Przedmiotem wynalazku jest stanowisko do badan kata tarcia wewnetrznego materialu syp¬ kiego oraz kata tarcia tego materialu o sciany zbiorników, majace zastosowanie zwlaszcza w laboratoriach przemyslowych.Znany jest ze stosowania aparat do przeprowadzania próby bazposredniego scinania oraz aparat do prób trójosiowego sciskania, za pomoca których wyznaczany jest kat tarcia wewnetrzne¬ go gruntu. Zasada dzialania aparatu do przeprowadzania próby bezposredniego scinania polega na tym, ze umieszczona w dwudzielnej skrzynce próbka gruntu zostaje obciazona okreslona sila pionowa, a nastepnie poprzez przesuniecie górnej czesci skrzynki nastepuje sciecie próbki. Napre¬ zenia normalne i styczne wystepujace w plaszczyznie sciecia okreslane sa droga posrednia poprzez podzielenie dzialajacych na skrzynke sil przez powierzchnie sciecia próbki. Kat tarcia wewnetr¬ znego gruntu okresla sie eksperymentalnie wyznaczonej zaleznosci naprezen normalnych i stycznych.W próbie trójosiowego sciskania walcowa próbke gruntu umieszcza sie wewnatrz szklanego cylindra, zamknietego z obu stron plytami, które po wlozeniu próbki zostaja skrecone za pomoca srub. Wnetrze cylindra napelnia sie plynem pod okreslonym cisnieniem. Sciecie próbki wzdluz plaszczyzny nachylonej do poziomu pod pewnym katem nastepuje w wyniku dzialania na próbke sily pionowej. Podobnie jak w aparacie bazposredniego scinania droga posrednia wyznacza sie wartosci naprezen oraz kata tarcia wewnetrznego.Niedogodnoscia znanych aparatów stosowanych w mechanice gruntów jest to, ze nie umozli¬ wiaja one wyznaczenia kata tarcia materialu sypkiego o sciany zbiorników, w których materialy te sa magazynowane. Stosowane aparaty nie umozliwiaja w trakcie badan uzyskania dluzszej drogi scinania materialu sypkiego co jest niezbedne w przypadku materialów sproszkowanych np. maki lub cementu. Wyznaczanie wartosci naprezen droga posrednia prowadzi do znacznego powieksze¬ nia bledów pomiaru.Wynalazek dotyczy stanowiska do badan kata tarcia wewnetrznego materialu sypkiego skladajacego sie z pojemnika z próbka i stolu pomiarowego.2 126682 Istota wynalazku polega na tym, ze pojemnik bez dna umieszczony jest na plycie pomiarowego stolu wyposazonego w plytke pomiarowa polaczona z elektrycznym czujnikiem do pomiaru naprezen normalnych i stycznych. Ponadto do stolu zamocowany jest czujnik indukcyjny do pomiaru przemieszczen pojemnika, który polaczony jest za pomoca ciegna z napedowym urzadze¬ niem. Pomiarowa plytka jest wymienna. Do pomiaru tarcia wewnetrznego sluzy plytka majaca na górnej powierzchni poprzeczne zebra, a do pomiaru kata tarcia o sciany zbiorników sluzy plytka, której górna powierzchnia ma szorstkosc taka jak sciana zbiornika.Pojemnik na material sypki posiada lozyskowane kólka zmniejszajace wielkosc tarcia obu¬ dowy pojemnika wzgledem stolu pomiarowego. Pojemnik od góry zamkniety jest plaska plyta.Stanowisko wyposazone jest dodatkowo w urzadzenie napedowe wymuszajace równomierny przesuw pojemnika wzgledem pomiarowej plyty stolu oraz w indukcyjny czujnik mierzacy wielkosc przesuwu pojemnika.Wyznaczenie wartosci katów tarcia polega na tym, ze pojemnik wypelnia sie materialem sypkim i poprzez górna plaska plyte obciaza sie go okreslona sila pionowa. Nastepnie za pomoca urzadzenia napedowego pojemnik przesuwany jest równomiernie wzgledem plyty stolu pomiaro¬ wego. Jednoczesnie w plaszczyznie sciecia materialu sypkiego mierzone sa wartoscia naprezen prostopadlych i stycznych oraz mierzone sa przemieszczenia poziome pojemnika. W przypadku pomiaru kata wewnetrznego czujnik wyposazony jest w uzebrowana plytke, której górne krawe¬ dzie zeber licuja z pomiarowa plyta stolu. Zebrowana plytka umozliwia sciecie materialu sypkiego w plaszczyznie stolu pomiarowego. W przypadku badania kata tarcia materialu sypkiego o sciany zbiorników czujnik wyposazony jest w plaska plytke licujaca z plyta stolu pomiarowego. Poprzez zmiany plytki o róznych chropowatosciach modelowane sa cechy scian dowolnego zbiornika. Katy tarcia w obydwu przypadkach wyznaczone sa z zaleznosci pomierzonych bezposrednio w plaszczy¬ znach sciecia naprezen stycznych i normalnych.Zastosowanie stanowiska badawczego wedlug wynalazku umozliwia przede wszystkim wyznaczanie kata tarcia materialu sypkiego o sciany zbiorników oraz przyczyna sie do zmniejsze¬ nia bledów pomiaru kata tarcia wewnetrznego. Obydwa katy moga byc wyznaczone dla stanu spoczynku i ruchu materialu sypkiego. Znajomosc tych parametrów jest konieczna do rozwiazania szeregu zagadnien teoretycznych mechaniki osrodków sypkich magazynowanych w róznego typu zbiornikach.Zastosowanie stanowiska badawczego doprowadza w niektórych przypadkach do znacznej obnizki kosztów badan eksperymentalnych np. poprzez zmniejszenie liczby cykli pomiarowych dotychczas przeprowadzonych w modelach zbiorników badz na objektach w skali naturalnej.Przedmiot wynalazku pokazanyjest w przykladach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia schemat stanowiska do badan kata tarcia wewnetrznego, zas fig. 2 schemat stanowiska do wyznaczenia kata tarcia materialu sypkiego o sciany zbiorników.Przyklad I. Stanowisko do badan wedlug wynalazku sklada sie z obustronnie otwartego pojemnika 1 wyposazonego w lozyskowane kólka 2 i niezalezna górna plyte 3. Pojemnik 1 ustawiony jest na plycie pomiarowego stolu 4, do której zamocowany jest elektryczny czujnik 5.Czujnik 5 wyposazony jest w uzebrowana pomiarowa plytke 6. Do plyty stolu 4 zamocowany jest indukcyjny czujnik 7. Pojemnik 1 polaczony jest z napedowym urzadzeniem 8 za pomoca ciegna 9 przechodzacego przez lozyskowany pierscien 10. Nie posiadajacy dna pojemnik 1 wypelniony jest sypkim materialem 11. Przed rozpoczeciem badan górna plyte 3 obciaza sie znanym obciazeniem Pn. W czasie pomiaru napedowe urzadzenie 8 za pomoca ciegna 9 powoduje poziome przemieszcza¬ nie sie pojemnika 1. Prowadzi to do scinania materialu 11 w plaszczyznie przechodzacej przez górne krawedzie zeber czujnika 5. Za pomoca czujnika 5 dokonywany jest bezposredni pomiar naprezen normalnych 5n i stycznych r. Czujnikiem 7 mierzone sa przemieszczenia pojemnika 1. Ze wzajemnej zaleznosci naprezen wyznacza sie kat tarcia wewnetrznego.Przyklad II. Stanowisko do badan wedlug wynalazku wykonane jest jak w przykladzie I z ta róznica, ze czujnik 5 wyposazonyjest w pomiarowa plaska plytke 6 licujaca z górna powierzchnia plyty pomiarowego stolu 4. Za pomoca plytki 6 modelowana jest szorstkosc sciany zbiornika na objekcie rzeczywistym. W trakcie badan sciecie sypkiego materialu 11 nastepuje na jego styku z pomiarowa plytka 6. Bezposredni pomiar dzialajacy na plytke 6 naprezen normalnych fin i sty¬ cznych t umozliwia wyznaczenie kata tarcia materialu sypkiego o sciane zbiornika.126682 3 Zastrzezenia patentowe 1. Stanowisko do badan kata tarcia wewnetrznego oraz kata tarcia materialu sypkiego o sciany zbiorników, znamienne tym, ze stanowi je pojemnik (1) wyposazony w górna dociskowa plyte (3) i umieszczony poprzez lozyskowane kólka (2) na plycie pomiarowego stolu (4), który wyposazony jest w pomiarowa plytke (6) polaczona z elektrycznym czujnikiem (5), przy czym do plyty stolu (4) zamocowany jest indukcyjny czujnik (7), a pojemnik (1) polaczony jest za pomoca ciegna (9) z napedowym urzadzeniem (8). 2. Stanowisko wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pomiarowa plytka (6) ma na górnej powierzchni poprzeczne scinajace zebra. 3. Stanowisko wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pomiarowa plytka (6) jest plaska, a na górnej powierzchni zamodelowana jest szorstkosc sciany zbiornika.Fig.1126682 Fig. 2 Pracowni* Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL