Способ определения степени уплотнения сыпучего материала Советский патент 1987 года по МПК G01N9/36 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в электротехнике при изготовлении плавких предохранителей, в порошковой металлургии, в технологии строительных материалов.

Цель изобретения - упрощение и повышение точности измерений.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый cnoco6J на фиг. 2 - график экспериментальной проверки предлагаемого способа.

Устройство, реализующее способ состоит из сосуда 1 с сыпучим материалом 2, установленного на вибростоле 3. Сосуд 1 закреплен на вибростоле 3 зажимным приспособлением 4, с установленными на нем акселерометром 5. Акселерометр 5 связан с усилителем 6 каскадом фильтров 7 и измерительным прибором 8.

Способ осуществляют Следующим образом.

Сосуд 1 с сыпучим материалом 2 устанавливают на вибростол 3, закрепляют зажимным приспособлением 4 и подвергают гармоническим колебаниям с частотой, не превьшающей 0,1 собственной частоты колебательной системы, .и ускорениями, обеспечивающими выполнение неравенства

ин

F

ТР

+ р„

где

F.a

силы инерции сьшучего материала;

силы внутреннего трения сыпучего материала; силы адгезионного сцепления зерен сыпучего материа ла между собой.

Воздействие указанных вибраций приводит к проскальзьтанию сьшучего материала 2 между собой и последующему доуплотнению сыпучего материала за счет использования объема пор. Этот эффект носит нелинейный характер, что обусловливает нелинейность всей колебательной системы, и приводит к появлению спектра супергармонических колебаний с частотами, кратными частоте возбуждения.

Ввиду наличия диссипативных сил, гармоника спектра, ближайшая по частоте к собственной частоте d) колебательной системы, будут вызывать эффект супергармонического резонанса Для реализации последнего необходимо, чтобы интервал частот между

спектральными составляющими, равный частоте возбуждения aJg , обеспечивал попадание указанной гармоники uJ в околорезонансную зону амплитудно- частотной характеристики колебательной системы, т.е.

ma)j (0,95-1,.05)aJ,

iO,1uJ,

.

что вьшолняется при g где m 10 - целое число.

Эффект супергармонического резонелинейные свойства системы, которые 15 и характеризуют степень уплотнения (или плотности) сыпучего материала, , т.е. чем вьше степень уплотнения ма- териала, тем ближе система к линейно (так как меньше совершается актов трения зерен материала между собой), а следовательно, меньше амплитуды гармоники u(J .

Таким образом, степень уплотнения материала и амплитуда ускорения гармоники ul состоят в обратной зависимости.

20

Регистрация ускорений колебаний производится акселерометром 5. Электрический сигнал, генерируемьш последним, под воздействием вибраций уси- ливается усилителем 6, поступает в каскад фильтров 7, выделяющих су- пергармоническое колебание нужной частоты, и измеряется измерительным прибором 8, устроенным по принципу вольтметра. Измеренное значение сравнивается с соответствующим табличным значением.

Пример. Корпус предохранителя, заполненный сйпучим материалом, устанавливали на вибростенд ВЭДС-10 и возбуждали с частотой 70 Гц. Собственная частота колебательной системы составляла 1000 Гц. Так как частоты супергармонических колебаний кратны частоте возбуждения, то ближайшая гармоника, способная вызвать резонанс с максимальной эффективностью, будет четьфнадцатая (W m-cOj, 14-70 980 Гц), что было подтверждено опытами.

Регистрацию указанной гармоники производили с помощью прибора ВМ-1,

включающего в себя каскад фильтров для регистрации спектральных характеристик. Результаты опытов представлены на фиг. 2, где по осям отложены плотности и уровни ускореНИИ гармоники oJ , измеренные в ускорениях свободного падения g.

Формула изобретения

Способ определения степени- уплотнения сыпучего материала, заключающийся в возбуждении колебаний системы, содержащей установленный на вибростоле сосуд с помещенным в него сыпучим материалом, отличающийся тем, что, с целью упроще

r4

ния и повьшения точности измерений, системе сообщают гармонические колебания с ускорениями, обеспечивающими превышение сил инерции сьшучего материала над силами внутреннего трения и частотой, не превышающей 0,1 собственной частоты колебательной системы, измеряют амплитуду ускорений гармоники с частотой 0,95-1,05 собственной частоты колебательной системы, по которой определяют степень уплотнения сыпучего материала.

СЮФt e,1

W,y

SOSO

(1-

166 1,68 170

Фмг.2

Редактор А.Ревин

Составитель В,Алексеев

Техред И.Попович Корректор К.Пожо

7892/38

Тираж 799Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Я г/cw

иг

т

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в электротехнике при изготовлении плавких предохранителей, в порошковой металлургии, в технологии строительных материалов . Цель изобретения - повышение точности измерений. Сосуд с сыпучим материалом устанавливают на вибростоле и сообщают системе гармонические колебания с ускорениями,, обеспечивающими превьшение сил инерции сыпучего материала над силами внутреннего трения,, и частотой, не превышающей 0,1 собственной частоты колебательной системы. Измеряют величину амплитуды ускорений гармоники с частотой 0,95-1,05 собственной частоты колебательной систеьм,, вы- зьшающей супергармонический резонанс. По измеренной величине ускорений определяют степень уплотнения:сьтуче- го мат.ериала. 2 ил. (О Ю 4