Ontwikkeling van een experimentele opstelling voor het meten van de Coëfficiënt van Restitutie onder vacuüm

Summary

De restitutiecoëfficiënt is een parameter die het verlies van kinetische energie tijdens beschrijft botsing. Hier wordt een vrije val setup onder vacuüm ontwikkeld kunnen de restitutiecoëfficiënt parameter bepalen deeltjes micrometer range met hoge impact snelheden.

Abstract

Discrete Element Method wordt gebruikt voor het simuleren van deeltjesvormige systemen beschrijven en analyseren, te voorspellen en vervolgens optimaliseren van hun gedrag enkele stappen van een werkwijze of zelfs een gehele proces. Voor de simulatie met voorkomende deeltje-deeltje en deeltje-wand contacten, wordt de waarde van de restitutiecoëfficiënt vereist. Kan experimenteel worden bepaald. De restitutiecoëfficiënt hangt af van verschillende parameters, zoals de botssnelheid. Speciaal voor fijne deeltjes de botssnelheid afhankelijk van de luchtdruk en onder atmosferische druk ingrijpende snelheden kan worden bereikt. Hiervoor is een nieuwe experimentele opstelling voor vrije val testen onder vacuüm ontwikkeld. De coëfficiënt van restitutie wordt bepaald met de impact en de rebound snelheid die worden gedetecteerd door een high-speed camera. Om niet belemmeren het uitzicht, wordt de vacuümkamer gemaakt van glas. Ook een nieuw vrijgeefmechanisme een deeltje onder vacuüm dalingvoorwaarden geconstrueerd. Door dat alle eigenschappen van het deeltje vooraf gekarakteriseerd.

Introduction

Poeders en granulaten zijn overal om ons heen. Een leven zonder hen is het onmogelijk in de moderne samenleving. Ze verschijnen in eten en drinken als granen of zelfs bloem, suiker, koffie en cacao. Ze zijn nodig voor de dagelijkse gebruikte objecten zoals de toner voor laser printer. Ook de plastic-industrie is niet denkbaar zonder hen, omdat plastic wordt vervoerd in korrelvorm voordat het wordt gesmolten en krijgt een nieuwe vorm. Na Ennis et al. ¹ ten minste 40% van de waarde van de index van de consumptieprijzen van de Verenigde Staten van Amerika toegevoegd door de chemische industrie (landbouw, voeding, geneesmiddelen, mineralen, munitie) i....

Protocol

1. Experimenten met Deeltjes Korreliger of gelijk aan 700 urn

1. Bereiding van de experimentele opstelling
   1. Verwijder de huls en til de bovenklep van de vacuümkamer. Plaats de basisplaat bestaande uit de gewenste wandmateriaal in de vacuümkamer. Draai het onderste gedeelte van de vacuümkamer zijwaarts schuift in de plaat met de hand.
   2. Plaats precies één van de deeltjes te onderzoeken met een pincet in het midden van de grondplaat. Daarna stel de hoogte van de camera met een statief zodanig dat de grondplaat in het laagste kwart van het gezichtsveld en focus op het deeltje.
   3. Verwijder het deeltje met een pincet.
2. Ex....

Results

Voor de analyse glasdeeltjes met een diameter van 100 urn tot 4,0 mm waren gedaald van een aanvankelijke hoogte van 200 mm op een roestvrij stalen basisplaat met een dikte van 20 mm.

Figuur 6 toont de gemiddelde waarden en de maximum en minimum waarden van de COR afhankelijk van de deeltjesgrootte voor atmosferische druk en vacuüm. De gemiddelde waarde van de COR blijkt ongeveer e zijn = 0,9 voor deel.......

Discussion

To validate the functionality of the experimental setup in general, tests with similar material combinations as in other established setups (Antonyuk et al.⁵ and Wong et al.¹³) were performed. Since very similar results were obtained, the general procedure seems to work. Nevertheless, caution has to be taken towards the procedure and the analysis and further improvements are necessary.

The main limitation of the experimental setup is the quality of the v.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
High-speed camera Olympus i-SPEED 3	Olympus		High-speed camera to capture the particle impact
Screen Olympus i-SPEED CDU	Olympus		Screen to work with the high-speed camera
Light source Olympus ILP-2	Olympus		Light source necessary for taking videos at high frame rates
Vacuum pump Alcatel Pascale 2005 D	Alcatel		Vacuum pump to generate the vacuum during the experiments
Vacuum gauge Alcatel CFA 212	Alcatel		Vacuum gauge to measure the vacuum level
i-SPEED Software Suite (Control version)	Olympus		Software to evaluate the videos
Glass beads	Sigmund Lindner GmbH		SiLibeads Type P (0.700, 1.588, 2.381, 2.780, 3.680, 4.000 mm) SiLibeads Type S (0.1-0.2, 0.2-0.3, 0.3-0.4 mm) http://www.sigmund-lindner.com (see supplier's website for more information about the glass properties)
Safety goggles