Способ определения степени уплотнения сыпучего материала

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в электротехнике при изготовлении плавких предохранителей , в порошковой металлургии , в технологии строительных материалов . Цель изобретения - повышение точности измерений. Сосуд с сыпучим материалом устанавливают на вибростоле и сообщают системе гармонические колебания с ускорениями,, обеспечивающими превьшение сил инерции сыпучего материала над силами внутреннего трения,, и частотой, не превышающей 0,1 собственной частоты колебательной системы. Измеряют величину амплитуды ускорений гармоники с частотой 0,95-1,05 собственной частоты колебательной систеьм,, вызьшающей супергармонический резонанс. По измеренной величине ускорений определяют степень уплотнения:сьтучего мат.ериала. 2 ил. (О Ю 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СоаМЛИЙТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (59 4 С 01 N 9/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 i ) 3963471/24-25 (22) 03.07.85 (46) 15.02.87. Бюл. К - 6 (» ) Курское производственное объединение "Электроаппарат" (72) О.В.Шумаков, В.П.Белецкий, В.А.Семенов, Г.И.Коцарь, С.Ф.Яцун и В.Я.Мищенко (53) 532.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 413553, кл. Н 01 Н 69/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР

В 1184025, кл. Н 01 Н 69/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1213376, кл. С 01 N 9/36, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ УПЛОТНЕНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в электротех„„SU„„1290144 А 1 нике при изготовлении плавких предохранителей, в порошковой метаплургии, в технологии строительных материалов. Цель изобретения — повышение точности измерений. Сосуд с сыпучим материалом устанавливают на вибростоле и сообщают системе гармонические колебания с ускорениями, обеспечивающими превышение сил инерции сыпучего материала над силами внутреннего трения, и частотой, не превышающей 0,1 собственной частоты колебательной системы. Измеряют величину амплитуды ускорений гармоники с частотой 0 95-1,05 собственной частоты колебательной системы, вызывающей супергармонический резонанс.

По измеренной величине ускорений определяют степень уплотнения:сыпучего материала. 2 ил.

F F +F ин тг а 1

1 12901

Изобретение относится к контроль-. но-измерительной технике и может быть использовано в электротехнике при изготовлении плавких предохранителей в порошковой металлургии, в

У

5 технологии строительных материалов.

Цель изобретения — упрощение и повышение точности измерений.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 — график экспериментальной проверки предлагаемого способа.

Устройство, реализующее способ состоит из сосуда 1 с сыпучим материалом 2, установленного на вибростоле 3. Сосуд 1 закреплен на вибростоле 3 зажимным приспособлением

4, с установленными на нем акселерометром 5. Акселерометр 5 связан с усилителем 6 каскадом фильтров 7 и измерительным прибором 8.

Способ осуществляют следующим образом.

Сосуд 1 с сыпучим материалом 2 устанавливают на вибростол 3, закрепляют зажимным приспособлением 4 и подвергают гармоническим колебаниям с частотой, не превышающей 0,1 собственной частоты колебательной системы, .и ускорениями, обеспечиваю- 30 щими выполнение неравенства где F„„ — силы инерции сыпучего ма- 35 териала

F, — силы внутреннего трения сыпучего материала, F — силы адгеэионного сцеплеag ния зерен сыпучего материа-40 ла между собой.

Воздействие указанных вибраций приводит к проскальзыванию сыпучего материала 2 между собой и последующему доуплотнению сыпучего материа- 45 ла за счет использования объема пор.

Этот эффект носит нелинейный характер, что обусловливает нелинейность всей колебательной системы.и приводит к появлению спектра супер- 50 гармонических колебаний с частотами, кратными частоте возбуждения.

Ввиду наличия диссипативных сил, гармоника спектра, ближайшая по частоте к собственной частоте й), коле- 55 бательной системы, будут вызывать эффект супергармонического резонанса.

Для реализации последнего необходимо, чтобы интервал частот между

44 2 спектральными составляющими, равный частоте возбуждения d, обеспечивал попадание указанной гармоники и)

Ь в околорезонансную зону амплитудночастотной характеристики колебательной системы, т.е.

+ = m A = (0,95-1,05),, что выполняется при 1 < О, 1 1 где m 10 — целое число.

Эффект супергармонического резонанса тем сильнее, чем ярче выражены нелинейные свойства системы, которые и характеризуют степень уплотнения (или плотности) сыпучего материала, т,е. чем выше степень уплотнения материала, тем ближе система к линейной (так как меньше совершается актов трения зерен материала между собой), а следовательно, меньше амплитуды гармоники 0

Таким образом, степень уплотнения материала и амплитуда ускорения гармоники о1 состоят в обратной зависимости.

Регистрация ускорений колебаний производится акселерометром 5. Электрический сигнал, генерируемый последним, под воздействием вибраций уси .ливается усилителем 6, поступает в каскад фильтров 7, выделяющих супергармоническое колебание нужной частоты, и измеряется измерительным прибором 8, устроенным по принципу вольтметра. Измеренное значение сравнивается с соответствующим табличным значением.

Пример. Корпус предохранителя, заполненный сыпучим материа" лом, устанавливали на вибростенд

ВЭДС-10 и возбуждали с частотой

70 Гц. Собственная частота колебательной системы составляла 1000 Гц.

Так как частоты супергармонических колебаний кратны частоте возбуждения, то ближайшая гармоника, способная вызвать резонанс с максимальной эффективностью, будет четырнадцатая (Ц„ = ш- 3 = 14 70 = 980 Гц), что было подтверждено опытами.

Регистрацию указанной гармоники производили с помощью прибора ВМ-1, включающего в себя каскад фильтров для регистрации спектральных характеристик. Результаты опытов представлены на фиг. 2, где по осям отложены плотности и уровни ускорений гармоники о), измеренные в

t ускорениях свободного падения g.

12901.Формула изобретения

Способ определения степени уплотнения сыпучего материала, заключающийся в возбуждении колебаний системы, содержащей установленный на вибростоле сосуд с помещенным в него сыпучим материалом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упроще44

4 ния и повышения точности измерений, системе сообщают гармонические колебания с ускорениями, обеспечивающими превышение сил инерции сыпучего материала над силами внутреннего трения и частотой, не превышающей

О, 1 собственной частоты колебательной системы, измеряют амплитуду ускорений гармоники с частотой 0,95-1,05 собственной частоты колебательной системы, по которой определяют степень уплотнения сыпучего материала.

1290144 65 170

©ма Я

1,7Ã

Составитель В.Апексеев

Техред И.Попович Корректор Y..Ïîæo

Редактор А.Ренин

Заказ 7892/38

Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4