ft-3000 環(huán)形剪切測(cè)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(chǎn)生的一些特殊的物理現(xiàn)象，以及一些特殊的力學(xué)性質(zhì)

粉體的摩擦特性是設(shè)計(jì)粉體裝備時(shí)是十分重要的參數(shù)

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

粉體由于顆粒間的摩擦力和內(nèi)聚力而形成的角統(tǒng)稱(chēng)為摩擦角；常用的摩擦角有內(nèi)摩擦角、壁摩擦角、滑動(dòng)角等

內(nèi) 摩 擦 角：

在粉體的內(nèi)部，由于顆粒相互之間存在著摩擦力，故粉體顆粒活

動(dòng)的局限性很大。測(cè)定內(nèi)摩擦角的最基本的方法是測(cè)定粉體層內(nèi)部的

應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，工程中常用單面或雙面直剪儀和三軸剪力儀等來(lái)進(jìn)行

測(cè)量。庫(kù)侖定律是粉體流動(dòng)和臨界流動(dòng)的充要條件。非粘性粉體的t0 =0，流動(dòng)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(chēng)為庫(kù)侖粉體，通常工業(yè)生產(chǎn)所處理的大多數(shù)無(wú)機(jī)非金屬粉體近似于庫(kù)侖粉體。初抗剪強(qiáng)度或附著力

1、在工業(yè)生產(chǎn)中，粉體經(jīng)常與各種固體材料壁面直接接觸或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的，如在料倉(cāng)中，粉料流動(dòng)時(shí)就會(huì)與倉(cāng)壁產(chǎn)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(dòng)角фs則表示單個(gè)粒子與壁面的摩擦。

3、壁摩擦角在粉料貯存料倉(cāng)的設(shè)計(jì)密相氣力輸送阻力的計(jì)算中，是個(gè)很重要的參數(shù)

molerus i類(lèi)粉體

 t0 =0，非粘性粉體（簡(jiǎn)單庫(kù)侖粉體），不團(tuán)聚、不可壓縮、流動(dòng)性十分良好

molerus ii類(lèi)粉體

 t0與外力無(wú)關(guān)，屬于粘性粉體，具有一定的團(tuán)聚

性、可壓縮性和流動(dòng)性，流動(dòng)性與預(yù)壓縮應(yīng)力無(wú)

關(guān)，即流動(dòng)性與粉體加料的過(guò)程與方式無(wú)關(guān)

molerus iii類(lèi)粉體

 t0不為零，屬于粘性粉體，具有較強(qiáng)的團(tuán)聚性、可壓縮性，流動(dòng)性差與預(yù)壓縮應(yīng)力有關(guān)，即流動(dòng)性與粉體加料的過(guò)程與方式有關(guān)。

w.jenlike粉體流動(dòng)函數(shù)

粉體物料是不均勻的，是無(wú)限多種粒度、形狀和空隙的組合體，因而我們可以用連續(xù)介質(zhì)的方法進(jìn)行分析研究。 w.jenike等人提出了粉體的連續(xù)介質(zhì)模型，并發(fā)展了流動(dòng)—不流動(dòng)的判據(jù)，創(chuàng)建了一套科學(xué)地表示散狀物料流動(dòng)性能的指標(biāo)，并且根據(jù)散狀物料流動(dòng)理論導(dǎo)出一套能根據(jù)所測(cè)得這些流動(dòng)性的指標(biāo)設(shè)計(jì)料倉(cāng)等容器的實(shí)用方法。

使拱破壞的最大正應(yīng)力。是粉體的物性，稱(chēng)為開(kāi)放屈服強(qiáng)度或者應(yīng)力

•   有效屈服軌跡和有效內(nèi)摩擦角

　屈服軌跡曲線簇：不同的預(yù)密實(shí)條件有不同的屈服軌跡。將這些屈服軌跡的終點(diǎn)連接成為一直線，其傾角表示不同預(yù)密實(shí)狀態(tài)下的破壞條件。

  有效屈服軌跡是各個(gè)不同預(yù)密實(shí)狀態(tài)下的最大極限莫爾圓，也就是通過(guò)各屈服軌跡終點(diǎn)的莫爾圓的公切線。其傾角稱(chēng)為有效內(nèi)摩擦角。

•   料斗形狀、倉(cāng)壁摩擦系數(shù)等決定料倉(cāng)的流動(dòng)性質(zhì)。

•   jenike定義料斗內(nèi)粉體固結(jié)主應(yīng)力s1與作用預(yù)料拱腳的最大主應(yīng)力s之比為料斗的流動(dòng)因數(shù)ff,

•   g物料容積密度；b卸料口寬度；h(q)料斗半頂角的函數(shù)。

•   jenike理論適用于細(xì)粒物料（粒徑小于0.84mm）

•   jenike指出了質(zhì)量流料斗的卸料口經(jīng)取決于粉體流動(dòng)函數(shù)與料倉(cāng)流動(dòng)因數(shù)的比值。

•   質(zhì)量流條件：ff > ff 或  fc•   臨界結(jié)拱條件： ff = ff

            即   s1= fc，crit

•   最小卸料口徑：

•   janssen法確定整體流料倉(cāng)最小卸料口徑步驟：

①作剪切測(cè)定，在s-t坐標(biāo)上畫(huà)出屈服軌跡，求有效內(nèi)摩擦角d 、開(kāi)放屈服強(qiáng)度f(wàn)c、壁摩擦角fr；

 ②在流動(dòng)型式判斷圖上的整體流區(qū)域中選擇料斗半頂角q，并確定料斗的流動(dòng)因數(shù)ff；

 ③從相應(yīng)的摩爾圓上確定fc及s1值，做出流動(dòng)函數(shù)ff曲線,并在同一座標(biāo)中畫(huà)出ff；

 ④算出最小卸料口徑。

•   壓縮拱：受料倉(cāng)壓力作用固結(jié)強(qiáng)度增加導(dǎo)致結(jié)拱。

•   鍥形拱：塊狀物料互相嚙合在孔口架橋成拱。

•   粘結(jié)粘附拱：水分、靜電吸附導(dǎo)致粉料與倉(cāng)壁粘附力增強(qiáng)成拱。

•   氣壓平衡拱：卸料裝置密封不好，導(dǎo)致大量空氣從底部漏入倉(cāng)內(nèi)使料層上下氣壓平衡所致。

•   在粉粒料的貯存與輸送系統(tǒng)中，物料的流動(dòng)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(shè)計(jì)中，排料口的大小、料斗壁的傾斜角以及粉料對(duì)料斗壁的壓力，這些參數(shù)的設(shè)計(jì)都是以摩擦特性為重要依據(jù)的。

•   設(shè)計(jì)不合理的料斗會(huì)給生產(chǎn)造成很大的困難。因此，通過(guò)對(duì)摩擦特性的研究測(cè)量，可為物料和氣力輸送系統(tǒng)等設(shè)計(jì)提供可靠的參數(shù)。

•   粉體被剪斷時(shí)的最大剪應(yīng)力與粉體層上受到的垂直剪應(yīng)力σ有關(guān)，σ越大，則粉體的最大剪應(yīng)力τ也就越大。

•   改變粉體層上的垂直應(yīng)力，就可以得到相應(yīng)的最大剪切應(yīng)力。

•   根據(jù)粉體上垂直應(yīng)力和相應(yīng)最大剪切應(yīng)力的關(guān)系，可以作出σ－τ的關(guān)系曲線