3,如何求剪切盒中试样的重量？,（如果已知物料孔隙率,、密度,）,m,=,V,(1-,),m,试样重量, g;,V剪切盒有效体积, cm,3,实验七、粉状物料摩擦角的测定,例：,钢渣密度,为,2.83.210,3,Kg/m,3,取,=3.010,3,Kg/m,3,取孔隙率,=0.5,则,m,=,V,(1-,),=,3.010,3,10,3,6010,-6,(1-0.5),=90 (g),实验七、粉状物料摩擦角的测定,量力环表上每一小格对应的位移为0.01 mm 或0.05 mm,量力环系数=1.826kPa/mm或1.771kPa/mm,实验七、粉状物料摩擦角的测定,仪器设备,剪切盒 内有多孔透水石or透气片,滑轨上有钢珠,仪器调平衡,固定盒,滑动盒,无载荷调平,有载荷调平,实验七、粉状物料摩擦角的测定,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,。,无载荷调平,每小组在做实验前只做一次无载荷调平,实验七、粉状物料摩擦角的测定,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,实验七、粉状物料摩擦角的测定,通过在杠杆的一端加砝码，施加垂直应力.,砝码：共有2个1.275kg，3个2.55kg,求垂直应力,=1.275,9.81210,-3,/（3010,-4,）,=?,kPa,达到剪切终点后，右旋手轮，使传压螺钉脱离钢珠，容器部件能自由取放为止。,实验七、粉状物料摩擦角的测定,1、检查剪切盒和直剪仪是否完好；,2、进行杠杆的无载荷调平；,3、按公式计算所需粉状物料的重量，并用天平称取物料；,4、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，再将称量好的试样加入盒内，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、活塞和钢珠,；,四、实 验 操 作 规 程,实验七、粉状物料摩擦角的测定,6、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为零；,7、进行杠杆的有载荷调平；,8、调平结束后，拔掉剪切盒上的二个固定插销；,9、以4r/min的速度匀速转动手轮甲，当测微表的指针停止转动、摆动或后退时，表明剪切结束，记录测微表的最大读数；,实验七、粉状物料摩擦角的测定,10、实验结束后，顺序卸除测微表、荷重、加压框架、钢珠、固定盒等，并将剪切盒擦洗干净；,11、垂直荷重为1.275，2.550，3.825，5.100kg时分别各测定一次；,12、实验结束后，清理实验现场卫生。,注意,必须使用坐标纸作图,实验七、粉状物料摩擦角的测定,：,量力环表指针不动，来回波动或读数减小时,极限应力状态的判断,实验七、粉状物料摩擦角的测定,思考题：,测量内(壁)摩擦角的最基本的方法是什么？,在测量内(壁)摩擦角时，为什么手轮甲要均匀速度旋转？手轮乙有什么作用？,要求：,记录实验全过程及数据并对实验结果分析、讨论，得出结论，写出实验报告。,实验七、粉状物料摩擦角的测定,