FT-3000 jenike剪切测试仪

粉体的摩擦特性，是指粉体中固体颗粒之间以及颗粒

与固体边界表面之间因摩擦而产生的一些特殊的物理现象，以及一些特殊的力学性质

粉体的摩擦特性是设计粉体装备时是十分重要的参数

表示粉体摩擦特性的物理量是摩擦角，对于同一种粉体，在不同的原始条件下和不同的测定方法中所获得的摩擦角的数值是有差别的，就有不同的表达方法。

粉体由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角统称为摩擦角；常用的摩擦角有内摩擦角、壁摩擦角、滑动角等

内 摩 擦 角：

在粉体的内部，由于颗粒相互之间存在着摩擦力，故粉体颗粒活

动的局限性很大。测定内摩擦角的最基本的方法是测定粉体层内部的

应力-应变关系，工程中常用单面或双面直剪仪和三轴剪力仪等来进行

测量。库仑定律是粉体流动和临界流动的充要条件。非粘性粉体的t0 =0，流动性十分良好。否则，即属于粘性粉体。满足上式的粉体为直线，这种粉体称为库仑粉体，通常工业生产所处理的大多数无机非金属粉体近似于库仑粉体。初抗剪强度或附着力

1、在工业生产中，粉体经常与各种固体材料壁面直接接触或相对运动的，如在料仓中，粉料流动时就会与仓壁产生摩擦。

2、粉体层与固体壁面之间的摩擦特性可用壁摩擦角фw表示，而滑动角фS则表示单个粒子与壁面的摩擦。

3、壁摩擦角在粉料贮存料仓的设计密相气力输送阻力的计算中，是个很重要的参数

Molerus I类粉体

 t0 =0，非粘性粉体（简单库仑粉体），不团聚、不可压缩、流动性十分良好

Molerus II类粉体

 t0与外力无关，属于粘性粉体，具有一定的团聚

性、可压缩性和流动性，流动性与预压缩应力无

关，即流动性与粉体加料的过程与方式无关

Molerus III类粉体

 t0不为零，属于粘性粉体，具有较强的团聚性、可压缩性，流动性差与预压缩应力有关，即流动性与粉体加料的过程与方式有关。

W.Jenlike粉体流动函数

粉体物料是不均匀的，是无限多种粒度、形状和空隙的组合体，因而我们可以用连续介质的方法进行分析研究。 W.Jenike等人提出了粉体的连续介质模型，并发展了流动—不流动的判据，创建了一套科学地表示散状物料流动性能的指标，并且根据散状物料流动理论导出一套能根据所测得这些流动性的指标设计料仓等容器的实用方法。

使拱破坏的最大正应力。是粉体的物性，称为开放屈服强度或者应力

•    有效屈服轨迹和有效内摩擦角

　屈服轨迹曲线簇：不同的预密实条件有不同的屈服轨迹。将这些屈服轨迹的终点连接成为一直线，其倾角表示不同预密实状态下的破坏条件。

 有效屈服轨迹是各个不同预密实状态下的最大极限莫尔圆，也就是通过各屈服轨迹终点的莫尔圆的公切线。其倾角称为有效内摩擦角。

•    料斗形状、仓壁摩擦系数等决定料仓的流动性质。

•    Jenike定义料斗内粉体固结主应力s1与作用预料拱脚的最大主应力s之比为料斗的流动因数ff,

•    g物料容积密度；B卸料口宽度；H(q)料斗半顶角的函数。

•    Jenike理论适用于细粒物料（粒径小于0.84mm）

•    Jenike指出了质量流料斗的卸料口经取决于粉体流动函数与料仓流动因数的比值。

•    质量流条件：FF > ff 或  fc<s1

•    临界结拱条件： FF = ff

            即   s1= fc，crit

•    最小卸料口径：

•    Janssen法确定整体流料仓最小卸料口径步骤：

①作剪切测定，在s-t坐标上画出屈服轨迹，求有效内摩擦角d 、开放屈服强度fC、壁摩擦角fr；

 ②在流动型式判断图上的整体流区域中选择料斗半顶角q，并确定料斗的流动因数ff；

 ③从相应的摩尔圆上确定fC及s1值，做出流动函数FF曲线,并在同一座标中画出ff；

 ④算出最小卸料口径。

•    压缩拱：受料仓压力作用固结强度增加导致结拱。

•    锲形拱：块状物料互相啮合在孔口架桥成拱。

•    粘结粘附拱：水分、静电吸附导致粉料与仓壁粘附力增强成拱。

•    气压平衡拱：卸料装置密封不好，导致大量空气从底部漏入仓内使料层上下气压平衡所致。

•    在粉粒料的贮存与输送系统中，物料的流动性、物料之间及物料与固体壁面的摩擦等都涉及到摩擦特性，如在料斗的设计中，排料口的大小、料斗壁的倾斜角以及粉料对料斗壁的压力，这些参数的设计都是以摩擦特性为重要依据的。

•    设计不合理的料斗会给生产造成很大的困难。因此，通过对摩擦特性的研究测量，可为物料和气力输送系统等设计提供可靠的参数。

•    粉体被剪断时的最大剪应力与粉体层上受到的垂直剪应力σ有关，σ越大，则粉体的最大剪应力τ也就越大。

•    改变粉体层上的垂直应力，就可以得到相应的最大剪切应力。

•    根据粉体上垂直应力和相应最大剪切应力的关系，可以作出σ－τ的关系曲线

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