что такое угол откоса груза

280px Angleofrepose

СОДЕРЖАНИЕ

Применение теории

280px TalusConesIsfjorden

Угол естественного откоса иногда используется при проектировании оборудования для обработки твердых частиц. Например, его можно использовать для проектирования подходящего бункера или силоса для хранения материала или для определения размера конвейерной ленты для транспортировки материала. Его также можно использовать для определения вероятности обрушения откоса (например, отвала или насыпи неуплотненного гравия); осыпи склона происходит от угла естественного откоса и представляет собой крутой склон куча сыпучего материала будет принимать. Этот угол естественного откоса также имеет решающее значение для правильного расчета устойчивости сосудов.

Он также часто используется альпинистами как фактор при анализе лавинной опасности в горных районах.

Измерение

Если коэффициент статического трения материала известен, то хорошее приближение угла естественного откоса можно получить с помощью следующей функции. Эта функция в некоторой степени точна для стопок, в которых отдельные объекты в стопке крохотные и сложены в случайном порядке.

svg

Методы определения угла естественного откоса

Измеренный угол естественного откоса может варьироваться в зависимости от используемого метода.

Метод опрокидывания коробки

Этот метод подходит для мелкозернистых несвязных материалов с индивидуальным размером частиц менее 10 мм. Материал помещают в коробку с прозрачной стороной для наблюдения за гранулированным исследуемым материалом. Изначально он должен быть ровным и параллельным основанию коробки. Ящик медленно наклоняют до тех пор, пока материал не начнет сдвигаться в большом количестве, и измеряют угол наклона.

Метод фиксированной воронки

Метод вращающегося цилиндра

Материал помещается в цилиндр, по крайней мере, с одним прозрачным концом. Цилиндр вращается с фиксированной скоростью, и наблюдатель наблюдает за движением материала внутри вращающегося цилиндра. Эффект похож на наблюдение за тем, как одежда перекатывается в медленно вращающейся сушилке для белья. Гранулированный материал будет принимать определенный угол, когда он течет во вращающемся цилиндре. Этот метод рекомендуется для получения динамического угла естественного откоса и может отличаться от статического угла естественного откоса, измеренного другими методами.

Из различных материалов

220px Cornpiled2017

Вот список различных материалов и их угол естественного откоса. Все размеры приблизительны.

Материал (состояние) Угол естественного откоса (градусы)
Пепел 40 °
Асфальт (дробленый) 30–45 °
Кора (древесные отходы) 45 °
Отруби 30–45 °
Мел 45 °
Глина (сухой ком) 25–40 °
Глина (мокрая выемка) 15 °
Семена клевера 28 °
Кокосовый орех (тертый) 45 °
Кофе в зернах (свежий) 35–45 °
Земля 30–45 °
Мука (кукуруза) 30–40 °
Мука (пшеничная) 45 °
Гранит 35–40 °
Гравий ( щебень ) 45 °
Гравий (натуральный с песком) 25–30 °
Солод 30–45 °
Песок (сухой) 34 °
Песок (заполненный водой) 15–30 °
Песок (мокрый) 45 °
Снег 38 °
Мочевина (гранулированная) 27 °
Пшеница 27 °

С разными опорами

Различные опоры изменят форму сваи (на рисунках ниже кучи песка), хотя углы естественного откоса остаются прежними.

Источник

Определение угла естественного откоса сыпучего груза

Страницы работы

screen 1

screen small 1

screen small 2

Содержание работы

Министерство транспорта Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА

ФГОУ ВПО “Санкт-Петербургский государственный

университет гражданской авиации”

Отчет по лабораторной работе № 4

“Определение угла естественного откоса сыпучего груза”

по дисциплине: “Грузоведение”

Выполнила: студентка, группа №493

Васильева Наталья Олеговна

Голубева Ксения Ивановна

3. Результаты измерений и расчётов……………………………………4

5. Библиографический список…………………………………….…….7

Ознакомиться с методикой определения угла естественного откоса сыпучего груза и изучить характер изменения угла естественного откоса в зависимости от высоты загрузки из бункера на грузовую платформу.

Угол естественного откоса – это наибольший угол, между образующей свободной боковой поверхности сыпучего груза и горизонтальной плоскостью.

Величина угла естественного откоса зависит от подвижности частиц сыпучего груза. С увеличением подвижности частиц груза величина угла уменьшается. В свою очередь подвижность частиц насыпного груза определяется силами трения и сцепления между отдельными частицами. Таким образом, по величине угла естественного откоса груза можно судить о его подвижности.

Обычно угол естественного откоса сыпучего груза в движении αд определяется при высоте падения около 1 м. На основании экспериментальных исследований принимается

По подвижности частиц сыпучие грузы разделяют на три группы (табл.1):

image001

От величины угла естественного откоса зависит максимальный угол наклона конвейеров, а также ряд параметров перегрузочных устройств (бункеров, лотков и т.п.).

При выполнении работы экспериментальным методом, следует действовать следующим образом.

Определение угла естественного откоса сыпучего груза производится на лабораторной установке (рис. 1), состоящей из подставки со стойкой 1, на которой на подвижном кронштейне 2 укреплён цилиндр 3 с сыпучим грузом. Разгрузочная воронкообразная часть цилиндра закрывается поворотной заслонкой 4. После заполнения цилиндра 3 сыпучим грузом и установки его в требуемое положение по высоте h заслонка поворачивается, и груз высыпается на площадку 5, образуя конус. Измерение угла естественного откоса производится угломером 6 в шести-восьми сечениях конуса путём поворота площадки 5.

image002

Рис. 1. Установка для определения угла естественного откоса.

Опыты производятся для четырёх-пяти значений h, начиная с h=10 см, причём каждый опыт повторяется два-три раза. Для получения устойчивых результатов рекомендуется объём порции груза, засыпаемого в цилиндр 3, во всех опытах принять одинаковым.

При нулевой высоте разгрузки цилиндр с открытой заслонкой необходимо поднимать с малой скоростью, не допуская большого движения груза.

Для серии измерений по каждой высоте разгрузки выполняется статистическая обработка с определением математического ожидания величины угла естественного откоса, среднеквадратического отклонения и доверительного интервала для среднего значения.

Читайте также:  смешанная кондуктивная и нейросенсорная тугоухость двусторонняя что это такое

По полученным данным строится график зависимости R = f(h). Кривая проводится с учётом доверительных интервалов для средних значений угла.

Полученные в лабораторной работе величины углов естественного откоса грузов в покое следует сравнить с их табличными значениями и сделать выводы о закономерности изменения угла естественного откоса с увеличением высоты разгрузки. По величине угла естественного откоса в покое следует определить, к какой группе подвижности относится груз.

3. Результаты измерений и расчётов

Результаты измерений и расчётов оформляются в табл. 2.

Источник

Реферат на тему «Определения угла естественного откоса»

МКОУ СОШ №2 им. Н.Д. Рязанцева г. Семилуки

« Измерение угла естественного откоса насыпи »

им. Н.Д. Рязанцева г. Семилуки

Павлова Анастасия Александровна

Баранова Елена Геннадьевна

Способы определения угла естественного откоса

Неустойчивость сыпучей среды никого не удивляет. Возьмите, например, песок. Он «растекается», протекает сквозь пальцы, сползает с наклонной плоскости, сдвигает подпорные стенки, передвигается под действием ветра (дюны), может развеяться и исчезнуть, как мираж. В сыпучем материале можно даже утонуть.

Однако при некоторых условиях сыпучее тело может быть весьма устойчивым. Это свойство подвижной сыпучей среды удивляет.

Чтобы убедиться в этом, можно выполнить несколько элементарных опытов, легко воспроизводимых даже в домашних условиях.

1. Узнать, что такое угол естественного откоса насыпи;

2. Узнать о методах определения угла;

3. Измерить угол естественного откоса у некоторых сыпучих веществ;

4. Сделать выводы и определить от чего зависит угол естественного откоса.

Способы определения угла естественного откоса.

1. В ящик прямоугольной формы размером 10х20х30 мм (или больше) насыпают исследуемый материал так, чтобы свободная его поверхность была горизонтальной, а затем поворачивают его на угол 45 или 90° и после прекращения осыпания груза определяют угол естественного откоса φ с помощью транспортира или путем замера высоты h и длины L откоса и вычисления тангенса угла φ (tg φ = L/h)

2. Диск диаметром 10 см (или больше), имеющий вертикальный тарированный стержень, опускают в стеклянную банку и засыпают исследуемым материалом. Затем диск плавно вынимают. Высота оставшегося на диске конуса материала показывает величину угла естественного откоса, значения которого нанесены на стержне.

3. В воронку с диаметром трубы 5 мм (или больше) осторожно засыпают исследуемый материал, и затем воронку медленно поднимают по мере образования конуса груза. Полученный таким образом конус замеряют угломером с четырех сторон (или транспортиром) и среднее значение принимают за величину угла естественного откоса исследуемого материала.

Я использовала третий способ измерения угла.

Но перед выполнением работы нужно подготовить простейшей угломер, который я сделала из обычной бумаги. Я разрезала восьмую часть листа бумаги по диагонали и сложила, как показано на фотографиях.

Алгоритм выполнения опыта:

Установить прибор в собранном виде на горизонтальную плоскость. (рис.1)

В воронку медленно насыпать сухой материал.

Песок начнёт сыпаться из воронки пока не наступит равновесное положение его частичек на образовавшейся конической поверхности.

(180º-φ) /2, высчитать угол естественного откоса.

За угол естественного откоса принимается среднее арифметическое значение результатов отдельных определений выраженное в целых градусах. (рис.2)

1. Углом естественного откоса называется угол, образуемый поверхностью свободно насыпанного материала с горизонтом. Частицы грунта на откосе под углом естественного откоса находятся в состоянии предельного равновесия.

2. В зависимости от размеров частиц различают пылевидные, порошкообразные и зернистые сыпучие материалы.

3. Угол естественного откоса песчаных грунтов определяют на воздухе и под водой.

4. Каждое определение выполняют с двукратной повторностью.

Угол внутреннего трения (естественного откоса) некоторых сыпучих материалов, градусы

Я получила такие результаты:

С углом естественного откоса связаны конфигурация бункеров, расчет прочности их стенок, площадь напольных складов для угля и прочее. Тесную связь с углом естественного откоса имеют и углы наклона для течек и желобов, служащих для транспортировки угля на углеподготовках, обогатительных и брикетных фабриках.

В ходе работы я узнала, какие бывают способы определения угла естественного откоса:

1.При помощи ящика прямоугольной формы.

2. С помощью диска, имеющего вертикальный тарированный стержень.

3. При помощи воронки.

Затем с помощью одного из способов определила данные углы у некоторых сыпучих веществ и узнала где применяется угол естественного откоса.

hello html 2a889939(рис.1.)

hello html 2ca210a0(рис.2)

hello html f9069e9(рис.3)

Источник

Виды и особенности стенок и откосов траншей, правила расчета их угла

foto15998 2Рытье и использование траншей – обязательная мера во время строительства и дорожных работ разной сложности.

Несмотря на то, что работа кажется просто механической деятельностью, она имеет ряд особенностей, которые нужно соблюдать для достижения желаемого результата.

Как сделать стены и откосы траншеи устойчивыми, какие разновидности их бывают, как организовать работу правильно, разберемся в статье.

Что собой представляют при земляных работах?

Надежность и устойчивость сооружений из земли является главным требованием. Для того, чтоб обеспечить его выполнение важно не просто вырыть углубление, но и спланировать откосы, крутизна которых должна отвечать заявленным нормам. Главным образом эта характеристика зависит от естественного угла откоса почвы в месте строительства.

Самой большой крутизной могут обладать откосы траншей, глубина которых не превышает 5 метров, расположенных на нескальных грунтах, которые находятся выше уровня моря, или тех, которые были искусственно осушены, как и рекомендует СНиП.

Откосы траншеи представляют собой наклонные боковые стенки углублений в грунте, которые могут осыпаться или деформироваться. Именно потому так важно соблюдать все нормы и рекомендации.

Читайте также:  что такое треккинговая доставка

Крутизна откосов представляет собой соотношение высоты откоса насыпи, к его основанию. Именно при вычислении правильной крутизны можно быть уверенным, что откос не сползет, а насыпь будет устойчивой и безопасной.

foto15998 3При выборе способа создания стен и откосов, специалисты ориентируются на целый ряд характеристик, которые существенно могут повлиять на основное решение:

Только все эти данные в совокупности могут дать понимание полной картины.

Только при соблюдении норм можно быть уверенным, что конструкция будет устойчивой и надежной.

Разновидности

Еще на этапе планирования траншеи, и составления образного рисунка, конструктор должен определиться какие стенки и откосы у него будут. У каждой отдельной разновидности есть свои особенности:

Главный их недостаток – необходимость крепления стенок, чтоб уберечь их от обвала, и обеспечить безопасность рабочих, которые будут трудиться.

Траншеи с откосами не нуждаются в дополнительных подпорках, а потому дают возможность широко использовать технику для выполнения земляных работ. Они имеют большую ширину, а потому требуют большой полосы земли.

Любой угол, в силу его притяжения к земле, стремится сдвинуться в сторону. Это чревато не только обвалами, но и несчастными случаями на производстве. Чтоб избежать подобных ситуаций важно определить правильный уклон откоса, в соответствии с нормами и рекомендациями.

Что такое крутизна откоса?

По большому счету угол откоса представляет собой соотношение высоты к заложению, и измеряется в градусах. Его легко определить, основываясь на параметры, приведенные в СНиП III-4-80. В ней учтены не только разные типы грунтов, но и глубина основной траншеи.

foto15998 7

Если в месте работы есть наслоение разных видов грунта, то расчеты рекомендуется проводить по самому слабому.

Для примера, разберем простой и распространенный случай. Ровный дачный участок, где абсолютная отметка грунта принята за значение 51.30, а за нулевую отметку – 52.07. При этом нижнее значение фундаментной плиты составляет ровно 3, 000. Но, снизу плиты будет еще слой подготовки, толщиной в дополнительные 10 см. Грунт – суглинок, пространство не ограничено.

При расчете абсолютной отметки обязательно указывается два знака после запятой, а при относительных величинах — три.

Как посчитать угол откоса? Далее последовательность расчетов выглядит так:

По такому алгоритму можно определить оптимальный угол откоса, основываясь на любые параметры.

Таблица допустимой крутизны

Для того, чтобы было проще ориентироваться во всех данных, при проведении расчетов предлагаем воспользоваться следующей таблицей:

foto15998 6

Точно указывайте тип грунта, в котором проводятся земельные работы. В противном случае могут быть погрешности.

Таблица углов естественного откоса грунтов

Согласно сведениям, полученным от Госстроя РФ, которые размещены в сборнике от 2000 года, углы естественного откоса грунтов, соотношения высоты к заложению для разных видов грунта представлены в таблице:

foto15998 8

Таблица углов естественного откоса пород в разрыхленном состоянии:

Породы Угол естественного откоса, град, для породы
сухой влажной мокрой
Растительная земля 40 35 25
Песок крупный 30…35 32…40 25…27
Песок средний 28…30 35 25
Песок мелкий 25 30…35 15…20
Суглинок 40…50 35…40 25…30
Глина жирная 40…45 35 15…20
Гравий 35…40 35 30
Торф без корней 40 25 15
Скальные 45…60

Угол естественного откоса — это самый большой угол, который образовывается откосом грунта в соотношении к линии горизонта в спокойном состоянии. Для того, чтоб лучше понять, как делать чертеж и рассчитывать угол откоса, приводим пример готовой работы:

foto15998 5
foto15998 9

Если вас интересует, что собой представляет траншея в строительстве, каково ее устройство, методы разработки, загляните в этот раздел.

Заключение

Еще перед началом земляных работ, чтоб все было сделано правильно, важно составить план работы, а так же графики и чертежи последовательности действий. Именно на этом этапе продумываются все нюансы дела, чтоб получить ожидаемый результат. Здесь не бывает не важных моментов или мелочей.

Правильное планирование стен траншеи и откосов могут уберечь не только от обвалов и повторного выполнения работы, но и от нежелательных травм, и даже несчастных случаев на производстве.

Еще на этапе предварительной подготовки рассчитайте, какой угол должен быть именно у вашей траншеи, основываясь на параметры и характеристики грунта.

В СНиП 3.02.01-87 прописаны такие требования:

Кроме этого, все конструкции, материалы и техника должны соответствовать нормам, и подходить для выполнения земляных работ такого класса и спектра.

Источник

Угол естественного откоса

На практике данными о величине угла естественного откоса пользуются при определении площади штабелирования груза, количества груза в штабеле, объема внутритрюмных штивочных работ, при подсчете величин давления груза на ограждающие его стенки, при расчетах остойчивости судов, учитывающих перемещение груза при крене судна, а также при расчетах погрузочно-разгрузочных и транспор­тирующих устройств.

Справочные данные об углах естественного откоса для одних и тех же насыпных грузов в разных источниках иногда существенно отличаются друг от друга, так как замеры углов производятся раз­личными методами и при разном исходном состоянии исследуемого материала. Например, для пшеницы величина угла естественного откоса, по данным различных авторов, изменяется от 16 до 38°, для углей – от 30 до 45°, для рудных концентратов – от 25 до 50°, для некоторых видов руд – от 30 до 45° и т. д.

Читайте также:  как сделать так чтобы ходить в туалет по большому каждый день

Величина угла естественного откоса груза зависит от формы, размера, шероховатости и однородности грузовых частиц, влажно­сти массы груза, способа его отсыпки, исходного состояния и мате­риала опорной поверхности.

Применяются различные методы определения величины угла естественного откоса; к числу наиболее распространенных относятся способы насыпки и обрушения.

Экспериментальное определение сопротивления сдвигу и основных параметров груза производится обычно методами прямого среза, одноосного и трехосного сжатия.

Испытания свойств груза методами прямого среза применимы как к идеальным, так и к связным сыпучим телам. Метод испытания на одноосное (простое) сжатие – раздавливание применим только для оценки общего сопротивления сдвигу связных сыпучих тел при условном допущении, что во всех точках испытываемого образца сохраняется однородное напряженное состояние. Наиболее надежные результаты испытаний характеристик связного сыпучего тела дает метод трехосного сжатия, позволяющий исследовать прочность образца груза при всестороннем сжатии.

Определение угла естественного откоса мелкозернистых веществ (размеры частиц менее 10 мм) производится с помощью «наклонного ящика». Угол естественного откоса в этом случае – угол, образованный горизонтальной плоскостью и верхней кромкой испытательного ящика в тот момент, когда только начнется массовое осыпание вещества в ящике. Размеры ящика: длина 600 мм, ширина 400 мм, высота 2000 мм. С помощью угломера измеряют угол между верхней кромкой ящика и горизонтальной плоскостью с точностью до 0,5 °. Угол естественного откоса рассчитывают как среднеарифметическое из трех измерений и округляют до 0,5 °.

Судовой метод определения угла естественного откоса вещества используют при отсутствии «наклоняемого ящика». В этом случае угол естественного откоса – это угол между образующей конуса груза и горизонтальной плоскостью. Образец испытуемого вещества высыпают так, чтобы образовался начальный конус. Затем оставшуюся часть очень осторожно высыпают с высоты нескольких миллиметров на вершину конуса так, чтобы форма конуса была симметричной. Угол измеряется в четырех точках на уровне полувысоты конуса, расположенных вокруг конуса с шагом 90 °. То же повторяется с двумя другими пробами. За величину естественного откоса принимают среднее арифметическое двенадцати измерений, округленное до 0,5°.

Практика производства замеров углов естественного откоса в натурных условиях показывает, что их вели­чина несколько изменяется в зависимости от метода отсыпки груза (струей или дождем), массы исследуемого груза, высоты, с которой производится экспериментальная отсыпка.

Для определения угла естественного откоса в условиях пор­та рекомендована следующая методика. Зерно из бункера объемом 2 м 3 высыпается с высоты 2,5 м через отверстие 400х400 мм на ровную бетонную или асфальтированную площадку. Под углом естественного откоса понимается среднее арифметическое значение углов наклона к горизонту образую­щих зернового конуса, измеренных с четырех его сторон. Практическое использование методики показало, что она успешно может быть применена для сухих насыпных грузов со сравнительно однород­ными частицами ограниченного размера, а для увлажненных и крупнокусковых грузов пользоваться этим методом затруднительно из-за зависания материала. Поэтому для производства отсыпки груза при определении угла естественного откоса более целесооб­разно использовать ленточный или скребковый транспортер, обеспе­чивающий сбрасывание груза с высоты 2,5 м.

Угол естественного откоса можно определить и другим способом. Напри­мер, зерно насыпается в ящик с размерами 400х400х1000 и отверстием 300X400, расположенным внизу одной из стенок. После открытия задвижки зерно высыпается в от­гороженный двумя стеклянными стенками лоток. Угол наклона поверхности зерна к горизонту принимается за угол естествен­ного откоса a.

Для быстрых измерений удобен способ Мооса, при котором зерно насыпают в прямоугольный ящик со стеклянными стенками размерами 100х200х300 мм на 1/3 его высоты. Ящик осторожно поворачивают на 90° и измеряют, угол между поверхностью зерна и горизонтальной (после поворота) стен­кой. Опыты проводят при всех указанных способах по 3 раза.

В лабораторных условиях для определения углов естественного откоса используют приборы различных систем, общим недостатком которых является возможность производства экспериментов только с грузами, имеющими относительно небольшие и однородные гру­зовые частицы.

Наиболее распространенными методами определения угла естественного откоса в лабораторных условиях являются следую­щие.

1. В ящик прямоугольной формы размером 10х20х30 мм (или больше) насыпают исследуемый материал так, чтобы свободная его поверхность была горизонтальной, а затем осторожно поворачи­вают его на угол 45 или 90° и после прекращения осыпания груза определяют угол естественного откоса a с помощью транспортира или путем замера высоты h и длины L заложения откоса и вычисления тангенса угла a (tga = L/h)

2. Диск диаметром 10 см (или больше), имеющий вертикальный тарированный стержень, опускают в стеклянную банку и засыпают исследуемым материалом. Затем диск плавно вынимают. Высота оставшегося на диске конуса материала показывает величину угла естественного откоса, значения которого нанесены на стержне.

3. В воронку с диаметром трубы 5 мм (или больше, в зависи­мости от гранулометрического состава материала) осторожно засыпают исследуемый материал, и затем воронку медленно под­нимают по мере образования конуса груза. Полученный таким об­разом конус замеряют угломером с четырех сторон и среднее зна­чение принимают за величину угла естественного откоса исследуе­мого материала.

Вне зависимости от метода определения угла естественного от­коса каждый опыт необходимо проводить не менее трех раз для получения наиболее характерных средних значений.

Источник

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Праздники по дням и их значения
Adblock
detector