In figura è schematicamente mostrato il procedimento per la determinazione del coefficiente di attrito di una polvere o di un granulato. Consiste di una base circolare sulla quale si lascia depositare il materiale in esame; poi si tocca la sommità del cono con l'asta mobile e, in corrispondenza del suo sostegno, si legge l'altezza raggiunta. La scorrevolezza del materiale, f, è date dal rapporto:
| f = h/r |
dimostrazione: in figura è mostrato un sistema di vettori che origina da un elemento costituente il cono di polvere. Le componenti del sistema di vettori sono:
Ora, ricordiamo che la condizione perché un corpo (posto su un piano orizzontale) sottoposto all'azione di una forza F si metta in movimento richiede che la forza applicata sia maggiore del prodotto della forza peso, mg, moltiplicata per il coefficiente di attrito, f, (fra corpo e piano): F > f · mg
Applicando questa premessa al caso in esame (scorrimento di una particella sottoposta all'azione della forza peso), si ottiene:
mg sen j > f · mg cos j
da cui, risolvendo rispetto ad f e ricordando che tang j = h/r, si ricava:
| f = sen j/ cos j = tang j = h/r |
questa relazione mostra che la scorevolezza di una polvere è determinata proprio dal suo coefficiente di attrito. Numerosi fattori determinano la scorrevolezza di una polvere o di un granulato: forma, dimensioni, densità, umidità e presenza di cariche elettrostatiche. In particolare, la velocità di scorrimento può essere aumentata aggiungendo un lubrificante costituito da polvere fine, ad es., stearato di magnesio, che si distribuisce sulla superficie della particella aumentandone la scorrevolezza.
La determinazione della scorrevolezza mediante l'angolo di scorrimento, non è direttamente indicativa delle caratteristiche di una polvere o di un granulato. Infatti, la definizione precedentemente discussa è di derivazione strettamente tecnica, essendo utile, ad es., per fornire dati per la stabilità di un terreno che deve essere contenuto da un muro di sostegno (il volume che scorre e produce la spinta da contrastare, è quello oltre l'angolo di scorrimento).saggio citato dalla prof. Tommasina Coviello
Flow test è uno strumento brevettato (foto a destra tratta dal sito www.diessechem.com) che permette di determinare in modo semplice e ripetibile la scorrevolezza delle polveri. L'apparecchio tiene in considerazione tutte le caratteristiche fisiche relative alla scorrevolezza delle polveri quali dimensione, forma, superficie, porosità, carica elettrostatica. La determinazione del valore intrinseco di scorrevolezza di un campione, è basata sulla capacità della polvere di scorrere liberamente attraverso un foro di diametro noto. Per convenzione l'indice di scorrevolezza viene espresso come il diametro del foro più piccolo attraverso cui la polvere scorre liberamente. Lo strumento viene utilizzato per stabilire le caratteristiche delle polveri asciutte prima di avviare una linea di produzione per il riempimento di capsule o per macchine comprimitrici. Il test di scorrevolezza può essere attuato inoltre per verificare la qualità delle materie prime ricevute o per altre eventuali procedure di controllo.
L'apparecchio Flow test qui proposto a scopo illustrativo, sebbene possa essere utilizzato liberamente nell'industria, fornisce misurazioni non accettabili in caso di controversie giuridiche in quanto lo strumento ufficiale da impiegare deve essere conforme alle caratteristiche indicate nella F.U.
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Marcello Guidotti, copyright 2003
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