Устройство для исследования реологических характеристик материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N11/14 

(Л

00

О5

о со

00

1, 1

Изобретение, относится к устройствам для измерения реологических характеристик неньютоновских и ньютоновских- сред в потоке или непосредственно в рабочей ванне и может быть применено на предприятиях, использующих в технологических процессах вязкие и вязкопластичные материалы.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит ротор, привод которого состоит из электродвигателя 1, связанного посредством муфты 2 с двухскоростным редуктором 3. Измерительная часть, соединенная с выходным валом редуктора посредством муфты 4, состоит из вала 5 с закрепленными на нем упругим элементом 6 и потенциометром 7, подвижный контакт которого кинематически соединен со скобой 8, жестко связанной одним концом с упругим элементом 6, а другим - с валом 9, на котором фиксируется ротор 10 с помощью замка 11.

Система- очистки ротора состоит из резинового ракеля 12, жестко закрепленного совместно с лопастью 13 на валу 14 с образованием Скомбини

рованной поверхностью угла охвата, равного 185-195. Привод очистки ротора состоит из пневмоцилиндра 15,связанного посредством зубчатой шток- рейки 16 с шестерней 17, зафиксированной на валу 14.

Устройство работает следующим образом.

Координация работы агрегатов вискозиметра осуществляется блоком управления (не показан).

Существуют два режима работы вискозиметра: Неньютоновская система и Ньютоновская система.

I

В режиме Неньютоновская система когда исследуются неньютоновские жидкости, в заданный момент времени производится, включение привода системы очистки ротора. Б пневмоцилиндр 15 подается воздух, шток-рейка 16 выдвигается и, проворачивая шестерню 17 и вал 14 на 90, прижимает остро обрезанный край резинового ракеля 12 к ротору 10. После этого включается привод ротора. От электродвигателя 1 через муфту. 2, двухскоростной редуктор 3, муфту 4, вал 5,пружину 6, скобу 8 и вал 9 Сообщается вращение ротору 10 со скоростью со 7 с ,

18

2

и ротор в течение 10 с очищается ракелем 12 от адгезировавшегося на поверхности слоя жидкости. Затем включается привод ротора, выпускается воздух из пневмоцилиндра 15. Шток- рейка 16

выдвигается и, проворачивая шестерню 17 и вал 14 на 90 , отводит ракель от ротора. При этом лопасть 13, проворачиваясь, нагнетает новую порцию жидкости к очищенному ротору. Монтаж ракеля 12 совместно с лопастью 13 на валу 14, параллельном оси ротора 10, с целью увеличения боковой поверхности лопасти.позволяет осуществлять подачу исследуемого материала таким образом, что очищенная ракелем поверхность ротора полностью смачивается новой порцией жидкости, причем при повороте лопасти создается нагнетательный эффект с подачей жидкости по ходу вращения ротора. Одновременный отворот ракеля создает разрежающий эффект,

в результате которого засасывается жидкость и подается к ротору в противоположном направлении его вращения. При этом угол охвата скомбинированной поверхности, равньй 185195 , обеспечивает формирование во5

0

круг ротора слоя обновленной жидкости необходимой толщины, которая должна быть больше зоны разрушения. Точность измерений достигается лишь при условш-1, что вал, на котором крепятся ракель и лопасть, а также сама лопасть в процессе измерений находится вне зоны разрушения жидкости. Это обеспечивается тем, что радиус кривизны лопасти и расстояния между осями вала и ротора составлягат 2,4- 2,6 диаметра ротора. Через 10 с после поворота лопасти вновь включается привод ротора вначале со скоростью

5

СО, 7 с йг. Не

1

а затем со скоростью Величины касательных нара, соответствующие данным скоростям вращения ротора и измеряемые через

50 12 с после вращения ротора на каждой скорости (т.е. в установившемся режиме течения жидкости), считываются с потенциометра 7 и подаются в блок управления. В блоке управления произgg водится расчет предельного динамического напряжения сдвига Т,, и пластической вязкости 2nti

В режиме Ньютоновская жидкость, когда исследуются ньютоновские жид

136

кости, в заданный момент времени производится включение привода системы очистки ротора в описанной последовательности. По истечении 10 с, когда будет полностью очищена от исследованной жидкости поверхность ротора 10, привод ротора выключается, ракель 12 отводится поворотом на 90°, а-лопасть 13 подает новую- порцию жидкости к очищенному ротору. Через 10 с вновь включается привод

ротора, но лишь на одной скорости СО 14 с. Значение получающегося на поверхности ротора касательного напряжё ния подается в блок управления, в котором производится расчет вязкости. Формула

изобретения

Устройство для исследования логических характеристик материалов.

5

91

0

5

0

8 -4

содержащее ротор, измерительную систему, систему очистки ротора в ви- . де ракеля с приводом в виде пневмо- цилиндра с зубчатой шток-рейкой и систему перемешивания и подачи материала в виде лопасти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений при исследовании высоковязких многокомпонентных грубодисперсных неньютоновских жидкостей, ракель закреплен совместно с лопастью на параллельном оси ротора валу таким об- разон, что его боковая сторона составляет вместе с вогнутой стороной лопасти сплошную поверхность, угол охвата которой равен 185-195, причем радиус кривизны поверхности лопасти и расстояние между осями вала и ротора составляет 2,4-2,6 диаметра ротора.

Изобретение относится к устрой- ствам для измерения реологическ1-1х характеристик ньютоновских и неньютоновских сред в потоке. Цель изоб-. ретения - повышение точности и надежности измерений. Монтаж ракеля 12 совместно с лопастью 13 на валу 14 параллельно оси ротора 10 с образованием угла охвата в 185-195 исключает попадание в зону разрушения частиц с уже исследованной жидкостью, а радиус кривизны лопасти 13 и расстояние между осями вала 14 и ротора 10. составляет 2,4-2,6 диаметра ротора 10. 1 ил. о $