Material a granel: ¿qué es esto, de todos modos?

Material a granel: ¿qué es esto, de todos modos?

Espero que los angeles introducción de los angeles semana pasada al manejo de materiales a granel los haya hecho pensar en trucos increíbles, y pronto estaremos informando sobre los angeles abundancia de robots DIY Cap’n Crunch. Esta semana veremos cómo medir el tamaño de las partículas, separar las partículas e incluso triturarlas cuando sea necesario.

Medición de las propiedades de los materiales

L. a. semana pasada hablamos sobre los angeles fuerza cohesiva. El subject matter a granel se comporta entre un sólido y un líquido: si ha hecho su tarea, fluye bien por el embudo. Pero si no lo ha hecho, se pega y sostiene el resto del subject matter. L. a. fuerza cohesiva es los angeles medida de cuánto peso puede soportar el subject matter en el fondo del embudo.

Puede obtener una medida aproximada al empacar el subject matter en una caja con un orificio cuadrado en los angeles parte inferior. Un lado del agujero debe tener un tobogán retráctil. Retire lentamente los angeles corredera, haciendo que el agujero sea oblong. El subject matter formará un puente y luego, en algún momento, se caerá un trozo más grande. Esto es aproximadamente el tamaño de los angeles abertura mínima que no se arqueará y una medida práctica de los angeles fuerza cohesiva del subject matter.

caja con orificio ajustable en la parte inferior para medir la fuerza cohesiva
Captura de imagen de La ratonera del millón de dólares (video).

Muchos materiales se adhieren mejor cuando están húmedos. Seque una muestra en un microondas para determinar los angeles porcentaje de humedad pesándolo antes y después.

L. a. fuerza cohesiva está estrechamente relacionada con resistencia a los angeles cizalladura. Si desea medir los angeles resistencia al corte, corte dos anillos de 1 cm de ancho de tubería de PVC de 5 cm de diámetro, apílelos, empaque con subject matter, coloque un disco sobre el subject matter y cárguelo, luego arrastre el anillo awesome desde los angeles parte inferior con una balanza de resorte. . L. a. fuerza por unidad de área es los angeles resistencia al corte a esa presión. Si comienza a llenarse, lo verá en los angeles curva.

issue de embalaje es otra medida útil. Agite suavemente el subject matter para llenar un recipiente rígido y péselo. Ahora vacíe el recipiente y vuelva a llenarlo, empaquetando el subject matter lo más fuerte que pueda con una espiga de 1” de largo. Vuelva a pesar, y los angeles proporción de los dos pesos le indica qué tan bien se empaqueta el subject matter.

El subject matter a granel actual casi siempre se compone de partículas de diferentes tamaños, formas y composiciones. L. a. suciedad son partículas de diferentes tipos de materia mineral y orgánica que varían desde rocas puras hasta partículas de arcilla submicrónicas. Si tiene problemas, obtener un gráfico de distribución de tamaño de subject matter puede ser útil

Para partículas por encima de aproximadamente 75 μM, puede medir los tamaños con tamices. Si quieres ser elegante, venden bonitos juegos de tamices de steel con malla de alambre en los angeles parte inferior. Los surtidos de pantallas son más baratos. Por debajo de 75 μM, debe usar un hidrómetro. Esto es complicado y toma un tiempo, pero funciona.

L. a. concept es mezclar el subject matter con agua jabonosa y luego usar un hidrómetro de los angeles tienda de autopartes para medir los angeles densidad. Las partículas caen por los angeles ley de Stokes, las grandes primero. L. a. ley de Stokes es simplemente que los angeles fuerza de arrastre sobre una esfera es proporcional al cuadrado del radio. L. a. masa aumentará como el cubo del radio, por lo que las partículas grandes caen más rápido que las pequeñas. A medida que caen, los angeles densidad del fluido disminuye. Esta página describe cómo hacerlo, y esta página tiene una calculadora útil para interpretar los resultados.

Molienda

También puede cambiar el tamaño de las partículas en su mezcla. Si las partículas son demasiado grandes, se pueden triturar o moler. Puede separar por tamaño y solo triturar algunos de los tamaños o desechar parte del subject matter. Hay toda una ciencia para moler. Cuanto más fino se muele, más difícil se vuelve a moler. Las empresas cosméticas y farmacéuticas están llenas de expertos en molienda.

En common, hay tres formas de hacer algo más pequeño: aplastarlo, cortarlo o golpearlo.

L. a. trituración es sencilla. Utilice rodillos o mordazas, un rodillo o una trituradora de rocas. No pase por alto el tornillo de banco. Una trituradora de mandíbula solo tritura partículas más grandes que el espacio de los angeles mandíbula, útil para hacer un tamaño determinado. Las trituradoras de rocas tienen un movimiento complejo (video) que, no obstante, debería ser fácilmente imitado por un proyecto hacker. Los buscadores de oro aficionados/aficionados tienen una comunidad accesible.

L. a. acción de trituración en los rodillos solo funciona hasta que los angeles partícula es lo suficientemente pequeña como para que los angeles superficie del rodillo se deforme en lugar de los angeles partícula. Durante los angeles mayor parte de los angeles historia, se han utilizado piedras para triturar granos y convertirlos en harina.

Oldies Marketplace – Picadora de carne por amiefedora. CC BY-ND 2.0

Cortar es mejor para cosas blandas, como gusanos de goma, y pese cosas (video.). Asegúrese de que el subject matter cortado tenga un camino fácil hacia afuera. Piense en una picadora de carne de cocina antigua. .

Si quieres partículas pequeñas, necesitas un molinillo de impacto. Un molinillo de café o una licuadora funcionan golpeando los angeles partícula con un impactador de movimiento rápido. Puede ser una cuchilla, útil si primero se necesita cortar el subject matter, como en un molinillo de café, o desafilada. Muchos molinos industriales usan dos pesos giratorios en un eje y esta unidad solo usa cadenas (video).

Otro molino de impacto es el molino de bolas. Gire un tambor de lado con bolas de acero y el subject matter. Las bolas suben por el costado, luego vuelven a caer y golpean el subject matter.

Todos estos funcionan fracturando el subject matter. ¿Qué sucede si está tratando de pulverizar algo que no se fractura, digamos juntas tóricas de goma? Para eso hay molienda criogénica.

Muchos materiales gomosos son en realidad vidrios, materiales que son un líquido pegajoso a una temperatura más alta, a menudo quebradizos a una temperatura fría y suaves en el medio. El vidrio en el que probablemente esté pensando es un subject matter quebradizo y quebradizo a temperatura ambiente, pero a alta temperatura es un líquido. El punto de transición es los angeles ‘temperatura de transición vítrea’.

Entonces, ¿qué pasa con nuestros anillos O? Si son de caucho herbal su punto de transición es de unos -70° C. Por debajo de esa temperatura son quebradizos y pueden triturarse. Desafortunadamente, moler va a devolver el calor. Así que considere moler lentamente, algunos los laboratorios muelen material biológicos como muestras de piel con un mortero especial enfriado previamente con nitrógeno líquido. Solo asegúrese de que todo lo que esté en contacto con el subject matter se haya enfriado y use un recipiente de paredes gruesas con mucha masa térmica.

separando Trigo de los angeles paja

A veces tienes una mezcla y necesitas separarla. Tu compañero de cuarto tiró todos los ositos de goma y todos esos extraños dulces de jengibre en un tazón o lo que sea. L. a. semana pasada presentamos los angeles segregación de partículas como algo malo. Pero cuando quieres deshacer los angeles mezcla de una mezcla, puede ser algo bueno. Cualquiera de las técnicas de los angeles semana pasada puede ser una ayuda.

Tamices y pantallas funcionan para separar por tamaño. Se obstruyen a menos que el subject matter siga moviéndose sobre ellos. Una forma sencilla de hacer esto es hacer fluir el subject matter sobre tamices en una tabla inclinada, primero el tamiz más fino. Otra es agitar mecánicamente los angeles pantalla. Los filtros de papel son solo pantallas finas y se obstruyen.

A trommel es un cilindro que gira lentamente con paredes de pantallas de diferentes tamaños a lo largo de su longitud. El subject matter se introduce en el extremo de los angeles malla fina y se mueve lentamente hacia el otro.

L. a. ley de Stokes proporciona otra forma de separar materiales como vimos anteriormente. Haga una corriente de aire ascendente en un tubo vertical. Entregue el subject matter en los angeles parte de los angeles tubería hacia arriba. Los materiales con más arrastre que peso subirán, los materiales más grandes bajarán. Puede utilizar los angeles velocidad del aire para controlar el tamaño de las partículas. Una máquina business llamada clasificador de aire hace esto con subject matter de soplado de aire a mayor velocidad en el borde de un juego de cuchillas giratorias.

Podría ser el aire (u otro gasoline) que desea eliminar. Hay un par de maneras de hacerlo. El primero es el ciclón familiar para las carpinterías. El segundo es aún más easy: inyecte los angeles mezcla de aire/subject matter en los angeles parte awesome de un recipiente alto y delgado con un tubo que se extiende hasta los angeles mitad del recipiente. Deje salir el aire por un tubo de salida en el techo. El flujo de aire se expande, se ralentiza y el subject matter se cae.

Simplemente puede soplar el subject matter hacia los lados: el antiguo sistema de trillar el trigo funciona de esta manera. El trigo proviene de los angeles planta con una cáscara, se golpea con un mayal para aflojar los angeles cáscara y se mezclan los granos de trigo y los angeles paja. Ponga los angeles mezcla sobre una manta y haga que cuatro campesinos los angeles arrojen repetidamente. L. a. paja se los angeles lleva el viento.

colas gomosas y bolos en una bandeja para hornear
Separación inercial

Una técnica de separación muy smart es los angeles separación por inercia. Aquí hay una mezcla de refrescos de cola gomosos y gominolas. Los separamos inclinando y sacudiendo suavemente los angeles sábana. Un subject matter se mueve sobre una hoja permaneciendo en su lugar hasta que los angeles aceleración es mayor que un valor crítico. Luego rueda o se desliza.

Si su subject matter es suciedad o algo así, pase un imán a través de él. Hay mineral de hierro y fragmentos de hierro generado por el hombre en una gran cantidad de suelo. Puede entrar en motores y tal. Si lo necesita, pase el subject matter por imanes. Un separador de corrientes de Foucault utiliza efectos magnéticos de CA para hacer lo mismo con metales no ferrosos.

También puede segregar materiales disolviéndolos. Una mezcla de sal de mesa y enviornment blanca parecería imposible, pero si los angeles revuelves en agua, luego los angeles decantas y hierves el agua, los angeles sal y los angeles enviornment se pueden recuperar por separado. Pero creemos que ahora nos estamos desviando hacia los angeles química y deberíamos detenernos.

L. a. próxima vez terminaremos analizando el keep watch over del movimiento: construir puertas y artilugios que muevan su subject matter a granel sin atascarse.

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