Устройство для определения коэффициента бокового давления мелкодисперсных сыпучих материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N3/24 

L

О)

4аь Ч

9

Фи1.1. Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств мелкодисперсных материалов и может быть использовано в строительной, пищевой, химической, горно-рудной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности измерения. , На фиг. 1 изображен вертикальный цилиндр с поршнем, разрез-, .на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство содержит цилиндр.1, вертикально закрепленный на столе 2 в котором установлен поршень 3. Поршень 3 приводится в движение винтом 4 с насаженной на него рукояткой 5.. Сверху цилиндр 1 закрыт крыш кой б, , которая ввинчена в удер живающее ее тензокольцо 7 (состоит из трех симметричных тензобапок). Жесткость тензокольца 7 подбирается такой, чтобы максимальное перемещение крьшгки 6 не превышало 50 мкм. В боковом окне, выполненном в торце цилиндра 1, сопрягаемом с кры кой 6, предусмотрена вставка 8, удерживаемая тензобалкой 9, которая закреплена на оси 10. Для нагружения тензобалки 9 устройство содержит механизм предварительного нагружения в виде упорного винта 11, расположенного в одной из стоек 12, удерживающих тензокольцо 7. Вставка 8 при изготовлении раста чивается совместно с цилиндром 1, и поэтому внутренняя конфигурация ц1-шиндра не нарушается. На тензокольцо 7 и на тензобалку 9 наклеены тензорезисторы (не показаны), которые электрически сое динены с измерительной аппаратурой. Тензокольцо 7 служит для измерения вертикального нормального напря жеиного состояния 6 , а тензобалка 9 - для измерения горизонталь ного напряженного состояния, т.е. для определения бокового давления б Устройство работает следующим образом. Перед опытом тензокольцо 7 и тен зобалка 9 тарируются при помощи дин мометра или гирь, а вставка 8 поджи мается при помощи упорного винта 11 с заданным усилием. Затем при снятой крышке 6 и опущенном вниз поршне 3. цилиндр 1 заполняется исследуемым сьшучим материалом, которьш разравнивается, после чего цилиндр 1 накрывается крышкой 6, ввинчивающейся в тензокольцо 7. После этого поршнем 3 исследуемый материал сжимается до тех пор, пока не начнет отклоняться стрелка регистрирующего прибора, связанного с тензобалкой 9 и предназначенного для измерения бокового давления (ij . В этот же момент фиксируется показание прибора, связанного с тензокольцом 7, определяющее вертикальное напряженное состояние эт После окончания опыта отработанный сьшучий материал выгружается, засьшается новый материал, и опыт повторяется. Наряду с визуальным наблюдением можно вести одновременную запись изменения напряженного состояния исследуемого материала на самописце. Предлагаемое устройство позволяет определять боковое давление в точно заданной плоскости с одновременным определением в той же плоскости вертикального напряженного состоя, tf ния 6 сыпучего материала, а это даетвозможность получить зависимость бокового давления от d а следовательно и от высоты слоя сыпучего; материала в емкости, что также позволяет определять значения коэф - фициента бокового давления & или от высоты li слоя сьшучеоттак как d f (Ь). го материала. В инженерной практике для расчета зернохранилищ величина коэффициента бокового давления условно принимается постоянной, однако в действительности коэффициент бокового давления величина непостоянная, зависит от материала, его физико-механических свойств, напряженного состояния, т.е. высоты слоя сыпучего материала в бункере и других факторов. Предлагаемое устройство позволяет определять истинные величины коэффициента бокового давления 8 с точностью до ±5% в зависимости от указанных факторов, что, в свою очередь, позволяет научнообоснованно, а не оперируя средними данными, проводить расчеты аккумулирующих, и других устройств для мелкодисперсных сьшучих материалов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ СЬШУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее основание, цилиндр с поддоном для размещения испытываемого материала и установленный в .цилиндре поршень, отличающееся тем,,что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено тензобалкой, закрепленной на оси, установленной на основании , механизмом ее предварительного нагружения, тензокольцом, закрепленным посредством стоек на основании, элементом, воспринимающим давление сыпучего материала, в виде вставки, плотно установленной в боковом окне, вьшолненном в торце цилиндра, сопрягаемом с поддоном, вьшолненным в виде крьш1ки, размещенной в тензоколь(Л це.