Устройство для исследования реологических характеристик материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N11/14 

1 Изобретение относится к устройствам для измерения тиксотропных характеристик неньютоновских сред. С помощью устройства можно измерить реологические характеристики неньютоновских и ньютоновских сред. Оно может быть применено на предприятия использующих в технологических процессах вязкие и вязко-пластические материалы.. Целью изобретения является повышение точности измерений. На чертеже схематически представ лено предлагаемое устройство. Привод измерительной части прибо состоит из электродвигателя 1, связанного посредством муфты 2 с трехскоростным редуктором 3. Измеритель ная часть, соединенная с выходным валом редуктора посредством муфты 4 состоит из вала 5 с закрепленным на нем упругим элементом 6 и потенциометром 7, подвижный контакт которог кинематически соединен со скобой 8, жестко связанной одним концом с валом 9, а другим - с упругим элементом 6, и внутреннего измерительного цилиндра 10, фиксируемого с помощью замка 11. Внешний цилиндр состоит Из полуцилиндров 12 и 13, консольно соединенных с параллельными вертикальньм валами 14 и 15. Привод поворота полуцилиндров 12 и 13 включает в себя пневмоцилиндр 16, связанный через зубчатую рейку 17 с парой зубчатых колес 18 и 19. Вертикальные валы 14 и 15 смонтированы в подшипниках скольжения и подвешены на пружинных подвесках 20 и-21 с целью постоянно го прижатия их вертикальных концов диску 22 закрепленного на валу-вибратора 23. Днище 24, консольно смонтированное на внешней стороне полуцилиндра 13 с возможностью вращения на оси 2 постоянно прижимается к нижним торцам полуцилиндров 12 и 13 посредством пружины 26 и фиксируется в закрытом состоянии упором 27. Привод поворота днища состоит из пневмоцилиндра 28, связанного через зубчатую рейку 29 с зубчатым колесом 30, выполненным с возможностью свободного вращения относительно вала 15 и жестко смонтирован ным Со шкивом 31, связанным посредством ремня 32 со шкивом 33, жестко закрепленным на оси 25. 42 Устройство работает следующим образом. Координация работы агрегатов устройства осуществляется блоком управления (не показан). Существуют два режима работы устройства: Тиксотропия и Вязкость. В резиме Тиксотропия устройство работает следующим образом. В рабочую полость пневмоцилиндра 16 подается воздух. Шток-рейка 17 выдвигается и проворачивает шестерни 18 и 19 на угол 90 до полного контакта полуцилиндров 12 и 13, которые при повороте захватывают порцию исследуемой жидкости и з.аключают ее в зазор между цилиндром 10 и сомкнутыми полуцилиндрами 12 и 13. Затем воздух подают в рабочую полость пневмоцилиндра 28, шток-рейка 29 вдвигается и проворачивает колесо 30, а с ним и шкив 31. Вращение его через ремень 32 и шкив 33 передается оси 25 с закрепленным на ней днищем 24, которое поворачивается на угол 180 , пока не упрутся упором 27 в полуцилиндр 13. По истечении времени-, необходи-мого для восстановления структуры в порции жидкости, заключенной в зазоре между цилиндром 10 и полуцилиндрами 12, 13 и днищем 24 (для эмалевых шликеров 5с), происходит включение привода измерительной части прибора, который постоянно вращается в течение всего режима Тиксотропия со.скоростью 3 с Значение Р момента сопротивления . жидкости вращению цилиндра 10 с дат- . чика 7 подается для запоминания в решающий блок прибора (не показан). После этого включается вибратор 23, и вибрация с частотой 50 Гц и ускорением 5g через диск 22 передается валам 14 и 15, а следовательно, емкости с порцией исследуемой жидкости. I Когда будет достигнута необходимая степень разрушения структуры жидкости (для эмалевых шликеров через 10 с), замеряется значение Р момента сопротивления разрушенной структуры системы и подается для запоминания в решающий блок. Вибратор выключается. Когда произойдет основное восстановление структуры жидкости (для эмалевых шликеров - через 1 с)., 3 третий раз замеряется значение Р момента сопротивления и подается в решающий блок, в котором производит ся расчет коэффициентов восстановления структуры по следующей формул При этом в процессе работы устройства обеспечивается постоянное прижатие валов 14 и 15 к диску 22 с помощью пружин 20 и 21 и днища 24 к нижним торцам полуцилиндров с помощью пружины 26. Через заданное время (для эмалевых шликеров - 15 с) устройство начинает работать в режиме Вязкость Привод включается вначале на скорос ти 7 , а потом на скорости 14 с Значения момента сопротивления жидкости, соответствующие этим скороетям, подаются в решающий блок, в котором производится расчет пластической вязкости и динамического предельного напряжения сдвига иссле дуемой жидкости. 544 Затем впускают воздух в пневмоцилиндр 16, шток-рейка 17 входит в пневмоцилиндр и, поворачивая шестерни 18 и 19 на угол 90 , разводит nor луцилиндры 12 и 13 в стороны. Подается воздух в пневмоцилиндр 28, шток-рейка 17 входит в пневмоцилиндр и, проворачивая через зубчатое колесо 30 и ременную передачу 31, 32, 33 ось 25 на leo, открывает днище 24. Через определенное время вновь поступает воздух в пневмоцилиндр 16, шток-рейка 17 выдвигается, и цикл повторяется. Цилиндр 10 и полуцилиндры 12 и 13 постоянно находятся в жидкости. Смена жидкости в зазоре мезвду цилиндрами обеспечивается тем, что полуцилиндры 12 и 13 в процессе смыкания захватывают новую порцию жидкости и удаляют вьщавливанием из зазора, и с поверхности цилиндра 10 прилипшую исследованную жидкость. Поверхность цилиндра 10 также смывается потоком жидкости, когда полуцилиндры разведены.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ, содержащее разъемную форму для исследуемого материала в виде днища и двух консольно смонтированных на валах полуцилиндров с возможностью вертикальной вибрации расположенные в ней ротор с приводом, систему разъема полуцилиндров, вибратор и измерительную систему, отличающееся тем, что,с целью повышения точности измерений, днище KoHccfiibHo смонтировано на внешней стороне одного из полуцилиндров, с возможностью горизонтального вращения и с постоянным упругим прижатием (О к нижнему торцу полуцилиндров.