УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2009 года по МПК G01N3/08 

Предлагаемое изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности гранулированных материалов на сжатие, и может быть применено в нефтехимической, химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен прибор для определения сопротивления шариков разрушению, имеющий устройство для транспортировки шариков на место испытания, состоящее из гибкой ленты, находящейся на бобине, последовательно проходящей через клейкий аппликатор, устройство для загрузки шариков, механизм, создающий разрушающее усилие, и прибор для измерения последнего (патент США №3331241, МПК G01N 1/04; G01N 3/00, опубл. 1967.07.18).

Недостатком прибора является низкая надежность, связанная с применением гибкой ленты, сложность конструкции из-за наличия узла протяжки и аппликатора клея, включающего в себя тигель с клеем, регулятор толщины липкого покрытия печатающего колеса.

Известен прибор для определения прочности при сжатии гранулированных материалов, содержащий блок силонагружения, состоящий из эксцентрика, перемещающего шток с нажимной плитой, который осуществляет нагружение на гранулу, заключенную между нажимными плитами, вплоть до ее разрушения. Кроме того, имеется измерительный механизм (блок силоизмерения) и блок подачи гранул на испытание, состоящий из рычага, передающего движение на ось с колесом, имеющим гнезда для размещения испытуемых гранул, в которые они попадают из отверстия механизма подачи гранул в рабочую зону. Щетки, расположенные на колесе, являются механизмом очистки рабочих поверхностей нажимных плит (авт. свид-во СССР №815579, МПК G01N 3/08, опубл. 1981.03.23).

Недостатком прибора является сложная кинематика, уменьшающая его надежность, а также невозможность полной очистки рабочих поверхностей нажимных плит за один рабочий ход механизма подачи на испытание гранул. Прибор имеет низкие технологические возможности, так как на нем могут испытываться только липкие гранулы.

Наиболее близким является устройство для определения прочности гранулированных материалов (авт. свид. СССР №1430809, МПК G01N 3/08, опубл. 1988.10.15), содержащее нагружатель, связанный с ним силоизмеритель, пуансон, а также блок подачи гранул на испытание и привод поворота с выходным валом. Блок подачи испытуемых гранул выполнен в виде кассеты, состоящей из трех дисков с эластичными прокладками между ними, в одном из крайних дисков выполнены расположенные по окружности отверстия для пуансона, а в среднем диске отверстия, соосные с отверстиями крайнего диска и предназначенные для размещения в них гранул. Кассета установлена на оси, связанной с выходным валом привода поворота.

Недостатком известного устройства является низкая надежность ввиду отсутствия защиты от случайного превышения предельно допустимого усилия, что может привести к поломке устройства при нештатных ситуациях.

Задачей изобретения является повышение надежности работы устройства за счет применения механической защиты от перегрузок и поломок.

Задача решается устройством для определения прочности гранулированных материалов, содержащим нагружатель, связанный с ним силоизмеритель, пуансон, установленный на неподвижном основании блок подачи испытуемых гранул, выполненный в виде кассеты, состоящей из трех дисков с эластичными прокладками между ними, в верхнем из которых выполнены расположенные по окружности отверстия для пуансона, а в среднем диске - отверстия, соосные с отверстиями крайнего диска и предназначенные для размещения в них гранул, а также привод поворота кассеты с выходным валом и поворотный рычаг, причем кассета связана с выходным валом привода поворота, в котором, в отличие от прототипа, кассета установлена с возможностью наклона на два штифта, обеспечивающих центровку и передачу вращающегося момента от привода, и опирается на три разнесенные опоры, две из которых являются неподвижными и принадлежат основанию, а третья представляет собой сферическую опору, принадлежащую поворотному рычагу.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема устройства для определения прочности гранулированных материалов, на фиг.2 - его вид слева.

Устройство содержит нагружатель 1, силоизмеритель 2, пуансон 3, неподвижное основание 4, кассету 5, привод поворота кассеты 6 с выходным валом 7 и поворотный рычаг 8. Кассета центрируется относительно оси 9 и устанавливается на два штифта 10 и размещается на двух неподвижных опорах 11, принадлежащих основанию 4, и на сферической опоре 12, принадлежащей поворотному рычагу 8.

Кассета выполнена в виде трех дисков с эластичными прокладками между ними, в верхнем крайнем диске выполнены расположенные по окружности отверстия 13 для пуансона, а в среднем диске - отверстия, соосные с отверстиями крайнего диска и предназначенные для размещения в них гранул.

Устройство работает следующим образом.

Сначала к работе подготавливается кассета 5. На нижний диск кладется мягкая прокладка и сверху устанавливается средний диск. Отверстия среднего диска заполняются гранулами испытываемого материала, которые сверху закрываются мягкой прокладкой и верхним диском.

Затем кассета надевается на два штифта 10, служащие для центрации и передачи вращения от привода поворота 6. Кассета размещается на трех опорах, из которых две (11) являются неподвижными и принадлежат основанию 4, а третья представляет собой сферическую опору 12 и находится на отклоняемом поворотном рычаге 8. При включении устройства нагружатель 1 перемещает пуансон 3 вниз и происходит сжатие гранулы вплоть до разрушения. Усилие давления на гранулу передается на силоизмеритель 2, где фиксируется значение силы разрушения гранулы. Пуансон возвращается в верхнее положение, затем кассета 5 поворачивается приводом поворота 6 на один шаг, и на испытание попадает следующая гранула. Цикл работы повторяется. После окончания измерений прочности всех гранул кассета снимается с устройства, разбирается, прокладки с остатками разрушенных гранул убираются.

При нештатных ситуациях в устройстве предусмотрена механическая защита от перегрузок, заключающаяся в следующем. Если усилие сжатия начинает превышать максимально допустимое, происходит поворот рычага 8 вокруг оси и срабатывание концевого выключателя 14, в результате чего происходит выключение устройства. Усилие срабатывания концевого выключателя настраивается путем затяжки пружины 15. Так как одна из опор кассеты (сферическая) находится на отклоняемом поворотном рычаге, то кассета слегка наклоняется на один край. Соединение кассеты 5 с приводом поворота 6 при помощи двух штифтов 10 делает конструкцию развязанной в вертикальном направлении и дает возможность небольших наклонов кассеты в двух плоскостях за счет зазоров в сопряжениях штифт-отверстие.

Таким образом, предложенное техническое решение предотвращает поломку устройства при нештатных ситуациях и повышает его надежность.

Предлагаемое изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности гранулированных материалов на сжатие, и может быть применено в нефтехимической, химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Технический результат направлен на повышение надежности работы устройства. Устройство содержит нагружатель, связанный с ним силоизмеритель, пуансон, установленный на неподвижном основании блок подачи испытуемых гранул, выполненный в виде кассеты, состоящей из трех дисков с эластичными прокладками между ними, в верхнем из которых выполнены расположенные по окружности отверстия для пуансона, а в среднем диске - отверстия, соосные с отверстиями крайнего диска и предназначенные для размещения в них гранул, а также привод поворота кассеты с выходным валом и поворотный рычаг. Кассета установлена на оси, связанной с выходным валом привода поворота, посредством двух штифтов с возможностью ее наклона и размещена на трех разнесенных опорах, две из которых являются неподвижными и принадлежат основанию, а третья представляет собой сферическую опору, принадлежащую поворотному рычагу. 2 ил.

Устройство для определения прочности гранулированных материалов, содержащее нагружатель, связанный с ним силоизмеритель, пуансон, установленный на неподвижном основании блок подачи испытуемых гранул, выполненный в виде кассеты, состоящей из трех дисков с эластичными прокладками между ними, в верхнем из которых выполнены расположенные по окружности отверстия для пуансона, а в среднем диске - отверстия, соосные с отверстиями крайнего диска и предназначенные для размещения в них гранул, а также привод поворота кассеты с выходным валом и поворотный рычаг, причем кассета связана с выходным валом привода поворота, отличающееся тем, что кассета установлена с возможностью наклона на два штифта, обеспечивающих центровку и передачу вращающегося момента от привода, и опирается на три разнесенные опоры, две из которых являются неподвижными и принадлежат основанию, а третья представляет собой сферическую опору, принадлежащую поворотному рычагу.