ОПРЕДЕЛЕНИЯ И РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ

ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ МАТЕРИАЛОВ

Гранулированный состав материала характеризуется количественным распределением зёрен по крупности. За крупность зерна (его диаметр) условно принимается максимальный размер квадратного отверстия сетки, через которое зерно проваливается. Масса зерен характеризуется содержанием зерен крупнее или меньше размера отверстий сетки. Те зерна, которые проваливаются через сетку с размером отверстий d в миллиметрах, составляют нижний класс и обозначаются –d, а зерна, которые остаются на сетке, составляют верхний класс и обозначаются + d.

Если рассев производится одновременно на нескольких сетках с различными размерами отверстий и материал последовательно проходит через сетки с уменьшающимися размерами отверстий, то на каждой сетке получаются узкие классы крупности, характеризующиеся размером верхней сетки, через которую зерно прошло d1, и размером данной сетки, на которой оно осталось d2. Крупность такого класса обозначается -d₁ +d ₂. Для определения гранулометрического состава проводится ситовой анализ (рассев пробы на узкие классы на стандартном наборе сит).

Пример 2.1. Рассмотрим пример обработки результатов ситового анализа. Ситовой анализ выполнялся на наборе сит с размерами отверстия сит от 0,3 до 0,074.мм. Результаты взвешивания узких классов следующие:

Крупность

класса, мм +0,3 -0,3+0,15 -0,15+0,104 -0,104+0,074 -0,074+0,0

Масса класса, г 10 25 40 35 30

По данным взвешивания составим табл.2.1.

Таблица 2.1

Результаты ситового анализа

Крупность класса, мм	Масса класса, г	Выход класса , %	Суммарное содержание класса , %
По плюсу	По минусу
-0,5+0,3 -0,3+0,15 -0,15+0,104 -0,104+0,074 -0,074+0,0		7,2 17,8 28,6 25,0 21,4	7,2 25,0 53,6 78,6 100,0	100,0 92,8 75,0 46,4 21,4
Всего			-	-

Выход класса определяется как отношение массы данного класса к сумме масс всех классов:

=

γ _-0,3+0,15= и т. д.

Суммарными называются классы крупности, полученные при рассеве материала только на одном сите. Верхний класс называется суммарным по плюсу, а нижний - суммарным по минусу.

Для одного и того же сита сумма суммарных содержаний по плюсу и минусу равна 100 %. В гр.4 и 5 табл.2.1 записывают суммарные содержания классов для каждого из сит. В каждой строчке суммарное содержание по плюсу записывают для размера сита, стоящего вэтой строчке в гр.1 и имеющего знак “плюс”, а суммарное содержание по минусу - для размера сита, стоящего в гр.1 на строку ниже и имеющего знак “минус”.

Суммарные выходы по плюсу подсчитываются последовательным суммированием содержаний узких классов сверху вниз, а по минусу - суммированием снизу вверх.

Например:

По данным ситового анализа строят суммарные характеристики крупности по плюсу или по минусу.

Суммарные характеристики представляют собой графическую зависимость между размером отверстий сит в миллиметрах и суммарным содержанием класса на этом сите по плюсу или по минусу, в процентах. Суммарная характеристика по минусу является зеркальным отображением суммарной характеристики по плюсу (рис.1). Пользуясь суммарной характеристикой крупности, можно определять содержания любых классов крупности — как суммарных, так и узких. Суммарное содержание класса для какого-либо размера сита определяется как ордината, проведённая из точки на оси абсцисс, соответствующей размеру сита, до графика характеристики крупности. Для определения содержания узкого класса необходимо определить суммарные содержания для крайних размеров класса и произвести их вычитание.

Рис. 1 Суммарные характеристики крупности

Пример 2.2. По рис.1 необходимо определить выход класса -0,2+0,1 мм.

Решение. Определяем по плюсу выход класса крупнее 0,1 и 0,2 мм. Получаем соответственно γ _+0,1=54 %и γ _+0,2=15%. Затем производим вычитание:

γ _-0,2+0,1 = γ _+0,1 - γ _+0,2= 54 - 15 = 39%

Пользуясь характеристикой по минусу, получим

γ _-0,2+0,1 = γ _-0,2 - γ _-0,1=85-46=39%.

Крупность массы зерен характеризуют максимальным или средним диаметром d_ср. За d_max принимают максимальный размер сита, через которое все зерна проходят. Его находят по характеристике крупности как размер отверстий сита, при котором суммарные содержания по плюсу и по минусу соответственно равны нулю и 100 %. Для нашего примера d_max = 0,35 мм.

Средний диаметр рассчитывют по таблице результатов ситового анализа по различным формулам, выражение потери зависит от параметра усреднения. В нашем примере

,

где γ_i - выход узкогокласса крупности, %; n - число классов; d_i - среднеарифметический диаметр узкого класса крупности, мм, d_i= (d₁+d₂)/2; d₁ и d₂- крайние размеры узкого класса крупности.

2.2. ЗАДАЧИ НА ПОСТРОЕНИЕ СУММАРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КРУПНОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО НИМ СОДЕРЖАНИЯ КЛАССА И СРЕДНЕВЗВЕШЕННОГО ДИАМЕТРА

Задачи 2.1-2.8. По результатам ситового анализа построить суммарную характеристику крупности по плюсу или по минусу. Определить по ней содержание указанных классов и средневзвешенный диаметр. Условия задач приведены в табл.2.2.

Таблица 2.2

Условия задач 106-113

№	Исходные данные	Построение суммарной характеристики крупности	Требуемая крупность класса, мм
Крупность класса, мм Содержание класса, %
						По плюсу	-12+1
						По плюсу	-6+3
						По плюсу	-8
					-	По плюсу	-0,3
						По плюсу	-10+1
						По минусу	+50
						По минусу	-6+1
						По плюсу	-0,25+0,1