ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИ РАСПУШКЕ ВОЛОКНИСТОГО Л\АТЕРИАЛА Советский патент 1971 года по МПК G01N29/22 C04B20/08 

Описываемое изобретение относится к прибору для определения структурных изменений ири распушке волокн-истого материала, например асбеста, в пульсирующей щели.

Распущка асбеста в пульсирующей щели известна, но установление опитимального режима при этом затруднена из-за того, что основные закономерности распущки материала в пульсирующей щели в настояндее время неизвестны.

Предлагаемый прибор позволяет определить структурные изменения при распушке волокнистого материала.

Достигается это тем, что прибор выполнен с основанием, к которому крепится стержневой магиитострикционный преобразователь со смонтированным на ием предметным столнком, над которым расположена плоская пластина, закрепленная на самобалансирующейся плавающей смонтированяой с возможностью возврат но-постунательного движения ио вертикали и по горизонтали каретке с присоединенпым к ней якорем электромагнита, сердечник которого выполнен со сменным грузом.

На чертеже показан описываемый прибор.

Он включает основание / в форме круглой плоской илиты, к которой крепится стержневой магнитострикциоиный преобразователь 2, например тииа ПхМС-7. Стержень S преобразователя расположен в конусно.м стакане 4 с некоторым зазором. Оси стержня н стакана совпадают. С наружной стороны стакана 5 установлены два четырехзвенника. Верхняя ось 6 каждого четырехзвенника закреплена на стакане жестко. К нижней оси 7 каждого четырехзвенника подвещен якорь 8 электромагнита Я закрепленного жестко на кольцевой пластине 10, на которую устанавливают сменные грузы //. Середина оси 12 четырехзвенника является общей для обоих четырехзвенников. На осях /2 крепится плавающая каретка /3.

Около обоих КОНЦОГ5 карегки установлены на основании / стойки 14, в которых имеются упоры /5 для ограннчеиня перемещения каретки 13 в горизонтальном направлении. В верхней части стоек установлены электромагниты 16; якорем электромагнита 16 служит конневой выступ 17 каретю /Л. В верхней части стержня 3 преобразователя 2 имеется предметный столик 18 в форме плоской круглой пластины с полированной поверхностью. В центральной части каретки 13 приклеена круглая стеклянная пластина 19. Па

основании может быть установлен корнус 20, имеющий в верхней центральной части отверстие, закрытое стеклянной нластинкой 21, а сбоку - штуцер 22 для откачки или нагнетания воздуха или иното газа.

Агрегат 23 волокнистого материала, являющийся объектом исследования, помен ается между предметным столиком 18 и пластиной 19. Для регистрации перемещения каретки 13 в вертикальном и горизонтальиом нанравлепиях служат тензометрические датчики 24 и 25.

Из описания видно, что каретка 13, четырехзвенники 5, оси 7 и 12, якорь 8 участвуют в колебательном движении с низкой звуковой частотой. Чем меньше масса этих деталей, тем выше частота может быть достигнута нри прочих равных условиях. Поэтому каретка п звепья четырехзвеппиков изготовляются из легкого прочного .материала, иапример дюралюминия. Звенья четырехзве нников соединяются друг с другом при помощи миниатюрных шариковых подшипников, имеющих незначительный люфт.

Прибор устанавливают так, чтобы иоверхпости нредметного столика и стеклянной пластины были параллельны .между собой. Полость между стержпем 3 преобразователя 2 и стакапом 5 заполняют жидкой средой. Для устаповки объекта исследовапия на предметный столик каретки иемного приподнимают, устанавливают объект исследования (нанри.мер, иголки крюда) и аккуратно опускают каретку на объект исследования так, чтобы он не подвергался нли почти Ее подвергался деформации (это достигается подбором величи 1Ы смеииых грузов //). Уиоры /5 устанавливают так, чтобы люльки каретки в горизонтальпо.м наиравлении были паименьщими.

Магнитострикционный преобразователь 2 подключают к ультразвуковому генератору, а электромагннт 9 - к звуковому генератору неиосрсдственно нли через усилитель мои.1ности.

Тензодатчпки 24 н 25 подключают к тензо.метричес ому усилителю, с которого сигиал подается иа шлейфовый осциллограф. Г1а этот осциллограф подаются также сигналы от электромагпитов 9 и 16, метки интервалов времени. Электромагниты 16 служат для иолучення колебаний каретки 13 в горизонтальном 1аправлении, причем схема их соединения такова, что иолпериода работает электромагнит с одиого копца каретки 13, иол иериода - с другого.

Если иеобходимо определить структуриыс из.меиения волокнистого материала при избыточиом давлеиии, что важно для выявления роли кавитации, то па осиование следует установить кориус 20 (для изоляции прибора от впсчппей газовой среды). Величину избыточного давления из.мсряют манометром или вакуумметром.

Измерение интенсивности звука в рабочей щели (щель между иоверхностями предметного столика 18 и пластины 19) производится методом двух последовательно включенных миниатюрных термопар, одна из которых сенсибилизироваиа к звуковой энергии, другая - не сенсибилизнрована. Выводы от термопар подсоединяют к шлейфовому осциллографу. Все используемые в нрпборе датчики

тарируются.

При ироведении эксперимента в зависимости от иоставлеппой цели включаются требуемые источиики колебательиого движеиия. Возможно комбинированное воздействие на

объект исследования следующих факторов:

а)ультразвуковых колебаний в вертикальном направлении (амллнтуда колебаний регулируется, частота не регулируется);

б)звуковых колебаний в вертикальном и горизоптальном направлениях (регулируется

амилитуда колебаний и частота);

в)статической нагрузки (регулируется величина нагрузки);

г)внешнего давлеиия (регулируется избыточное давление).

роме того, в жидкую среду, в которой производится обра ботка волокнистого .материала, можно вводить добавки новерхностно-активных .

Прибор позволяет работать с клинообразной щелью (с небольшим уклоном), для этого весь прибор нужно пе.мпого iaклонить в соответствующую сторону и установить в определенное положение упоры 15.

Тензометрический датчик 24 вертикального неремещеиия показывает характер изменения зазора рабочей щели в зависимости от времени. Скорость изменения величины этого зазора дает воз.можиость судить о толщине

волокон в каждый данный момент, о скорости и динамике распушки волокнистого материала в зависимости от различных факторов.

Результаты, получеииые при помощи осциллографа, могут быть доиолпены кипосъемками процесса воздействия иа волокнистый материал.

Предмет изобретения

1. Прибор для онределения структурных изменений при расиушке волокнистого материала, например асбеста, в пульсирующей п(ели, отличающийся тем, что, с целью установления опти.мального режима распушки, он

Быполпеи с оспованием, к которому крепится стсржпевой магнитострнкциониый нреобразователь со смонтпрованным па нем предметным столиком, над которым расположе а плоская пластина, закрепленная на самобалансирующейся плавающей смонтированной с возможностью возвратно-поступательного движе ;ня по вертикали и по горизонтали каретке с присоединенным к ней якорем электромагнита, сердечник которого вынолнен со смен2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что на его основании установлены ограничивающие движение каретки но горизонтали уноры.

3. Прибор но пи. 1 и 2, отличающийся тем, что он заключен в герметичный корнус.

73 б 27 75

20 12 17

23 /9 3

ILU.-,