(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ПРИЛИПАНИЯ
ПРИМАЗОК ТРАНСПОРТИРУЕМОГО ГРУЗА К ПОДЛОЖКЕ
И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
1
Изобретение относится к способам изучения физико-механических свойств примазок транспортируемого груза, а именно к способам определения прочности прилипания примазок к подложке, и может быть использовано преимущественно для количественной оценки адгезионных связей между примазками транспортируемого груза и конвейерной лентой с целью обоснованного выбора параметров очистителей конвейерных лент, основанных на отрыве загрязняющих примазок от ленты при направлении усилия по нормали к поверхности ленты.
Известен способ определения прочности прилипания породы к металлической поверхности, заключающийся в том, что испытываемую породу равномерным слоем размещают в чаще, дном которой служит металлическая пластинка (подложка). Металлическую пластинку с чашкой помещают на площадку, наклон которой меняют до рачала движения чащки с породой относительно металлической пластинки (подложки). По фиксированным значениям навески породы, чашки с утяжелительными кольцами и угла наклона площадки рассчитывают величину сдвигающегося усилия.
равного сопротивлению . сдвига испытываемой породы по подложке 1.
Однако данный способ не может быть использован для определения прочности прилипания транспортируемого груза на его отрыв от подложки, что необходимо для создания очистителей конвейерных лент основанных на отрыве загрязняющих примазок от рабочей поверхности ленты, а однозначная корреляционная связь между прочностью прилипания на отрыв и прочностью
10 прилипания на сдвиг отсутствует.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения прочности прилипания примазок груза к подложке, включающий ограничение примазок по периметру мерным сосудом с последующим его перемещением относительно подложки и замером усилия, затрачиваемого на его перемещение.
Данный способ позволяет определять нор20мальное усилие прилипания подложки (штампа) к навеску грунта, размещенного в корпусе с грунтоприемной камерой (стакане). Способ осуществляется устройством, включающим мерный сосуд трубчатого сечения, толкатель и регистрирующий прибор 2. Отрыв подложки (штампа) происходит по иормали к ее поверхности, однако он недостаточно точен из-за того, что прочность прилипания определяется путем искусственно1Ч) приготовления навески породы с заданными физико-механически4 1и свойствами и ее помещения в чашку с последуЮП1ИМ прижатием подложки к грунту, тогда как в действительности - загрязняющий подложку слой формируется в течение длительного времени и его свойства в контактной с подложкой зоне могут существенно отличаться от свойства этого же материала в искусственно приготовленной навеске породы. Цель изобретения - упрощение и повыщение точности процесса измерения усилия прилипания примазок к подложке. Указанная цель достигается тем, что в способе определения прочности прилипания примазок транспортируемого груза к подложке, включающем ограничение примазок по периметру мерным сосудом с последующим его перемещением относительно подложки и замером усилия, затрачиваемого на его перемещение, ограничение примазок осуществляют путем прорезания слоя до подложки по нормали к ее поверхности тонкостепным конусообразным мерным сосудом трубчатого сечения, после чего мерный сосуд с керном отрывают от подложки, неремещая его в обратном направлении. Указанный способ осуществляется устройством для определения прочности прилипания примазок транспортируемого груза к подложке, содержащем мерный сосуд трубчатого сечения, толкатель и регистрирующий прибор, в котором толкатель снабжен расположенными в нижней части направляющими с упорами, на которых размещен посредством заплечиков мерный сосуд, и закрепленным на верхней части ползуном, с которым соединен посредством упругого элемента регистрирующий прибор, имеющий ручку с кронщтейнами, охватывающими ползун, при этом внещняя поверхность мерного сосуда выполнена конусообразной. На фиг. 1 изображена операция прорезания слоя примазок сосудом; на фиг. 2 - момент контакта нижнего среза сосуда с подложкой; на фиг. 3 - отрыв сосуда с кер ном от подложки и его перемещение в обратном направлении; на фиг. 4 - устройство для осуществления способа. Способ осуществляется следующим образом. Тонкостенным конусообразным сосудом 1 трубчатого сечения прорезают слой примазок транспортируемого груза до подложки по нормали к поверхности подложки. После достижения нижним срезом сосуда 1 поверхности подложки сосуд с керном отрывают от подложки, перемещая его в обратном направлении. При этом фиксируют начальное усилие Р отрыва сосуда 1 от подложки. Прочность адгезионных связей Ра (н/м) между примазками транспортируемого груза и подложкой определяется из условия равновесия системы для сосуда круглого сечения по формуле Ра и для сосуда щелевого сечения по формуле р Р.. о-Kd где Р вес сосуда с керном, н; d - внутренний диаметр (щирина щелевого зазора между стенками) сосуда, м; К - отношение больщего к меньшему просвету между стенками сосуда; знак «- принимается при ориентировании подложки с загрязняющими примазками вверх, знак « + - вниз. Способ применим, если прочность адгезионных связей между примазками и подложкой не превышает прочности когезионных связей между частицами, слагающими загрязняющий подложку слой при.мазок, что характерно для значительного числа транспортируе.мых грузов с глинистыми включениями, формируемыми на подложке, например на конвейерной ленте, сплошной слой загрязняющих примазок, представленных тонкодисперсны.ми частицами коллоидного типа. Внутренний диаметр (ширина ш.елевого зазора между стенками) сосуда 1 трубчатого сечения выбирается из условия превышения прочности адгезионнь х связей между внутренними стенками тонкостенного сосуда 1 и керном над прочностью адгезионных связей между креном и подложкой, т. е. для сосуда круглого сечения. --т-- Ра rudhP, d 4h. а для сосуда щелевого сечения 2dh(l+K)Pa, (l + K ), где Vi - толщина слоя загрязняющих подложку примазок транспортируемого груза. Отрыв сосуда 1 с керном от подложки в зависимости от поставленной задачи производят или при статическом приложении усилия Р, или при фиксированном ускорении движения сосуда 1 при его отрыве от подложки. Вследствие отрыва сосуда 1 с керном с различными ускорениями от подложки может быть получена корреляционная связь между прочностью адгезионных связей на отрыв загрязняющих примазок от подложки при различных режимах нарушения этих связей, что представляет интерес при выборе параметров очистителей конвейерных лент стряхивающего или центробежного типов.
Конусообразность сосуда 1 с ущирением к свободному его концу позволяет исключить дополнительное сопротивление движению при отрыве сосуда 1 с керном от подложки за счет трения массива загрязняющего слоя по наружной поверхности сосуда 1.
Исключение этого трения может быть достигнуто также за счёт смазки наружной поверхности сосуда 1 минеральным маслом перед введением сосуда 1 в толщу примазок.
Устройство для реализации способа состоит из конусообразного сосуда 1 трубчатого (круглого или щелевого) сечения с заплечиками 2, толкателя 3, снабженного цилиндрическими направляющими 4 для сосуда 1 и упорами 5 для размещения заплечиков 2 сосуда 1. Толкатель 3 через упругую связь 6, регистрирующий прибор 7 и тягу 8 связан с рукояткой 9. Последняя снабжена кронщтейнами 10 с направляющими 11, контактирующими с ползуном 12 толкателя 3.
Устройство работает следующим образом.
Сосуд 1 устанавливается нормально к поверхности подложки 13 (например, конвейерной ленты). При нажатии на рукоятку 9 давление через кронштейны 10 передается на толкатель 3, а через него - на заплечики 2 сосуда 1, который прорезает слой 14 примазок транспортируемого груза до соприкосновения с подложкой 13. После этого с помощью рукоятки 9 устройство перемещается в обратном направлении. При этом тяговое усилие от рукоятки 9 через тягу 8, регистрирующий прибор 7 и упругую связь 6 передается на толкатель 3, а через его упоры 5 - на заплечики 2 сосуда 1, который отрывается вместе с керном 15 и слоем 14 примазок от поверхности подложки 13. Усилие Р отрыва устройства фиксируется регистрирующим прибором 7. Сосуд 1 с керном 15 взвешивается на аналитических весах. По величине веса PC сосуда 1 с керном 15 определяется прочность адгезионных связей:
р 4-BiOi;Y- -,
где Р иРр - соответственно вес толкателя 3
и пружины 6.
При выполнении операций прорезания слоя примазок 14 сосудом 1 и отрыва сосуда 1 с керном 15 от подложки 13 направления перемещения сосуда 1 фиксируются
направляющими 4 и 11, взаимодействующими соответственно с наружной, цилиндрической поверхностью сосуда 1 и ползуна 12 толкателя 3. Наличие упругой связи (например, пружины) 6 позволяет, с одной
стороны, обеспечить связи между толкателем 3 и рукояткой 9, а с другой - обеспечить перемещение нужной величины рукоятки 9 с кронщтейнами 10 и толкателя 3 при внедрении сосуда 1 в загрязняющий подложку 13 слой 14 примазок. При этом на регистрирующий прибор 7 при отрыве сосуда 1 с керном 15 передается минимальное по величине усилие от веса сосуда 1, толкателя 3 и пружины 6, что обеспечивает необходимую точность измеряемого параметра. Толкатель 3 и сосуд 1 выполнены в виде тонкостенных конструкций, в том числе с применением легких сплавов.
Конусообразная форма сосуда I (с ущирением сечения к свободному концу, проре зающему слой 14 примазок исключает иска0жение результатов, так как трение частиц материала, формирующих загрязняющий подложку 13 слой 14 примазок, о наружную поверхность сосуда 1 отсутствует.
Предла-аемый способ позволяет осуществить определение величин адгезионных связей на отрыв между примазками транспортируемого груза и подложкой как в лабораторных, так и в производственных условиях, так как он не требует специального приготовления навески из породы. Операция
0 определения прочности прилипания на отрыв может быть осуществлена с помощью переносного прибора непосредственно нарабочем месте, например на ленточном конвейере, с последующей обработкой полученных данных в лабораторных условиях, а
5 также в лабораторных условиях при проведении экспериментальных исследований.
Формула изобретения
1. Способ определения прочности прилипания примазок транспортируемого груза к подложке, включающий ограничение примазок по периметру мерным сосудом, с последующим его перемещением относительно
подложки и замером усилия, затрачиваемого на его перемещение, отличающийся тем, что, с целью упрощения и точности процесса измерения усилия прилипания примазок к подложке, ограничение примазок осуществляют путем прорезания слоя до подложки по нормали к ее поверхности тонкостенным конусообразным мерным сосудом трубчатого сечения, после чего мерный сосуд с керном отрывают от подложки, перемещая его в обратном направлении.
2. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее мерный сосуд трубчатого сечения, толкатель и регистрирующий прибор, отличающееся тем. что
