Устройство для определения статического напряжения сдвига Советский патент 1980 года по МПК G01N11/14 

- . 1 ,

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для определения статического напряжения сдвига грубодисперсных, расслаивающихся смесей с 5 включением различных фракций, например строительных, закладочных бетонов и др. Для расчета параметров транспортирования подобных смесей необходимо знать их реологические свойства,«О в частности статическое напряжение сдвига, определяющее потери напора.

Для определения напряжений сдвига (статического и предельного) применяются приборы,в которых величину сДви-15 га вь числяют по силе выдергивания рабочего органа, например сетки, из исследуемой среды Щ .

В зависимости от фракции крупного заполнителя смеси подбирается размер 20 ячеек сетки. Недостатком этого прибора является невысокая точность измерений, поскольку частицы смеси, попадая в ячейки сетки, зависают в них, искажая результаты экспериментов. 25

Применяются также вискозиметры, с коаксиальными цилиндрами, например, технический вискозиметр А.Е.Десова L2J Этим прибором статическое напряжение сдвига с требуемой точностью измеритьЗО

нельзя, так как в процессе измерения происходит расслоение смеси за счет вибраций.

Таким образом, известными приборами определение статического напряжения сдвига расслаивающихся смесей с крупными частицами твердого заполнителя осуществить невозможно, так как эти приборы рассчитаны на работу с дисперсными мелкофракционными гидросмесями.

Наиболее близким к предложенному по технической сугоности и достигаемому эффекту можно считать ротационный вискозиметр с коаксиальными цилиндрами, . установленными с относительно большим зазором между ними. К подобным приборам относится серийно выпускаемый отечественной промышленностью прибор СНС-2, предназначенный для измерения статического напряжения сдвига глинистых растворов з} . Прибор состоит из емкости, пассивного чувствительного элемента и привода.

Однако этот прибор не гюжет быть использован для определения статического напряжения сдвига грубодисперсных крупнозернистых систем, так как крупная фракция остается между стенками цилиндров, не заходит в насечки пассивного чувствительного элемента и фактически не участвует в работе по сопротивлению сдвига одного слоя смеси относительно другого.

Цель изобретения - повышение точности при измерении статического напряжения сдвига грубодисперсньк расслаивающихся смесей с включением разг личных фракций.

Указанная цель достигается тем, что пассивный чувствительный элемент выполнен в виде лопастей с возможностью изменения внутреннего угла между ними. При этом расстояние между лопастями по хорде должно быть не менее удвоенного размера наиболее крупных частиц исследуемой смеси.

На чертеже показано устройство для определения статического напряжения сдвига.

Оно состоит из емкости 1, пассивного чувствительного элемента 2, привода 3. Емкость герметично закрывается с торцов крышками 4. Пассивный чувствительный элемент 2 посредством оси 5 соединен с уравновешивающим противовесом 6..

Исследуемая смесь помещается в емкость 1, герметично закрывающуюся с торцов крышками 4. При этом пассивный чувствительный элемент 2, расположенный внутри емкости, уравновешен противовесом 6 и занимает постоянное положение. Посредством привода 3 емкость 1 начинает вращаться вокруг оси 5, увлекая за собой пассивный чувствительный элемент 2. В момент когда произойдет сдвиг, противовес 6 отклоняется на максимальный угол, замерив который, по тарировочной таблице определяют величину статического напряжения сдвига.

Пассивный чувствительный элемент, выполненный в виде лопастей, разде ляет исследуемую смесь на объемы, расположенные в секторах элемента, скользящие относительно слоя смеси, находящегося у стенок сосуда.

Переменный внутренний угол лопастей пассивного чувствительного элемента позволяет исследовать составы с различной крупностью заполнителя, изменение угла пропорционально размеру зерен заполнителя.

Для обеспечения точности измерений необходимо создать такие условия чтобы в объем смеси, заключенный между двумя смежными .лопастями пассиьиого чувствительного элемента, входило достаточное количество наиболее крупных частиц заполнителя.

По законам механики для этого нв обходимо не менее двух зерен. Поэтот му расстояние по хорде ме51сду лопастями должно удовлетворять условию

, а Z- 2,0 d/wOKC/

где а - расстояние по хорде между лопастями;

мак.с максимальный размер применяемого в составе смеси заполнителя.

Длина лопастей выбирается из того же условия.

Преимущественное расположение прибора - горизонтальное, этим максимально возможно устраняется расслаивание смеси.

Таким образом, предложенное устройство позволяет измерять статическое напряжение сдвига грубодисперсных расслаивающихся смесей с включе,нием различных фракций, что необходимо для расчета параметров гидротранспорта.

Формула изобретения

1.Устройство для определения статического напряжения сдвига,содержащ емкость с приводом и пассивный чувствительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при измерении статического напряжения сдвига грубодисперсных, расслаивающихся смесей с включением различных фракций, пассивный чувствительный элемент выполнен в виде лопастей с возможностью изменения внутреннего угла между ними.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между лопастями по хорде должно быть не менее удвоенного размера наиболее крупных частиц исследуемой смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР ЬР 297904, кл. G 01 N 11/10, 1969.

2.Файпольсон Л.А. К определению реологических характеристик бетонных смесей.-Сб. Исследования по бетояу и железобетону, вып. V. Изд-во АН Латвийской ССР, I960, с. 14.

3.Прибор СНС-2 Инструкция по эксплуатации В/о. Машприбор, СССР, М., (прототип).

XI-/U

/i

1 г

- - - - -т -f f - f f f