Устройство для измерения углов обрушения и естественного откоса Советский патент 1987 года по МПК G01B5/24 

112

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к определению величины углов обрушения и естественного откоса сыпучих материалов.

Цель изобретения - повьпнение точности измерения углов обрушения и естественного откоса, расширение диапазона измерения параметров за счет определения дополнительного элемента плотности и коэффициента текучести параметров, повьшение производительности измерений и обеспечение возможности измерения параметров сыпучих материалов при высокой температуре.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - замер углов обрушения и естественного откоса; на фиг о 3 - емкость с корпусом для подвода теплоносителя.

Устройство содержит основание 1, стойки 2, ящик 3, установленный на стойках 2, выполненный с одной прозрачной боковой стенкой 4 и с , квадратным отверстием 5 в дне 6 ящика 3. Задвижка 7 установлена на дне 6 ящика 3, а две угловые шкалы 8 нанесены на боковой прозрачной стенке 4 ящика 3. Линейка 9 установлена на одной из стоек 2, подвижная губка 10 с кольцом 11 установлена на той же стойке 2. К дну ящика 3 прикреплены откосы 12 в вид усеченного конуса для формирования потока сыпучего материала.

Ящик 3 выполнен с выступами 13, направленными внутрь ящика 3 и с фасками на всю толщину выступа 13, Угловые шкалы 8 нанесены так, что нчало координат угловь х шкал 8 совпадает с верхними краями выступов 13 а расстояние от дна 6 ящика 3 до верхних краев выступов 13 выбрано больше 1,5 максимального размера частид исследуемого сьтучего материала.

На основании 1 установлена емкость 14, вьшолненная составной из верхней 15 и нижней 16 частей. Ння«- няя часть 16 емкости 14 имеет днище в виде усеченного конуса с отверстием и задвижкой 17. Верхняя часть 15 емкости 14 установлена на нижней части 16 емкости 14 с возможностью поворота в плоскости, пара шельной основанию 1, за счет шарнира 18. На ocHosaHim 1 установлена также емкос

O

5

0

5

20

30

35

40

45

50

55

12

19. Кольцо 11, емкость 14, емкость 19 и откосы 12 для формирования потока сыпучего материала установлены со- осно. Корпус 20 охватывает боковые стенки нижней части емкости 1,4 для подвода теплоносителя, обеспечивающего измерение параметров сыпучих, материалов при высокой температуре.

Устройство работает следующим образом.

В ящик 3 при закрытюй задвижке 7 засыпается исследуемый материал, при этом подвижная губка 10 с кольцом 11 находится в верхнем положении. Открывается задвижка 7, и часть сыпу- . чего материала высыпается из ящика 3 через отверстие 5 и откосы 12 в емкость 14. Излишки сыпучего материала после заполнения емкости 14 и образования конуса из сыпучего материала ссьтаются на основание 1. В ящике 3 образуются поверхности из сыпучего материала, наклоненные к горизонту под углом обрушения sf значения которого находятся по угловым шкалам 8.

Повышение точности в определении углов обрушения получено за счет того, что исключено влияние сдвиговых напряжений, возникающих при открытии задвижки 7, так как ящик 3 снабжен выступами 13,, и также исключено проскальзывание сыпучего дисперсного материала по дну 6, поскольку в горизонтальной плоскости, проведенной через верхние края выступов, образуется стабильный слой из исследуемого материала,, и проскальзывание частиц по дну ящика исключено,.

После образования конуса над емкостью 14 (фиг, 2) подвижную губку 10 с кольцом 11 перемещают вниз до соприкосновения внутренней поверхности кольца 11 с поверхностью конуса из материала. По шкале 8 определяют расстояние по вертикали от верхнего края емкости 14 до кольца 11. Угол естественного откоса определяется из соотношения

ес-г arctg(-g-5) .

где h - высота усеченного конуса

(расстояние от верхнего края

емкости ,15 до кольца 11),мМ; D - наружный диаметр емкости,мм; d - внутренний диаметр кольца 1 1,

мм.

Устройство также позволяет определять объемную плотность р и коэффициент .текучести k материала. Поворотом верхней части 15 емкости относительно нижней части 16 удаляется доля материала емкости 14 (фиг.З) Объем V исследуемого материала равен известному объему нижней части 16 емкости14, в которой он находится. Открывается задвижка 17 и замеряется время t истечения сыпучего материала нижней части 16 емкости 14. После высьтания сыпучий ма материал попадает в емкость 19 и взвешиванием определяется его масса М. Значения объемной плотности р и коэффициента текучести k определяются из выражений

М

..

г тг

V - М

.где г - радиус отверстия в днище емкости.

Формула изобретени

1 . Устройство для измерения углов обрушения и естественного откоса, содержащее основание и стойки, ящик, установленный на стойках, выполненный с одной прозрачной боковой стенкой и с квадратным отверстием в дне ящика, задвижку, установленную на дне ящика, и две угловые шкалы, нанесенные на боковой прозрачной стенке ящика,, линейку, установленную на одной из стоек, .

O

5

0

5

подвижную губку, установленную на той же стойке, откосы для формирования потока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, ящик выполнен с выступами, направленными внутрь ящика по краям отверстия и с фасками на всю толщину выступа, угловые шкалы нанесены таким образом, что начало координат угловых шкал совпадает с верхними краями выступов, а-расстояние от дна ящика до верхних краев выступов выбрано больше 1,5 максимального размера частиц исследуемого материала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерения параметров и повышения производительности измерений, оно снабжено емкостью, установленной- на основании и выполненной составной, нижняя часть емкости имеет днище в виде усеченного конуса с отверстием и задвижкой, верхняя часть установлена на нижней части с возможностью поворота в плоскости, параллельной основанию.

30

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т- личающееся тем, что, с целью обеспечения возможности из- . мерения параметров сыпучих материалов при высокой температуре, оно 35 снабжено корпусом, охватывающим боковые стенки нижней части емкости для подвода теплоносителя.

-W

19

fpaz.3

Составитель И, Ефимов Редактор М. Бланар Техред М.Ходанич. Корректор М. Шароши

Заказ 607/45 Тираж 678)Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113033, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к определению величины углов обрушения и естественного откоса сьшучих материалов. Целью изобретения является по- вьппение точности измерения углов обрушения и естественного откоса, расширение диапазона измерения параметров за счет определения дополнительно объемной плотности и коэффициента текучести, повышение производи-.-. тельностй измерений и обеспечение возможности измерения параметров сыпучих материалов при высокой температуре. В ящик 3 засыпают исследуемый материал. Ящик 3 выполнен с выступами 13, направленными внутрь него, и с фасками на всю толнр1ну выступа 13. Начало координат угловых шкал 8, по которым определяют углы обрушения, совпадает с верхними краями выступов, С помощью еМ кости 14, выполненной составной из верхней 15 и нижней 16 частей, определяют угол естественного откоса, объемную плотность и коэффициент текучести. 2,з,п. ф-лы 3 нл. с 9 (Л v«/ / Фиг./ /7