Устройство для испытания образцов сыпучих материалов

 

Изобретение относится к технике для проведения лабораторных реометрических испытаний различных материалов , обладающих сложной реологией, с цепью изучения их свойств в уелоЮ 77 /Ж/ (У 7 7 ВИЯХ сложного нагружения и измерения их параметров. Устройство содержит два цилиндрических стакана с упруго деформируемыми гибкими оболочками и систему нагружения радиальным усилием . При этом один из стаканов 12 вставляется в другой стакан 4. Во внутренний стакан 12 помещается исследуемый образец. Между стаканами 4 и 12 расположены подшипники 13 качения , их внешние обоймы упираются в оболочку внешнего стакана 4, а оси 14 жестко связаны с оболочкой внутреннего стакана 12. При работе устройства измеряется суммарный вращающий момент сил, действующих на образец . 2 ил. 1в (Л Ю 14) 1 Фиг,1

А2

СЭОЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51}4 G Ol 11 3/28

КЕСО94 944. f3 „" „",„ "„,",,<, 9

ВМЪЛПЯТЩА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10 17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1132192 (21) 3912046/31-13 (22) 05.06.85 (46) 23.08.87. Бкат. - 31 (71) Институт горного дела СОАН СССР (72) А.Ф.Ревуженко и А.П.Бобряков (53) 620.17(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1132192, кл. G 01 N 3/28, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к технике для проведения лабораторных реометрических испытаний различных материалов, обладающих сложной реологией, с целью изучения их свойств в усло— виях сложного нагружения и измерения их параметров. Устройство содержит два цилиндрических стакана с упруго деформируемыми гибкими оболочками и систему нагружения радиальным усилием. При этом один из стаканов 12 вставляется в другой стакан 4. Во внутренний стакан 12 помещается исследуемый образец. Между стаканами

4 и 12 расположены подшипники 13 качения, их внешние обоймы упираются в оболочку внешнего стакана 4, а оси

14 жестко связаны с оболочкой внутреннего стакана 12. При работе устройства измеряется суммарный вращающий момент сил, действующих на образец. 2 ил.

E 13321

Изобретение относится к технике измерений для проведения лабораторных реометрических испытаний различных материалов, обладающих сложной .3 реологией, с целью изучения их свойств в условиях сложного нагружения и измерения их параметров и является усовершенствованием устройства для испытания образцов сыпучих материалов по авт.св, Р 1132192.

Цель изобретения — повьппение точ" ности испытания за счет измерения вращающего момента, возникающего в образце. 15

Известно устройство, состоящее из основания и установленного на нем стакана. для сыпучего материала, который выполнен в виде упругодеформированной оболочки и закреплен гибкими 20 тягами, связанными со стаканом и основанием. Устройство имеет систему нагружения материала радиальным усилием, представляющую собой набор жестких пластин-шаблонов с эллипти- 26 ческими отверстиями. Платформа вместе с пластинами-шаблонами может вращаться вокруг своей оси. При этом стакан удерживается от вращения тягагами, а его оболочка постоянно де- 30 формируется благодаря эллиптической: форме отверстий пластин (lj.

Однако известное устройство практически не позволяет проводить некоторые измерения, например измерение вращающего момента, действующего на. образец.

На фиг.l изображено предлагаемое устройство, разрез,.на фиг.2 — система нагружения и узел передачи инфор- 4р мации, вид сверху.

Устройство для испытания образцов сыпучих материалов содержит основание 1 и установленный на нем с помощью неподвижно о диска 2 и оси 3 45 внешний стакан 4, выполненный в виде упругодеформируемой гибкой оболочки, например, из тонколистового металла.

На оболочке стакана 4 закреплены концы гибких тяг 5, а другие их концы с помощью стоек 6 связаны с основанием 1. На ось 3 с помощью подшипника насажена платформа 7, вращение которой сообщается приводом, состоящим из ролика 8, редуктора 9 и электродвигателя 10. На вращающейся платформе 7 установлены жесткие пластинышаблоны ll с эллиптическими отверстиями, закрепленные на платформе 7

87

2 посредством шпилек и охватывающие оболочку внешнего стакана 4 в различных сечениях по ее выссге. Пластины-шаблоны и оболочка внешнего стакана представляют собой систему нагружения образца. В цилиндрический стакан 4 дополнительно вставлен внутренний цилиндрический стакан 12, выполненный в виде упругодеформируемой гибкой оболочки из тонкого листового металла и дна из эластичного материала, например резины. Между оболочками внешнего и внутреннего стаканов установлены подшипники 13 качения, которые своими внешними обоймами упираются в оболочку внешнего стакана

4, а их оси 14 жестко связаны с оболочкой внутреннего стакана 12. На верхней кромке оболочки стакана 12 установлен узел передачи информации, включающий держатели 15, прикрепленные к стакану 12, блоки 16, установленные в держателях 15 с возможностью свободного вращения, и цилиндрический стержень 17, который вставлен в держатели 15 под блоки 16. Перпендикулярно оси стержня 17 к его концам прикреплены тяги 18, связанные с первичными датчиками, например тензорезисторами 19 °

Устройство работает следующим образом.

Во внутренний стакан 12 помещается образец исследуемого материала.

Нагружающее радиальное усилие к нему передается от электродвигателя 10 через редуктор 9, ролик 8, платформу

7, пластины-шаблоны 11, оболочку внешнего стакана 4, подшипники 13 качения и их оси 14. Платформа 7 снабжена резиновой накладкой, При включении электродвигателя 10 за счет трения между обрезиненным роликом 8 и резиновой накладкой платформы 7 последняя начинает вращаться вокруг оси 3. Вместе с платформой 7 вращаются пластины-шаблоны 11 с эллиптическими отверстиями. При их вращении происходит деформирование гибкой оболочки внешнего стакана 4, поскольку малые оси эллипсов отверстий пластин-ша.блонов 11 меньше диаметра оболочки. При этом гибкие тяги

5 удерживают стакан 4 от вращения.

Поскольку отверстия пластин-шаблонов

1l эллиптические (т.е. отличны от окружности), то при их вращении вокруг оси 3 в оболочке внешнего стакана 4

Формула изобретения

Устройство для испытания образцов сыпучих материалов по авт. св.

Ф 113219?, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышений точности испытания, оно снабжено дополнительным цилиндрическим стаканом, выполненным аналогично основному, и установленным внутри его на подшипниках качения.

Составитель В.Мочалов

Техред А.Кравчук

Редактор И.йулла

Корректор М.Демчик

Заказ 3824/38

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.1

13321 возникают радиальные смещения. Под их воздействием подшипники 13 качения, упирающиеся внешними обоймами в оболочку внешнего стакана 4 совер%

5 шают возвратно-поступательное движение. При этом оси 14 подшипников 13, жестко связанные с оболочкой внутреннего стакана 12, передают радиальные смещения от внешней оболочки к внут- ip ренней и к находящемуся в ней образцу. Количество подшипников качения и их расположение вокруг внутренней оболочки выбирается таким, чтобы деформирование последней происходило 15 равномерно. Благодаря тому, что оболочки стаканов не соприкасаются, а деформирующие усилия .передаются через оси подшипников, внешнее трение в граничной области отсутствует. Так 2р как малые оси эллипсов меняют свое положение при вращении пластин-шаблонов, оси главных нормальных напряжений также меняют. свое направление.

Происходит сложное нагружение находя- 25 щегося во внутреннем стакане образца

87

4 с поворотом главных осей тензора напряжений. B результате сложного нагружения в образце возникает вращающий момент, зависящий от свойств исследуемого материала, времени, скорости вращения и эксцентриситета отверстий шаблонов. Суммарный вращающий момент сил воздействует также.и на узел передачи информации, а затем измеряется с помощью тензорезисторов 19, подключенных к электрическому прибору.

Показания прибора фиксируются самописцем.