Характеристики сыпучего материала

На процесс транспортировки и складской переработки влияют характерные свойства сыпучих материалов.

Важными критериями сыпучих материалов являются:

• Насыпная плотность
• Угол естественного откоса
• Слеживаемость
• Размер фракций
• Распределение фракций по размеру
• Форма фракций

На выбор метода перевозки и перегрузки сыпучих материалов влияют их характерные свойства: истинная плотность, размер частиц, насыпная плотность и влажность. Средний размер частиц сыпучих материалов составляет 0,1 - 10 мм, потому эти грузы легко распыляются. Чтобы избежать потери сыпучих материалов, в процессе перевозки, транспортные средства должны быть герметизированы.

Плотность является базовой характеристикой сыпучих материалов при транспортировке. Существует истинная и насыпная плотность, которая измеряется в кг/м3 или т/м3. Истинная плотность – это отношение массы к объему тела в сжатом состоянии, без учета зазоров и пор между частицами, и является постоянной физической величиной, которая не может быть изменена. В своем естественном состоянии (неуплотненном) сыпучие материалы характеризуются насыпной плотностью. Насыпная плотность – это плотность в неуплотненном состоянии, учитывает не только объем частиц материала, но и пространство между ними, потому насыпная плотность гораздо меньше чем истинная. Например, истинная плотность каменной соли составляет 2,3 т/м3, а насыпная - 1,02 т/м3. Песок в мешке или 30 куб.м. соли в кузове самосвала – это грузы находящиеся в неуплотненном состоянии. При уплотнении сыпучего груза, его плотность возрастает и становиться близка к истинной.

Знать насыпную плотность необходимо, для оптимального выбора объема бункеров, транспортных средств.

Относительная подвижность частиц порошкообразных материалов зависит от величины сил сцепления и трения между отдельными частицами, возникающими при их взаимном перемещении.

От подвижности частиц материала зависит величина угла α₁ наклона к горизонтальной плоскости образующей конуса свободно насыпанного, без падения с высоты, материала.

Для материалов, сцепление которых незначительно или вовсе отсутствует, угол внутреннего трения равен углу естественного откоса: γ=α.

Для порошкообразных материалов со значительным сцеплением образующая поверхности откоса криволинейна, а средний угол естественного откоса больше угла внутреннего трения. Он зависит от метода получения откоса - свободным насыпанием или обрушением.

При насыпке материала с некоторой высоты угол естественного откоса α₂ окажется меньше ранее определенного угла естественного откоса α₁

Угол α₂ принято определять условно при высоте падения около 1 м.

В этом случае на основании экспериментальных данных можно принять следующее соотношение: α₂=0,7α₁

Слеживаемость - это свойство сыпучих материалов при длительном хранении или при воздействии вибраций терять подвижность частиц.