Визначення розривної міцності шару пилу методом роз’ємного циліндра

Сутність методу оцінки міцності шару пилу на розрив полягає у формуванні дослідного зразка, до якого прикладають розтяжне зусилля, значення якого постійно збільшується до моменту його руйнування. Визначення розривної міцності шару пилу методом циліндра здійснюють за допомогою приладу (рис. 2).

Рис. 2 Прилад для визначення розривної міцності шару пилу методом циліндра

1 – трубка; 2 – стакан; 3 – плунжер; 4 – вантаж; 5 – ручка для підняття або опускання вантажу;

6 – шкала; 7 – калібрована пружина; 8 – електродвигун; 9 – пристрій для закріплення стакана;

Основною частиною приладу є роз’ємний циліндр з внутрішнім діаметром 17 мм і висотою 25 мм, який складається з стакана 2 і трубки 1, виготовлених з дюралюмінію. В середину циліндра завантажують досліджуваний зразок пилу, який ущільнюють за допомогою плунжера 3 і вантажу 4. Для цього плунжер 3 укладається в середину циліндру на поверхню пилу, а за допомогою ручки 5 шток вантажу 4 плавно опускають в середину плунжера 3.

Вантаж 4 створює стандартне навантаження в 50 кПа. При меншому навантаженні міцність шару сильно залежить від ступеня агрегації часток, а більш високе навантаження не характерне для пиловловлення. До верхньої частини циліндра прикладається зусилля, створене каліброваною пружиною 7. Калібрування пружини здійснюється за допомогою аналітичних гирьок масою 5, 10 і 20 грамів. Відношенням маси гирі (в грамах) до значення розтягування (в мм) визначають зусилля, яким розтягують пружину на 1 мм. Один кінець пружини 7 зчіплюється з дужкою циліндра, а інший кінець приєднується до мотузки, яка розтягує пружину при намотуванні на барабан електродвигуном 8. Досягнув певного значення F_отр, спрямоване уверх зусилля розриває зразок пилу в місці з’єднання стакану 2 з трубкою 1. Значення зусилля F_отр відмічають по шкалі 6, а розривну міцність шару пилу Р₅₀ (г/см²) розраховують за формулою

(1)

де Q – вага верхньої частини циліндра з пилом, визначається як баластне зусилля, що розтягує пружину після розриву циліндра, г;

S – площа поперечного перерізу шару пилу (форма перерізу може бути плоскою, або у вигляді конуса чи полусфери), см².

Для визначення розривної міцності шару пилу Р₅₀ в Паскалях, необхідно г/ см² помножити на коефіцієнт 98,1.

Для визначення розривної міцності шару пилу проводять 5-6 дослідів, і знаходять середнє арифметичне значення. Результати дослідів записують в таблицю 1.

Результати визначення розривної міцності Таблиця 1

Шару пилу методом роз’ємного циліндра

№ досліду	Розривне зусилля, Fотр , г	Баластне зусилля, Q , г	Площа поперечного перерізу шару пилу, S , см2	Розривна міцність шару пилу, Р50 , г/см2	Розривна міцність шару пилу, Р50 , Па
1
2
3
4
5
6

За остаточний результат приймають середньоарифметичне значення вимірювань, які не повинно перевищувати 10%.