Устройство для определения электризуемости волокнистой массы Советский патент 1991 года по МПК H05F3/00 

Изобретение относится к технике измерения электризуемости волокнистых масс при контакте с полимерными материалами и может быть использовано при разработке и последовании материалов в хлопкоочистительной, текстильной, химической и машиностроительной промышленности.

Целью изобретения является повышение точности сравнительной оценки

электризуемости волокнистой массы при фрикционном взаимодействии с различными твердыми материалами путем фиксирования и равномерного распределения волокнистой массы по всей площади контакта.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения электризуемости волокнистой массы, содержащем вращающийся диск с испытуемым материалом, нагрузочную, и i измерительную систему с электродом, нагрузочная система выполнена в виде упругого кольца с тензометрически- ми датчиками, закрепленного между двумя гильзами, верхняя из которых насажена на прижимной винт со шкалой нагрузки, нижняя - на текстолитовый поршень цилиндрического короба, а электрод измерительной системы выполнен в виде пластинки с припаян-i ными игольчатыми стержнями, закрепленными на нижней части текстолитового поршня.

Использование игольчатых измерительных электродов, изготовленных из латуни или бронзы, позволяет фиксировать волокнистую массу в цилиндрическом коробе за счет внедрения в ее , объем по всей площади фрикционного контакта, ограниченной цилиндрическим коробом, и измерять электростатический заряд в объеме волокнистой массы.

Использование металлического кольца из специальной упругой стали с наклеенными тензометрическими датчиками позволяет повысить точность измерения задаваемой нагрузки на поршень с игольчатыми электродами и контролировать изменение нагрузки при вращении металлического диска.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство.

Устройство содержит вращающийся от электродвигателя металлический , .диск 1, на котором закреплен и изолирован фторопластовыми прокладками 2 второй металлический диск 3 с нанесенным на его поверхность полимерным материалом 4. Цилиндрический короб 5 с волокнистой массой 6 закреплен с помощью винтов 7 в кронштейне 8. Текстолитовый поршень 9 с прикрепленными к его нижней части измерительными игольчатыми стержнями-электродами 10 помещен в цилиндрический короб 5. Измерительные игольчатые электроды 10 подключены с помощью медного провода с фторопластовой изоляцией 11 к усилителю 12, электрометру 13 и самопишущему прибору 14.На верхнюю часть текстолитового поршня 9 насажена металлическая гильза 15, изолированная от . текстолитового поршня 9 фторопластовой прокладкой 16. Верхняя часть металлической гильчы 15 жестко соединена с упругим металлическим кольцом

0

5

0

5

0

5

0

5

O

5

17 и удерживается от перекосов в пазу кронштейна 18. На упругое металлическое кольцо 17 наклеены тензомет- рические датчики, которые в свою очередь подключены к тензометрическо- му усилителю 19 и от него к самопишущему прибору 14. Верхняя часть упругого металлического кольца 17 жестко соединена со второй металлической гильзой 20, установленной в пазу кронштейна 21. Металлическая гильза 20 свободно насажена на прижимной винт 22 и связана с ним посредством металлического шарика 23, который позволяет свободно вращаться прижимному винту 22 внутри гильзы 20. Прижимной винт 22 соединен с кронштейном 21 резьбовым соединением. На кронштейне 21 закреплена оттарирован- ная шкала 24 нагрузок. Все кронштейны 8, 18 и 21 жестко соединены со стойкой 25, которая установлена на корпусе устройства.

Устройство работает следующим образом.

На вращающийся металлический диск 1 устанавливается через фторопластовые прокладки 2 второй металлический диск 3 с полимерным материалом 4. Над рабочей частью полимерного материала устанавливается цилиндрический короб 5, в который закладывается оп-г ределенное количество сыпучей волокнистой массы 6 и сверху устанавливается текстолитовый поршень 9 с игольчатыми электродами 10. После этого устанавливается нагрузка на тестоли- товый поршерь по оттарированной шкале 24 с помощью винта 22 и упругого кольца 17. Цилиндрический короб 5 неподвижно закрепляется в кронштейне 8 с помощью винтов 7 через фторопластовые прокладки 2.

При вращении диска 1 вследствие прижима текстолитовым поршнем 9 волокнистой массы к поверхности полимерного материала 4 происходит ее фрикционное взаимодействие с полимерным материалом. При этом измерительные игольчатые электроды 10, внедряясь в объем волокнистой массы 6, фиксируют ее в контактной зоне фрикционного взаимодействия, ограниченной цилиндрическим коробом 5. Одновременно образующиеся в контактной зоне электростатические заряды индуктируются на измерительных иголь5

чатых электродах 10, усиливаются усилителем 12 и измеряются электрометром 13 с одновременной записью показаний

16

на самопишущем приборе 14. Изменение 5 нагрузки в процессе фрикционного взаимодействия волокнистой массы с полимерным материалом 4 измеряется тензометрическим усилителем 19 и записывается на самопишущем приборе 14. ю

Нагрузку на волокнистую массу и через нее на полимерный материал можно изменять от 0,001 до 0,1 МПа, а линейную скорость диска от 0 до 12 м.с.1 . Высота цилиндрического короба 70 мм, а внутренний диаметр 50 мм. Такие размеры цилиндрического короба 5 обеспечивают минимальную площадь соприкосновения волокнистой массы с поверхностью полимерного материала 4 и максимальное значение образующихся электростатических зарядов . Диаметр металлического диска с полимерным материалом составляет 200- 400 мм. Длина измерительных игольча- 25 тых электродов составляет 20-25 мм и расстояние между ними 5-10 мм.

Предложенное устройство позволяет измерять электростатические заряды 30 волокнистой массы при ее фрикционном взаимодействии j: другими материалами в условиях, имитирующих-, реальные условия эксплуатации магаин и механиз15

20

м

5 . ю

1631757ь

ность волокнистых материалов от электростатических зарядов и эффективность применения антистатических полимерных материалов.

Формула изобретения

Устройство для определения элект- ризуемости волокнистой массы, содержащее диск с держателем для испытуемого материала, нагрузочную систему, измерительную систему с электродами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности сравнительной оценки электризуемости волокнистой массы при фрикционном взаимодействии с различными твердыми материалами путем фиксирования и равномерного распределения волокнистой массы по всей площади контакта, а также путем повышения точности задаваемой нагрузки при вращении диска, нагрузочная система выполнена в виде упругого металлического кольца с тен- з©метрическими датчиками, закрепленного между двумя гильзами, верхняя из которых закреплена на прижимном винте со шкалой нагрузки, нижняя - на твердом диэлектрическом порояте цилиндрического короба, а электрод измерительной системы выполнен в виде пластинки с жестко закрепленными игольчатыми стержнями, прикрепленной

Изобретение относится к технике измерения электризуемости волокнистых масс при контакте с полимерными материалами. Цель изобретения - повышение точности сравнительной оценки элект ризуемости волокнистой массы при фрикционном взаимодействии с различными твердыми материалами путем фиксирования и равномерного распределе-- ния волокнистой массы по всей площади контакта. Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем вращающийся диск с испытуемым материалом, нагрузочную систему и измерительную систему с электродом, нагрузочная система выполнена в виде упругого кольца с теплометрическими датчиками, закрепленного между двумя гильзами, верхняя из которых насажена на прижимной винт со шкалой нагрузки, нижняя - на текстолитовый поршень цилиндрического короба, а электрод измерительной системы выполнен в виде пластинки с припаянными игольчатыми стержнями, закрепленными на нижней части поршня. Изобретение позволяет измерять электростатические- заряды волокнистой массы при ее фрикционном взаимодействии с -другими материалами в условиях, имитирующих реальные условия эксплуатации машин и механизмов. 1 ил. а S (Л о оо i сп KsJ

нов. Использование предложенного уст- 5 к нижней части диэлектрического ройства позволяет оценить пожароопас- поршня.