4.11 Эксперимент в гравитационном поле

Для установления оптимальных параметров процесса разделения и характера поведения механических смесей при движении по лестнице проводился ряд экспериментов по определению угла наклона ступенек, угла наклона всей лестницы и расстояние до отражателя. Для определения минимального "угла движения" (сыпучести) проведен эксперимент с изменением угла наклона ступенек к горизонту и варьированием геометрии зерен. Минимальный угол - это угол наклона, при котором не происходит остановка смесей на ступеньках.

Установив одинаковое положение ступенек a=50° и изменяя угол наклона всей лестницы β для каждого размера зерна песка, магнетита, алюминиевой, медной и свинцовой стружки, определялся " угол движения" как результирующий γ=a-β. Результат приведен на рисунке 4.90.

Рисунок 4.90 - Зависимость "угла движения" от размера зерна для различных материалов

В результате установлено, что "угол движения" компонент обратно пропорционально зависит от размеров частиц.

В следующей серии экспериментов исследовалось движение различных компонент песка в зависимости от угла наклона ступенек. Меняя угол наклона ступенек α=30, 40, 500 и β угол наклона всей установки к горизонту и добиваясь одинакового результирующего угла γ, была получена зависимость, показанная на рисунке 4.91.

Рисунок 4.91 - Зависимость времени движения от размера зерна для различного угла наклона ступенек

Установлено, что наибольшее время движения соответствует углу наклона ступенек в 300 к горизонту. С учетом "угла движения" определялось положение установки без запрокидывания. Итак, по результатам этого эксперимента регламентируется следующее положение лестницы и ступенек, которое в дальнейшем не изменяется: α=300, β=0°.

В следующей серии экспериментов, уже при заданном положении установки, исследовалось влияние расстояния до отражателя на время движения смеси. Оптимальный искомый фактор - максимальное время ссыпания. Результаты эксперимента представлены на рисунках 4.92-4.93.

Рисунок 4.92 - Зависимость времени движения от расстояния до отражателя для разного размера зерна

Рисунок 4.93 - Зависимость времени движения от расстояния до отражателя для разного размера зерна

Выявилось, что при наименьшем расстоянии до отражателя время движения максимально. При зазоре до 5мм наблюдается равномерное уменьшение времени ссыпания песка, больше 5мм - песок движется не по ступенькам, а перескакивая. Рисунок 4.92 более наглядно (всплесками) иллюстрирует поведение песка с увеличением зазора.

Таким образом, во второй и третьей серии экспериментов определено положение лестницы, ступенек и отражателя, то есть такие параметры положения составных частей установки, которые являются оптимальными и принимаются для дальнейших исследований.

При исследовании движения разнородных компонент песка и магнетита, смесей из песка и магнетита одного размера и разного процентного содержания, смесей песка разного размера и разного процентного содержания и аналогичных смесей магнетита, получены следующие результаты (рисунок 4.94).

Рисунок 4.94 - Зависимость времени движения песка и магнетита от размеров зерна

По полученным данным видно, что движение песка и движение магнетита мало различается по своему характеру. На основании сравнения характера движения отдельных компонент и смесей заключаем, что время движения смесей песка и магнетита разного процентного содержания не выходит за пределы области, ограниченной графиками движения однородных компонент рисунка 4.94.

предыдущий раздел | содержание| следующий раздел

Поиск в журналах РАЕ:

Авторы Публикации