Изучение физико-механических свойств транспортируемых грузов. зучение основных физико-механических свойств насыпных грузов, методики их определения и их влияния на выбор рабочих параметров транспортирующих машин, страница 2

В работе необходимо экспериментально определить насыпную плотность песка, щебня, фрезерного торфа, коэффициенты внутреннего (для песка) и внешнего по стали и резине трения, угол естественного откоса этих материалов в покое и движении.

Порядок выполнения работы

1.  Определить насыпную плотность материалов (песок, торф, щебень) с помощью мерного сосуда. Для этого взять мерный сосуд и определить его массу. Заполнить сосуд соответствующим материалом и, взвесив его, определить массу материала в сосуде. Определить плотность материала по формуле 3. Все данные свести в таблицу 1.

Таблица 1

^{Масса сосуда __________кг,                                            Объем сосуда ________м}3

	Масса груза в сосуде, кг				Плотность материала, кг/м3
	ш1	ш2	ш3	шср
Песок
Щебень
Гравий
Торф

2.Определить угол естественного откоса материала в состоянии покоя и движения. Для этого полый цилиндр установить на ровную горизонтальную поверхность. Заполнить цилиндр испытуемым материалом. При подъеме сосуда груз рассыпается образуя конус, угол при основании которого и есть угол естественного откоса  j . Замерить угол с помощью угломера (транспортира). Угол естественного откоса в движении можно в первом приближении определить, высыпая материал на горизонтальную поверхность из того же цилиндра, поднятого на высоту 0,4 – 0,6 м. Опыт провести с трехкратной повторностью.

          Результаты опытов занести в таблицу 2.

Таблица 2

Материал	Угол естественного откоса		Отношение
	В покое, j0	В движении, j’

3.Определить коэффициент внутреннего трения сухого песка. Работа проводится на лабораторной установке, показанной на рис. 4.

Коробку и подвижную рамку заполняют испытуемым  материалом. С помощью грузов 2 приводят в движение рамку 5. Меняя грузы 6 каждый раз определяют (подбором грузов 2) силу Т, соответствующую началу движения рамки 5.

Сила Т сопротивления сдвигу рамки зависит от сил внутреннего трения и сил сцепления частиц материала между собой. Согласно уравнению предельного равновесия сыпучего тела при сдвиге

     н                            (4)

где     N –  нормальная сила, н

f  -  коэффициент трения,

F -  площадь сечения, на которой происходит сдвиг, м²

с -  коэффициент сцепления; для хорошо сыпучих грузов при кратковременном слеживании  с = 400-1000 н/м².

Разделив это уравнение на  F,  получим

                        (5)

При определении силы  Т  необходимо учитывать потери в блоке 

(h_б » 0,96-0,98) Т = Р ×h_б.

При определении силы N  необходимо учитывать массу материала в рамке.

По значениям  dи t строят диаграмму напряжений (рис.    ) и определяют коэффициент внутреннего трения  f = tg × j_т. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 3.

Таблица 3

4. Определить коэффициент внешнего трения песка о сталь и резину. Работа выполняется на установке (рис. 4). На дно коробки укладывается полоса из стали или резины. В рамку 5 насыпается песок и нагружается грузами 6. Рамка сдвигается грузами 2. Коэффициент внешнего трения определяется как отношение силы  Т  к нормальной силе  N. Опыты проводятся трехкратно. Результаты заносятся в таблицу 4.

Таблица 4

Материал	Нормальная сила N, н		Сдвигающая сила Т, н		Коэффициент внешнего трения
Сталь	1 2 3	Nср=	1 2 3	Тср=	fс=
Резина	1 2	Nср=	1 2	Тср=	fр=

Отчет о выполненной работе должен содержать:

1.  Цель работы, ее краткое содержание.

2.  Описание лабораторного оборудования.

3.  Таблицы 1, 2, 3 и 4 с результатами измерений и расчетов.

4.  График t = f (d).