Вибровискозиметр Советский патент 1980 года по МПК G01N11/02 

Изобретение относится к приборостроению, вчастности к- приборам для определения реологических характеристик керамических масс. Известен ротационный вискозиметр, предназначенный для измерения реологических характеристик эластичных материалов под давлением 1. У такого вискозиметра возможно определение реологических характеристик только при постоянных нагрузках. Наиболее близким техническим решением к предложенному является вибровискозиметр для исследования реологических характеристик цементно-водных суспензий при вибрации: 2 . Вибровискозиметр представляет собой сосуд со отверстием, установленный на виброплощадку. Исследу емая масса вьщавливается азотом, поступакадим в вибровискозиметр под определенным давлением. Недостатком вибровискозиметЕ а явля ется то, что при определении реологических характеристик массы фиксируется только давление азота, под действ ем которого вьадавливается исследуема масса.и не учитываются инерционные силы, возникающие при вибрации систе мы, которые в определенные моменты суммируются с постоянным усилием выдавливания. В эти моменты за счет увеличения суммарного усилия выдавливания увеличивается расход исследуемой массы через капилляр вискозиметра. Для получения более точных результатов, кроме усилия выдавливания массы азотсяи необходимо учитывать и силы, возникающие при вибрации. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения, влияния вибрации на результаты из)иерений. Поставленная цель достигается .. тем, что в вибровискозиметре в качё стве привода поршня применен импульсный объемный гидропривод. В устройстве вибрирует сила, выдавливающая массу. В данном гидроприводе частота и амплитуда вибрационной нагрузки регулируется в широких пределах и при каждом измерении изменение этих параметров учитывается. В вибровискозиметре привод импульсного движения включает гидроцилиндр, являющийся частью объемного гидропривода, в котором на напорной гидролинии установлен гидроимпульсный клапан. В вибровискозиметре шток гидроцилиндра соединен с экраном, являющимся. частью электрической системи, в которую в качестве командных аппаратов входят бесконтактные путевые переключатели. На чертеже изображена схема вибровискоэиметра. Вибровискозиметр содержит корпус 1 с цилиндрической насадкой 2, поршень 3, соединенный с гидроцилиндром 4, ксторый является частью объемного гид ропривода, содержащего насосы 5 и 6 напорные гидролинии которых через фильтры 7 и 8, а также через обратный (гидроклапан 9 соединены с гидрорас-, пределителями 10, 11 и 12, которые, в свою очередь, соответственно соединены с гидроцилиндром 4 и через гидро дроссель 13 и гидродроссель 1-4 с гидроимпульсным клапаном 15 и гидромотором 16. Гидромотор 16 соединен с золотником 17 гидроимпульсного клапана15. Напорные гидролинии насосов 5 и 6 соединены с предохранительными гидроклапанами 18 и 19 и манометрами 20 и 21. Сливная гидролиния гидроцилиндра 4 соединена через напорный гидроклапан 22 с гидробаком 23 с которым соединены все сливные и вса сывающие пщролинии. Насосы 5 и 6 соединены с приводом 24. С гидроцилиндром 4 соедигены тензоманометры 25, 26 и экран 27, которые,.в свою очередь, являются частью электрической системы, состоящей из бесконтактных путевых переключателей 28 и 29, блока 30 питания, осциллографа 31 и усилителя 32. В корпусе 1 находится исследуемая масса 33. Вибровискозиметр работает следукици образом. Для определения реологических характеристик исследуемой массы 33 при вибрации включается электродвигатель 24, насосы 5 и 6 начинают через фильт ры 7,8 и обратный гидроклапан 9 нагнетать масло.Необходимое давление масла насосов 5 и б регулируется соответственно предохранительными гидроклапанами 18 и 19 по манометрам 20 и 21 . , При включении гидрораспределителя 11 масло через гидродроссель 13 и гид роимпульсный клапан 15 поступает в гидроцилиндр 4. При сливе масла из гидроцилиндра 4 оно проходит через напорный гидроклапан 22 в гидробак 23. Подпорным гидроклапансви 22 создается определенное давление подпора, в результате чего достигается повыьуен ная жесткость объемного гидропривода. После включения тидрораспределител 12 масло через гидродроссель 13 посту пает в гидромотор 16, который при этом начинает вращаться и вращает, в свою очередь, жестко соединенный с ним золотник 17 гидроимпульсного клапана 15. Золотник 17, имеющий сквозную проточку, вращаясь, периодически открывает доступ маслу в гидроцилиндр 4. Вследствие этого шток гидроцилиндра 4 получает поступательное импульсное движение, а вместе с ним и поршень 3. В результате этого на исследуемую массу 33 передается импульсная вибрационная нагрузка.Частота вибрации регулируется частотой вращения гидромотора 16с помощью гидродросселя 14, Амплитуда вибрационной нагрузки регулируется величиной объема масла, поступающего за импульс в гидроцилиндр 4 при помощи гидродросселя 13, Величина вибрационной нагрузки регулируется при помощи тензоманометров 25 и 26, сигнал от которых усиливается усилителем 32 и записывается осциллографом ЗД. Зная геометрические параметры гидроцилиндра и записанное на осциллограмму давление в обоих полостях его, по элементарным формулам определяется вибрационная нагрузка, действующая на массу 33, Экран 27, жестко соединенный со Стоком гидроцилиндра 4 и через него е поршнем 3, при двюхении взаимодействуют с бесконтактными путевыми переключателями 28 и 29. которые при проз:о едении.через них экрана 27 дают сигналы,записываемые осциллографом 31. Зная точно расстояние Me)uiy бесконтактными путевыми переключателями 28, 29 и время, наносимое отметчиком времени осциллографа на осциллограмму, определяется скорость движения поршня 3, По скорости поршня 3 и диаметру цилиндрической насадки 2 определяется расход исследуемой массы 33, На основе ряда опытов при различных с1мплитудах и частотах вибрации строится график QS- (Р) , где в- расход исследуемой массы, а Р -т. давление поршня, С помощью графиков определяются реологические характеристики массы при вибрации, В предлагаемом устройстве вибрирует двигающая поршень сила, по изменению которой и по расходу массы, вызванному этой силой, судят о реологических характеристиках при вибрации, Использование в качестве привода импульсного гидродвижеиия объемного гидропривода обеспечивает регулировку в широком диапазоне как параметров вибрации нагрузки, так и ее абсолютного значения. Формула изобретения Вибровискозиметр для определения виброреологических характеристик массы, содержащий корпус с трубкой для истечения исследуемой среды, поршень и привод поршня, отличающийся тем, что, с целью повмиения точности измерений за счёт исключения влияния вибрации на результаты измерений, привод поршня выполнен в виде импульсного объемного гидропривода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидеэтельство СССР 163787, кл. G 01 N 11/02, 1963.

2.Урьев Н.Б., Михайлов Н.В. Реологические свойства цементноводных суспензий в условиях вибрации . Доклады Академии Наук СССР т 153. 4, 1963, с. 828-231 (прототип).

29

28

и.

4г 43ndS i

.--fJ