Устройство для определения реологических свойств дисперсных материалов

 

Изобретение относится к устройствам для измерения реологических свойств дисперсных материалов. Целью его является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения измерения вязкости крупнодисперсных предельно концентрированных масс. Устройство содержит чувствительный элемент в виде шарика, жестко закрепленного на струне, пропущенной через центральные отверстия торцовых стенок горизонтально расположенного цилиндра. Каждый из концов струны связан с отдельной системой нагружения, причем регистрирующая система устанавливается со стороны менее нагружаемой стороны струны. Камера расположена с возможностью приложения вибрации перпендикулярно ее оси, а чувствительный элемент - с возможностью реверсивного движения дволь оси камеры. 2 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYE»flHH

„„SU„„148164 (51) 4 G О1 N 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4169390/23-25 (22) 29.12.86 (46) 23.05.89. Бюл. Н - 19 (71) Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (72) В.В. Примаченко (53) 532 ° 137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 709983, кл. G 01 N 11/1О, 1978.

Авторское свидетельство СССР

11» 757923» кл. G 01 N 11/10, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к устройствам для измерения реологических свойств дисперсных материалов. Целью его является расширение функциональ1

Изобретение относится к устройствам для измерения реологических свойств различных сред и, в частности, может быть использовано для определения вязкости крупнозернистых предельно концентрированных orнеупорных масс, являющихся, в том числе, жидкотекучими только при их вибрировании.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения измерения вязкости крупнозернистых предельно концентрированных масс.

На фиг. 1 представлено предлагае" мое устройство для измерения вязкос", ти, на фиг. 2 — график движения шарика.

Устройство содержит горизонтально расположенный цилиндрический сосуд 1. ных возможностей устройства путем обеспечения измерения вяз ко сти крупнодисперсных предельно концентрированных масс. Устрой ство с-.,,> р:,и т чувствительный элемент в «ице шарика, жестко з акрепленного на струне, пропущенной через центра ьиые отверстия торцовых стенок горизонтально расположенного цилиндра, Каждый из концов струны связан с отдельной системой нагружения, причем регистрирующая система устанавливается со стороны менее нагружаемой стороны струны. Камера расположена с возможностью приложения вибрации пгрнепдикулярно ее оси, а чувствительный эле— мент — с возможностью реверсивного движения вдоль оси камеры. 2 пл. с-исследуемой средой. В сосуде расположен шарик 2, жестко насаженный ,на струну 3. Для герметизации сосуда служат резиновые прокладки 4 и крышки 5, Сосуд жестко закреплен на виброплощадке 6. Узел нагружения шарика состоит иэ блочков 7, подвесок 8 и грузов 9. Регистрирующая система состоит, например, из барабана самописца 10 и пера 11, жестко закрепленного на струне.

Регистрирующая система устанавливается со стороны ненагружаемой ветви струны. Это обеспечивает исключение ошибки измерения, связанной с растя-. жением струны.

Соотношение между максимальным размером зерна, диаметром шарика и диаметром цилиндрического сосуда принимается равным не менее 1:5: 25 .

148! 643

Устройство работает следующим образом, Исследуемая среда помещается (при необходимости под воздействием вибрирования) в цилиндрический сосуд 1 °

Сосуд устанавливается на виброплощадку 6 и жестко закрепляется на ней, Включается барабан самописца 10. На подвеску 8 устанавливается необходимый груз 9 (предварительно на обе подвески 8 устанавливаются одинаковые по весу грузы, например по 1,5-2 кг, с целью натяжения струны). Шарик 2, взаимодействуя со струной 3, блочками 7, подвесками 8 и грузами 9, движется в исследуемой среде. С помощью пера 11, жестко закрепленного на струне 3, производится запись хода движения шарика во времени в исследуемой среде.

Для расчета вязкости с применением предлагаемого устройства используется формула Стокса с включением в нее константы устройства К (значение константы К устанавливается по высоковязкой стандартной жидкости с известной вязкостью, например, патоке), т.е. формула имеет следующий вид:

F (P-Po ) 9, 81

К 6 r V К.ái г V где — вязкость исследуемой среды, Пс;

F — сила, действующая на шарик, кг i м/c

Я., P — нагрузка, кг;

Р— нагрузка, кг, при которой шарик начинает двигаться в пустом цилиндрическом сосуде устройства;

9 81 — ускорение силы тяжести в

Э м/с

К вЂ” константа устройства;

r — радиус шарика, м;

V — - скорость шарика, м/с.

Нижний диапазон определения вязкости с использованием разработанного устройства рассчитывается по формуле (мн Ро) 9>81

"3 К б i ° r V«« где Р и V „ — соответственно мимин нимальная нагрузка кг, и максимальная скорость дви"". жения шарика в стандартной жидкости в цилиндрическом сосуде устройства, при которых обеспечивается

5 высокая точность измерения вязкос-.:. ти.

Верхний диапазон определения вяз кости является неограниченным.

Предлагаемое устройство может быть использовано для измерения вязкости крупнозернистых предельно концентрированных масс (вибролитых огнеупор15 ных масс, бетонов, строительных растворов и др.) как без вибрирования, так и в процессе вибрирования. По кинетике изменения вязкости, например при вибрировании, возможно судить

20 о характере разрушения структуры в перечисленных массах, что является весьма важным для создания оптимизированных технологических процессов, обеспечивающих получение изделий с

25 заданными высокими служебными свойствами при наименьших энерго- и трудозатратах.

Формула из о бр етения

У стр ой ст в о для опр уделе ния р еологических свойств дисперсных материалов, содержащий расположенную горизонтально цилиндрическую камеру

З5 с центральными отверстиями на торцо- вых стенках, установленные перед ними эластичные перегородки, расположенный вдоль оси камеры чувствительный элемент, связанный посредством

40 струны, проходящей через отверстие, с системой нагружения, и систему регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем

45 обеспечения измерения вязкости крупнодисперсных предельно концентрированных масс, струна дополнительно закреплена в диаметрально противоположной точке чувствительного элемента, выполненного в виде шарика, пропущена через отверстие торцовой стенки с возможностью реверсивного перемещения и связана с дополнитель-, ной системой нагружения, а рабочая камера расположена с возможностью приложения перпендикулярно ее оси вибрации.

1481643

228

030

Составитель В. Филатова

Редактор А, Нандор Техред М.Дидык Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2680/44 Тираж 790 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

b l20

С С, ф

010 ага

Хо3 и арика, и

4ие. г