Устройство для измерения предельного напряжения сдвига пластично-вязких дисперсных систем Советский патент 1981 года по МПК G01N33/38 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СДВИГА ПЛАСТИЧНО-ВЯЗКИХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

I

Изобретение относится к контроль- НС-измерительной технике и может быть использовано для определения реологических свойств дисперсных систем, в частности, в-перерабатывающей промьшшенности и промышленности строительных материалов, а также для решения научно-исследовательских и учебных задач.

Известно устройство для определения предельного напряжения сдвига дисперсных материалов,состоящее из основания, жестко связанной с ним стойки, гсоромысла, подвешенных на разных плечах коромысла грузовой площадки и конуса, винта, установленного на коромысле, и подвижного столика, соединенного приводом с электродвигателем L 1

Недостатком такого устройства является его невысокая точность и . оперативность определения, вызванHbie колебательными движениями конуса в процессе работы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения предельного напряжения сдвига пластично-вязких дисперсных систем, содержащее основание, жестко doeдиненную с ним стойку, весы с размещенной на них емкостью дпя исследуемого материала, конус, подвешенный на нити, охватывающей вал бесконтактного сельсина и связанной противоположным конусу концом с микровинтом, соединенным посредством пластины с реверсивным электродвигателем, и регистрирующие приспособления f 2 I.

Недостатком этого устройства также является его невысокая точность и оперативность измерения, вызванные колебательными движениями конуса в процессе работы.

Цель изобретения - повьшение точности измерения и производительности труда. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения предел ного напряжения сдвига пластичновязких дисперсных систем, содержащее основание, жестко соединенную с ним стойку, весы с размещенной на них емкостью для исследуемого материала, конус, подвешенный на нити охватывающей вал бесконтактного сельсина и связанной противоположным конусу концом с микровинтом, соединенным посредством пластины с ревер сивным электродвигателем, и регистрирующие приспособления, снабжено узлом стабилизации положения конуса, выполненным в виде магнитов, один из которых размещен на конусе, а другой жестко связан со стойкой. На фиг. 1 показано преддтагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2 конус с магнитом, на фиг. 3 - часть с магнитом. Устройство состоит из основания 1, установленных на нем весов 2 с емкостью 3 для исследуемого материала и установленного на основании 1 реверсивного электродвигателя 4, который через пластину 5 соединен с микрометрическим винтом 6, размещенным на кронштейне стойки 7, жест ко укрепленной на основании 1. Шток винта 6 карабином 8 соединен с нитью 9, которая перекинута через блок 10 и вал 11, укрепленные на поперечине 12, Противоположный карабину 8 конец нити 9 соединен с конусом 13, выполненным из немагнит ного материала, который охвачен кол цевым постоянным магнитом 14, ниже которого, на кронштейне стойки 7, расположен кольцевой постоянный маг нит 15, обращенньм к магниту 14 про тивоположным полюсом. На валу 11 ус тановлен датчик 16 линейных перемещений, представляющий собой бесконтактный сельсин, соединенный электрической схемой с блоком 17 индикации, снабженньпу прямопоказывающим цифровым табло перемещений, и блоком питания 18. Устройство работает следующим об разом. На установленных на основании 1 весах размещают емкость 3 с исследуемым -материалом. Включают реверси ный электродвигатель 4, при этом вращение от электродвигателя 4 чере пластину 5 передают гайке мйкрометр ческого винта 6, которая при своем 4 вращении сообщает вертикальное перемещение штоку винта б, закрепленному на кронштейне стойки 7, карабину 8, нити 9, которая перемещаясь по блоку 10 и валу 11,- укрепленному на поперечине 12, приводит конус 13 в соприкосновение с поверхностью исследуемого материала, размещенн9гов емкости 3, При этом расстояние между кольцевыми постоянными магнитами 14 и 15 уменьшается, а сила притяжения увеличиваетсяJ колебания конуса 13 прекращаются, а его вершина занимает строго центрированное положение относительно оси отверстия магнита 15. После стабилизации конуса сбрасываются зарегистрированные блоком 17 индикации, полученные от сельсина, при их питании от блока 18 показания перемещений на О. Следующим включением .электродвигателя 4 погружают вершину конуса 13.в исследуемый материал, при этом расстояние между магнитами 14 и 15 еще более уменьшается, сила притяжения магнитов увеличивается, положение конуса 13 стабилизируетсяJ благодаря чему он погружается в материал перпендикулярно его поверхности. Одновременно по цифровому табло блока 17 индикации следят за глубиной внедрения-конуса 13 и при достиже1ШИ определенного значения вертикального перемещения выключают электродвигатель 4. Затем подвижную систему с внедренным в материал конусом 13 выдерживают до тех пор, пока не закончатся процессы пластической с деформации, а показания весов стабилизирузотся. Конечное показание весов 2 будет равно той силе (масса конуса и сила притяжения магнитов), под действием которой конус 13 внедрится в исследуемый материал. После этого определяют истинное значение глубины погружения конуса и показания блока индикации, которое характеризует вертикальное перемещение (глубину погружения) конуса. Для STOfo вычисляют проседание чашки весов под действием измеряемой силы, которое выражают коэффициентом проседания К путем отношения определенной экспериментально глубины проседания 1ашки весов к действующей на эти- весы нагрузке, который для весов ВЛК-500 составляет 0,06 мм/г.

Предельное напряжение сдвига определяют по формуле

Р k

40,

oL ()

m

где P - предельное .напряжение сдви tnга, дин/см :

константа для конуса с углом при верпшне ,959, ,416, .214;

нагрузка на систему при

внедрении конуса, г; - вертикальное перемещение

конуса по блоку индикации, мм - коэффициент проседания чаши

весов, мм/г.

Формула изобретения

Устройство для измерения предельного напряжения сдвига пластичновязких дисперсных систем, содержащее основание, жестко соединенную с ним стойку, весы с размещенной ца них емкостью для исследуемого материала, конус подвешенный на нити, охватывающий вал бесконтактного сельсина и связанной противоположным конусу концом с микровинтом, соединенным посредством пластины с реверсивным электродвигателем, и регистрирующие приспособления, отличающееся тем, что., с целью повышения точности измерения и производительности труда, устройство снабжено узлом стабилизации положения конуса, выполненным в виде магнитов, один из которых размещен на конусе, а другой жестко связан со стойкой. ,

Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе

1.Верней И.И. Исследование структурно-механических свойств пластично-вязких сред на конических пластометрах. - Строительные материалы, 973,№ 7. .

2.Макаров А.С, и др. Прибор для определения прочностных свойств пластично-вязких дисперсных систем, Колпоидный журнал, т. XLI, 1979, вып. 3.

«г.З