분말 테스트 - Freeman 기술에 의하여 호퍼 디자인을 위한 현대 공구에 사례 연구

커버되는 토픽

배경
호퍼 디자인과 분말 테스트
호퍼 디자인의 기초
궤 및 호퍼에 있는 분말 교류 행동
교류 기능과 (FF) 교류 요인 결정 (ff)
사례 연구: 원뿔 호퍼를 위한 절반 각과 출구 직경 결정
     마찰의 FF 그리고 내각을 생성하는 측정 가위 데이터
     벽 마찰 각을 생성하는 측정 벽 마찰 데이터
     압력 결합의 기능으로 대량 조밀도를 정의하는 측정 압축성 데이터
호퍼 절반 각 및 교류 요인 산출
개요

꼬리표 링크: 분말 전류계 | 보편적인 분말 검사자 | 분말 분석 | 호퍼 디자인

배경

Freeman 기술은 분말과 그들의 교류 속성의 측정 그리고 이해를 개척해 전문가 회사입니다. 1989년에 발견해, 회사는 모든 제조가 ISO 9001:2008에 의하여 신임된 환경에서 일어나는 곳에 소설, 그것의 디자인에 그것의 분말 전류계 시스템의 코어 및 워체스터셔어에 있는 제조 센터를 형성하는 특허가 주어진 기술, UK를 개발했습니다. 이해 분말 행동으로 연구는 회사의 사업 전략에 중앙 입니다.

Freeman 기술의 사업은 분말 행동을 연구하고 그리고 분말 특성을 위한 기계 사용을 디자인하고 있습니다. FT4 분말 전류계는 하나에 있는 실제적으로 3개의 계기인 보편적인 분말 검사자 - 가위 세포 기능 및 압축 검사자와 분말 전류계를 결합하는입니다. 이것은 flowability의 전통적인 단 하나 수 평가와 달리 분말의 복합성을 반영하는 모든 모형의 분말의 포괄적인 특성을 허용합니다.

호퍼 디자인과 분말 테스트

기초가 튼튼하더라도 있더라도 호퍼를 위한 방법론은 디자인합니다, 많은 가공 엔지니어는 된 쪽에 있는 분말을 측정하는 방법에 관해서는 불확실하, 기록한 데이터에서 필요한 매개변수를 추출하고, 성공적으로 적용합니다. 그 결과로, 호퍼 디자인과 그것과 관련된 분말 시험은 전문가에게 수시로 외부에서 조달됩니다. 이것은 중요한 비용을 부담하고 수리하고 재사용하는 운영 회사의 기능 또는 양자택일 물자 응용을 위한 개조 장비를 훼손합니다.

현대의, 자동화된 분말 테스트 시스템의 출현은 그것을 정확하게 호퍼 디자인을 위해 요구된 매개변수를 결정하는 계기 전문가가 아닌 사용자를 위해 쉽게 하는 측정을 간단하게 했습니다. FT4 분말 전류계 (Freeman 기술)를 위한 최근에 풀어 놓인 소프트웨어는 보여주는 설치한 방법론을 통해 엔지니어를 수용 가능한 방법으로 작동할 논고를 생성하기 위하여 측정을 이용하는 방법 인도합니다. 함께 이 발달은 비용을 삭감하고 성과를 좌우하는 요인의 더 나은 이해를 얻는 기회를 제공해 가공 엔지니어의 대다수의 송금 안에 호퍼 디자인을 쉽게 가져옵니다.

여기에서 우리는 새로운 소프트웨어가 논고에 - 분말 측정에서 - 전체적인 프로세스를 처음부터 끝까지 간단하게 하는 방법, 일한 보기를 사용하여 호퍼 디자인과 쇼를, 포위하는 문제점을 검토합니다.

호퍼 디자인의 기초

기간 "궤"가 평행한 측벽을 가진 저장 배의 단면도를, "호퍼" 나타나는 이 서류에서 아래에 각이지는 부분은 입니다. 저장 배 또는 사일로는 그러므로 궤와 호퍼로 둘 다 이루어져 있습니다. 호퍼와 궤의 많은 다른 모양은 일상적으로 사용됩니다 그러나 각 케이스에서 설계 의도는 동일하: 필수 비율로 믿을 수 있는, 꾸준한 분말 출력. 적합한 출구 규모 및 호퍼 절반 각을, 경사의 정도는, 호퍼 벽의 수직에서 선정해서, 이 목표를 달성합니다. 합성되는 교류 정권은 2로 대체로 - 질량 흐름 분할되고 교류를 응어리를 빼거나 집중할 수 있습니다.

저장 사일로에서 출력하는 분말을 위한 숫자 1. 교류 정권

절반 각은 강하게 사일로 안에 발전하는 정권 또는 교류 최빈값을 좌우합니다 (숫자 1)를 보십시오. 질량 흐름 (분말의 응용의 대다수를 위한 선호된 선택권으로 물자가 출구에 철회되는 때) 전부, 첫째로 밖으로" 정권은 움직임, "생성에 첫째로 안으로 있습니다. 교류는 상대적으로 일관되 경향이 있고 궤의 전용량은 사용됩니다. 깔때기 교류로, 다른 한편으로는, 배의 센터의 아래 액티브한 채널 통신로가 있습니다 그러나 분말은 "호퍼" 및 궤 벽에 따라서 침체합니다. 더 가파른 호퍼 벽 - 더 작은 호퍼 절반 각 -는 질량을 것과 같이 깔때기 교류에 반대합니다 격려합니다.

"마지막이 깔때기 교류에 의하여, 첫째로 밖으로" 강화합니다 쥐 구멍을 파고는 분리 및 범람과 같은 사용할 수 있는 문제의 납품 그리고 더 중대한 가능성을 안으로 생성합니다. 쥐 구멍을 파는 것은 중앙 공허가 액티브한 교류 채널 통신로의 대신에 출력 출구의 위 발전하는 곳에 입니다. 쥐 구멍의 붕괴는 분말의 중요한 기계적인 손상 및 또는 과도한 통기 통풍을 일으키는 원인이 될 수 있습니다. 일반적으로, 액티브한 교류 채널 통신로에 있는 통기 통풍은 범람을 격려합니다 (분말이 유동성 같이와 제어할 수 없 흐르는 되는지 곳에)와 바람직하지 않는 분리 (규모를 기준으로 하여 입자의 별거). 이 사용할 수 있는 불리가 깔때기 교류의 사용을 저지하는 동안 건축 고도가 예를 들면 한정되 때 선호한 선택일 수 있습니다. 깔때기 교류 디자인은 동등한 양을 수용하는 질량 흐름 부대가 더 작은 단면적에 더 키 큰 경향이 있는 동안 호퍼 측이 얕게 각이지기 때문에, 짧고 넓을 수 있습니다.

궤 및 호퍼에 있는 분말 교류 행동

궤 및 호퍼에 있는 분말 교류 행동은 제어됩니다:

• - 얼마나 쉽게 입자가 서로에 관련된 움직이는지 분말의 가위 속성
  
• - 얼마나 쉽게 분말이 콘테이너의 안 표면에 흐르는지 벽 마찰
  
• - 결합 긴장의 응용이 대량 조밀도를 바꾸는 방법 압축성지

이 가변은 궤에 있는 물자의 무게에 의해 결합될 때 분말이 호퍼에서 어떻게 작동할지 정의합니다. 잠재적으로 안정되어 있는 아치는 호퍼 출구를 통해 형성할 수 있습니다 (배에 있는 분말의 나머지를 지원하기 위하여 이것이 충분히 강하 출력하는 경우에 숫자 2)는, 정지합니다. 분말의 어떤 주어진 조합든지 및 건축의 물자를 위해, 안정되어 있는 아치가 형성할 수 있다는 것을 호퍼 절반 각 및 출구 규모는 결정합니다. Jenike가 기준에 남아 있는 디자인 방법론을 개발하기 위하여 이 flow/no 조건은에 근거를 둔 상세한 흐름 분석을 실행한 1960 년대에서는, 흐릅니다.

숫자 2. 분말 교류를 방지하는 안정되어 있는 아치의 대형은 호퍼 안에서 작동하는 군대의 상대적인 규모에 달려 있습니다

교류 기능과 (FF) 교류 요인 결정 (ff)

이 서류의 범위를 벗어난 관련되는 수리 분석 사기의 가득 차있는 묘사는 그러나 요약하자면 기술 2개의 매개변수를 결정하는 관련시킵니다: 교류 기능 (FF)과 교류 요인 (ff). 교류 기능은 가위 세포 기구를 사용하여 적용되는 정상 응력의 기능으로 측정되는 분말의 전단 강도에 순전히 달려 있습니다. 비행기를 통해 결합된 분말 침대를 깎을 것을 요구된 토크 또는 군대는 정확하게 FF가 파생되는 물자를 위한 수확량 소재시를 생성하기 위하여 결정됩니다. 가위 세포 테스트 방법론과 관련되는 Mohr의 원형 분석에 세부사항은 다른 곳에 유효합니다.

교류 요인, ff는, 대조적으로, 건축, 모양 - 뿐 아니라 분말의 그들의 호퍼 물자의 특성에 달려 있고, 호퍼 절반 각의 어떤 특정 호퍼 윤곽든지, 기능, 벽 마찰 및 물자 대량 병력을 위해, 입니다. FF와 ff의 작의는 숫자 3.에서 보입니다. 두 매개변수 다 전단 강도 사이 관계를 결합 긴장 기술하다 물자 자체 (FF), 특정 호퍼 환경 (ff) 내의 물자를 위해 그 외를 위해 명확한, 것이고. 이러한 두 종류 곡선이 교차 통과하는 점은 교류에서 아무 교류도 전이점에 가설적인 아치에 있는 긴장의 가치를 줍니다. 출구 규모는 이 가치에서 아치에 간단한 군대 균형을 통해서 산출됩니다.

숫자 3. FF의 작의 및 flow/no를 전환 정의하는 교차 통과 점을 보여주는 ff는 흐릅니다

FF ff에 있는 어떤 변경든지 호퍼의 중요한 차원을 바꿀 것이라는 점을 이 분석에서 인식하는 것이 중요합니다. 건축의 물자가, 모양 또는 1개의 호퍼의 절반 각 또 다른 한개의 그것과 다른 경우에, 다른 출구 규모는 필요할 것입니다 동일 분말을 위한 교류를, 달성하기 위하여. 의향이 디자인된 것과 다른 분말을 위해 저장 사일로를 이용하기 위한 것인 경우에, 이것은 FF (와 ff를)와 바꿀 것입니다 그래서 절반 각 및 출구 규모는 적당하지 않을지도 모릅니다. 양쪽 결론은 상당히 명백합니다. 그러나 아마 보다 적게 잘 이해되는 무슨이, FF와 ff가 에서 프로세스 상태와 분말 속성에 따라서, 주어진 물자를 위해, 변경할 수 있다 입니다.

물자 분리된 것은, 예를 들면, 호퍼 각각 좀더 또는 보다 적게 점착력이 있을 지도 모르다 더 정밀하고 더 조악한 물자의 민달팽이를 극복해야 할 수 있는 경우에. 수평 습기는 너무 저장 시간이 할 수 있다 것과 같이 전단 강도에 있는 중요한 변경을 일으키는 원인이 될 수 있습니다. 물자가 그 후에 중요한 기간 동안 그것의 자신의 무게의 밑에 결합하 것이 허용되는 경우에 전단 강도는 중요하게 상승할 수 있습니다 (시간 강화). 다른 조건 하에서 반복한 테스트는 디자이너가 그 같은 변경에 감도를 평가하는 것을 허용합니다. 선택은 그 때 가장 나쁜 예상한 케이스를 기준으로 하여 지정하기 위한 것입니다, 또는 호퍼 작동을 손상할 가변성을 피하는 상류 측정을 설치하십시오.

사례 연구: 원뿔 호퍼를 위한 절반 각과 출구 직경 결정

FT4를 위한 새로운 소프트웨어는 측정, 데이터 일 위로 및 Jenike (숫자 4)에 의해 개발된 디자인 방법론을 통해 사용자를 인도합니다; 이 예제에서 디자인은 감자 가루를 위해 입니다. 각 단계의 자동화는 수용 가능한 디자인의 정확한 분말 테스트 그리고 발생을 촉진합니다.

숫자 4. 호퍼를 위한 중요한 차원을 생성하기 위하여 이용되는 방법론.

마찰의 FF 그리고 내각을 생성하는 측정 가위 데이터

가위 세포 도중 견본을 시험하는 것은 전에 지정된 압력으로 측정하기 (더 낮은) 적용되는 정상 응력의 기능으로 수확량 소재시를 생성하기 위하여 전단 강도를 결합됩니다. FF 작의가 파생되는 일련의 수확량 소재시를 생성하는 다른 강화 압력은 이용됩니다. 숫자 5는 가위 세포 데이터에서 감자 가루를 위한 소프트웨어에 의해, 일어난 작의를 보여줍니다. 내부 마찰 (AIF) 이 시험에서, ff의 계산에서 사용되는, 의 각은 파생됩니다. AIF는 짐 결합과 관련있습니다 그러나 계산의 첫번째 반복에서 아치에 있는 긴장은 완전하게 불명합니다 그래서 그것은 처음 근사로 연속적인 계산에 있는 사용을 위한 3개 측정의 평균을, 취하는 관행 입니다. 여기에서 이것은 42.7°의 가치를 생성합니다.

적용되는 정상 응력의 기능으로 가위 시험 자료 아) 전단 응력의 숫자 5. 일은 위로 중요한 결합 긴장의 기능으로 다른 강화 짐 b)에 마찰의 FF 작의 c) 내각을 측정했습니다

벽 마찰을 생성하는 측정 벽 마찰 데이터는 측향합니다

압력 결합의 기능으로 대량 조밀도를 정의하는 측정 압축성 데이터

호퍼 절반 각 및 교류 요인 산출

호퍼 절반 각 및 연속적으로 ff는 마찰의 벽 마찰 각 그리고 내각에서, 그래픽으로 직접, 또는 각각 확인되어 (복합물) 방정식을 산출되고, 15°와 1.35이기 위하여 사용하. 기존 FF 도표에 ff 작의를 부과하는 것은 교류/교류 전이점에 아치에 있는 긴장의 계산을 위해 요구된 교차 통과 가치를 줍니다 (숫자 3)를 보십시오. 출구 규모는 아래에 방정식에서 그 때 산출됩니다.

곳에 B가인 출구 직경 (미터)
입니다 출구 (kPa)에 아치에서 생성된 결합한 긴장은
H (á)는 아치 간격, 호퍼 절반 각 & 호퍼 기하학적인 윤곽에 있는 변이를 주의하는 기능입니다
ñ는에 결합될 때 대량 조밀도입니다 (kg/m³ 또는 g/ml)
g는입니다 중력 (9.81m/s) 때문에² 가속도

이 시점에서는 계산에서, 정확도는 마찰의 내각의 가치에 감도를 평가해서 향상될 수 있습니다. 교회법의 순간에 중요한 결합 긴장의 가치는 고유, 평균한 가치와 비교된 마찰의 내각의 대표값을 생성하기 위하여 이용될 수 있습니다 (숫자 5c를 보십시오). 이 "첫번째 반복 가치"는, 이 경우에는 45.5°, 새로운 절반 각, ff 및 아치 긴장의 발생을 가능하게 합니다. 연속적인 반복이 아주 위 방정식으로 이 숫자를 공급하는 작은 변화를 수용 가능하다 일으킨 대로. 15°의 호퍼 절반 각은 0.59m의 출구 규모 요구되고.

모든 기술 설계로 것과 같이 마지막 결과는 허용 오차를 제공하기 위하여 변경됩니다. 표준 조작은, 3°에 의하여 호퍼 절반 각을 i.e 그것을 만들기 위하여 분석이 20%에 의하여, 그리고 증가 출구 규모 건의하다 더 가파른 줄이기 위한 것입니다. 이것은 이 호퍼를 위한 뒤에 오는 설계 매개변수를 줍니다:

호퍼 절반 각: 12°
출구 규모: 0.71m

개요

- 논고에 처음부터 끝까지 시험하는 분말에서 - 호퍼 디자인이 현대 자동화한 분말 검사자와 조화하여 새로운 소프트웨어에 의하여 신비성을 제거합니다. 그것은 어떤 주어진 분말든지를 위해 기초가 튼튼하고 그러나 복잡한 디자인 방법론에 접근을 향상해 가공 엔지니어의 대다수를 그리고 자신있게 지정합니다 중요한 호퍼 차원을 자주적으로 허용하. 외부에서 조달 호퍼 디자인 및 관련되는 분말 테스트가, 값이비싸기 때문에, 이 해결책 제안 재정 이득은, 및 동시에 성공적으로 저장 사일로를 작전하고 이용하는 회사의 기능을 강화합니다.

설계 과정을 통해 일은 요인과 타협 작동이 지배하는 이해를 생성합니다. 게다가, 조직내에서 시험을 가져오는 것은, 예를 들면 곁에 유도된, 변경에 분말과 호퍼 디자인의 감도 분리 또는 다양한 습기 수준을 평가하게 쉽게 합니다. 개발한 이해는 호퍼가 자신있게 양자택일 목적을 위해 재사용되는 것을 허용합니다. 그것은 또한 가공 엔지니어를 효과적으로 프로세스 또는 최적 전진하는 성과를 주기 위하여 호퍼 변경을 위한 선택권을 평가하는 가능하게 합니다.

근원: 호퍼 디자인을 위한 현대 공구

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