· dz · L; реакции нижнего слоя A (q + dq). Здесь dq – приращение единичного вектора вертикального давления на высоте dz, z – периметр сечения, f
>0 – коэффициент внешнего трения сыпучего материала о стенку силоса.
Слой находится в равновесии, то есть
Откуда
Обозначив p = νq и R>г (гидравлический радиус) как R>г = A/L, получим
Рис. 1.11. Давление зерна в силосе.
Приняв получим и так как ρg = const, то будем иметь
После интегрирования это выражение примет вид:
При начальных условиях z = 0, q = 0:
Откуда:
Принимая ρ = 750 кг/м>3,
получим p = 23500(1 – е>–0,157z).
Таким образом, горизонтальное давление на стену силоса зависит от внешнего трения зерна о стену, плотности продукта, диаметра и высоты силоса.
Теория Янсена дает верное представление только о характере изменения давления от высоты столба сыпучего тела. Она использовалась до 30-х годов, но затем из-за расхождений теоретических и экспериментальных данных, а также ряда случаев разрушения силосов стало очевидным несовершенство существующего метода расчета.
Сыпучий материал, находящийся в покое, уплотняется, возрастают коэффициент внутреннего трения (рис. 1.12) и коэффициент внешнего трения (рис. 1.13). Это приводит к тому, что величина коэффициента бокового давления изменяется от 0,3 до 0,4.
Фактически Янсен сделал ошибочное допущение, приняв ν постоянным. Но его теория впервые подтвердила так называемый «эффект силоса», то есть зависимость вертикального давления на зерно от высоты слоя только при небольших значениях h.
Конец ознакомительного фрагмента.