Факультет

Студентам

Посетителям

Теория Енике для силосов с массовым потоком

Енике предложил теорию, которая в настоящее время является основой проектирования бункеров с массовым потоком.

Эта теория базируется на свойствах текучести сыпучих продуктов и содержит подробные описания методики опыта, определения свойств продукта, анализа нагрузок в бункерах, а также формулы и получаемые на их основе графики. Для проектирования бункеров с массовым потоком в соответствии с теорией Енике требуется знать ряд характеристик продукта, которые можно получить в опыте с камерой сдвига или на приборе определения фактора потока.

Этот прибор представляет собой устройство, используемое для определения прочности грунтов методом сдвига. Образцы определенной группы продуктов уплотняли, используя постоянную нагрузку. После снятия уплотняющей нагрузки один образец подвергали сдвигу при пониженной нормальной нагрузке N и измеряли необходимое усилие сдвига S. Этот процесс повторяли с другими образцами, используя различные нагрузки N, причем каждая была меньше усилия уплотнения. Силы N и S могут быть преобразованы в нормальное δN и касательное напряжение τ путем деления на площадь А камеры сдвига. При нанесении на график соответствующих парных величин δN/τ получают траекторию текучести.

При изменении в ходе опытов уплотняющей нагрузки получали различные траектории. Линия, соединяющая конечные точки различных траекторий, почти прямая, и угол наклона этой линии к абсциссе характеризует условия разрушения для различных состояний предварительного уплотнения. Для того чтобы выяснить условия, при которых может образоваться прочный свод над выпускным отверстием, необходимо определить прочность свода, т. е. прочность сцепления продукта на свободной поверхности.

Енике иллюстрировал этот факт следующим образом. Порошок уплотняли в идеализированном цилиндре со стенками, не имеющими трения, под определенным давлением δ1. Затем цилиндр удаляли и цилиндрический образец нагружали без какой-либо поддержки с боков. Давление fс, необходимое для разрушения образца, равно поверхностной прочности образца для данного состояния предварительного уплотнения. Величину fc и соответствующее усилие уплотнения δ1 можно определить по траектории текучести. Условия напряжения в сыпучей массе во время разрушения при срезе представляются кругами Мора, касательными к траектории текучести. Так как на свободной поверхности усилие, перпендикулярное к поверхности, а также усилие среза на поверхности равны нулю, то fc получают по кругу Мора, который тангенциален к траектории и проходит через начало координат. Соответствующую величину δ1 для уплотняющего усилия получают по кругу Мора, проходящему через конечную точку траектории. Функция потока определяется соотношением FF = δ1/fc. Для установления угла внешнего трения между твердым телом и стеной можно применить тот же прибор, что и для определения фактора потока. Измеряют усилия сдвига, необходимые при различных нормальных нагрузках для перемещения образца твердого тела над материалом образца стены. При построении графика в координатах обычно получают траекторию текучести в виде прямой линии, проходящей через нулевую точку.

Для того чтобы охарактеризовать свойства потока в выпускной воронке, Енике определяет фактор текучести как отношение усилия уплотнения δ1 к усилию δ12 разрушения. Более низкие величины фактора текучести соответствуют лучшим условиям истечения из бункера. Сводообразование возможно только в том случае, если прочность материала fc больше или равна усилию см, действующему в своде. Следовательно, критическую величину fc получают в точке пересечения функции потока FF и фактора потока ff. Выше этой точки выполняются условия для массового потока.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: