Прибор для реологических исследований формовочной смеси Советский патент 1990 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к исследованию реологических свойств сырых песчаных формовочных смесей, и может быть использовано также для исследования уплотнения сыпучих зернистых материалов, например грунтов, порошков и др., импульсными нагрузками.

Цель изобретения - обеспечение возможности исследования свойств формовочной смеси при различных режимах гаэоимпульсного уплотнения

На фиг о 1 представлен предлагаемый прибор, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, горизонтальный разрез.

Прибор состоит из испытательной камеры 1, перфорированных перегородок 2-5, крышки 6, газоимпульсных головок 7-10, труб 11-14 для подачи газа, вентиляторов 15-18, источников 19-22 зажигания, датчиков 23, 24 и 25„

Устройство работает следующим образом.

Испытательную камеру заполняют исследуемой смесью. Перфорированные перегородки 2-5 не дают рассыпаться испытываемому образцу. Камера 1 закрывается крышкой 6„ В газоимпульсные головки 7-10 по трубам 11-14 одновременно подается порция газа на основе

3

J

СП

N3

углеводородов (метан, пропан, природные газ и т„д.}, необходимая для успешного зажигания газовоздушной смеси Посредством вентиляторов 15-18 атмосферный воздух, находящийся в газоимпульсных головках, и поданный в них газ перемешиваются до получения однородной газовоздушной сиеси сте- хиометрического состава Полученная газовоздушная смесь зажигается источниками 19-22, включенными одновременно о Энергия, выделяющаяся при сгорании газовоэдушной смеси, передается на соприкасающиеся с перегородка- ми 2-5 йоверхности образца через отверстия в перегородкахо Под действием возникающих нагрузок образец уплотняется в двух взаимоперпендикулярных направленияхо Датчик 23 перемещается вместе со слоем уплотняющейся формовочной смеси в горизонтальной плоскости в направлении оси абсцисс и фиксирует изменение давления и перемещение в слое формовочной смеси в указан ном направлении. Датчик 24 движется в горизонтальной плоскости в направг лении оси ординат и фиксирует изме- нения движения и перемещение в исследуемом слое формовочной смеси. Дат- чик 25 не перемещается при уплотнении образца, так как находится в его геометрическом центре, т,е в точке симметрии прилагаемых к образцу нагрузок. Датчик 25 фиксирует изменение давления в исследуемом слое формовочной смеси в направлении оси аппликат Сигналы с датчиков 23-25, например, тензорезисторного типа записываются через систему усиления на осциллограф и после соответствующей математической обработки получают реологические зависимости между возникающими в испытываемом образце напряжениями и происходящими в нем при этом деформациями по трем ортогональным направлениям.

, Q 5 0 5 о 45

5

Так как датчики 23-25 расположены на наиболее удаленном расстоянии от поверхности внешнего трения формовочной смеси и на осях симметрии приложения нагрузки, т„е0 в зоне измерения касательные напряжения отсутствуют, то измеряемые напряжения являются главными Можно не моделировать различные напряженные состояния исследуемого образца изменением количества наборных секций 26. так как можно изменять мощность газоимпульсной головки, уменьшая или увеличивая ее объем.

Расположение датчиков на главных .осях действия уплотняющей нагрузки обеспечивает возможность исследования формовочной смеси в условиях плоской деформации Посредством изменения объема газоимпульсных головок можно исследовать напряженные состояния исследуемого образца при различных скоростях его импульсного нагру- жения, что в значительной степени влияет на характер сыпучих зернистых материалов, в частности сырых песчаных формовочных смесей при уплотнении 0

Формула изобретения

Прибор для реологических исследований формовочной смеси, содержащий испытательную камеру, механизмы уплотнения смеси, установленные вокруг испытательной камеры, датчики напряжений и перемещений формовочной смеси, расположенные в испытательной камере, отличающийся тем, что, с целью обеспечения исследования свойств формовочной смеси при различных режимах газоимпульсного уплотнения, испытательная камера выполнена крестообразной формы, на торцах которой закреплены механизмы уплотнения смеси в виде газоимпульсных головок, корпуса которых состоят из наборных секций.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к исследованиям реологических свойств сырых песчаных формовочных смесей при уплотнении газовзрывным способом, и может быть использовано для исследования уплотнения сыпучих зернистых материалов, например грунтов, порошков и др. импульсными нагрузками. Целью изобретения является обеспечение исследования реологических свойств формовочной смеси при различных режимах газоимпульсного уплотнения. В испытательную камеру 1 засыпается исследуемая формовочная смесь. В газоимпульсные головки 7 - 10 подается порция газа, необходимая для успешного зажигания в них газовоздушной смеси. Горючая смесь зажигается от источников 19 - 22 зажигания. Энергия, выделившаяся при сгорании газовоздушной смеси, уплотняет формовочную смесь. Датчики фиксируют деформации и напряжения в формовочной смеси на направлениях главных осей приложения нагрузки. Применение прибора позволяет оценить составляющие главных напряжений и деформаций в испытуемом образце при газоимпульсном уплотнении и смоделировать различные напряженные состояния плоской деформации. 2 ил.

фиг.1

фиг.2