РЕОГОНИОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к области изучения реологических характеристик упруго-вязких сред, например, растворов и расплавов полимеров.

Известен реогоииометр, содержаи,ий измерительные поверхности типа конус-диск и измерительнуЕО систему.

Предлагаемый реогониометр позволяет осуществлять измерения при повышенных скоростях -сдвига и давлении. Он отличается от известных тем, что вращающаяся поверхность его выполнена в виде половины тела вращения, например полудйска, а неподвижная поверхность установлена на игольчатом щарнире и связана с осевыми игольчатыми огранижителями.

Иа периферии неподвижная поверхность снабжена двумя кольцевыми выступами, связанными с измерительной системой при помощи вилок, жестко закрепленных в центрах упругих мембран узла вывода вилок.

На чертеже показаны поперечный разрез устройства (по Б-) и разрез по Л-Л.

Устройство состоит из неподвижного конуса/с пальцевыми выступами 2 я 3, которые шарнирно соединены с вилками 4 и 5, жестко закрепленными в центрах тонких упругих мембран 6 и 7. Конус / установлен на игольчатом шарнире 5, на одной линии с которым расположены два осевых игольчатых ограничителя 9 и 10, установленные на резьбе в корпусе //. Корпус // представляет собой фланец, который смонтирован ео фланцевом отверстии сосуда 12. Подвижный полудиск 13 установлен во втулке 14 с сальниковым уплотнением 15. Упругая мембрана 7 крепится к корпусу 16 вилки 5 перед ее прямоугольнымколеном.

Работа реогониометра заключается в следующем.

При вращении полудиска 13 с постоянной угловой скоростью в материале, находящемся в рабочем зазоре между полудиском и копусом /, возникают нормальные и тангенциальные нап-ряжения, которые воспринимаются конусом. Крутящий момент, вызванный тангенциальными напряжениями, с помощью пальцевого выступа 2 передается на вилку 4. Тензометрическое устройство воспринимаег и измеряет усилие Т на вилке 4, которая имеет возможность малого углового перемещения за счет деформации упругой мембраны 6. Суммарное нормальное давление на конус 1, вызванное нормальными напряжениями в рабочем зазоре, оказывается приложенным не в постоянной точке, а соверщает вращательное движение вместе с диском 13 по окружности, находящейся на некотором радиусе от центра. Это происходит вследствие несимметричности подвижной измерительной поверхности (полудиска): щентр нормального давления смещается в точку, лежащую на некотором расстоянни от оси конуса, а нескольку конус может совершать колебательные движення относительно осн, нроходящей через острия игольчатых ограничителей 9 и 10 и игольчатого шарнира 8, то при вращении полудиска 13 перемещение центра нормального давления на .разные расстояния от оси качания неподвижного конуса 1 вызывает синусоидальную нагрузку +Р, воспринимаемую вилкой 5, практически неподвижной из-за высокой жесткости измерительной системы. Нагрузка +Р будет регистрироваться тензометрическим устройством вне сосуда 12. Прогиб мембран 6 и 7 при изменении давления в сосуде имеет незначительную величину по сравнению с расстоянием от выступа 3 до мембраны 7 и поэтому не будет сказываться на точности измерений.

Тангенциальные напряжения в исследованной -среде воспринимаются неподвижным конусом / в виде крутящего момента ностоянной величины и знака и передаются через пальдевый 1выступ 2 и вилку 4 на измерительную систему, высокая жесткость -которой Препятствует повороту конуса относнтельно его оси.

Предмет изобретения

1.Реогониометр, содержащий измерительные поверхности типа конус-диск, одна из которых выполнена неподвижной, а другая - вращающейся, причем неподвижная поверхность соединена с измерительной системой, отличающийся тем, что, с целью измерения упруго-вязких характеристик нри повышенных давлении и скоростях сдвига, вращающаяся поверхность выполнена в виде половины тела вращения, например, полудиска, а неподвижная поверхность, связанная с осевыми игольчатыми ограничителями, установлена на игольчатом шарнире, расположенном по одной линии с игольчатыми ограничителями, и снабжена на нериферии двумя пальцевыми выступами, связанными с измерительной системой при помощи вилок, жестко закрепленных в центрах упругих мембран узла вывода вилок.

2.Реогониометр по п. 1, отличающийся тем, что узел вывода вилок из зоны измерений выполнен в виде одного фланца, причем вилка,

воспринимающая нормальные напряжения, снабжена прямоугольным коленом, установленным в месте крепления вилки в центре упругой мембраны.

Щ

.,

/б

12