Manejo de material a granel: ¿Por qué se atasca la comida de mi gato?

El subject material a granel es subject material manejado ‘a granel’. Una pieza de LEGO es un ladrillo, pero 1000 vertidas en una bolsa es subject material a granel. El almidón de maíz, los angeles enviornment, los angeles harina, los angeles pintura en polvo, los angeles grava, los angeles comida para gatos, Cap’n Crunch, las monedas, los tornillos, las perlas de poliestireno, las perdigones de plomo y los gusanos de goma son materiales a granel.

Abundan las aplicaciones en las que necesita mover cosas a granel. Impresoras 3-d de sinterización selectiva, comederos para animales, moldeadores de inyección de bricolaje, fabricantes de PCB a base de tóner, recubrimiento en polvo para el hogar, clasificadores o ensambladores automáticos de LEGO/dominó/lo que sea, jardineros automatizados, accesorios de airsoft: el manejo de subject material a granel es parte de los angeles piratería. Las clases de ciencias de los angeles universidad cubren sólidos y líquidos, pero rara vez materiales a granel.

L. a. mayoría de los piratas informáticos rezan para que funcione y tiran a los angeles papelera cuando no funciona. A los angeles industria le va mejor, pero el término de los angeles jerga “bin rash”, el resultado a largo plazo de tocando un contenedor de 300 toneladas con mazos (video), muestra que tampoco lo hacen bien todo el tiempo. Al mismo tiempo, es un área divertida con los angeles que puedes experimentar usando artículos de cocina. Así que acompáñenos en una breve serie sobre los conceptos básicos del manejo de materiales a granel.

Arqueamiento, Ratholes y Slurping

En un contenedor típico hay una caja cónica o piramidal. embudo en los angeles parte inferior con forma cilíndrica o oblong vertical sección encima de él. L. a. articulación se llama cadera. El embudo termina en un aperturaa menudo con un regulate portón.

El subject material a granel tiene poca fuerza cohesiva en comparación con un sólido, pero, por supuesto, esto varía según los materiales. Por ejemplo, los angeles granalla de plomo tiene poca fuerza cohesiva y fluye con facilidad. L. a. harina tiene una mayor fuerza cohesiva y es difícil de verter. Un subject material solo fluye cuando las fuerzas a través de una sección del subject material son mayores que los angeles fuerza cohesiva del subject material.

Believe que el contenedor contiene solo una pequeña cantidad de enviornment húmeda, justo encima de los angeles puerta, y abrimos los angeles puerta. ¿Se caerá los angeles enviornment? L. a. enviornment ahora está cerrando los angeles abertura y las fuerzas son las mismas que con cualquier otro puente. Queremos que el puente falle de forma fiable.

Por lo common, el primer poco fallará y se caerá. Pero al hacerlo, puede dejar atrás una superficie curva. Si el subject material arqueado puede salvar los angeles abertura, no fluirá en absoluto. Un poco se cae, dejando una cavidad con un techo redondeado y el flujo se detiene. el subject material tiene arqueado.

Si el recipiente es liso y el embudo tiene un ángulo pronunciado, el subject material fluye por Flujo de masa. Todo el subject material fluye, y en los angeles sección cilíndrica el flujo es solo vertical. L. a. superficie awesome del subject material descenderá sin reorganizarse hasta llegar a los angeles limatesa. Para muchos materiales, una pared inner lisa y un ángulo de cono awesome a 60 grados es una buena regla de diseño para el flujo másico.

En lugar de deslizarse en los angeles interfaz entre los angeles pared y el subject material, si el embudo es demasiado romo o las paredes demasiado ásperas, el subject material puede adherirse en algún lugar interno. Este es flujo de embudo. El subject material forma su propio embudo más afilado en el inner, y solo fluye el subject material dentro del embudo. El flujo de embudo no es intrínsecamente malo, pero tiene más problemas potenciales. (Ver este útil página de problemas de flujo para más detalles.)

Cuando los angeles canalización se vuelve extrema, puede incluso hoyo de rata – el subject material fluye, pero hace un agujero casi vertical sobre los angeles abertura. L. a. mayor parte del subject material no se mueve, y cuando el agujero llega a los angeles superficie, el flujo se detiene, tienes un ratonera estable. Incluso si los angeles ratonera no es estable, el subject material en el external no se mueve, por lo que también podría haber hecho un contenedor más pequeño. Peor aún, el subject material atrapado podría pudrirse o descomponerse, o compactarse en una masa sólida.

Un par de consejos de diseño. Las esquinas de los contenedores rectangulares tienen más pared para ‘soportar’ el subject material, por lo que a menudo se producen atascos en las esquinas. Use un contenedor redondo si tiene los angeles opción. Además, el diámetro de los angeles ratonera será algo mayor que los angeles diagonal de los angeles abertura. Las aberturas de hendidura a veces funcionan mejor que los agujeros redondos.

El diluvio

Cuando se tira subject material, puede fluidizar, convirtiéndose no en trozos sino en partículas independientes. Volcar una cucharadita de harina desde los angeles altura del pecho. Se convierte en una nube de polvo en lugar de caer como un montón.

L. a. alimentación en una ratonera puede conducir a los angeles fluidización a medida que el nuevo inventory cae directamente. Peor aún, puede soltar parte de los angeles pared de los angeles ratonera. Todo se estrella a los angeles vez, a gran velocidad, llamado inundación – el nuevo subject material cae por el orificio como un fluido y se descarga a alta velocidad.

Esto puede romper los angeles compuerta o lo que sea que alimente el contenedor, y muchos polvos presentan un riesgo respiratorio o incluso un riesgo de explosión cuando se mezclan demasiado finamente con el aire. Y puede conducir a los angeles segregación.

Segregación

En los angeles mayoría de los materiales a granel hay partículas de diferentes tamaños y, a menudo, diferentes materiales: grava de fondo, nueces mixtas, un frasco de tornillos mixtos. El efecto de los angeles nuez de Brasil, donde un frasco de nueces mixtas termina con las nueces de Brasil en los angeles parte awesome y los cacahuates en los angeles parte inferior, es una forma de segregación.

Mezcle los angeles sal y los guisantes secos y vierta los angeles mezcla a través de un embudo en un plato. L. a. mezcla forma una pila cónica. Los guisantes ruedan por los angeles pila y terminan en los bordes del plato. L. a. alimentación desde una pequeña tubería o tolva central hace que el subject material más grande se segregue cerca de las paredes. Si luego se vacía los angeles tolva mediante flujo de embudo, el subject material ultimate es principalmente sal. Los guisantes se quedan atrás.

Una cura es tener una sección de cilindro alto con flujo másico y mantener los angeles superficie del subject material por encima de los angeles cadera. Luego, el subject material se retira en el mismo orden en que entró, ya sea de los angeles pared o del centro. Los insertos también pueden ayudar a salir de los problemas de segregación. Un cono que apunta hacia arriba en los separadores dentro del embudo obliga al subject material del centro a mezclarse con el que se depositó, y una placa deflectora debajo de la entrada puede cambiar el carácter de entrada de un punto central a muchas alimentaciones más pequeñas. A veces, simplemente bajar los angeles entrada puede ayudar.

Otros asuntos

Dejar caer papas fritas en un contenedor vacío de dos metros garantiza que se rompan, pero incluso un abuso relativamente leve puede romper partículas, como muestra el polvo en el fondo de los angeles caja de Cap’n Crunch. Presumiblemente, nuestro cereal de los angeles mañana se cargó en los angeles bolsa en los angeles fábrica sin un par de centímetros de polvo de colour canela; debe haberse desgastado en el tránsito.

Algunos materiales desarrollan una carga estática cuando se mueven y esto puede interferir con el movimiento. Los contenedores de acrílico o policarbonato cortados con láser suelen ser los culpables. Un experimento easy: frota un globo en tu cabello y luego sosténlo contra el subject material que te gustaría mover a granel. Si recoge el subject material, un contenedor de steel conectado a tierra es una solución.

Algunos materiales son abrasivos. El papel de lija es enviornment pegada al papel después de todo. Además de los materiales más duros del contenedor, los angeles inducción deliberada del flujo del embudo puede proteger las paredes. Un embudo grande lo suficientemente romo para canalizar el flujo es una buena tolva para un abrasivo.

TL;RD

L. a. próxima semana, analizaremos con mayor profundidad las propiedades de los materiales a granel y, los angeles semana siguiente, profundizaremos en los angeles maquinaria para mover sólidos a granel. Este ha sido un recorrido relámpago por parte de los angeles terminología y los problemas que puede presentar simplemente colocar subject material a granel en un contenedor. Con suerte, al menos ayuda poner nombres a algunas de las lecciones que aprendiste al jugar en los angeles cocina o en los angeles caja de enviornment.

Si es posible resumir, el TL; DR para los angeles mayoría de los diseños de contenedores es:

• Utilice un contenedor redondo con paredes internas lisas.
• Mantenga las paredes de los angeles sección del embudo por encima de los 60 grados de inclinación.
• Cuanto más grande es los angeles apertura, más easy es tu vida. Las rendijas pueden ser buenas.
• Si los angeles superficie se estrecha internamente hacia abajo, es una señal de advertencia.
• Esté atento a los angeles segregación.

¡Te veo los angeles proxima semana!