Siły ścinające

Siły ścinające to siły działające stycznie, równolegle do powierzchni lub warstwy granicznej. Powodują one ruch względny między warstwami materiału, cząstkami lub powierzchniami elementów. W technologii proszkowej siły ścinające powstają zwłaszcza podczas mieszania, transportu, dozowania, aglomeracji lub rozdrabniania materiałów sypkich. Działanie sił ścinających często opisuje się za pomocą naprężenia ścinającego. Jest ona zdefiniowana jako siła na jednostkę powierzchni i w wielu przypadkach można ją w przybliżeniu opisać wzorem

τ = μ ⋅ γ′

. Przy czym τ oznacza naprężenie ścinające, μ – lepkość efektywną, a γ – szybkość ścinania. W przypadku materiałów sypkich uwzględnia się ponadto zależność między naprężeniem ścinającym a naprężeniem normalnym poprzez kąt tarcia wewnętrznego materiału.

Siły ścinające mają decydujący wpływ na strukturę cząstek i właściwości produktu. Mogą one prowadzić do dezagregacji, rozdrobnienia cząstek, powstawania pyłu, segregacji lub aktywacji powierzchni. Siły ścinające są często czynnikiem decydującym przy doborze maszyn procesowych.