Устройство для определения предельного напряжения сдвига вязкопластичных смесей Советский патент 1991 года по МПК G01N11/10 

Изобретение относится к технике измерения физических величин и может быть использовано при определении реологических характеристик вязкопластичных сред, например литых твердеющих закладочных смесей, в том числе с крупным заполнителем.

Цель изобретения - повышение достоверности получаемой информации и сокращение времени определения.

На чертеже схематически представлено устройство для определения предельного напряжения сдвига вязкопластичных смесей.

Устройство для определения предельного напряжения сдвига вязкопластичных смесей содержит цилиндр 1, установленный горизонтально, с приваренным к нему фланцем 2, шайбы 3 и 4, соединенные стержнем 5 таким образом, что расстояние между ними постоянно, а стержень имеет возможность вращения относительно шайб на подшипниках 6. Для присоединения вращающего механизма стержень имеет хвостовик 7, выступающий с внешней стороны шайбы 4. Стержень оснащен рамкой 8, не касающейся внутренних стенок трубы. Шайбы имеют резиновые уплотнения 9. Шайба 4 выполнена съемной и фиксируется на

ю

Јь

стержне гайкой 10. К фланцу 2 присоединена крышка 11, на которой смонтирован корпус приводного цилиндра 12 с рабочим поршнем 13. В корпусе выполнены отверстия 14. сообщающие его внутреннюю полость с атмосферой, которые могут быть заглушены снаружи резьбовыми пробками 15. Поршень имеет канал 16, выходное отверстие которого сообщается с кольцевой канавкой 17. Поршень имеет резиновое уплотнение 18. Усилие от рабочего поршня к шайбе 3 передается штоком 19. Для подвода сжатого воздуха (напорной жидкости) имеется штуцер 20. Штуцер 21 необходим для подключения прибора, регистрирующего давление в рабочем цилиндре (сдвигающее усилие). Стопорное кольцо 22 необходимо для фиксации исходного положения поршня 13.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении поршень 13 отодвинут до упора в кольцо 22, а шайба 3 - до упора в шток 19 без зазора. Устройство устанавливают в вертикальное положение приводным цилиндром вниз, отвинчивают гайку 10 и извлекают шайбу 4 с уплотнителем 9. Пробу исследуемой смеси определенного объема, равного объему полости между шайбами 3 и 4 помещают в трубу и устанавливают шайбу 4 на стержень 5, закрепляя его гайкой. Устройство устанавливают в горизонтальное положение. В исходном положении первое из отверстий 14 перекрыто поршнем 13, а остальные заглушены резьбовыми пробками 15. Устройство готово к работе.

По штуцеру 20 в полость рабочего цилиндра подают сжатый воздух (напорную жидкость), давление которого фиксируется измерительным прибором, подключаемым к штуцеру 21. В момент достижения давления воздуха (жидкости) в цилиндре, достаточного для преодоления сил сопротивления исследуемой смеси и подвижных частей устройства, поршень 13 сдвигается и занимает положение, при котором канавка 17 совпадает с первым из отверстий 14. При этом сжатый воздух (жидкость) выходит из отверстия в атмосферу (в сборный коллектор) и дальнейшее движение порции смеси в трубе прекращается. Наибольшее давление воздуха (жидкости) в приводном цилиндре, необходимое для начала движения порции смеси, фиксируется измерительным прибором. Для определения среднего значения давления опыт повторяют, Для этого устройство не возвращают в исходное положение, а переносят резьбовую пробку из второго отверстия 14 в первое.

Исследование смесей, обладающих

тиксотропными свойствами, предельное напряжение сдвига которых зависит от степени разрушения коагуляционной структуры, осуществляют в следующей последовательности. Устройство приводят в исходное положение аналогично описанному. К хвостовику 7 присоединяют вращающий механизм (например, электродвигатель посредством гибкого вала) и

вращением стержня 5 определенное время с помощью рамки 8 разрушают структурные образования в смеси. После остановки вращающего механизма выполняют серию опытов в последовательности, аналогичной

описанной, определяя изменение предельного напряжения сдвига смеси со временем.

Формула изобретения

1. Устройство для определения предельного напряжения сдвига вязкопластич- ных смесей, включающее цилиндр, в полости которого установлены две подвижные шайбы, связанные между собой стержнем, и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности получаемой информации и сокращения времени определения, привод выполнен в виде поршня, расположенного внутри цилиндрического корпуса, причем поршень имеет радиальную канавку вокруг его цилиндрической части и внутренний канал, связывающий радиальную канавку с внутренним объемом цилиндрического корпуса, пор0 шень связан с подвижными шайбами посредством штока, а цилиндрический корпус имеет отверстия с пробками, расположенный вдоль длины корпуса, причем внутренняя часть цилиндрического корпуса связана с

5 атмосферой через канал и канавку в поршне и отверстия в стенке корпуса с возможностью перекрытия отверстий внутренней стороны корпуса поршнем, а с наружной стороны корпуса - пробками.

0 2,Устройство поп. 1,от л ича ющее- с я тем, что при испытаниях тиксотропных смесей на стержне между подвижными шайбами установлена рамка, выполненная с возможностью вращения совместно со

5 стержнем относительно продольной оси цилиндра.

EN

Изобретение относится к области измерения физических величин и может быть использовано при определении реологических характеристик вязкопластичных сред, например литых твердеющих закладочных смесей в том числе с крупным заполнителем. Целью изобретения является повышение достоверности получаемой информации при выполнении измерений и сокращение времени испытаний. В устройстве привод выполнен в виде поршня, установленного в цилиндрическом корпусе и связанного шайбами, между которыми находится порция исследуемой смеси, посред- ртвом штока. При этом в стенке корпуса выполнены отверстия, связывающие его внутреннюю полость с атмосферой так, чтобы они перекрывались с внутренней стороны поршнем, а с внешней - пробками. Кроме того, для разрушения коагуляцион- ной структуры тиксотропных смесей на стержне, связывающем шайбы, установлена рамка с возможностью их совместного вращения относительно продольной оси трубы. Устройство позволяет автоматически фиксировать моменты сдвижения порции испытуемой смеси и соответствующее ему усилие. 1 з.п.ф-лы 1 ил.