2018-01-21
417
Для определения давления зерна в силосах был предложен ряд методов различными исследователями - Робертсом, Фридом, Янсеном, Кененом, Эри и др. Практически можно считать, что из всех методов в настоящее время имеет применение способ Янсена и Кенена - последний как разновидность способа Янсена. Подробно вывод формул рассмотрен в рекомендованной литературе и лекционном курсе. При выводе формул приняты следующие допущения:
- горизонтальные и вертикальные силы распределяются равномерно по той площади, на которую они действуют;
- между горизонтальными и вертикальными напряжениями существует определенное соотношение, т.е. p = n · q, где n - некоторый постоянный коэффициент, зависящий от свойств сыпучей массы;
- коэффициент трения сыпучего материала о стенки силоса f2 =const.
Давление зерна, передающееся на единицу площади на глубине h
Вместимость (т) силоса определяют но формуле:
| (1) |
где γ - насыпная плотность зерна, кг/м3;
g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения;
| (2) |
Единичное горизонтальное давление зерна на стены силоса на глубине h:
|
|
|
| (3) |
Из этих формул следует, что давление зерна возрастает с глубиной, стремясь к пределу при h = ∞.
| (4) |
Приведенные формулы приобретают более общий вид, если в них ввести гидравлический радиус Rг горизонтального сечения силоса, т.е. положить
тогда
| (5) |
Кроме того, является целесообразным глубину загрузки h выразить через Rг, что возможно, ибо Rг измеряется единицами длины. Можно принять h = m · Rг, тогда окончательно получим:
| (6) |
Кенен предположил, что коэффициент n не является постоянным, а вычисляется по формуле
| (7) |
где α1 - угол внутреннего трения зерновой массы.
Применительно к квадратным, круглым и шестиугольным сечениям силосов гидравлический радиус рассчитывается по следующим зависимостям:
| 1) для квадратных силосов со стороной а
| 
|
| 2) для круглых силосов диаметром d
| 
|
| 3) для шестиугольных силосов со стороной а
| 
|
