Способ определения угла естественного откоса

ГОСТ 27802-93
(ИСО 902-76)

Метод определения угла естественного откоса

Alumina. Method for the determination of repose angle

Дата введения 1995-01-01

1 РАЗРАБОТАН Госстандартом России

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г.

За принятие проголосовали:

Наименование национального органа стандартизации

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 02.06.94 N 160 межгосударственный стандарт ГОСТ 27802-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 01.01.95

ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Обозначение соответствующего стандарта ИСО

Номер раздела, пункта

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на глинозем, предназначенный преимущественно для производства алюминия, и устанавливает метод определения угла естественного откоса.

Дополнения и изменения, отражающие потребности народного хозяйства, выделены курсивом*.

* В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов приводятся обычным шрифтом. — Примечание изготовителя базы данных.

2. ССЫЛКИ

ГОСТ 25389 Глинозем. Метод подготовки пробы к испытанию.

ГОСТ 27798 Глинозем. Отбор и подготовка проб.

3. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Глинозем с определенной высоты насыпают на горизонтальную поверхность и определяют линейный угол у основания конуса, образованного глиноземом.

Прибор для определения угла естественного откоса

4. АППАРАТУРА

Установка для определения угла естественного откоса (чертеж), состоящая из следующих узлов: воронки I, консольной стойки II, плиты III и цилиндра IV.

4.1. Воронка (/) из нержавеющей стали или полированного алюминия, имеющая носок внутренним диаметром 6 мм, состоит из двух частей, между которыми с помощью резьбового соединения закреплено сито с размером отверстий 1 мм.

Воронка на винтах крепится к подставке или нижняя часть воронки имеет наружную резьбу, с помощью которой воронка крепится к консольной стойке.

4.2. Опорная плита минимальной длиной 270 мм и минимальной шириной 200 мм (270 мм). Плита должна быть максимально недеформируемой и изготовлена из мрамора, нержавеющей стали или другого коррозионностойкого металла. На полированной поверхности опорной плиты проведены четыре прямых линии под углом 45° друг к другу, на пересечении этих линий находится установочный штифт, который фиксирует расположение блока шаблона для правильной установки воронки по высоте.

Регулирование уровня обеспечивается тремя регулируемыми по высоте подставками.

Допускается жестко закреплять плиту на трех винтовых опорах (установочных винтах), служащих для регулирования ее горизонтального положения.

4.3. Подставка воронки выполнена из нержавеющей стали. Она укреплена на плите так, чтобы ось воронки располагалась перпендикулярно к плите и проходила через ее центр.

4.4. Блок высоты (цилиндр) представляет собой металлический цилиндр с полированной поверхностью высотой 40,0 мм. Основание блока имеет выемку для центрального установочного штифта на опорной плите.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

5.1. Проба материала

Используют пробу сырого материала, подготовленную по ГОСТ 25389.

5.2. Определение угла естественного откоса

5.2.1. Плите придают горизонтальное положение с помощью установочных винтов. Точность установки контролируют уровнем.

5.2.2. Помещают цилиндр в центр плиты и опускают воронку так, чтобы ее нижний конец пришел в соприкосновение с верхним торцом цилиндра. Цилиндр убирают.

5.2.3. С высоты около 40 мм глинозем со скоростью 20-60 г/мин ссыпают в середину воронки, не вызывая при этом вибрации прибора. Возможное засорение сита в процессе определения устраняют при помощи легких движений кисточкой, исключающих вибрацию прибора. Подачу глинозема производят до тех пор, пока вершина образующегося из глинозема конуса не достигнет нижнего конца воронки. При этом образуется усеченный конус с верхним диаметром 6 мм. Основание конуса очерчивают, глинозем с плиты удаляют и измеряют длину четырех пересекающихся линий.

Испытания проводят три раза: из двух отдельных проб и третьей, приготовленной после усреднения первых двух.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Угол естественного откоса ( ) в градусах вычисляют по формуле

где — высота насыпного конуса глинозема, т.е. расстояние между опорной плитой и носком воронки;

— средняя арифметическая длина четырех пересекающихся линий, мм;

— внутренний диаметр отверстия хвостовика воронки, мм.

При использовании установки, описанной в разд.4, формула приобретает вид

Среднее арифметическое результатов трех определений не должно отличаться от значения каждого отдельно взятого определения более чем на ±2°.

7. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЯ

Протокол испытания должен содержать следующие данные:

идентификацию исследуемого материала;

ссылку на применяемый метод;

результаты испытания и метод их выражения;

особенности, отмеченные в процессе определения;

любые операции, не предусмотренные в настоящем стандарте или считающиеся необязательными.

Электронный текст документа

подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:

Источник

Реферат на тему «Определения угла естественного откоса»

МКОУ СОШ №2 им. Н.Д. Рязанцева г. Семилуки

Реферат на тему:

« Измерение угла естественного откоса насыпи »

Ученица 11 класса

им. Н.Д. Рязанцева г. Семилуки

Павлова Анастасия Александровна

Баранова Елена Геннадьевна

Семилуки – 2017 г

Способы определения угла естественного откоса

Как известно, сыпучие тела по своим физическим свойствам занимают промежуточное положение между твердыми телами и жидкостями. Сыпучее тело — своего рода «колония» из однородных твердых частиц. Колония эта при некоторых условиях принимает форму откоса, пирамиды или конуса, определяемую углом внутреннего трения материала.

Неустойчивость сыпучей среды никого не удивляет. Возьмите, например, песок. Он «растекается», протекает сквозь пальцы, сползает с наклонной плоскости, сдвигает подпорные стенки, передвигается под действием ветра (дюны), может развеяться и исчезнуть, как мираж. В сыпучем материале можно даже утонуть.

Однако при некоторых условиях сыпучее тело может быть весьма устойчивым. Это свойство подвижной сыпучей среды удивляет.

Чтобы убедиться в этом, можно выполнить несколько элементарных опытов, легко воспроизводимых даже в домашних условиях.

1. Узнать, что такое угол естественного откоса насыпи;

2. Узнать о методах определения угла;

3. Измерить угол естественного откоса у некоторых сыпучих веществ;

4. Сделать выводы и определить от чего зависит угол естественного откоса.

Способы определения угла естественного откоса.

Частицы материала, находящиеся на свободной поверхности насыпи, испытывают состояние критического (предельного) равновесия. Угол естественного откоса связан с коэффициентом трения и зависит от формы , размера , шероховатости однородности грузовых частиц.

Применяются различные методы определения величины угла естественного откоса; к числу наиболее распространенных относятся способы насыпки и обрушения . Среди которых можно выделить еще 3 способа для определения углов естественного откоса. Только общим недостатком, которых является возможность производства экспериментов только с грузами, имеющими относительно небольшие и однородные грузовые частицы. Наиболее распространенными методами определения угла естественного откоса в лабораторных условиях являются следующие:

1. В ящик прямоугольной формы размером 10х20х30 мм (или больше) насыпают исследуемый материал так, чтобы свободная его поверхность была горизонтальной, а затем поворачивают его на угол 45 или 90° и после прекращения осыпания груза определяют угол естественного откоса φ с помощью транспортира или путем замера высоты h и длины L откоса и вычисления тангенса угла φ (tg φ = L/h)

2. Диск диаметром 10 см (или больше), имеющий вертикальный тарированный стержень, опускают в стеклянную банку и засыпают исследуемым материалом. Затем диск плавно вынимают. Высота оставшегося на диске конуса материала показывает величину угла естественного откоса, значения которого нанесены на стержне.

3. В воронку с диаметром трубы 5 мм (или больше) осторожно засыпают исследуемый материал, и затем воронку медленно поднимают по мере образования конуса груза. Полученный таким образом конус замеряют угломером с четырех сторон (или транспортиром) и среднее значение принимают за величину угла естественного откоса исследуемого материала.

Я использовала третий способ измерения угла.

Но перед выполнением работы нужно подготовить простейшей угломер, который я сделала из обычной бумаги. Я разрезала восьмую часть листа бумаги по диагонали и сложила, как показано на фотографиях.

Алгоритм выполнения опыта:

Установить прибор в собранном виде на горизонтальную плоскость. (рис.1)

В воронку медленно насыпать сухой материал.

Песок начнёт сыпаться из воронки пока не наступит равновесное положение его частичек на образовавшейся конической поверхности.

Определить величину угла при вершине конуса с помощи простейшего угломера. Для этого необходимо наш угломер приставить к стенке, на которой видна тень насыпи, и сдвигая листки, добиваться совпадения угла насыпи с углом, образованным листками (угол φ) . А затем по формуле

(180º-φ) /2, высчитать угол естественного откоса.

Опыт повторить 2-3 раза. Расхождение между повторными определениями не должно превышать 1 о .

За угол естественного откоса принимается среднее арифметическое значение результатов отдельных определений выраженное в целых градусах. (рис.2)

1. Углом естественного откоса называется угол, образуемый поверхностью свободно насыпанного материала с горизонтом. Частицы грунта на откосе под углом естественного откоса находятся в состоянии предельного равновесия.

2. В зависимости от размеров частиц различают пылевидные, порошкообразные и зернистые сыпучие материалы.

3. Угол естественного откоса песчаных грунтов определяют на воздухе и под водой.

4. Каждое определение выполняют с двукратной повторностью.

5. Точность определения угла естественного откоса — 1 °.

Угол внутреннего трения (естественного откоса) некоторых сыпучих материалов, градусы

Я получила такие результаты:

При землеройных работах большое значение имеет величина угла естественного откоса грунта . При этом в зависимости от положения действительного и прогнозируемого уровня грунтовых вод используют соответственно результаты определения угла естественного откоса грунта в воздушно сухом состоянии. У некоторых грунтов угол естественного откоса слабо изменяется при воздействии метеорологических факторов, а у других — значительно. Это зависит от механических свойств грунта и от их влажности. Следует отметить, что угол естественного откоса песчаных грунтов под водой значительно уменьшается, особенно характерно это проявляется для пылеватых песков. Глина жирная в сухом состоянии имеет угол откоса 45°, а во влажном 15°. Однако иногда большая влажность грунта способствует лучшему сохранению естественного угла откоса.

С углом естественного откоса связаны конфигурация бункеров, расчет прочности их стенок, площадь напольных складов для угля и прочее. Тесную связь с углом естественного откоса имеют и углы наклона для течек и желобов, служащих для транспортировки угля на углеподготовках, обогатительных и брикетных фабриках.

В ходе работы я узнала, какие бывают способы определения угла естественного откоса:

1.При помощи ящика прямоугольной формы.

2. С помощью диска, имеющего вертикальный тарированный стержень.

3. При помощи воронки.

Затем с помощью одного из способов определила данные углы у некоторых сыпучих веществ и узнала где применяется угол естественного откоса.

(рис.1.)

(рис.2)

(рис.3)

Источник

Общие положения. Определение угла естественного откоса горных пород

Определение угла естественного откоса горных пород

Лабораторная работа № 9

1.1. Угол естественного откоса (УЕО) – это предельный максимальный угол наклона поверхности откоса к горизонту, при котором порода в откосе находится в устойчивом состоянии – не осыпается, не обваливается, не оползает. УЕО, наряду с другими показателями, характеризует механические свойства пород, т. е. поведение пород под влиянием приложенных внешних усилий (в данном случае сил гравитации).

1.2. УЕО характеризует устойчивость в откосах, главным образом, раздельнозернистых пород (пески, гравий и т. п.), в некоторых случаях глинистых пород.

1.3. УЕО воздушно-сухих рыхлых пород находится в пределах от 28 o до 46 o . Величина УЕО в песчаных и других раздельнозернистых породах определяется только сопротивлением внутреннего трения, т. е. трения возникающего между частицами при их относительном перемещении. При увеличении содержания в породах глинистого материала – в них будут возникать структурные связи, и УЕО будет зависеть также и от сил сцепления частиц породы.

1.4. Среди факторов, влияющих на величину УЕО, можно отметить следующие:

а) гранулометрический и минеральный состав породы, её условия образования, однородность сложения, форма частиц (степень окатанности) и характер их поверхности, степень уплотнённости породы. Например, у песков, сложенных окатанными зёрнами кварца УЕО = 27 o , а в песках с неокатанными, остроугольными зёрнами кварца УЕО = 46 o ;

б) влажность; её изменение сказывается неоднозначно – повышение влажности песков до 5–15 % приводит к увеличению УЕО на 10–15 %, а при полном затоплении откоса или при влажности, равной полной влагоёмкости, УЕО уменьшается на 10–40 %. Откосы из глинистых и слюдистых песков под водой обладают УЕО менее 15 o ;

в) направление движения фильтрационного потока в грунте; при движении воды со стороны откоса (дренаж) УЕО значительно уменьшается, и, наоборот, если вода фильтруется из источника внутрь откоса, УЕО возрастает;

г) в раздельнозернистых грунтах величина УЕО не зависит от высоты откоса.

1.5. УЕО имеет важное практическое значение при оценке прочности и устойчивости рыхлых пород: откосов, котлованов, карьеров, подземных горных выработок, а также для определения плывунности и тиксотропии пород. По величине УЕО пород различного типа разработана специальная классификация, которая используется при проектировании и строительстве выемок, насыпей, дамб и других сооружений.

Искусственное увеличение УЕО имеет важное экономическое значение. Так, для Нурекской плотины (р. Вахш), имеющей объём около 60 млн м 3 , изменение УЕО галечника, слагающего упорные призмы, с 35 до 38 o вызвало уменьшение объёма плотины на 4 млн м 3 грунта. С другой стороны, введение в расчёт завышенных значений УЕО может привести к значительным деформациям сооружения или полному его разрушению.

Источник