Устройство для реологических исследований сыпучих сред

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СЫПУЧИХ СРЕД, содержащее узел нагружения и съема показаний. корпус с размещенным в нем штоком, на нижнем конце которого закреплен чувствительный элемент в виде двух пластин , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения реологических параметров сыпучих сред путем устранения эффекта пристенного скольжения их по поверхности пластин и снижения трения материала о шток, оно дополнительно снабжено двумя пластинами с горизонтально расположенными прорезями и вертикальными пазами для крепления в них корпуса устройства, внутри которого дополнительно расположен шток, s причем пластины чувствительного эле (Л мента выполнены с. зубьями и снабжены полуц1Шиндрическими приливами для размещения в пазах корпуса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ((9! (! (! (5!)4 С 01 Ы 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ „д ((,„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3713992/24-25 (22) 26.03.84 (46) 23,07.85. Бюл. № 27 (72) Ю.Н.Женихов .(71) Калининский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 532 . 137(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹- 935748, кл. G 01 N 11/10, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР

Н - 590645, кл. G О1 N 11/12, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР № 756274, кл. G 01 N 11/10, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ СЫПУЧИХ СРЕД, содержащее узел нагружения и съема показаний, корпус с размещенным в нем штоком, на нижнем конце которого закреплен чувствительный элемент в виде двух плас— тин, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения реологических параметров сыпучих сред путем устранения эффекта пристенного скольжения их по поверхности пластин и снижения трения материала о шток, оно дополнительно снабжено двумя пластинами с горизонтально расположенными прорезями и вертикальными пазами для крепления в них корпуса устройства, внутри которого дополнительно расположен шток, причем пластины чувствительного элемента выполнены с зубьями и снабжены полуцилиндрическими приливами для размещения в пазах корпуса.

1168826

Изобретение относится к устройствам для определения реологических сВоНсТВ сыпучих сред, преимущественно торфяных.

Известно устройство для определения реологических свойств сыпучих сред, содержащее чувствительный элемент и силоизмерительный прибор. Чувствительный элемент выполнен в виде шнека, в пустотелом валу которого 10 размещен клапан. Для замеров шнек ввинчивается в исследуемую смесь.

Реологические свойства оцениваются напряжением сдвига по усилию выдергивания шнека из исследуемой среды f1) .15

Однако при выдергивании шнека кроме сдвига среды по цилиндрической поверхности происходит трение материала по поверхности витков шнека, вала и деформирование объемов смеси, 20 расположенной между витками. Следствием этого является снижение точности оценки реологического параметра сыпучей среды.

Известно также устройство для ста- 5 тического зондирования грунтов, включающее колонну сборных штанг, на нижнем конце которой жесшко закреплен зонд в виде конуса, а на верхней части установлен механизм вдав- З0 ливания и самописец. Сопротивление грунта статическому зондированию определяется по усилию задавливания в грунт конуса и колонны штанг (2), Однако при погружении такого уст- З5 ройства происходит скольжение грунта до гладкой поверхности конуса, трение грунта по поверхности колонны сборных штанг, что приводит к снижению точности измерений. 40

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для реологических исследований сыпучих сред, содержащее узел нагружения и съема показаний, корпус 45 с расположенным в нем штоком, на нижнем конце которого закреплен чувствительный элемент в виде двух плас.тин. Реологические свойства -сыпучей среды оценивают по времени перемеще- 50 ния .пластин под действием заданного усилия f3) .

Однако при движении пластин происходит скольжение среды по их плоским поверхностям и имеет место трение ма 55 териала по поверхности рычагов, что приводит к снижению точности измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерения реологических параметров сыпучих сред путем устранения эффекта пристенного скольжения их по поверхности пластин и снижения трения материала о шток.

Указанная цель достигается тем, что устройство для реологических исследований сыпучих сред, содержащее узел нагружения и съема показаний, корпус с размещенным в нем штоком, на нижнем конце которого закреплен чувствительный элемент в виде двух пластин, дополнительно снабжено двумя пластинами с горизонтально расположенными прорезями и вертикальными пазами для крепления в них корпуса устройства, внутри которого дополнительно расположен шток, причем пластины чувствительного элемента выполнены с зубьями и снабжены полуцилинд.рическими приливами для размещения в пазах корпуса.

Новые признаки устройства каждый в отдельности и в совокупности позволяют получить положительный эффект.

Пластины чувствительного элемента выполнены с зубьями с тем, чтобы обеспеить надежное их сцепление с сыпучей средой.

Наличие. двух дополнительных пластин с горизонтальными прорезями, в которых размещаются зубья пластин чувствительного элемента, позволяет по желанию экспериментатора исключать пристенное скольжение исследуемой среды во время реологического опыта и наоборот при заглублении устройства создавать эффект скольжения, обеспечивающий меньшее нарушение структуры среды.

Корпус устройства выполнен с упорами для крепления их в вертикальных пазах пластин с прорезями, а также с пазами для размещения в них приливов зубчатых пластин. Эти признаки позволяют выполнить важное условие проведения реологического опыта, а именно исключить трение сыпучей среды по поверхности чувствительного элемента, не являющейся рабочей и не участвующей в сдвиге среды. Наличие дополни-, тельного штока позволяет осуществлять раздельный привод пластин чувствительного элемента.

На фиг.1 и 2 изображены два взаим- .но перпендикулярным продольных сечения; на фиг.3 — сечение А-Л на фиг.1.

3 11688

Устройство состоит из корпуса 1, штоков 2 и 3, двух пластин 4 и 5 с зубьями 6, являющихся чув твительным элементом, двух пластин 7 и 8 с горищонтально расположенными прорезями 9 для размещения в них зубьев 6 и вертикальными пазами 10. Корпус 1 устройства выполнен с упорами 11 и пазами 12 для размещения в них полуцилиндрических приливов 13 зубчатых пластин10

4 и 5. Между пластинами 4 и 7, 5 и 8 расположены пластинчатые пружины 14.

В верхней части корпуса 1 и штоков

2 и 3 закреплены рукоятки 15 и 16.

Для создания нагрузки и измерения де-15 формаций в ходе опыта служат узлы нагружения и съема показаний (не показаны), Устройство в рабочее состояние приводят в следующем порядке.

Зубья 6 пластины 4 и 5 размещают в прорезях 9 пластин 7 и 8. Между пластинами 4 и 7, 5 и 8 устанавливают пластинчатые пружины 14. Сжимаяпружины 14, размещают упоры 11 корпуса 25 в пазах 10 пластин 7 и 8, а полуцилиндрические приливы 13 — в пазах

12 корпуса 1. Пластинчатые пружины

14 отжимают пластину 4 от пластины

7, пластину 5 от пластины 8 и зубья

6 устанавливаются заподлицо с поверхностью пластин 7 и 8. Внутри корпуса

1 размещают штоки 2 и 3, прикрепляя их соответственно к пластинам 4 и 5 чувствительного элемента посредством резьбового соединения.

Посредством рукояток 15 и 16 задавливают устройство в исследуемую среду.

При движении вниз поверхность чувствительного элемента является гладкой и не нарушает структуру сыпучей среды.

Затем, придерживая рукоятки 16, опускают корпус 1 на 1,0-1,5 см, вследствие чего полуцилиндрические приливы 13 пластин 4 и 5 выходят из пазов 12 корпуса i и зубья 6 заглубЭ ляются через прорези 9 пластин 7 и 8 в сыпучую среду, обеспечивая надежное зацепление с ней чувствительного элемента. Реологический опыт проводят по стандартной метбдике путем наблю— дения за развитием и спадом деформаций сдвига одной из пластин чувствительного элемента во времени при .заданном напряжении сдвига.

Использование устройства позволяет повысить точность определения реологических свойств сыпучих сред.

Устройство позволяет сохранить структуру среды естественной во время задавливания, так как при этом поверхность чувствительного элемента гладкая. Перед проведением реологического опыта устройство обеспечивает нацежное сцепление чувствительного элемента с используемьм материалом, исключая эффект пристенного скольжения во времени опыта. Трение среды о штоки исключается, поскольку штоки полностью изолированы от исследуемого материала.

1168826

Составитель В.Вощанкин

Редактор Ar.Шандор Техред Л.Микеш Корректор Г.Решетник

Заказ 4608/37 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4