Файл: Лукьянов, П. И. Аппараты с движущимся зернистым слоем. Теория и расчет.pdf

Легко аэрируемый материал имеет низкий угол падения, большой угол разности, высокую диспергируемость, относительно хорошую сыпучесть.

Классификация сыпучих материалов по их комплексным ха­ рактеристикам« Рассмотренные выше комплексные характери­ стики — сыпучесть и аэрируемость — отражают влияние боль­ шинства свойств сыпучих материалов. Однако для большей пол­ ноты и классификации указывают третью комплексную характери­ стику — способность образовывать устойчивые сводовые струк­ туры, вызывающие зависание материала над выпускным отвер­ стием. Прочность сводовых структур зависит от физико-механи­ ческих свойств сыпучего материала, конструкции аппарата' или бункера, продолжительности действия статических нагрузок и т. д.

Для качественной оценки способности сводообразования при­ меняют условные термины: чрезмерная, высокая, зависает, зави­ сает в уплотненном состоянии и т. д.

Все три комплексные характеристики указаны в табл. 8, где дана основная классификация сыпучих материалов. Все сыпучие материалы разделены на три класса. Первый класс охватывает так называемые гранулированные материалы, главной особен­ ностью которых является округлая форма частиц. Этот класс разделен на четыре группы в зависимости от содержания пыле­ видных частиц. Каждая группа состоит из нескольких подгрупп. Во второй класс входят материалы с продолговатыми частицами плоской формы; в третий класс — материалы с частицами волокно­ образной формы. Эти два класса также разделены на группы и под­ группы в зависимости от крупности частиц. Всего в трех классах содержится 44 подгруппы и для каждой указаны значения сыпу­ чести и аэрируемости, а также дана качественная характеристика способности сводообразования.

Приведенные данные характеризуют одно из направлений изучения физико-механических свойств сыпучих материалов. Эти данные отражают современный этап развития механики сыпучих сред.

Предельное напряженное состояние« Условия прочности. При растяжении связных грунтов трещины сдвига образуются под углом 45° к направлению действия внешней силы, что подтвер­ ждает гипотезу максимальных касательных напряжений. Однако при сжатии образцов этих материалов угол наклона трещин систематически отклоняется от 45°. Это различие поведения связ­ ных сыпучих тел при растяжении и сжатии можно объяснить только действием сил внутреннего трения. Последние не играют никакой роли при растяжении, но являются важным фактором прочности при сжатии.

Новая гипотеза прочности сыпучих сред, выдвинутая Мором, по существу представляет собой более глубокую разработку гипотезы касательных напряжений с учетом частичного погаше­ ния их силами внутреннего трения.

Гипотеза наибольших касательных напряжений, основанная исключительно на учете механической прочности связей, является фактически частным случаем применения общей гипотезы предель­ ного равновесия при внутреннем трении, равном нулю.

Условие прочности Мора в наиболее общем виде сводится к требованию, чтобы касательная к наибольшему из кругов в про­ странственном графике напряжений, проведенная из точки отсчета

(рис. 30).

В реальных условиях напряженное состояние сыпучей среды обычно характеризуется равенством двух главных нормальных напряжений, действующих по двум горизонтальным координат­ ным осям (о2= о3). При этом один из кругов пространственного графика, характеризующий напряженное состояние в горизон­ тальной плоскости, стягивается в точку, а два других круга,

52

В %

53

Продолжение табл. Ö

54

Продолжение табл. 8

выражающие напряжение во взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях, совмещаются один с другим (рис. 31).

Предельное напряженное состояние в точке в этом случае выражается геометрически через величины нормального (оп) и касательного (т = F) напряжений в момент сдвига (см. рис. 30):

Рис. 30. Касательная к круговому графику напряжений как ха­ рактеристика предель­ ного состояния по

прочности

55