应用中心锥体存仓对难流动散体进行仓储的分析(2)

n=ph/pv

式中：ph——散体的水平压应力，MPa。

此时，水平压应力为主动压应力，对于难流动散体，其值为

1 sin 2cos

n 1 sin 0 1

式中：τ0——散体的初始切应力，对于理想散体其值为零，MPa；

σ1——散体的初始正应力，MPa；

θ——散体的内摩擦角。

散体的初始切应力按下式求得：

0 h0 g 0 tg 45 22

式中：h0——粘性散体在自由表面形成的最大垂直高度，由实验得到，mm。

对式（1）进行求解得

4 n h gD Dpv 1 e 0≤h≤h2 4 n

对式（2）进行求解得

2 n(cos sin ) g pv D 2(h h2)tg C D 2(h h2)tg tg h2<h≤h1 8tg 16 n(cos sin )

其中C为积分常数

2tg 4 n(cos sin ) n g g e n8tg 16 n(cos sin )4 nC 2n(cos sin)D 1tg 4 nh2D

由求解结果可以看出，侧压力的分布在圆柱部分成指数曲线变化，在锥体部分，由于锥体角的影响，侧压力的分布为多项式曲线，但实际结果与理论计算值存在差异，这是因为：

（1）散体物料的粒度、水份含量及在存仓内的储存时间影响散体的静压力特性和流动特性；

（2）在进行理论推导时对模型的简化使得理论值与实际值存在偏差；（3）散体的装载方式和卸料速度在某种程度上影响着散体的静压力特性和动力特性[4]。另外，散体在卸载时产生的侧压力要大于静压力的理论值，因此，在实际设计时通过引进修正系数Ch对理论公式进行修正。各国标准对修正系数的取值不尽相同，因此，目前普遍采用经验值进行修正，对于

[5]钢板存仓，其取值为Ch≥1.8。

1.2 散体卸料机理及起拱的理论分析

将存仓内的散体作为整体进行研究，其在存储过程中，

在侧壁摩擦力及卸料闸门支撑力的作用下处于平衡状态，即

ph N G

图2 散体在存仓中的起拱 式中：N——卸料闸门对存仓内散体的支撑力。 卸料时，将卸料闸门移开，此时N=0

，破坏了散体的平