Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 5
(5в)
или в весовом выражении
(5г)
В этих формулах: п — число зерен в отдельных узких фракциях смеси; d — переменный диаметр разнообразных зерен усредняемой смеси; dcv — постоянный средний диаметр одноразмерных зерен; G — вес отдельных узких фракций.
При указанных выше практических пределах размеров зерен их количество в единице объема порошкообразного материала может быть очень большим (1 см3 может содержать миллионы и даже миллиарды зерен). Естественно, что многие физические свойства порошка определяются взаимным пространственным расположением его зерен и имеют статистический характер. К таким свойствам относится объемная характеристика порошка: его угол естественного откоса, пористость, объемный вес и некоторые другие величины.
Если разложить вес зерна G (рис. 9) на две составляющие: нормальную к плоскости А В
и касательную к ней то
Зерно порошка находится в покое, когда сила F уравновешивается силой трения Р. Последняя пропорциональна нормальному давлению:
где р — коэффициент трения.
Отсюда следует, что р = tgα, т.е. что угол а естественного откоса равен коэффициенту трения.
Значение а, зависящее, вообще говоря, от формы и размера зерен материала, характера (шероховатости) его поверхности, его влажности и некоторых других параметров, для большинства воздушно-сухих сыпучих тел лежит в пределах 35 — 50°. Известно, что некоторую долю объема зернистого материала часто занимают поры внутри его зерен, составляющие так называемую внутричастичную пористость; в результате неплотности укладки зерен порошка значительная доля объема приходится на свободное пространство между их поверхностями (межчастичная пористость).
Поры характеризуются типом (внутричастичные, межчастичные), размером (которые могут быть макро-, микро- и субмикроскопическими) и характером. По характеру поры разделяются на открытые (сообщающиеся, капиллярные) и замкнутые (изолированные). Внутричастичные поры могут быть как открытыми, так и изолированными; межчастичные поры в неспресованных порошках всегда сообщаются между собой и с поверхностью материала. Общая пористость (или свободное пространство) свободно насыпанного зернистого материала, выражающая относительный объем порошка, занятый межчастичными и внутричастичными порами, лежит обычно в пределах от 50 до 80%, достигая иногда 95—98%.
Eе значение определяет, естественно, удельный объем и насыпной вес порошка. При данном значении удельного веса материала порошка насыпной вес сложным образом зависит от его гранулометрического состава (абсолютного значения и диапазона размера зерен, отношения между количествами отдельных фракций), характера поверхности зерен, давления вышележащих слоев, влажности, содержания примесей.
Другие части:
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 1
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 2
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 3
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 4
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 5
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 6
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 7
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 8
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 9
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 10
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 11
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 12