Установка для определения срока схватывания самотвердеющей связующей композиции Советский патент 1987 года по МПК G01N11/10 

ся и размыкает контакты 1РВ1 и 2РВ1, при этом электромагнит 18 обесточивается и стопор 22 останавливает головку 14 во втулке 15. При периодических перемещениях головки 14 ферритовый стержень 13 перемещается относитель

1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для определения времени затвердевания самотвердеющих композиций, и может быть использовано также в промьшшенности строительных материа- лов при определении сроков схватывания цементов.

Цель изобретения - повьшение ско- рости и точности измерений.

На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг. 2 - схема кольца Вика; на фиг. 3 - график, поясняющий работу установки.

Установка включает кольцо 1 Вика, расположенное на приводном поворотном столе 2, связанном с зубчатым колесом 3, храповой механизм закреп- лен на щтоке приводного пружинного электромагнита. На станине 4 размещен поворотньй стол 2. Устройство содержит ограничитель 5, приводную шайбу 6, упорную пластину 7, трос 8, стойку 9 с направляющими блоками 10 для размещения троса 8. Трос 8 пропущен через отверстие приводной шайбы 6 и на конце имеет ограничитель 5, который также служит противовесом для иглы Вика. Приводная шайба 6 посредством рычага связана с приводным электромагнитом и обеспечивает при воздействии на ограничитель 5 перемещение трос.а 8., На тросе закреплена упорная пластина 7, предназначенная для воздействия на контакт Стоп (ЧРР1). В состав устройства входит самопишущий потенциометр 11, электромагнитная катушка 12, ферритовый стержень 13 с измерительной головкой 14 и направляющая втулка 15. Измерительная головка 14 с ферритовым стержнем 13 пропущена через отверстие электромагнитной катушки 12 дат

7792

но обмоток катушки 12 и вызывает изменение ее индуктивности. Сигнал, характеризующий величину перемещения иглы Вика,- передается и записывается на потенциометре 11. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

0

Q

5

5

5

0

чика перемещения, электрически связанного с самопишущим потенциометром 11. Игла 16 Вика соединена на одном конце резьбовым соединением с измерительной головкой 14, на другом - со сменной конусной головкой 17. Измерительная головка 14 проходит также через отверстие направляющей втулки 15 со стопором, связанным с пружинным приводным электромагнитом 18.

Устройство содержит также электро-- магниты 19 и 20, блок 21 управления и стопор 22.

Установка работает следующим образом.

Оператор включает включатели ВК1 и ВК2, подключая потенциометр и электрическую схему управления к электрическому источнику питания пе- - ременным током. Затем на стол 2 устанавливают кольцо 1 Вика (чащу) с секторным делителем внутри, заполненное измеряемой смесью, и включают кнопку П пуска цепи управления измерениями. При этом запитывается реле времени РВ1 и замыкает контакты 1РВ1 (блокирует кнопку П пуска) и 2РВ1 (включает электромагнит 18). При срабатывании электромагнита 18 стопор 22 освобождает измерительную головку 14 и она под действием силы собственной тяжести погружает иглу 16 Вика с головкой 17 в измеряемую смесь. По истечении заданного времени реле времени РВ1 автоматически выключается и размыкает конакты 1РВ1 и 2РВ1, при этом электромагнит 18 обесточится и стопор 22 остановит измерительную головку 14 во втулке 15. Вместе с тем при выключении РВ1 оно кратковременно замыкает пусковой контакт ЗРВ1 (после блокирования сразу

31357792

же размыкает). Контакт ЗРВ1 замыкает цепь электромагнитного реле РР1 с обратной связью, при запитывании которого замыкаются контакты: 1РР1 (блокирует пусковой контакт реле времени ЗРВ1), 2РР1, который вновь замыкает цепь электромагнита 18 и освобождает стопор измерительной головки 14 и ЗРР1 (включает приводной электромагнит 19), Шток электромагнита 19 посредством рычага связан с приводной шайбой 6, перемещение которой вниз с упором на ограничитель 5 вызывает посредством троса перемещение иглы 16 Вика вверх в.исходное состояние. Перемещение троса 8 и всей связанной с ним системы протекает до мо10

15

ковременно замыкает пусковые контакты ЗРВ2, включенные параллельно пусковой кнопке П на входе электрической цепи. При этом вновь включается реле РВ1 и цикл измерения повторяется. Остановку измерения осуществляют выключением ВК2.

При периодических перемещениях измерительной головки 14 ферритовый стержень 13 перемещается относительно обмоток катушки 12 и вызывает изменение ее индуктивности. В связи с этим преобразованньй в потенциометри- ческой измерительной схеме потенциометра электрический сигнал от катушки 12 подается на механизм перемещения записывающего пера потенциометра и осуществляет запись перемещений

20 иглы Вика. На диаграммной бумаге потенциометра при этом записывается график перемещения иглы Вика при непрерывном движении диаграммной бумаги (фиг. 3). Участки графика следую25 щие: а - перемещение иглы 16 Вика от исходного состояния до конца погружения за заданное на погружение время, б - участок, возможный для условия, когда перемещение иглы Вика

30 ДО конечной точки происходит раньще завершения контрольного времени при , малой вязкости смеси, в - график перемещения иглы при ее возврате в исходное состояние, г - вьщержка времени до повторного погружения. Точки пересечения графиков а с конечной линией погружения (для начальных замеров) или с линиями, характеризующими контрольные промежутки времени

4Q погружения, соединяют между собой и получают окончательный характеристический график продолжительности затвердевания (схватывания) измеряемой композиции.

45 Применение в установке дополнительных реле времени и электромагнит- ного реле с обратной связью позволяет изменять промежутки между измерениями в зависимости от скорости за50 твердевания композиции, что обеспечивает контроль быстротвердеющих композиций. Применение на игле Вика сменной конической головки позволяет изменять скорость погружения ее при ис- 1РВ2 и 2РВ2, последний выключит элект-55 пользовании композиции с малой ис- ромагнит 20, шток которого возвраща- ходной вязкостью и тем самым повьппа- тся в. исходное состояние с помощью . ,ет чувствительность установки. своей возвратной пружины. Вместе с Разделение кольца Вика внутри ne-i тем при выключении реле РВ2 оно крат- рег ородками на секторы (фиг. 2) позмента, когда упорная пластина 7 разомкнет пружинный контакт 4РР1 (контакт обратной связи реле РР1). Размыкание контакта 4РР1 выключит реле РР1 и оно разомкнет контакты 1РР1, 2РР1 и ЗРР1. При размыкании контакта 2РР1 цепь электромагнита 18 обесточится и он под действием возвратной пружины застопорит измерительную головку 14 во втулке 15 в верхнем положении иглы Вика. При .размыкании контакта ЗРР1 электромагнит 19 обесточится, под действием возвратной пружины шток электромагнита вернется в исходное состояние и шайба переместится вверх, освобождая трос В. Система трос - игла Вика остается при этом неподвижной, так как она застопорена во втулке 15. Вместе с этим при выключении, реле РР1 кратковременно замыкается пусковой контакт 5РР1, который замыкает цепь реле времени РВ2.

При включении реле РВ2 оно замыкает контакты 1РВ2 (блокирует пусковой контакт 5РР1) и 2РВ2, которьш включает электромагнит 20. При замыкании цепи электромагнита 20 его шток совершает передний ход (на схеме вправо) и поворачивает посредством храпового механизма зубчатое колесо 2 на один ход, тем самым подставляя под иглы Вика свежее место смеси в очередном секторе кольца 1 Вика (фиг. 2). По истечении расчетного времени реле времени РВ2 автоматически выключается, размыкает контакты

35

10

15

30 ,

35

воляет исключить влияние механического воздействия на смесь в соседних участках, имеющего место при погружении иглы Вика в смесь, в кольце Вика без перегородок.

Преимущества установки состоят в том, fro она обеспечивает проведение измерений с высокой скоростью чередования и осуществления промежуточных . операций, время которых можно уменьшать в зависимости от увеличения скорости твердения композиций, обеспечивает высокую чувствительность и следовательно точность измер ений, связанных с применением индуктивного датчика, самопишущего регистратора и иглы Вика с конической головкой, кольца Вика с перегородками, что -важно при использовании быстротвердеющих и маловязких композиций, а также при необходимости научных исследований процессов твердения вяжущих материалов с целью установления характерных изменений и физико-механических свойств.

Испытания проводили на лабораторной установке. В установке использовали самопишущий потенциометр КСП-1, индуктивный датчик в виде катушки длиной 80 мм, реле времени типа РВ-4 и ЭВ-224, электромагнитное реле типа РП-2с В качестве исследуемых связующих композиций выбрали смеси жидкого стекла с магнезитом и жидкого стекла с антипиреном, являющиеся связующими композициями формовочных самотвердеющих смесей для изготовления литейных форм и стержней.

При испытании установлено, что композиция жидкого стекла (модуль 2,.) с магнезитом затвердевает за 3 мин 15 с. Причем выявлен инкубационный период твердения, который составляет 2 мин 55 с. Лавинообразное схватывание композиции протекает за 20 с. При испытании установлено, что снижение модуля жидкого стекла с 2,8 до 2,5 ед. увеличивает время инкубационного периода композиции до 6 мин 20 с, а время схватывания умень щает до 14с.

При испытании композиций жидкого стекла с антипиреном с использованием жидкого стекла с модулем 2,8 ед. при соотношении ингредиентов по массе жидкого стекла к антипирену 1:1 инкубационный период составлял 45 с,

1357792 .6

а схватывание 15 с. При уменьшении модуля жидкого стекла до 2,5 ед. ин- кубационный период увеличился до

100 с, а время схватывания уменьшилось до 7 с.

При увеличении соотношения жидкого стекла к антипирену с 1:1 до 3:1 и 5:1 вязкость композиций соответственно уменьшилась в 0,8 и 1,7 раз. В связи с этим иглу Вика оснащали конусной головкой с диаметром основания 3 и 5 мм, что позволило зафиксировать изменение условной вязкости композиций при затвердевании до 7 с, что свидетельствует о высокой чувствительности установки.

Полученные при испытании данные показали широкие возможности установки по автоматическому измерению сроков схватывания (твердения) различных

связующих композиций. I

Преимущества установки: малогабаритность, быстродейственность обеспе- чивают возможность измерения быстро- твердеющих композиций и смесей с малой вязкостью, обеспечивают полную автоматизацию измерений с объективной регистрацией результатов измерения на диаграммную бумагу, позволяют использовать установку для технологического контроля.

Формула изобретения

1. Установка для определения срока схватывания самотвердеющей связующей композиции, содержащая станину, при- . водной поворотный стол, размещенное на нем кольцо Вика и направляющую втулку для центровки измерительной головки с закрепленной на ней иглой Вика, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости и точности измерений, она снабжена блоком управления, тросом с ограничителем и упорной пластиной, приводной шайбой, индуктивным датчиком с ферри- товым стержнем, тремя электромагни- . тами и самопишущим потенциометром, причем упорная пластина выполнена с возможностью взаимодействия с разме- чающим контактом реле блока управления, ферритовьш стержень закреплен на измерительной головке, .индуктивный датчик соединен с самопишущим потенциометром, приводная шайба соеинена рычагами с первым электромагнитом, цепь питания которого подсое

7

диенна через другой контакт реле блока управления, направляющая втулка снабжена стопором в виде стержня, соединенного с вторьм электромагнитом, третий .электромагнит соединен храповым механизмом с приводным поворотным столом, а его цепь питания подсо единена через контакт реле времени блока управления.

8

2. Установка по п. 1, о т л и- чающаяся тем, что игла Вика на погружаемом в смесь конце оснащена сменной конусной головкой.

I

3. Установка по п. 1, о т л ича ющаяся тем, что кольцо Вика

вьшолнено разделенным внутри перегородками на отдельные сектора.

фиг.. 2

Перемещение «гхл/ при

nOtfly/KCHUU

фаг. J

Изобретение относится к литейному производству и предназначено для определения срока схватывания самотвердеющей связующей композиции. Цель - повыщение скорости и точности измерений. Существо изобретения заключается в том, что при срабатьшании электромагнита 18 стопор 22 освобождает измерительную головку 14 и она под действием силы тяжести погружает иглу Вика 16 с головкой 17 в измеряемую смесь. По истечении заданного времени реле времени РВ 1 выключаетi О)

Редактор В.Данко

Заказ 5989/41

Тираж 776Подписное

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

Составитель А.Абросимов

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец