FT-3000 環形剪切測試儀

ft-3000 環形剪切測試儀

粉體的摩擦特性，是指粉體中固體顆粒之間以及顆粒

與固體邊界表面之間因摩擦而產生的一些特殊的物理現象，以及一些特殊的力學性質

粉體的摩擦特性是設計粉體裝備時是十分重要的參數

表示粉體摩擦特性的物理量是摩擦角，對于同一種粉體，在不同的原始條件下和不同的測定方法中所獲得的摩擦角的數值是有差別的，就有不同的表達方法。

粉體由于顆粒間的摩擦力和內聚力而形成的角統稱為摩擦角；常用的摩擦角有內摩擦角、壁摩擦角、滑動角等

內 摩 擦 角：

在粉體的內部，由于顆粒相互之間存在著摩擦力，故粉體顆粒活

動的局限性很大。測定內摩擦角的最基本的方法是測定粉體層內部的

應力-應變關系，工程中常用單面或雙面直剪儀和三軸剪力儀等來進行

測量。庫侖定律是粉體流動和臨界流動的充要條件。非粘性粉體的t0 =0，流動性十分良好。否則，即屬于粘性粉體。滿足上式的粉體為直線，這種粉體稱為庫侖粉體，通常工業生產所處理的大多數無機非金屬粉體近似于庫侖粉體。初抗剪強度或附著力

1、在工業生產中，粉體經常與各種固體材料壁面直接接觸或相對運動的，如在料倉中，粉料流動時就會與倉壁產生摩擦。

2、粉體層與固體壁面之間的摩擦特性可用壁摩擦角фw表示，而滑動角фs則表示單個粒子與壁面的摩擦。

3、壁摩擦角在粉料貯存料倉的設計密相氣力輸送阻力的計算中，是個很重要的參數

molerus i類粉體

 t0 =0，非粘性粉體（簡單庫侖粉體），不團聚、不可壓縮、流動性十分良好

molerus ii類粉體

 t0與外力無關，屬于粘性粉體，具有一定的團聚

性、可壓縮性和流動性，流動性與預壓縮應力無

關，即流動性與粉體加料的過程與方式無關

molerus iii類粉體

 t0不為零，屬于粘性粉體，具有較強的團聚性、可壓縮性，流動性差與預壓縮應力有關，即流動性與粉體加料的過程與方式有關。

w.jenlike粉體流動函數

粉體物料是不均勻的，是無限多種粒度、形狀和空隙的組合體，因而我們可以用連續介質的方法進行分析研究。 w.jenike等人提出了粉體的連續介質模型，并發展了流動—不流動的判據，創建了一套科學地表示散狀物料流動性能的指標，并且根據散狀物料流動理論導出一套能根據所測得這些流動性的指標設計料倉等容器的實用方法。

使拱破壞的最大正應力。是粉體的物性，稱為開放屈服強度或者應力

•   有效屈服軌跡和有效內摩擦角

　屈服軌跡曲線簇：不同的預密實條件有不同的屈服軌跡。將這些屈服軌跡的終點連接成為一直線，其傾角表示不同預密實狀態下的破壞條件。

  有效屈服軌跡是各個不同預密實狀態下的最大極限莫爾圓，也就是通過各屈服軌跡終點的莫爾圓的公切線。其傾角稱為有效內摩擦角。

•   料斗形狀、倉壁摩擦系數等決定料倉的流動性質。

•   jenike定義料斗內粉體固結主應力s1與作用預料拱腳的最大主應力s之比為料斗的流動因數ff,

•   g物料容積密度；b卸料口寬度；h(q)料斗半頂角的函數。

•   jenike理論適用于細粒物料（粒徑小于0.84mm）

•   jenike指出了質量流料斗的卸料口經取決于粉體流動函數與料倉流動因數的比值。

•   質量流條件：ff > ff 或  fc•   臨界結拱條件： ff = ff

            即   s1= fc，crit

•   最小卸料口徑：

•   janssen法確定整體流料倉最小卸料口徑步驟：

①作剪切測定，在s-t坐標上畫出屈服軌跡，求有效內摩擦角d 、開放屈服強度fc、壁摩擦角fr；

 ②在流動型式判斷圖上的整體流區域中選擇料斗半頂角q，并確定料斗的流動因數ff；

 ③從相應的摩爾圓上確定fc及s1值，做出流動函數ff曲線,并在同一座標中畫出ff；

 ④算出最小卸料口徑。

•   壓縮拱：受料倉壓力作用固結強度增加導致結拱。

•   鍥形拱：塊狀物料互相嚙合在孔口架橋成拱。

•   粘結粘附拱：水分、靜電吸附導致粉料與倉壁粘附力增強成拱。

•   氣壓平衡拱：卸料裝置密封不好，導致大量空氣從底部漏入倉內使料層上下氣壓平衡所致。

•   在粉粒料的貯存與輸送系統中，物料的流動性、物料之間及物料與固體壁面的摩擦等都涉及到摩擦特性，如在料斗的設計中，排料口的大小、料斗壁的傾斜角以及粉料對料斗壁的壓力，這些參數的設計都是以摩擦特性為重要依據的。

•   設計不合理的料斗會給生產造成很大的困難。因此，通過對摩擦特性的研究測量，可為物料和氣力輸送系統等設計提供可靠的參數。

•   粉體被剪斷時的最大剪應力與粉體層上受到的垂直剪應力σ有關，σ越大，則粉體的最大剪應力τ也就越大。

•   改變粉體層上的垂直應力，就可以得到相應的最大剪切應力。

•   根據粉體上垂直應力和相應最大剪切應力的關系，可以作出σ－τ的關系曲線