Пластометр Советский патент 1982 года по МПК G01N11/00 

(54) ПЛАСТОМЕТР

Изобретение относится к устрой ствам для измерения пластической прочности пищевых масс, паст, строи тельных растворов и др. материалов. Известен прибор для механических испытаний пластичных материалов (мн готочечный конический пластометр), содержащий термостатируемую камеру, внутри которой помещен поворотный стол с гнездами для испытуемого материала, механическое нагружгощее устройство с коническим идентором, установленное эксцентрично относительно столами электрическую схему измерения глубины погружения идентора в материал с использованием индуктивного датчика LlJ. В известном тфиборе для вдавлива ния в материал применяется один индентор и при подъеме индентора в исходное состояние часть испытуемого материала увлекается им и при его внедрении в очередной образец ВОЗМОЖНЫ существенные погрешности. Для обеспечения возножности поворота стола необходимо иметь гарантированный зазор между индентором и поверхностью стола, с которой сопряжена поверхность образца. Наличие этого зазора также вносит ошибки в измерения. Известен также конический пластометр, содержащий поворотный стол с помещенным на нем термостатируемым цилиндрическим разъемным сосудом, в верхней части которого в подшипниках установлены с равным шагом по окружности пуансоны с коническими инденторами, снабженными фиксаторами, а нагружение производится штоком с грузами,.установленным в подшипниках якоря электромагнита и поочередно вдавливающим пуансоны в материал при повороте стола по программе, задаваемой с помощью реле времеии 23. Однако в известном приборе наличие трения в подшипниках нагружающего штока и пуансонов инденторов так же влияет на прочность показаний пластометра. Цель изобретения - повьшгение точности измерений. Указанная цель достигается тем, что в пластометре, содержащем поворотный стол, разъемный термостати- руемый цилиндр с установленными с равным шагом по окружности пуансонами с инденторами, фиксаторы, злектромагнитное нагружакщее-устройство установленное эксцентрично относительно стола, схему измерения глубины погружения инденторов с индуктивным датчиком, программное реле времени, нагружающее устройство выполнено в виде замкнутого прямоуголь ника, состоящего из верхней перекладины, с расположенным в ее середине центрируинцим стаканом, надеваемым на пуансоны инденторов, двух вертикальных соединительных стяжек, и нижнего конусного кольца с установ ленными в его центре сменными грузами, подпятник с центрируняЦими yronbHHKaNM, установленный на якоре злектромагнита соосно с нижним концом, причем пуансошл индентор в имеют проточки, а замки пуансонов установлены на осях, снабженных пружинами,- и управляются злектромагнитом. Подъем вверх нагружающего устройства при повороте и замыкании стола с пуансонами инденторов при его опус кании осуществляется электромагнитом, шток которого упирается с помощыо специально центрирукицего поднятника в нижнее кольцо его. Длина соединительных стяжек выбирается такой что центр тяжести системы нагружающее устройство-пуансон с индентором находится ниже конца ицдентора. Пуансоны инденторов снабжены замками, удерживающими в исходном состоянии и полностью освобождающими их поочередно при цикле нагружения. Все зто позволяет полностью исключить тр ние в момент погружения индентора в испытуемый материал и тем самым повысить точность измерения. Для управления работой прибора используется программное реле времени. На фиг. 1 схематично показан конический пластометр, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Пластометр имеет основание 1, на котором смонтированы измерительное устройство, поворотное устройство и управляющий блок. Измерительное устройство имеет установленный в подшипниках 2 поворотный стол 3, на котором укреплен термостатируемый цилиндрический сосуд 4 с испытуемым материалом. В термостатируемой крьш1ке 5 с равным шагом по окружности установлены в замках пуансоны 6 с коническими инденторагЛ 7, плотно прилегаюпщми конусными основаниями к базовой поверхности крышки, служащей для точной установки вершин инденторов по высоте и улучшения теплопереда щ. Замки пуансонов состоят из двух одинаковых зажимных пластин 8 с прорезями для пуансонов, установленные на крьш1ке 5 на осях 9 и фиксирующих пуансоны с помощью кольцевых пружин 10. Управление замком осуществляет якорь 11 с возвратной пружиной 12 электромагнита 13. На пуансонах 6 предусмотрены проточки для ввода зажимных пластин 8. Нагружение инденторов осуществляется с помощью легкой рамки, состоящей из центрирующего стакана 14, расположенного в средней части перекладины 15. двух вертикальных стяжек 16 и нижнего центрирующего конусного кольца 17, к которому крепятся сменные грузы 18. На центрируклцем стакане установлен сердечник 19 индуктивного датчика 20 перемещения. Подъем рамки осуществляется подпятником 21 с центрирующими угольниками 22, установленными на якоре 23 электромагнита 24. Поворотное устройство состоит из электродвигателя 25 с встроенным редуктором, который через шестерни 26 и 27 производит поворот стола 3, согласно программы испытаний Управляющий блок (не показан) вклгс чает в себя электрическую схему с программньм реле времени типа ВС-10 и обеспечивает выполнение цикла измерений. Для точной установки в вертикальной плоскости пластометр имеет уровень 28, регулируемые 29 и неподвижную 30 опоры. Для проведения испытания пластометр выстдвляют по уровню 28, настра5ивают программное реле времени на требуемый режим и подключают к сети Затем наполняют сосуд 4 испытуе1 а)1м материалом по обрез боковой стенки и стыкуют с крышкой 5. При этом ин денторы фиксируют в исходном положении пластинами 8 замков. Устанавливают измерительньй сосуд в сборе на поворотном столе 3, закрепляют и термостатируют его. Затем включают электрическую схему. При этом программное реле времени вначале включает электромагнит 24, якорь 23 которого, перемещаясь вверх до упора с помощью подпятника 21 с центрирующими угольниками 22, захватывает и поднимает рамку с грузами 18. Затем включается электродвигатель 25, который поворачивает стол 3 на один шаг так, что пуансон 6 устанавливается соосно с центрирующим стаканом 14. После этого размыкается цепь эл тромагнита 24, якорь 23 вместе с нагружающей рамкой опускается вниз и центрирующий стакан 14 одевается на пуансон 6 (фиг. 2). Подпятник 21 при этом опускается вниз и рамка с грузами 18 повисает на пуансоне 6. В этот момент замыкается цепь индуктивного датчика 20 и на самопишущем приборе фиксируется начальное поло-, жение индентора 7. Затем после заданной вьодержки времени замыкается цепь электромагнита 13, якорь 11 которого своим конусным концом раздвигает пластины 8 здмка и освобождает пуансон 6, который под воздействием нагружающей рамки погружает индентор 7 в испытуемый материал. По истечении заданного времени погружения индентора замыкаетсй цепь индуктивного датчика и записывается его показание на самопишущем приборе. Затем снова замыкается цепь эле тромагнита 24, якорь 23 поднимается вверх, захватывает с помощью подпят ника 21 рамку и снимает ее центрирующий стакан 14 с пуансона 6. После этого электродвигатель 25 поворачивает стол 3 на один т.е. до остановки следующего пуансона 6 под центрирующим стаканом 14, а далее Процесс повторяется в вьш1еописанной последовательности. После вдавливания всех инденторов в испытуемый материал прибор отключается от сети. Исключение трения в нагружающем устройстве повышает точность измерения пластической прочности испытуемых материалов, что в итоге положительно сказывается на качестве готовой продукции. Формула изобретения Пластометр, содержащий поворотный стол, разъемный термостатируемый цилиндр с установленными с равным шагом по окружности пуансонами с инденторами, фиксаторы, электромагнитное нагружающее устройство, установленное эксцентрично относительно стола, схему измерения глубины погружения инденторов с индуктивным датчиком, программное реле времени, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерений, нагружающее устройство выполнено в виде замкнутого прямоугольника, состоящего из верхней перекладины с расположенным в ее середине центрирующим стаканом, надеваемым на пуансоны инденторов, двух вертикальных соединительных стяжек, нижнего конусного кольца с установленными в его центре сменными грузами, подпятник с центрирующими угольниками, установленный на якоре электромагнита соосно с нижним кондом, причем пуансоны инденторов имеют проточки, а замки пуансонов, выполненные в виде двух пластин с прорезями для проточек пуансонов, установлены на осях, снабженных пружинами, и управляются электромагнитом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 271856, кл. G 01 N 11/00, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 646223, кл. G 01 N 11/00, 1979 (прототип).