Способ определения угла естественного откоса сыпучих материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к измерениям и может быть использовано в ииженерной геологии, строительстве, дорожном строительстве и при вьшолне нии земляньк работ; в инженерной геологии угол естественного откоса песков определяется для оценки угла внутреннего трения груза в воздушносухом состоянии и под водой. Известен способ определения угла естественного откоса, основанный на измерении угла, который образуется в результате способности сыпучих тел образовывать свободные поверхности, наклоненные к -горизонта;г;ьной плоское ти tl } Наиболее близким к предлагаемому является способ определения угла естественного откоса сыпучих материалов, включающий заполнение сьшучим матер иалом емкости, опрокидывание ее и определение угла наклона свободной поверхности оставшейся части сыпучего материала к горизонтальной плоскости 2. К недостаткам известных способов относится неточная геометрическая форма свободной пойерхности пробы, :влияние плотности упаковки частиц пробы,. Цель из об ре тения - повьшение точности определения. Указанная цель достигается тем, что согласно соспобу определения угла естественного откоса мате риалов, включающему заполнение сыпучим материалом емкости, опрокидывание ее и определение угла наклона свободной поверхности оставшейся час ти сыпучего материала к горизонтальной плоскости, емкость с сыпучим материалом взвешивают до и после опрокидывания, а величину угла наклона свободной поверхности сыпучего материала определяют по соотношению масс оставшейся после опроквдьгоания части материала к исходной с учетом коэффициента формы применяемой емкости. На фиг. 1 и 2 изображены призматическая и цилиндрическая емкости для сыпучего материала. Для определения угла естественного откоса используют емкость для сып чего материал (цилиндрическую или призматическую), весы и совок. Способ осуществляют следующим образом. Измеряют высоту и длину боковой стенки емкости, взвешивают ее, напол2няют емкость пробой, взвешивают емкость с пробой, прокидывают емкость с пробой через переднюю стенку (часть пробы высыпается), взвешивают емкость с остатком пробы. Допустим, в результате осьлания пробы образовалась призма с размерами а , Ь ,Ь . Объем призмы равен V 1/2o. Если h atgo6, то V 1/2 х X « Ъ tgo(, а масса га V, р -tgctp , но , где р - плотность пробы; т - масса исходной пробы; VQ объем исходной пробы, тогда: 1/2 «2 t, tgot tg dL - .a2b а Ь.Н, где И - высота исходной пробы, тогда tg d -а Год Аналогично можно вывести формулу и для конуса при осьшании цилиндра (фиг. 2), Принят ые обозначения: Н - высота цилиндра; h - высота конуса j г - радиус основания конуса и цилиндра. Обозначим коэффициент при Тогда ci arc tgod/K /. через К. . % Коэффициент К является постоянной величиной, которая зависит от того, определяют по призме или по конусу. Угол откоса рассчитьтают следующим образом. Допустим, внутренние размеры высоты и боковой стенки .емкости равны , см, тогда К -29- 2 а асса емкости равна 200, масса емкости с пробой 2200, масса емкости с остатком пробы 600 г. Вычитая массу емкости, получают га 2000 г, 400 г. Угол откоса равен , 400 tgot 2000 По таблице тригонометрических ункций находят: ot .. Измерительная полость может быть выбрана юбой геометрической формы, позволящей определить коэффициент К. Повьш1ениё точности определения гла естественного откоса сыпучих

материалов позволяет более точно рассчитать необходимое количество сы.пучего материала (жесткого грунта) при насыпных работах, т.е. сократить транспортные и погрузо-разгрузочные работы, точнее рассчитать площади, не имеющие ограждения под засыпку сыпучих материалов (песок, зерно и т. д.), что дает экономию, площадей.

Реализация способа позволит автоматизировать процесс определения угла естественного откоса, что значительно повысит производительность труда в лабораториях, гдепроизводятся массовые определения.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий заполнение сыпучим материалом емкости, опрокидывание ее и определение угла наклона свободной поверхности оставшейся части сыпучего материала к горизонтальной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, емкость с сыпучим материалов взвешивают до и после опрокидьшания, а величину угла наклона свободной поверхности сыпучего материапа определяют по соотноше;нию масс оставшейся после опрокидывания части материала к исходной с учетом коэффициента формы применяемой емкости. (Л fpt/i. 1