JBT 9014.8-1999 连续输送设备 散粒物料 抗剪强度的测定

ICS53.040.01J81JB/T9014.8－1999连续输送设备散粒物料抗剪强度的测定Continuoushandlingequipment—Loosebulkmaterial—Determinationofshearingstrength1999-06-28发布2000-01-01实施国家机械工业局发布I前言本标准是对ZBJ81006.8—88《连续输送设备散粒物料抗剪强度的测定》的修订。修订时，对原标准作了编辑性修改，主要技术内容没有变化。本标准自实施之日起代替ZBJ81006.8—88。本标准由北京起重运输机械研究所提出并归口。本标准起草单位：北京起重运输机械研究所、宜都运输机械厂。JB/T9014.8－199911范围本标准规定了散粒物料抗剪强度的极限切应力试验和三轴切应力试验的测定方法。本标准适用于连续输送设备输送的粒度为0~15mm的散粒物料的抗剪强度的测定。在输送现场及设备选型设计应用中，可用极限切应力试验的测定方法；在条件允许及研究试验中，采用三轴切应力试验的测定方法。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。JB/T9014.1—1999连续输送设备散粒物料性能术语及其分类JB/T9014.2—1999连续输送设备散粒物料物理性能试验方法的一般规定3极限切应力试验3.1方法要点通过测定散粒物料料层间产生相对滑移时的极限切力来确定物料的抗剪强度。3.2仪器和工具a)极限切应力测定仪（图1）；b)集料框：铝制品，上下各一件；c)标准砝码两套：1，2，5kg；d)百分表1支；e)钢直尺；f)料铲和平口铁锹；g)毛刷。3.3试验步骤按JB/T9014.2—1999中表2要求备好物料试样。安装好极限切应力测定仪。将下集料框安装在极限切应力仪上，联接牵引绳，使上下集料框刃口对齐。调整百分表指针指零。在加载托盘上的加载量杯中缓慢加水。直至料框开始滑动（百分表指针移动）的瞬时为止。称量托盘上加载量杯和水的合重P0，并记录。国家机械工业局1999-06-28批准中华人民共和国机械行业标准连续输送设备散粒物料抗剪强度的测定Continuoushandlingequipment—Loosebulkmaterial—DeterminationofshearingstrengthJB/T9014.8－19992000-01-01实施代替ZBJ81006.8—88JB/T9014.8－19992将下料框重新与上料框对齐并固定。取物料试样一份，用加料铲缓慢地加入上下集料框内，加满后刮平，盖好上压板。松开下集料框的固定销。在加载量杯中缓慢加水，直至下集料框开始滑动（百分表指针移动）的瞬时为止，称量加载量杯与水的合重P1，以及上集料框内物料及上盖板的合重G1，并记录。清扫干净测定仪，并重新安装好下集料框，加料、刮平，加盖后在上盖板上加砝码1kg，继续在加载量杯中加水直至下集料框开始滑动的瞬时为止。称量加载量杯与水的合重P2，以及上集料框内物料及上盖板的合重G2，并记录。重复上述过程，依次在料盖上加砝码2，3，4，5kg。分别测定牵引下集料框开始滑动瞬时的量杯及水的合重P3、P4、P5、P6，以及上集料框内物料及上盖板的合重G3、G4、G5、G6，并记录。图13.4结果计算不同正压力条件下物料的抗剪强度按式（1）计算（准确至小数点后两位数字）：FPPτii0-=····································(1)式中：it——不同正压力条件下物料的抗剪强度，MPa；Pi——第i次试验时加载量杯和水的合重，N；P0——空载（未加物料）时加载量杯和水的合重，N；F——集料框的内框截面积（即物料层截面积），mm2。每次测定时物料剪切层的正应力按式（2）计算（准确至小数点后两位数字）：FGGσiii′+=···································(2)式中：σi——第i次试验时物料剪切层所受的正应力，MPa；Gi——第i次试验时上集料框内物料与料盖的合重，N；G'i——第i次试验时料盖上所加砝码的重量，N；JB/T9014.8－19993F——集料框内框的截面积，mm2。根据上述计算结果作物料的极限切应力线（图2）：图2图2中：0t——试验物料的初抗剪强度，MPa；AB——物料的极限切应力线；0j′——物料的内摩擦角，（°）；ij——物料的自然堆积角，（°）。3.5结果评定在每种正压力条件下重复试验三次，取其中抗剪强度较小值为报告值。3.6试验报告按JB/T9014.2—1999中3.6的要求提出试验报告。4三轴切应力试验4.1方法要点将散粒物料制成圆柱试体，对试体施以三向应力，使其在三向应力作用下发生剪切破坏，依次测定各向应力，用试体发生剪切破坏时的不同大小的应力作出一系列的摩尔圆，求取各摩尔圆的破坏包络线，从而得到物料的内摩擦角0j和初抗剪强度0t。4.2仪器和工具a)三轴切应力仪（图3）；b)空压机：工作压力1MPa；c)侧压力稳压装置板（图4）；JB/T9014.8－19994图3图4JB/T9014.8－19995d)承膜筒尺寸见图5和表1；图5表1mm橡皮膜尺寸承膜筒内径承膜筒高度试样尺寸φ39.1φ4280φ39.1×80φ61.8φ66150φ61.8×150φ101φ104200φ101×200e)对开膜尺寸见图6和表2；表2mm对开膜内径对开膜高度说明φ39.180φ61.8150用于内聚力小的物料φ101200图6f)橡皮膜：各种橡皮膜（表1）若干；g)加料铲和平口锹；JB/T9014.8－19996h)毛刷、钢直尺。4.3试验步骤4.3.1试验准备a)试体制备按JB/T9014.2—1999中表2要求备好试样。按表3规定选取对开膜（或承膜筒）及橡皮膜：表3mm物料粒度对开膜（或承膜筒）尺寸橡皮膜尺寸2φ39.1(φ42)φ39.15φ61.8(φ66)φ61.810φ101(φ104)φ101将橡皮膜一端固定在压力室的底座中心，套上对开膜，用螺钉压紧。将橡皮膜另一端翻转套在对开膜上口上，膜壁不得扭绉。吸出模壁与橡皮膜间空气，使之相互贴紧。用料铲将试样装入对开模内，装满、刮平，加上压帽。将橡皮膜上端再翻转固定压帽上。将试体内部抽成部分真空，拆除对开模。当使用承膜筒制备试体时，先将橡皮膜放在筒内，两端翻转套在筒外。吸出橡皮膜与筒壁间空气，使之相互贴紧。将承膜筒与橡皮膜一起装在压力室底座上，固紧，加料，刮平，加压帽。将橡皮膜翻转固定在压帽和底座上。将试体内部抽成部分真空，拆下承膜筒。b)试验仪器安装调整按要求安装好试验装置。开启空压机，全部系统内充水排气。调整、检查测试系统，调整升降机构，使活塞杆，压帽、测力环、百分表等加压系统处于正常状态。c)调整电接点压力表到所需要的下限压力。4.3.2测试过程a)按试验要求对试体加以50~600Pa范围内的某一稳定围压力（即试体周围的压力）。b)使压力机活塞以小于0.20mm/min的速度上升，缓慢地对试体施加轴向压力。通过测力钢环和应变百分表读出试验过程中试体的轴向压力和高度应变的变化值，直至试体发生剪切破坏为止，并记录。c)通过测定记录的一系列的轴向压力pi及高度变化值Δh1，确定出试体发生剪切破坏时的轴向压应力p和试体高度变化值Δh。d)重新安装试体，重复上述试验过程，测定各种不同围压力条件下物料试体发生剪切破坏时的轴向压应力p和试体高度变化值Δh。4.4结果计算活塞杆作用于试体的轴向压应力按式（3）计算：)1(/e-=FCRp··································(3)式中：p——升降活塞作用于物料试体的轴向压应力，MPa；JB/T9014.8－19997C——测力钢环系数，N/mm；R——测力钢环读数；e=hhΔ试体轴向应变；F——制作的物料试样体的截面积，mm2。作用于物料试体的主应力按式（4）确定：σ1=p+σ2·····································(4)式中：σ1——物料试体受到的轴向主应力，MPa；σ2——物料试体受到的侧向压应力，MPa。根据不同侧向压应力条件下，试体发生剪切破坏时轴向应力画出极限切应力线（图7）。图7图7中：l0——物料的初抗剪强度，MPa；AB——物料的极限切应力线；ij′——物料的内摩擦角，（°）。4.5试验报告按JB/T9014.2—1999中3.6的要求提出试验报告。JB/T9014.8－1999中华人民共和国机械行业标准连续输送设备散粒物料抗剪强度的测定JB/T9014.8－1999*机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷（北京首体南路2号邮编100044）*开本880×12301/16印张X/X字数XXX,XXX19XX年XX月第X版19XX年XX月第X印刷印数1－XXX定价XXX.XX元编号XX－XXX机械工业标准服务网：