POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY

Instytut Silników Spalinowych,
Ekologii i Transportu

Zakład Inżynierii Procesowej, Bezpieczeństwa i Ekologii

Laboratorium Towaroznawstwo

Temat ćwiczenia: Materiały sypkie- analiza sitowa
Data wykonania ćwiczenia 15.10.2013

1. Cel ćwiczenia

Badanie wpływu czasu przesiewania na wyniki analizy sitowej.

1. Schemat stanowiska

Rys.1 Wstrząsarka wibracyjna z zestawem sit Rys.2 Waga elektroniczna

1. Przebieg ćwiczenia

1. Przygotowujemy próbkę o masie 100g

2. Przygotowujemy zestaw sit o określonej wielkości oczek ustawionych jedno nad drugim w kolejności- największe oczka na górze, najmniejsze na dole

3. Przenosimy materiał na pierwsze sito i równomiernie rozprowadzamy

4. Ustawiamy wstrząsarkę na stałą amplitudę drgań wynoszącą 20% oraz czas wibracji na 10s i uruchomiamy urządzenie

5. Po zakończonym przesiewaniu ważymy materiał zebrany na poszczególnych sitach

6. Po pierwszej próbie odstawiamy cztery sita na których nie zostawał materiał

7. Dla danego czasu wibracji wykonywane były odpowiednio 3 próby

8. Po wykonaniu trzech prób zmieniany był czas wibracji na odpowiednio 50s i 120s i wykonywane były wszystkie kolejne czynności

1. Tabela wyników pomiaru

Czas wibracji	Numer próbki	Numer sita
		1
		Masa frakcji zatrzymanej na sicie [g]
10s	1	-
	2	-
	3	-
Średnia	-	-
50s	1	-
	2	-
	3	-
Średnia	-	-
120s	1	-
	2	-
	3	-
Średnia	-	-

1. Obliczenia

Średnia wielkości cząstek d_i we frakcji zatrzymanej między dwoma kolejnymi sitami o krawędziach otworów a_i i a_i-1

$$d_{i} = \sqrt{a_{i} \bullet a_{i - 1}}\text{\ \ gdy\ }\frac{a_{i - 1}}{a_{i}} > 2$$

$$d_{i} = \frac{a_{i} + a_{i - 1}}{2}\text{\ \ gdy\ }\frac{a_{i - 1}}{a_{i}} \leq 2$$

$${\frac{a_{i - 1}}{a_{i}} = \ \frac{2,0}{3,0} = 0,67 \leq 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ d}_{i} = \frac{3,0 + 2,0}{2} = 2,5$$

$${\frac{a_{i - 1}}{a_{i}} = \ \frac{1,0}{2,0} = 0,50 \leq 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ d}_{i} = \frac{2,0 + 1,0}{2} = 1,5$$

$${\frac{a_{i - 1}}{a_{i}} = \ \frac{0,25}{1,0} = 0,25 \leq 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ d}_{i} = \frac{1,0 + 0,25}{2} = 0,625$$

Przeciętny rozmiar cząstek materiału sypkiego

$$\overset{\overline{}}{d} = \frac{\sum_{i = 1}^{n}{\lbrack\overset{\overline{}}{d_{i}} \bullet P\left( d_{i} \right)\rbrack}}{\sum_{i = 1}^{n}{P\left( d_{i} \right)}}$$

$$\overset{\overline{}}{d_{1}} = \frac{3*3,2 + 2,5*30,4 + 1,5*56,7 + 0,625*8,3}{3,2 + 30,4 + 56,7 + 8,3} = 1,78$$

$$\overset{\overline{}}{d_{2}} = \frac{3*3,5 + 2,5*25,3 + 1,5*50,1 + 0,625*17,5}{3,5 + 25,3 + 50,1 + 17,5} = 1,66$$

$$\overset{\overline{}}{d_{3}} = \frac{3*3,2 + 2,5*29,5 + 1,5*55,4 + 0,625*11}{3,2 + 29,5 + 55,4 + 11} = 1,75$$

Czas wibracji	Masa frakcji zatrzymanej na sicie [g]	% wagowy każdej frakcji zatrzymanej na poszczególnym sicie
10s	3,2	3,2
	30,4	30,4
	56,7	56,7
	8,3	8,3
50s	3,5	3,5
	25,3	25,3
	50,1	50,1
	17,5	17,5
120s	3,2	3,2
	29,5	29,5
	55,4	55,4
	11	11

Czas wibracji	Suma materiału zatrzymanego na wszystkich poprzednich sitach [g]	% wagowy pozostały na wszystkich poprzednich sitach
10s	3,23	3,2
	30,4+3,2= 33,6	33,6
	56,7+33,6=90,3	90,3
	8,3+90,3=98,6	98,6
50s	3,5	3,5
	3,5+25,3=28,8	28,8
	28,8+50,1=78,9	78,9
	78,9+17,5=96,4	96,4
120s	3,2	3,2
	3,2+29,5=32,7	32,7
	32,7+55,4=88,1	88,1
	88,1+11=99,1	99,1

1. Wykresy

2. Wnioski

Czas przesiewania ma wpływ na wyniki analizy sitowej: Masa frakcji zatrzymanej na sicie nr 3 i 6 jest największa dla czasu przesiewanie 50s (wynosi odpowiednio: 3,5g 17,5g), najmniejszy przeciętny rozmiar cząstek materiału sypkiego jest dla przesiewania 50s i wynosi 1,56mm. Nie zależnie od czasu przesiewania największa ilość frakcji zatrzymuje się na sicie nr 5 o rozmiarze otworów 1mm. Nie zależnie od czasu przesiewania masa frakcji pozostająca na pierwszym sicie nr 3 rożni się maksymalnie o 0,3g. Przy przesiewaniu trwającym 10s. na sicie 4 i 5 zatrzymuje się więcej materiału niż dla dłużysz czasów przesiewania ( wynosi: 30,4g 56,7g) .