3. Собственные исследования
3.1 Лабораторная установка для определения угла естественного откоса семени амаранта.
Углом естественного откоса считают угол между плоскостью естественного откоса семян и горизонтальной плоскостью. Для определения угла естественного откоса нами была разработана лабораторная установка (рис.3.1.).
Рис. 3.1. Лабораторная установка для определения
угла естественного откоса:
1-войлочный коврик, 2-магнитный штатив ШППН – 250 ГОСТ 10197 – 70, 3-стеклянная воронка объёмом 500 мл.л., 4-угломер с нониусом тип УН. нар 0-180º.вн. 40 - 180º, ГОСТ 5378 – 66, 5-мерный сосуд объёмом 1 литр
Преимущество лабораторной установки над рассмотренными в обзоре литературных источников в том, что элементами лабораторной установки являются стандартные гостированные инструменты и принадлежности. Лабораторная установка состоит из следующих элементов: 1-войлочный коврик, 2-магнитный штатив ШППН – 250 ГОСТ 10197 – 70, 3-стеклянная воронка объёмом 500 мл.л., 4-угломер с нониусом тип УН. нар 0-180º.вн. 40 - 180º, ГОСТ 5378 – 66, 5-мерный сосуд объёмом 1 литр.
3.1.1 Методика измерения угла естественного откоса.
Методика измерения угла естественного откоса следующая. На горизонтальную поверхность стола покрытого войлочным ковриком 1, предварительно под коврик помещена стальная пластина с размерами 500×400 мм, устанавливается магнитный штатив 2, в горизонтальный захват штатива закрепляется стеклянная и ориентируется с помощью уголка в перпендикулярном направлении к плоскости стола, к опоре магнитного штатива примагничивался универсальный угломер 4 неподвижной лапкой с углом 90º, подвижной измерительной лапкой к штуцеру воронки 3.
Через воронку 3 равномерным потоком высыпалось определенное количество семян (массой 500 граммов), при этом образовывался конус правильной формы (см. рис. 3.2). Затем при помощи механизмов управления угломером подводили подвижную измерительную лапку к образующей конуса и фиксировали её. Нониус угломера покажет на шкале величину угла естественного откоса. Опыт проводится в десятикратной повторности.
3.2 Лабораторная установка для определения коэффициентов трения по различным материалам.
Коэффициенты трения семян по поверхностям, изготовленным из стали, алюминия и других материалов контактирующих с семенным материалом в покое, так и в движении определялись на лабораторной установке (рис. 3.3) конструкции Р.Л. Зенкова [1] с усовершенствованным элементом конструкции механизма создания нагрузки, позволяющим зафиксировать коэффициенты трения более точно.
Рис. 3.2. Измерение угла естественного откоса:
1- угломер с нониусом тип УН. нар 0-180º.вн. 40 - 180º, ГОСТ 5378 – 66, 2- воронка объёмом 500 мл.л., 3-конус семенного материала, 4- магнитный штатив ШППН – 250 ГОСТ 10197 – 70
Она состоит из желоба 1, заполняемого семенами амаранта, и подвижной рамки 4. Рамка 4 катками на подшипниках 6 опирается на направляющие 3 и соединена не с грузовой чашкой как в конструкции Р.Л. Зенкова, а с ёмкостью 9 для жидкости (например воды), что обеспечивает не шаговое нагружение, а плавное, троса 7, перекинутого через блок 8. Образец в рамке 4 уплотняется при помощи прижимной пластины с грузами 5. Поверхность сдвига в желобе 1 может меняться при установке пластины 2 (исследуемый сыпучий груз: сталь, алюминий, полимер). Шероховатость поверхности пластины (образцов) соответствует шероховатости поверхности элементов конструкции рабочей секции контактирующих с семенами.
Рис.3.3. Схема установки для определения коэффициента трения:
1- желоб, 2-пластина, 3- направляющие, 4-рамка, 5-груз, 6-подшипники, 7-трос, 8-блок,
9-емкость для жидкости, 10-сосуд с жидкостью
Рис.3.4. Фото лабораторной установки для определения коэффициента трения
Испытания каждого образца на сдвиг состояло из 2-х стадий: 1 стадия – подготовка образца – его уплотнение нагрузкой РТ= 5, 10, 15, 20 кПа; 2-я – нагружение емкости жидкостью до сдвига рамки на 5…10 мм.