PBG (Angle Of Repose)

BAB XII ANGLE OF REPOSE

12.1.  Dasar Teori

Untuk novel Stegner Wallace, lihat Sudut Repose (novel). Untuk sudut gesekan antara dua benda padat, lihat Gesekan. Untuk lagu Gorilla Museum Sleepytime dengan nama yang sama, lihat Dalam Waktu Agung.

Artikel ini memerlukan tambahan citations untuk verifikasi. Harap membantu memperbaiki artikel ini dengan menambahkan citations ke sumber terpercaya. Bahan mungkin cacat dan dibuang.

Sudut istirahat

Sudut istirahat atau, lebih tepatnya, sudut kritis istirahat, dari bahan granular adalah sudut curam keturunan atau kemiringan lereng relatif terhadap bidang horizontal ketika material di muka lereng adalah di ambang geser . Sudut ini adalah dalam kisaran 0 ° - 90 °.

Ketika bahan granular massal yang dituangkan ke permukaan horisontal, tumpukan berbentuk kerucut akan membentuk. Sudut internal antara permukaan tumpukan dan permukaan horisontal dikenal sebagai sudut istirahat dan berhubungan dengan daerah, kepadatan permukaan dan bentuk dari partikel-partikel, dan koefisien gesekan material. Namun studi baru dari 2011 adalah membuktikan bahwa sudut istirahat juga gravitasi-tergantung. Bahan dengan sudut rendah dari bentuk istirahat datar tumpukan dari bahan dengan sudut tinggi istirahat.

Istilah ini memiliki penggunaan yang terkait dalam mekanika, dimana ia menyebut sudut maksimum di mana objek dapat beristirahat pada bidang miring tanpa meluncur ke bawah. Sudut ini adalah sama dengan PD arctangent dari koefisien gesekan statis mikrodetik antara permukaan

ISI

1)   Aplikasi teori

2)   Pengukuran

3)   Eksploitasi oleh Antlion dan wormlion (Vermileonidae) larva

4)   Metode dalam Menentukan Sudut Repose

5)   Sudut Repose dari berbagai bahan

6)   Lihat juga

7)   Referensi

Aplikasi teori

Talus kerucut di pantai utara Isfjord, Svalbard, Norwegia, menunjukkan sudut istirahat untuk sedimen kasar.Sudut istirahat kadang-kadang digunakan dalam desain peralatan untuk pengolahan padatan partikulat. Sebagai contoh, dapat digunakan untuk merancang sebuah hopper sesuai atau silo untuk menyimpan material, atau ukuran ban berjalan untuk mengangkut material. 

 Hal ini juga dapat digunakan dalam menentukan apakah suatu lereng (dari stockpile, atau bank kerikil uncompacted, misalnya) kemungkinan akan runtuh; kemiringan lereng diturunkan dari sudut istirahat dan merupakan lereng curam tumpukan bahan agregat akan . Ini sudut istirahat juga penting dengan benar menghitung stabilitas kapal. Hal ini juga umum digunakan oleh pendaki gunung sebagai faktor dalam menganalisis bahaya longsor di daerah pegunungan.

Pengukuran

Ada banyak metode untuk mengukur sudut istirahat dan masing-masing menghasilkan hasil yang sedikit berbeda. Hasil juga sensitif terhadap metodologi yang tepat dari eksperimen. Akibatnya, data dari laboratorium yang berbeda tidak selalu sebanding. Salah satu metode adalah tes geser triaksial, yang lain adalah uji geser langsung.

Jika koefisien gesekan statis dikenal material, maka pendekatan yang baik dari sudut istirahat dapat dibuat dengan fungsi berikut. Fungsi ini agak akurat untuk tumpukan di mana objek individu dalam tumpukan itu adalah sangat kecil dan ditumpuk dalam urutan acak.

Dimana:

mikrodetik adalah koefisien gesekan statis  θ adalah sudut istirahat

Konsentrasi flotasi merupakan proses yang memanfaatkan sifat permukaan mineral, yaitu mudah tidaknya dibasahi oleh air. Pada dasarnya semua mineral bersifat suka air (hidrofil). Meskipun demikian, dengan menambahkan reagen kimia tertentu, sifat permukaan suatu mineral yang semula hidrofil dapat diubah menjadi hidrofob. Dengan cara menghembuskan udara ke dalam lumpur bijih yang kemudian pecah menjadi gelembung udara yang relatif kecil ukurannya, partikel mineral hidrofob dapat menempel pada gelembung udara dan terbawa ke atas.

Terdapat berbagai macam teori untuk dapat menjelaskan fenomena perekatan partikel ke gelembung udara. pada awalnya para peneliti percaya bahwa pelekatan dapat terjadi

Hanya karena perubahan sifat permukaan yang  semula hidrofil menaadi hidrofob karena adanya reagent  yang spesifik untuk mineral tertentu, tanpa menjelaskan bagaimana reagent kimia dapat  melekat ke permukaan partikel. Reagen kimia yang spesifik membantu perubahan tegangan permukaan diantar muka mineral-udara- air. Penelitian selanjutnya memberikin gambaran bahwa ada persitiwa adsorsi reagent kimia di permukaan partikel. Setelah itu gelembung udara bisa melekat ke permukaan partikel. Kemudian penelitian dilanjutkan dengan mengamati periatiwa adsorbsi di permukaan partikel. Adsorbsi dapal terrjadi berkaitan dengan mengamati adanya lapis ganda elektrik (electrical double layer) di permukaan. Beberapa peneliti kemudian menyimpulkan bahwa fenomena permukain sangat mempengaruhi peristiwa flotasi, dimulai dari termodinamika permukaan, sampai pada peristiwa erektrokimia di permukaan karena flotasi memerlukun udara (oksigen).

Prosedur untuk Mengukur dan Menghitung Sudut Repose

Tuang pasir kering ke dalam tumpukan pada permukaan yang datar yang memungkinkan untuk membangun sebuah tumpukan dari atas. Hal ini akan mengakibatkan tumpukan dengan basis relatif melingkar, membuat pengukuran lebih mudah.

Menggunakan penggaris dan pita pengukur, mengukur tinggi (h) dari tumpukan pasir dari puncak ke tanah. Berdiri penguasa di sebelah tumpukan sehingga dapat dibaca dengan mudah. Memperpanjang meteran hati-hati ke puncak tumpukan tanpa mengganggu tumpukan dan biarkan ujung pita pengukur untuk memotong penguasa. Sambil menjaga tingkat meteran, amati persimpangan pita pengukur dengan penguasa. Menulis nilai di atas kertas. (Misalnya: jika tinggi tumpukan adalah 12 unit, menulis h = 12)

Menggunakan pita pengukur, mengukur jarak horisontal (d) dari tengah tumpukan ke tepi. Tempatkan pita pengukur di tanah di samping tumpukan. Line up satu ujung dengan satu sisi tumpukan dan memperpanjang meteran ke ujung tumpukan. Menulis nilai di atas kertas dan membaginya dengan 2. Ini akan memberikan Anda jarak dari pusat tumpukan ke tepi. (Misalnya: Jika jarak total pada pita pengukur dari satu ujung tumpukan yang lain adalah 30 unit, bagi dengan 2 untuk mendapatkan 15 d = 15.)

Persamaan untuk menghitung sudut istirahat adalah tan-1 (h / d). Menggunakan kalkulator ilmiah Anda, membagi ketinggian (h dihitung pada Langkah 2) dengan jarak (d dihitung pada Langkah 3). Kemudian, tekan tombol tangen terbalik (atau tan-1) dan jawaban hanya dihitung. Ini akan memberi Anda sudut istirahat, α.

Tempatkan busur derajat pada permukaan tingkat berikutnya ke tumpukan pasir. Menggunakan penguasa, membuat garis lurus dari puncak tumpukan pasir menuruni lereng. Baca sudut nilai istirahat (α) dan menulis nilai di atas kertas.

Bandingkan sudut dihitung dari istirahat dari Langkah 4 dan sudut diukur dari istirahat dari Langkah 5. Jika nilai tidak berada dalam 1 derajat satu sama lain, ulangi Langkah 5.

Eksploitasi oleh Antlion dan wormlion (Vermileonidae) larva

Pasir lubang perangkap yang Antlion

Larva dari antlions dan wormlions tidak berhubungan serangga perangkap Vermileonidae kecil seperti semut dengan menggali lubang berbentuk kerucut di pasir lepas, sehingga kemiringan dinding secara efektif pada sudut kritis istirahat untuk pasir. Mereka mencapai ini dengan melemparkan pasir lepas keluar dari pit dan memungkinkan pasir untuk menetap di sudut kritis dari istirahat karena jatuh kembali. Jadi, ketika serangga kecil, biasanya semut, blunder ke dalam lubang, beratnya menyebabkan pasir runtuh di bawahnya, menarik korban ke tengah di mana predator yang menggali lubang terletak pada menunggu di bawah lapisan tipis pasir lepas.

Larva membantu proses ini dengan penuh semangat menjentikkan pasir keluar dari pusat lubang ketika mendeteksi gangguan. Ini melemahkan dinding pit dan menyebabkan mereka runtuh ke tengah. Pasir yang larva teman kencan juga bulu mangsa dengan begitu banyak longgar, bahan bergulir untuk mencegah dari mendapatkan pijakan apapun pada lereng lebih mudah bahwa keruntuhan awal lereng telah disajikan.

Efek gabungan adalah untuk membawa mangsanya ke dalam genggaman dari larva, yang kemudian dapat menyuntikkan racun dan cairan pen.

Metode dalam Menentukan Sudut Repose.

Kotak Cara Memiringkan Metode ini cocok untuk halus, non-kohesif bahan, dengan ukuran partikel individu kurang dari 10 mm. Materi yang ditempatkan dalam sebuah kotak dengan sisi transparan untuk mengamati bahan uji granular. Ini awalnya harus sejajar dan paralel ke dasar kotak. Kotak itu perlahan-lahan miring pada tingkat sekitar 0,3 derajat / detik. Memiringkan dihentikan ketika material mulai meluncur dalam jumlah besar, dan sudut kemiringan diukur.

Saluran Cara Tetap Materi yang dituangkan melalui corong untuk membentuk kerucut. Ujung corong harus diadakan dekat dengan kerucut tumbuh dan perlahan-lahan dibesarkan sebagai tumpukan tumbuh, untuk meminimalkan dampak partikel jatuh. Berhenti menuangkan bahan ketika tumpukan mencapai ketinggian yang telah ditentukan atau dasar lebar yang telah ditentukan. Daripada upaya untuk mengukur sudut dari kerucut yang dihasilkan secara langsung, membagi tingginya sampai setengah lebar dari dasar kerucut. Tangen kebalikan dari rasio ini adalah sudut istirahat.

Metode Silinder Revolving Materi yang ditempatkan dalam silinder dengan setidaknya satu wajah transparan. Silinder diputar pada kecepatan tetap dan pengamat menyaksikan materi bergerak di dalam silinder berputar. Efek ini mirip menonton pakaian jatuh satu sama lain di pengering pakaian perlahan-lahan berputar. Bahan butiran akan menganggap sudut tertentu ketika mengalir dalam silinder berputar. Metode ini direkomendasikan untuk mendapatkan sudut dinamis istirahat, dan mungkin berbeda dari sudut statis istirahat diukur dengan metode lain. Ketika menjelaskan sudut istirahat untuk substansi, selalu menentukan metode yang digunakan.

Sudut Repose Dari Berbagai Bahan

Berikut adalah daftar dari berbagai bahan dan sudut mereka istirahat. Semua pengukuran didekati dan tidak tepat.

Tabel 12.1 Bahan (kondisi) Sudut Repose (derajat)

Abu	40 °
Aspal (hancur)	30-45 °
Kulit kayu (kayu menolak)	45 °
Bran	30-45 °
Kapur	45 °
Clay (benjolan kering)	25-40 °
Clay (basah digali)	15 °
Clover benih	28 °
Kelapa (diparut)	45 °
Biji kopi (segar)	35-45 °
Bumi	30-45 °
Tepung (gandum)	45 °
Granit	35-40 °
Kerikil (longgar kering)	30-45 °
Kerikil (w alam / pasir)	25-30 °
Malt	30-45 °
Pasir (kering)	34 °
Pasir (air diisi)	15-30 °
Pasir (basah)	45 °
Gandum	28 °

12.2 Maksud Dsan Tujuan Praktikum

Maksud dari praktikum ini ialah untuk mengetahui besar masing – masing sudut,diameter dan tinggi yang di bentuk oleh masing – masing sampel yang berbeda ukuran mesh.

12.3 Sistematika Alat

Tuang pasir kering ke dalam tumpukan pada permukaan yang datar yang memungkinkan untuk membangun sebuah tumpukan dari atas. Hal ini akan mengakibatkan tumpukan dengan basis relatif melingkar, membuat pengukuran lebih mudah.

Menggunakan penggaris dan pita pengukur, mengukur tinggi (h) dari tumpukan pasir dari puncak ke tanah. Berdiri penguasa di sebelah tumpukan sehingga dapat dibaca dengan mudah. Memperpanjang meteran hati-hati ke puncak tumpukan tanpa mengganggu tumpukan dan biarkan ujung pita pengukur untuk memotong penguasa. Sambil menjaga tingkat meteran, amati persimpangan pita pengukur dengan penguasa. Menulis nilai di atas kertas. (Misalnya: jika tinggi tumpukan adalah 12 unit, menulis h = 12)

Menggunakan pita pengukur, mengukur jarak horisontal (d) dari tengah tumpukan ke tepi. Tempatkan pita pengukur di tanah di samping tumpukan. Line up satu ujung dengan satu sisi tumpukan dan memperpanjang meteran ke ujung tumpukan. Menulis nilai di atas kertas dan membaginya dengan 2. Ini akan memberikan Anda jarak dari pusat tumpukan ke tepi. (Misalnya: Jika jarak total pada pita pengukur dari satu ujung tumpukan yang lain adalah 30 unit, bagi dengan 2 untuk mendapatkan 15 d = 15.)

Persamaan untuk menghitung sudut istirahat adalah tan-1 (h / d). Menggunakan kalkulator ilmiah Anda, membagi ketinggian (h dihitung pada Langkah 2) dengan jarak (d dihitung pada Langkah 3). Kemudian, tekan tombol tangen terbalik (atau tan-1) dan jawaban hanya dihitung. Ini akan memberi Anda sudut istirahat, α.

Tempatkan busur derajat pada permukaan tingkat berikutnya ke tumpukan pasir. Menggunakan penguasa, membuat garis lurus dari puncak tumpukan pasir menuruni lereng. Baca sudut nilai istirahat (α) dan menulis nilai di atas kertas.

Bandingkan sudut dihitung dari istirahat dari Langkah 4 dan sudut diukur dari istirahat dari Langkah 5. Jika nilai tidak berada dalam 1 derajat satu sama lain, ulangi Langkah 5.

12.4 Alat dan Bahan

12.4.1 Alat

Alat yang di gunakan dalam praktikum ini ialah :

-       Pengaris berfungsi untuk mengukur tinggi dan diameter sampel

-       Ayakan berfungsi mengayak sampel yang akan di cari sudut, tinggi dan diameter nya.

-       Neraca analitik berfunsi untuk menimbang sampel.

-       Busur berfungsi sebagai mengukur sudut yang di bentuk tumpukan sampel.

 

        Sieve Shaker                                                       Busur

                                                              

                         Pengaris                                              Neraca Analitik

Gambar 12.1 Alat Praktikum Angle Of Repose

12.4.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktek ini ialah sampel yang lolos ayakan mesh 10, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 200, dan loss.

12.6 Aplikasi

Talus kerucut di pantai utara Isfjord, Svalbard, Norwegia, menunjukkan sudut istirahat untuk sedimen kasar.Sudut istirahat kadang-kadang digunakan dalam desain peralatan untuk pengolahan padatan partikulat. Sebagai contoh, dapat digunakan untuk merancang sebuah hopper sesuai atau silo untuk menyimpan material, atau ukuran ban berjalan untuk mengangkut material.

Hal ini juga dapat digunakan dalam menentukan apakah suatu lereng (dari stockpile, atau bank kerikil uncompacted, misalnya) kemungkinan akan runtuh; kemiringan lereng diturunkan dari sudut istirahat dan merupakan lereng curam tumpukan bahan agregat akan . Ini sudut istirahat juga penting dengan benar menghitung stabilitas kapal. Hal ini juga umum digunakan oleh pendaki gunung sebagai faktor dalam menganalisis bahaya longsor di daerah pegunungan.

12.7 Prosedur

1.    Mengayak sampel selama beberapa menit lalu mendiamkan.

2.    Menimbang masing – masing berat setiap ayakan dan memasukan kedalam kantong plastik.

3.    Menuangkan perlahan –lahan sampel yang telah di timbang ke atas plat kaca sehingga membentuk kerucut.

4.    Menghitung tinggi sampel dengan mengunakan mistar dan mencatat hasil nya.

5.    Menghitung besar yang di bentuk oleh sampel yang berbentuk kerucut tersebut lalu menghitung besar diameter nya dan mencatat nya.

6.    Mengulang percoabaan diatas dari mesh 10 – loss .

12.8 Kesimpulan

Dari percobaan yang di lakukan di atas di dapat kesimpulan :

1.    Besar sudut, diameter, dan tinggi yang di bentuk dari masing – masing sampel berbeda hal ini di sebabkan oleh beberapa faktor yaitu :

-          Ketelitian pada saat menuangkan sampel keatas plat kaca.

-          Berat sampel.

-          Ukuran butir tiap sampel berbeda.