Установка для определения срока схватывания самотвердеющей связующей композиции

 

Изобретение относится к литейному производству и предназначено для определения срока схватывания самотвердеющей связующей композиции. Цель - повыщение скорости и точности измерений. Существо изобретения заключается в том, что при срабатьшании электромагнита 18 стопор 22 освобождает измерительную головку 14 и она под действием силы тяжести погружает иглу Вика 16 с головкой 17 в измеряемую смесь. По истечении заданного времени реле времени РВ 1 выключаетi О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 G 01 N 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2РЮ2

QvT. 1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4047677/31-02 (22) 01.04.86 (46) 07. 12.87. Бюл. !! 45 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А.П.Никифоров, С.А.Никифоров, П.A.Íèêèôîðîâ и Н.И.Анкудинов (53) 532.137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 246149, кл. G 01 N 33/38, 1969.

Волконский Б.В. и др. Технологические физико-механические и физикохимические исследования цементных материалов. Л., Иэд-во литературы по строительству, 1972, с. 159-162.

Авторское свидетельство СССР

У 634206, кл. G 01 N 33/38, 1978. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКА

СХВАТЫВАНИЯ САМОТВЕРДЕЮ!ЦЕЙ СВЯЗУЮЩЕЙ

КО!!ПОЗИЦИИ (57) Изобретение относится к литейному производству и предназначено для определения срока схватывания самотвердеющей связующей композиции.

Цель — повышение скорости и точности измерений. Существо изобретения заключается в том, что при срабатывании электромагнита 18 стопор 22 освобождает измерительную головку 14 и она под действием силы тяжести погружает иглу Вика 16 с головкой 17 в измеряемую смесь. По истечении заданного времени реле времени PB 1 выключает"

1357792 ся и размыкает контакты 1PBi и 2РВ1, при этом электромагнит 18 обесточивается и стопор 22 останавливает головку 14 во втулке 15. При периодических перемещениях головки 14 ферритовый стержень 13 перемещается относительИзобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для определения времени затвер девания самотвердеющих композиций, 5 и может быть использовано также в промышленности строительных материа- . лов при определении сроков схватывания цементов.

Цель изобретения — повышение скорости и точности измерений.

На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг. 2 — схема кольца

Вика; на фиг. 3 — график, поясняющий работу установки. 15

Установка включает кольцо 1 Вика, расположенное на приводном поворотном столе 2, связанном с зубчатым колесом 3, храповой механизм закреплен на штоке приводного пружинного электромагнита. На станине 4 размещен поворотный стол 2. Устройство содержит ограничитель 5, приводную шайбу 6, упорную пластину 7, трос 8, 25 стойку 9 с направляющими блоками 10 для размещения троса 8. Трос 8 пропущен через отверстие приводной шайбы 6 и на конце имеет ограничитель

5, который также служит противовесом для иглы Вика. Приводная шайба 6 посредством рычага связана с приводным электромагнитом и обеспечивает при воздействии на ограничитель 5 перемещение троса 8.,На тросе закреплена упорная пластина 7, предназначенная 35 для воздействия на контакт "Стоп" (ЧРР-1). В состав устройства входит самопишущий .потенциометр 11, электромагнитная катушка 12, ферритовый

Р стержень 13 с измерительной головкой 40

14 и направляющая втулка 15. Измерительная головка 14 с ферритовым стержнем 13 пропущена через отверстие электромагнитной катушки 12 датно обмоток катушки 12 и вызывает изменение ее индуктивности. Сигнал, характеризующий величину перемещения иглы Вика, передается и записывается на потенциометре 11. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. чика перемещения, электрически связанного с самопишущим потенциометром 11. Игла 16 Вика соединена на одном конце резьбовым соединением с измерительной головкой 14, на другом — со сменной конусной головкой

17. Измерительная головка 14 проходит также через отверстие направляющей втулки 15 со стопором, связанным с пружинным приводным электромагнитом 18.

Устройство содержит также электро- магниты 19 и 20, блок 21 управления и стопор 22.

Установка работает следующим образом.

Оператор включает включатели ВК1 и ВК2, подключая потенциометр и электрическую схему управления к электрическому источнику питания переменным током. Затем на стол 2 устанавливают кольцо 1 Вика (чащу) с секторным делителем внутри, заполненное измеряемой смесью, и включают кнопку "II пуска цепи управления измерениями. При этом запитывается реле времени РВ1 и замыкает контакты

1РВ1 (блокирует кнопку "П" пуска) и

2РВ1 (включает электромагнит 18).

При срабатывании электромагнита 18 стопор 22 освобождает измерительную. головку 14 и она под действием силы собственной тяжести погружает иглу

16 Вика с головкой 17 в измеряемую смесь. По истечении заданного времени реле времени РВ1 автоматически выключается и размыкает конакты 1РВ1 и 2РВ1, при этом электромагнит 18 обесточится и стопор 22 остановит измерительную головку 14 во втулке 15.

Вместе с тем при выключении РВ1 оно кратковременно замыкает пусковой контакт ЗРВ1 (после блокирования сразу

1357792 же размыкает). Контакт ЗРВ1 замыкает

>цепь электромагнитного реле РР1 с обратной связью, при запитывании которого замыкаются контакты: 1РР1 (бло5 кирует пусковой контакт реле времени

ЗРВ1), 2РР1, который вновь замыкает цепь электромагнита 18 и освобождает стопор измерительной головки 14 и

3РР1 (включает приводной электромагнит 19). Шток электромагнита 19 посредством рычага связан с приводной шайбой 6, перемещение которой вниз с упором на ограничитель 5 вызывает посредством троса перемещение иглы

16 Вика вверх в исходное состояние.

Перемещение троса 8 и всей связанной с ним системы протекает до момента, когда упорная пластина 7 разомкнет пружинный контакт 4РР1 (контакт обратной связи реле PP1). Размыкание контакта 4РР1 выключит реле РР1 и оно разомкнет контакты 1РР1, 2РР1 и 3РР1. При размыкании контакта 2РР1 цепь электромагнита 18 обесточится 25 и он под действием возвратной пружины застопорит измерительную головку

14 во втулке 15 в верхнем положении иглы Вика. При .размыкании контакта

ЗРР1 электромагнит 19 обесточится, под действием возвратной пружины шток электромагнита вернется в исходное состояние и шайба переместится вверх, освобождая трос 8. Система трос — игла Вика остается при этом неподвиж35 ной, так как она застопорена во втулке 15. Вместе с этим при выключении реле PPi кратковременно замыкается пусковой контакт 5РР1, который замыкает цепь реле времени РВ2.

При включении реле РВ2 оно замыкает контакты 1РВ2 (блокирует пусковой контакт 5PP1) и 2РВ2, который включает электромагнит 20. При замыкании цепи электромагнита 20 его шток со- 45 вершает передний ход (на схеме вправо) и поворачивает посредством храпового механизма зубчатое колесо 2 на один ход, тем самым подставляя под иглы Вика свежее место смеси в 50 очередном секторе кольца 1 Вика (фиг. 2). По истечении расчетного времени реле времени РВ2 автоматически выключается, размыкает контакты

1РВ2 и 2РВ2, последний выключит элект- 55 ромагнит 20, шток которого возвраща.ется в,исходное состояние с помощью своей возвратной пружины. Вместе с тем при выключении реле РВ2 оно кратковременно замыкает пусковые контакты ЗРВ2, включенные параллельно пусковой кнопке "П" на входе электрической цепи. При этом вновь включается реле РВ1 и цикл измерения повторяется. Остановку измерения осуществляют выключением ВК2.

При периодических перемещениях измерительной головки 14 ферритовый стержень 13 перемещается относительно обмоток катушки 12 и вызывает изменение ее индуктивности. В связи с этим преобразованньп в потенциометрической измерительной схеме потенциометра электрический сигнал от катушки 12 подается на механизм перемещения записывающего пера потенциометра и осушествляет запись перемещений иглы Вика. На диаграммной бумаге потенциометра при этом записывается график перемещения иглы Вика при непрерывном движении диаграммной бумаги (фиг. 3). Участки графика следующие: а — перемещение иглы 16 Вика от исходного состояния до конца погружения за заданное на погружение время, б — участок, возможный для условия, когда перемещение иглы Вика цо конечной точки происходит раньше завершения контрольного времени при малой вязкости смеси, в — график перемещения иглы при ее возврате в исходное состояние, r — выдержка времени до повторного погружения. Точки пересечения графиков а с конечной линией погружения (для начальных замеров) или с линиями, характеризующими контрольные промежутки времени погружения, соединяют между собой и получают окончательный характеристический график продолжительности затвердевания (схватывания) измеряемой композиции, 1

Применение в установке дополнительных реле времени и электромагнитного реле с обратной связью позволяет изменять промежутки между измерениями в зависимости от скорости затвердевания композиции, что обеспечивает контроль быстротвердеющих композиций. Применение на игле Вика сменной конической головки позволяет изменять скорость погружения ее при использовании композиции с малой исходной вязкостью и тем самым повьппа,ет чувствительность установки.

Разделение кольца Вика внутри перегородками на секторы (фиг. 2) поз1357792 воляет исключить влияние механического воздействия на смесь в соседних участках, имеющего место при погружении иглы Вика в смесь, в кольце Вика без перегородок, Преимущества установки состоят в том, что она обеспечивает проведение измерений с высокой скоростью чередования и осуществления промежуточных . операций, время которых можно уменьшать в зависимости от увеличения скорости твердения композиций, обеспечивает высокую чувствительность и следовательно точность измерений, связанных с применением индуктивного датчика, самопишущего регистратора и иглы Вика с конической головкой, кольца Вика с перегородками, что важно при использовании быстротвердеющих и маловязких композиций, а также при необходимости научных исследований процессов твердения вяжущих материалов с целью установления характерных изменений и физико-механических свойств.

Испытания проводили на лабораторной установке. В установке использовали самопишущий потенциометр КСП-1, индуктивный датчик в виде катушки длиной 80 мм, реле времени типа РВ 4 и ЭВ-224, электромагнитное реле типа

РП-2. В качестве исследуемых связующих композиций выбрали смеси жидкого стекла с магнезитом и жидкого

35

При испытании композиций жидкого стекла с антипиреном с использованием жидкого стекла с модулем 2,8 ед. при соотношении ингредиентов по массе жидкого стекла к антипирену 1:1 инкубационный период составлял 45 с, стекла с антипиреном, являющиеся связующими композициями формовочных самотвердеющих смесей для изготовления литейных форм и стержней.

При испытании установлено, что композиция жидкого стекла (модуль

2,8,ед.) с магнезитом эатвердевает эа 3 мин 15 с. Причем выявлен инкубационный период твердения, который составляет 2 мин 55 с. Лавинообразное 15 схватывание композиции протекает за

20 с. При испытании установлено, что снижение модуля жидкого стекла с

2,8 до 2 5 ед. увеличивает время инкубационного периода композиции до 50

6 мин 20 с, а время схватывания уменьщает до 14 с. а схватывание 15 с. При уменьшении модуля жидкого стекла до 2,5 ед. ин.кубационный период увеличился до

100 с, а время схватывания уменьшилось до 7 с.

При увеличении соотношения жидкого стекла к антипирену с 1:1 до 3:1 и 5:1 вязкость композиций соответственно уменьшилась в 0,8 и 1,7 раз.

В связи с этим иглу Вика оснащали конусной головкой с диаметром основания 3 и 5 мм, что позволило эафиксировать изменение условной вязкости композиций при затвердевании до 7 с, что свидетельствует о высокой чувствительности установки.

Полученные при испытании данные показали широкие возможности установки по автоматическому измерению сроков схватывания (твердения) различных связующих композиций.

Преимущества установки: малогабаритность, быстродейственность обеспечивают возможность измерения быстротвердеющих композиций и смесей с малой вязкостью, обеспечивают полную автоматизацию измерений с объективной регистрацией результатов измерения на диаграммную бумагу, позволяют испольэовать установку для технологического контроля.

Формул а изобретения

1. Установка для определения срока схватывания самотвердеющей связующей композиции, содержащая станину, при- . водной поворотный стол, размещенное на нем кольцо Вика и направляющую втулку для центровки измерительной головки с закрепленной на ней иглой

Вика, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости и точности измерений, она снабжена блоком управления, тросом с ограничителем и упорной пластиной, приводной шайбой, индуктивным датчиком с ферритовым стержнем, тремя электромагнитами и самопишущим потенциометром, причем упорная пластина выполнена с воэможностью взаимодействия с размечающим контактом реле блока управления, ферритовый стержень закреплен на измерительной головке, индуктивный датчик соединен с самопишущим потенциометром, приводная шайба соединена рычагами с первым электромагнитом, цепь питания которого подсое1357792

Ъ

Ъ ь

Перемещение иолы при еогрулчсюии фиа. J

4 из. 2

Составитель А.Абросимов

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Редактор В.Данко

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5989/41

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 диенна через другой контакт реле блока управления, направляющая втулка снабжена стопором в виде стержня, соединенного с вторым электромагнитом, третий .электромагнит соединен храповым механизмом с приводным поворотным столом, а его цепь питания подсоединена через контакт реле времени блока управления.

2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что игла Вика на погружаемом в смесь конце оснаще5 на сменной конусной головкой.

3. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что кольцо Вика

l выполнено разделенным внутри перегородками на отдельные сектора,