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Typisches Beispiel einer Messreihe zur SiLOBERECHNUNG

Schüttgutparameter sind meist keine Konstanten, sondern Funktionen und müssen daher bei verschiedenen Spannungszuständen gemessen werden. Für die Siloberechnung benötigen Sie mindestens drei Messungen des Fließortes, eine Wandreibungsmessung und eine Dichtemessung bei unterschiedlichen Konsolidierungsspannungen.

  • mindestens 3 Messungen des Fließortes [YL]
    bei 3 unterschiedlichen Konsolidierungsspannungen σr und 5 Abscherpunkten
  • mindestens 1 Messung des Wandfließortes [WF]
    über den Bereich der zu erwarteten Spannungen auf min. 5 Normalspannungen verteilt,
  • mindestens 1 Messung der Schüttgutdichte [DE]
    über den Bereich der zu erwarteten Spannungen bei min. 5 Normalspannungen.

Ergänzend:

  • Messung der Zeitverfestigung [YL + t]
  • Bestimmung der Schüttgutfeuchte [MO]

Siloberechnung = ƒ( φe, ρb, μw, σc, Silogeometrie )

Abhängig vom spezifischen Gewicht eines Schüttgutesρb ) steigt der Druck in einem Silo mit steigender Tiefe an. Anders als bei einer (idealen) Flüssigkeit nimmt die Schüttgutdichte mit steigendem Druck zu. Als Berechnungsgrundlage, wird die Schüttgutdichte bei verschiedenen Belastungszuständen ermittelt [DE].

Im Gegensatz zu einer Flüssigkeit, wird durch die innere Reibung des Schüttgutes, der vertikale Druck nicht vollständig auch in horizontaler Richtung mobilisiert. Das sogenannte Horizontallastverhältnis ( λ ) kann über den effektiven Reibungswinkel ( φe ) hergeleitet werden. Bei der Messung des Fließortes [YL] werden daher unter anderem der innere Reibungswinkel, der effektive Reibungswinkel, als auch für die Berechnung des kritischen Auslaufdurchmessers die Druckfestigkeit ( σc ) bestimmt. Da das Schüttgut, an unterschiedlichen Orten im Silo, unterschiedlichen Spannungen ausgesetzt ist, wird der Fließort bei mehreren Referenzspannungen σr gemessen, um über die resultierenden Funktionen die Parameter zur Siloberechnung zur Verfügung zu haben. Dabei empfehlen wir den Fließort immer an mindestens drei unterschiedlichen Referenzspannungen im Bereich der zu erwartenden Lasten zu messen.

Durch die resultierende Kraft auf die Silowände wirkt in Verbindung mit dem Wandreibungskoeffizienten ( μ ) eine Stützkraft, die dem Druckanstieg entgegenwirkt. Oftmals wird der Wandreibungsbeiwert auch durch den Wandreibungswinkel φx bzw. φw und ggf. die Adhäsion angegeben. Durch die  Wandreibungsmessung [WF] wird der Reibungswiederstand bei unterschiedlichen Belastungen gemessen.

Abhängig von der Geometrie des Silos (Querschnittsfläche, Winkel der Wände, etc. ), können diese Einflussgrößen sich gegenseitig unterschiedlich stark beeinflussen und bestimmen somit gemeinsam den Druck an den verschiedenen Punkten und Richtungen beim Lagern von Schüttgütern.

Aus Qualitätsgründen und zur Bestimmung der Streuung führen wir immer Doppelbestimmungen der Messungen durch.

 

Typisches Beispiel der Messergebnisse und Auswertungen zur Bestimmung der Sapnnungen im Silo inkl. Doppelbestimmungen.

SAMPLE MATERIAL 1     YL     yield locus common statistic reportYIELD LOCUS COMMON STATISTIC REPORT
ƒ( φe ), ƒ( φs ), SD, FL, ffc, aK, aμ, aγ
       
            yield locus measurement reportYIELD LOCUS MEASUREMENT 1a
σr = 50 gf/cm², σN = (50, 40, 30, 20, 10) gf/cm²
φir), φer), φsr), σ1r), σ2r), σcr), FL, R, ...
           
            yield locus measurement reportYIELD LOCUS MEASUREMENT 1b
σr = 50 gf/cm², σN = (50, 40, 30, 20, 10) gf/cm²
φir), φer), φsr), σ1r), σ2r), σcr), FL, R, ...
           
            yield locus measurement reportYIELD LOCUS MEASUREMENT 2a
σr = 150 gf/cm², σN = (150, 120, 90, 60, 30) gf/cm²
φir), φer), φsr), σ1r), σ2r), σcr), FL, R, ...
           
            yield locus measurement reportYIELD LOCUS MEASUREMENT 2b
σr = 150 gf/cm², σN = (150, 120, 90, 60, 30) gf/cm²
φir), φer), φsr), σ1r), σ2r), σcr), FL, R, ...
           
            yield locus measurement reportYIELD LOCUS MEASUREMENT 3a
σr = 250 gf/cm², σN = (250, 200, 150, 100, 50) gf/cm²
φir), φer), φsr), σ1r), σ2r), σcr), FL, R, ...
           
            yield locus measurement reportYIELD LOCUS MEASUREMENT 3b
σr = 250 gf/cm², σN = (250, 200, 150, 100, 50) gf/cm²
φir), φer), φsr), σ1r), σ2r), σcr), FL, R, ...
           
            yield locus measurement reportYIELD LOCUS MEASUREMENT inklusive TIME CONSOLIDATION
σr = 250 gf/cm², σN = 250 gf/cm², t = 8 hours
(optional)
φir,t), φer,t), φsr,t), σ1r,t), σ2r,t), σcr,t), FL(t), R, ...
           
            flow function reportFLOW FUNCTION REPORT
ƒ( σ1, σc), FL, ffc
           
            flow function reportCOMMON DENSITY AFTER CONSOLIDATION
ρb(σ)  ,ρb0,
           
      WF     wall friction common statistic reportWALL FRICTION COMMON STATISTIC REPORT
φs(σ), φk(σ) bzw. φx(σ), φw(σ)
         
            wall friction measurement reportWALL FRICTION MEASUREMENT 1a
σ1 = ( 50, 100, 150, 200, 250 ) gf/cm²
φs, Τs, φk, Τk
           
            wall friction measurement reportWALL FRICTION MEASUREMENT 1b
σ1 = ( 50, 100, 150, 200, 250 ) gf/cm²
φs, Τs, φk, Τk
           
      DE     density common statistic reportDENSITY COMMON STATISTIC REPORT
ρb(σ)  ,ρb0,
         
            density measurement reportDENSITY MEASUREMENT 1a
σ1 = ( 50, 100, 150, 200, 250 ) gf/cm²
ρb1), ρb0,
           
            density measurement reportDENSITY MEASUREMENT 1b
σ1 = ( 50, 100, 150, 200, 250 ) gf/cm²
ρb1), ρb0,
           
      MO
(optional)
    moisture common statistic reportBULK SOLID MOISTURE STATISTIC REPORT
         
            moisture measurement reportBULK SOLID MOISTURE REPORT 1a
% Moisture, % Solid, ATRO Moisture , ATRO Solid
           
            moisture measurement reportBULK SOLID MOISTURE REPORT 1b
% Moisture, % Solid, ATRO Moisture , ATRO Solid
           
            silo stress conditions reportSILO STRESS AND FLOW CONDITIONS REPORT
parameter range, stress conditions vertical section, active and passive stress conditions in the hopper,
critical cone angle for mass flow or funnel flow, critical bridging, pressure on the outlet, critical discharge diameter, ...
           

 

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