Устройство для измерения реологических свойств материалов с двумя направлениями сдвига

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ н втоесном свидктяльстау

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .

ПО,ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3468861/18-25 (22) 15.07.82 (46) 15.10.83. Бюл. В 38 (72) A.М.Пищухиы (71)Оренбургский политехнический институт (53) 532.137(088.8) (56) 1. Белкин И.М., Виноградов Г,В., Леонов A.È. Ротационные приборы. ИзМерения вязкости и физико-механических характеристик материалов.

М., "Машиностроение", 1968, с. 174-175.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 441476, кл. Ь 01 и 11/00,. 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

9 11949Э, кл. б 01 И 11/14, 1967 ,(прототип). ,(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

С ДВУМЯ НАПРАВЛЕНИЯМИ СДВИГА, содер жащее наружный и внутренний полые цилиндры, привод осевого перемещения и привод вращательного движения, измерители осевого усилия и крутящего

„,ЯО„„1048372 А момента в виде упругих элементов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, во внутреннем цилиндре закреплен полый цилиндрический коаксиальный ему экран, а упругие элементы измерителей объединены в-виде балочки прямоугольного сечения.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерейия путем уменьшения влияния краевых эффектов, балочка закреплена внутри полого цилиндрического экрана, и торцы экрана снабжены буртиками, выступающими из внутреннего цилиндра и имеющими с ним одинаковый наружный диа,метр.

3. Устройство по п; 2., о т л ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем сохранения постоянного кольцевого ! зазора между цилиндрами, буртики полого цилиндрического экрана снабжены тремя опорными лепестками.

1048372

Изобретение относится к исследованию текучих сред и может быть использовано для определения анизотропии реологических свойств псевдопластических материалов.

Известен. ротационный вискозиметр, 5 включающий наружный и внутренний цилиндры. расположенные коаксиально, охранные цилиндры, измеритель крутящего момента P) .

Однако на этом вискозиметре невоз-1Ц можно определение анизотропии реоло.гических свойств исследуемых материалов.

Известен также реометр типа плоскость-.плоскость, состоящий из одной. . приводимой в движение плоскости и другой измерительной плоскости с поворотным устройством, предназначенный для определения анизотропии вйэкоупругих свойств материалов последовательно в любом направлении в 20 режиме периодического деформирования (2J .

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения реологических свойств материалов с двумя 25 направлениями сдвига, содержащее наружный и внутренний полые цилиндры, привод осевого перемещения и привод вращательного движения, измерители осевого усилия н крутящего момента 3П в виде упругих элементов, установленных вне корпуса устройства и Представляющих собой пружинные динамометры. Внутренний цилиндр, имеющий воэможность дополнительного перемещения в осевом направлении, расположен эксцентрично в наружном цилиндре. За счет этого с одной стороны между цилиндрами образован Узкий кОльцевой зазор для измерений, с другой - пространство для выхода вытесняемого 4О осевым перемещением внутреннего цилиндра измеряемого материала (глинистой корки ) (31

Однако на результаты измерений в указанном устройстве влияют"поршне- 45 вой эффект", т.е. вытеснение измеряемого материала осевым перемещением . внутреннего цилиндра, краевые эффекты, силы трения между элементами крепления. внутреннего цилиндра. Не- 5g достатком известного прибора является также непостоянство измерительного зазора.

1.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устрсйстве для измерения реологических свойств материалов с двумя направлениями сдвига, содержащем наружный и внутренний полые ци- 60 линдры, привод осевого перемещения и привод, вращательного движения, измерители осевого усилия и крутящего момента в виде упругих элементов, во внутреннем цилиндре закреплен полый цилиндрический коаксиальный ему экран, а упругие элементы измерителей объединены в виде балочки прямоугольного сечения.

С целью повышения точности измерения путем уменьшения влияния крае вых эффектов балочка закреплена внутри полого цилиндрического экрана, и торцы экрана снабжены буртиками, выступающими из внутреннего цилиндра и имеющими с ним одинаковый наружный диаметр.

Кроме того, буртики полого цилиндрического экрана снабжены тремя опорными лепестками.

Яа Фиг. 1 изображен вискозиметр, продольный разрез, на фиг. 2 — разрез

A-A на фиг. 1, на фиг. Э вЂ” разрез

В-Б на фиг. 1.

Вискозиметр содержит наружный цилиндр 1 и помещенный в нем внутренний цилиндр 2, в котором располо-. жен полый цилиндрический экран 3.

Торцы последнего снабжены буртиками 4, выступающими из внутреннего цилиндра

2 и .имеющими с ним одинаковый наружный диаметр. Внутренний цилиндр 2 соединен с полым цилиндрическим экра- ном 3 с помощью уйругой балочки 5 прямоугольного сечения. Изолированные проводникй 6 QT тензодатчиков 7, нак- леенных на упругую балочку 5, выведе ны через отверстие в тяге 8. Для увеличения точности центрирования внутреннего цилиндра 2 относительно наружного 1 буртики 4 полого цилиндрического экрана 3 имеют три опорных лепестка 9, Вуртики 4 выполняют функцию охранных цилиндров, уменьшающих краевые эффекты. Упругие элементы измерителей объединены в. виде балочки 5 прямоугольного сечения для того, чтобы уменьшить гидравлическое сопро-; тивление потоку вытесняемой осевым перемещением цилиндра материала.

Рискоэиметр работает следующим образом.

Наружный диаметр 1, заполняемый исследуемым материалом, вращают, создавая сдвиг этого материала в одном направлении, затем начинают перемещать с помощью тяги 8 внутренний цилиндр 2 в осевом направлении. В зависимости от соотношения скоростей вращения наружного 1 и перемещения внутреннего 2 цилиндров результирующий сдвиг исследуемого материала отклонен от первоначального на заданный угол. Вытесняемый осевым перемещением внутреннего цилиндра 2 мате- . риал проходит в основном внутри полого цилиндрического экрана Э в силу большой разницы площадей поперечных сечений кольцевого зазора между цилиндрами 1 и 2 и полого цилиндрического экрана 3. По показаниям тенэодатчиков судят о идеологических свойствах материалов.

1048372

Таким образом, эа счет введенйя экрана и объединения упругих элементов измерителей уменьшается влияние вытеснения измеряемой жидкости на результаты измерений. Отделение упругих элементов измерителей от регистрирующих позволяет избежать влияния краевых эффектов и сил трения между элементами крепления внутреннего цилиндра. Повышение точности также достигается эа счет поддержания постоянства кольцевого зазора между цилиндрами и помощью опорных лепестков.

1048372

Составитель В, Филатова

Редактор М. Петрова Техред А.Бабинец Корректор О. Тигор

Заказ 847б/49 : Типаж 873 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4