Спосіб визначення нормального тиску сипучих матеріалів на конструкції огорож

Спосіб визначення нормального тиску сипучих матеріалів на конструкції огорож, що включає вимір дотичних напружень на контакті сипучого матеріалу з огорожею, в якому конструкцію огорожі по висоті розділяють на елементи товщиною  h , який відрізняється тим, що конструкцію огорожі розділяють шарнірно і вимір дотичних напружень Ti виконують за допомогою навантаження обер 3 льної жорсткої конструкції виконується навантаження обертальним моментом М навколо осі z елемента  h огорожі. Моментне навантаження ±М (без урахування сил тертя між елементами моделі огорожі), що прикладається, яке відповідає початку обертання елемента  h навколо осі z відносно моделі, приймається як сила тертя Ti сипучого матеріалу по огорожі на даній висоті z. Зробивши n- випробувань моделі та виміривши n значень сил тертя T1 /, T2 ... Ti Tn по висоті моделі, визначається розподіл нормальних тисків i сипучого матеріалу по висоті конструкції огорожі (рис. 1) за формулою Ti i  ctgo ,(1) h  u де i - нормальний тиск сипучого матеріалу на глибині z конструкції огорожі, кПа; Ti - сила тертя сипучого матеріалу, кН, що дорівнює Ti  (Mi  m) / D , Mi - моментне зусилля, що відповідає початку обертального руху елемента Ah навколо осі z конструкції огорожі, кН см; m - моментне зусилля сил тертя між елементами моделі огорожі, кН см;  h - висота елементів, на які розділена конструкція огорожі, см; u - периметр внутрішньої або зовнішньої огорожі, см; D - внутрішній або зовнішній діаметр огорожі, см; i - порядковий номер шару; n - кількість умовних шарів сипучого матеріалу по висоті огорожі; o - кут тертя сипучого матеріалу по огорожі, град. Схема та позначення нормальних тисків по висоті конструкції огорожі представлена на рис. 1. Для виміру дотичних напружень Ti сипучого матеріалу, що знаходиться усередині місткості, у ній знизу вільно встановлюється нерухомий поршень і виконується навантаження обертальним моментом М навколо осі z елемента  h місткості, яка заповнена сипучим матеріалом. На рис. 2 зображена конструкція моделі огорожі опускного колодязя. Огорожа колодязя 1 по висоті умовно розділяється на шари 2 товщиною  h . Потім, у лоток 3 здійснюється засипання сипучого матеріалу 4, наприклад піску, зовні колодязя на висоту h і за допомогою спеціальної жорсткої конструкції 5 виконується навантаження обертальним моментом М навколо осі z елемента товщиною Ah конструкції огорожі. Моментне навантаження, що відповідає початку руху, фіксується індикаторами 6. Сила тертя Ti на глибині z конструкції огорожі приймається рівною Ti  (M1  m) / D , 96859 4 де M1 - моментне зусилля, що відповідає початку обертального руху елемента Ah навколо осі z конструкції огорожі, кН см; m - моментне зусилля сил тертя між елементами моделі огорожі, кН см; D - зовнішній діаметр огорожі, см. Зробивши n- випробувань моделі та виміривши n- значень сил тертя T1 /, T2 ... Ti Tn , визначаємо розподіл нормальних тисків i сипучого матеріалу по висоті конструкції огорожі z за формулою (1). Моментне навантаження може передаватися різними способами, у тому числі за допомогою динамометричних рукоятей [4], а початок обертального руху спеціальної жорсткої конструкції 5 фіксується індикаторами 6. На рис. 3 зображена модель силосу. Усередину огорожі силосу 1 встановлюється нерухомий поршень 2 і огорожа по висоті умовно розділяється на шари 3 товщиною  h . Потім, здійснюється засипання сипучого матеріалу 4, наприклад зерна, усередину силосу на висоту h та за допомогою спеціальної жорсткої конструкції 5 виконується навантаження обертальним моментом М навколо осі z елемента товщиною  h конструкції огорожі. Моментне навантаження, що відповідає початку руху, фіксується індикаторами 6. Сила тертя T1 на глибині z конструкції огорожі приймається рівною Ti  (M1  m) / D , де M1 - моментне зусилля, що відповідає початку обертального руху елемента  h навколо осі z конструкції огорожі, кН см; m - моментне зусилля сил тертя між елементами моделі огорожі, кН см; D - зовнішній діаметр огорожі, см. Зробивши n- випробувань моделі та виміривши n- значень сил тертя T1 /, T2 ... Ti Tn , визначаємо розподіл нормальних тисків i сипучого матеріалу по висоті конструкції огорожі z за формулою (1). Джерела інформації 1. ГОСТ 21719-80. Грунты. Методы полевых испытаний на срез в скважинах и в массиве, 1981. 2. Обследование и испытание сооружений: Учеб. для вузов/О.В. Лужин, А.Б. Злочевский, И.А. Горбунов, В.А. Волохов; Под ред. О.В. Лужина. М.: Стройиздат, 1987. - 263 с: ил. 3. Патент №20040402759 (75204), УКРАЇНА. МПК 7 G01L7/00. СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ НОРМАЛЬНОГО ТИСКУ СИПУЧИХ МАТЕРІАЛІВ НА КОНСТРУКЦІЇ ОГОРОЖ (Лучковський І.Я., Нікітенко В.Й., Самородов О.В.) Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури. - Заявл. 15.04.2004. Опубл. 15.03.2006. Бюл. №3. 3с 4. Испытания грунтов пенетрацией и комбинированным зондированием: Учеб. пособие / Ю.Т. Лупан, П.Л. Клемяционок. – К.: УМК ВО, 1988. 180с. 5 96859 6 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 96859 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601