УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ Советский патент 1973 года по МПК G01N11/14 

1

Изобретение относится к области исследования реологических характеристик вязкопластичных жидкостей, например буровых растворов, с использованием ротационного вискозиметра.

Известен ротационный вискозиметр, состоящий из наружного вращающегося цилиндра, укрепленного на полом валу, через который проходит измерительная ось, на нижнем конце которой иодвещен внутренний неподвижный цнлиндр, а в верхней част укреплены комиенсируюн1,ая пруж1Н1а н щкала. Привод наружного цилиндра осуществляют от двухскоростного электродвигателя через редуктор с черъячЕыыи косозубыми щестернями. Однако известное устройство не обеспечивает повышения точност измеренияПредлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений за счет того, чго л нем используются изолированные игольчатые опоры измерительного цилиндра и реверсивное вращение двигателя для прямой передачи с номощью обгонных муфт.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из измерительной оси / с двумя противоположно направленными коленами 2 с опорами, иа которой укреплен внутренний рифленый цилиндр 3. В верхней части измерительной оси / закреилена щкала

9

4 и компенс фующ;ш пружина 5, иижний конец которой жестко закреплен на измерительной оси ), а верхний конец также жестко закреплен на корпусе. В средней части измерительной пружины укреплен диск 6, стопорение которого с помощью защелки 7 позволяет регулировать жесткость компенсирующей пружины.

В верхнем колене оси закреплена игла 8,

опирающая на иодщипниковый камеиь 9, укреиленный в стойке втулки 10, а в нижнем, колене - иодщипниковый камень, который опирается на иглу, укрепленную на стойке втулки. Наружный цилтнадр // покоится на

подщипниках 12 и приводится во вращение от двигателей 13 и 14 через щестерни 15-20. блок-щестерню 21 и муфту 22, 23 и 24 обгона.

Устройство работает следующим образом.

Пробоотборник 25 запо.лняют л ;идкостью. реологические свойства которой должны быть измерены. Для измерения пластической вязкости и динамического напряжения сдвига две скорости наружного цилиндра // получаются за счет: электрического переключения двухскоростного синхронного электродвигателя 13, а две--за счет реверсирования двигателя и применения обгонных муфт 23 и 24. При вращении вала электродвигателя 13

по часовой стрелке вращение наружному цилиндру }} передается через блок-шестерню 21, шестерни 20, 19, 16, 15 и муфту 23 обгона; муфта 24 обгона в это время не работает. При реверсе двигателя 13 враи,енпе наружному цилиндру нередается черз блок-шестерню 21, шестернн 18, 16, 15 и муфту 24 обгона; муфта 23 в это время проскальзывает. Так как передаточные отношения шестерен 19, 18, 16, 15 и блок-шестерни 21 подобраны в необходимых пределах, то наружный цилиндр 11 может получать четыре фиксированные скорости вращения, причем он всегда враш.ается в одну н ту же сторону независимо от направления врашения реверсивного двигателя 13. При вращении наружного цилиндра 11 вязкостное сопротивление жидкости передается па внутренпий цилиндр 3, который будет поворачиваться до тех пор, пока установится равновесие между компенсирующим крутящим моментом, создаваемым компенсирующей пружиной 5. Углы поворота измерительной оси / в градусах считываются по шкале 4; по ним рассчитывают вязкость и динамическое напряжение сдвигаПри измерении статического напряжения сдвига наружный цилиндр 11 приводится во вращение от электродвигателя 14 через щестерни 17, 15, 16 и муфту 22 обгоиа. Если значения равновесных моментов определены для четырех скоростей вращения в ламинарной области, то можно провести прямолинейный участок кривой консистенпии и экстраполировать его до оси моментов. Наклон прямой и отрезок, отсекаемый на оси моментов, умноженные на соответствующие константы прибора, дают соответственно значения пластической вязкости и предельного динамического нанряжения сдвига.

Предмет изобретен и я

1.Устройство для определения структурномеханических свойств буровых растворов, состоящее из двух коаксиальных цилиндров, измерительной оси, компенсирующей пружины, втулки, электропривода, корпуса и пробоотборника, отличающееся тем, что, с целью повышеиия точиости измерений, измерительный

цилиндр установлен на оси с двумя противоположно направленными коленами, на нижнем из которых устаиовлен подшипниковый камеиь, опертый на иглу, укрепленную в нижнем конце стойки, присоединенной к корпусу,

на верхнем колене оси закреплена игла, входящая в подшипниковый камень, укрепленный в верхнем конце стойки а наружный цилиндр через шестерню, укрепленную в. подшипниках и входящую в зацепление с другой

шестерней, на оси которой посажены муфты обгона с шестернями, входящими в зацепление с блок-шестерней, соединен с валом реверсивного двигателя.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один конец компенсирующей пружины

жестко закреплен с помощью колец на измерительной оси, второй конец прикреплен к корпусу, а в средней части пружины расположен диск, сиабженный защелкой.