Устройство для исследования реологических характеристик материалов

 

Изобретение относится к устройствам для измерения реологическ1-1х характеристик ньютоновских и неньютоновских сред в потоке. Цель изоб-. ретения - повышение точности и надежности измерений. Монтаж ракеля 12 совместно с лопастью 13 на валу 14 параллельно оси ротора 10 с образованием угла охвата в 185-195 исключает попадание в зону разрушения частиц с уже исследованной жидкостью , а радиус кривизны лопасти 13 и расстояние между осями вала 14 и ротора 10. составляет 2,4-2,6 диаметра ротора 10. 1 ил. о $

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1366 1

Ai (5)) 4 С 01 N 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4109331/31-25 (22) 16.06.86 (46) 15. 01.88, Бюл. №- 2 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.В.Никитенко (53),532. 137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 744279, кл. G 01 N 11/14, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1117487, кл. G 01 N 4/11, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к устрой- ствам для измерения реологнческих характеристик ньютоновских и неньютоновских сред в потоке. Цель изоб-. ретения — повышение точности и надежности измерений. Монтаж ракеля 12 совместно с лопастью 13 на валу 14 параллельно оси ротора 10 с образовао нием угла охвата в 185-195 исключает попадание в зону разрушения частиц с уже исследованной жидкостью, а радиус кривизны лопасти 13 и расстояние между осями вала 14 и ротора IО составляет 2,4-2,6 диаметра ротора 10. 1 ил, 18

1, 13669

Изобретение. относится к устройствам для измерения реологических характеристик неньютоновских и ньютоновских- сред в потоке или непосредственно в рабочей ванне и может быть применено на предприятиях, использующих в технологических процессах вязкие и вязкопластичные материалы.

На чертеже схематично изображено 10 предлагаемое устройство.

Устройство содержит ротор, привод которого состоит из электродвигателя 1, связанного посредством муфты 2 с двухскоростным редуктором 3. Изме- 1 рительная часть, соединенная с выходным валом редуктора посредством муфты 4, состоит из вала 5 с закрепленными на нем упругим элементом 6 и потенциометром 7, подвижный контакт ко- 20 торого кинематически соединен со скобой 8, жестко связанной одним концом с упругим элементом 6, а другим— с валом 9, на котором фиксируется ротор 10 с помощью замка 11. 25

Система очистки ротора состоит из резинового ракеля 12, жестко закрепленного совместно с лопастью 13 на валу 14 с образованием скомбини— рованной поверхностью угла охвата, 30 равного 185-195 . Привод очистки ротора состоит из пневмоцилиндра 15,связанного посредством зубчатой штокрейки 16 с шестерней 17, зафиксированной на валу 14.

Устройство работает следующим образом.

Координация работы агрегатов вискозиметра осуществляется блоком управления (не показан).

Существуют два режима работы вискозиметра: "Неньютоновская система" и "Ньютоновская система".

В режиме Неньютоновская система, 45 когда исследуются неньютоновские жидкости, в заданный момент времени производится включение привода систе- мы очистки ротора. В пневмоцилиндр 15 подается воздух, шток †рей 16 вы- 50 двигается и, проворачивая шестерню 17. о и вал 14 на 90, прижимает остро обрезанный край резинового ракеля 12 к ротору 10. После этого включается привод ротора. От электродвигателя 1 через муфту. 2, двухскоростной редуктор 3, муфту 4, вал 5 пружину 6, скобу 8 и вал 9 сообщается вращение ротору 10 со скоростью Q = 7 с и ротор в течение 10 с очищается ракелем 12 от адгезировавшегося на поверхности слоя жидкости. Затем включается привод ротора, выпускается воздух из пневмоцилиндра 15. Штокрейка 16 выдвигается и, проворачивая о шестерню 17 и вал 14 на 90, отводит ракель от ротора. При этом лопасть 13, проворачиваясь, нагнетает новую порцию жидкости к очищенному ротору. Монтаж ракеля 12 совместно с лопастью 13 на валу 14, параллельном оси ротора 10, с целью увеличения боковой поверхности лопасти позволяет осуществлять подачу исследуемого материала таким образом, что очищенная ракелем поверхность ротора полностью смачивается новой порцией жидкости, причем при повороте лопасти создается нагнетательный эффект с подачей жидкости по ходу вращения ротора. Одновременный отворот ракеля создает разрежающий эффект, в результате которого засасывается жидкость и подается к ротору в противоположном направлении его вращения. При этом угол охвата скомбинированной поверхности, равный 185о

195, обеспечивает формирование вокруг ротора слоя обновленной жидкости необходимой толщины, которая должна быть больше зоны разрушения. Точность измерений достигается лишь при условии, что вал, на котором крепятся ракель и лопасть, а также сама лопасть в процессе измерений находится вне зоны разрушения жидкости.

Это обеспечивается тем, что радиус кривизны лопасти и расстояния между осями вала и ротора составляют 2,42,6 диаметра ротора. Через 10 с после поворота лопасти вновь включается привод ротора вначале со скоростью

Qi = 7 с, а затем со скоростью

«1

Q = 14 с . Величины касательных напряжений ., и на поверхности ротора, соответствующие данным скоростям вращения ротора и измеряемые через

12 с после вращения ротора на каждой скорости (т.е. в установившемся режиме течения жидкости), считываются с потенциометра 7 и подаются в блок управления. В блоке управления производится расчет предельного динамического напряжения сдвига с, и пластической вязкости „„ .

В режиме "Ньютоновская жидкость", когда исследуются ньютоновские жид1366918лопасти сплошную поверхность, угол охвата которой равен 185-195, причем радиус кривизны поверхности лопасти и расстояние между осями вала и ротора составляет 2,4-2,6 диаметра ротора., Составитель В.Вощанкин

Редактор А.Пежнина Техред М.Дидык Корректор М.Лемчик

Заказ 6833/43 Тираж 847 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 кости, в заданный момент времени производится включение привода системы очистки ротора в описанной последовательности. По истечении 10 с, 5 когда будет полностью очищена от исследованной жидкости поверхность ротора 10, привод ротора выключается, ракелв 12 отводится поворотом на 90, а лопасть 13 подает новую. порцию жидкости к очищенному ротору.

Через 10 с вновь включается привод ротора, но лишь на одной скорости

Я = 14 с . Значение получающегося на поверхности ротора касательного напряжения подается в блок управления, в котором производится расчет вязкости.

Формула и з о Ь р е т е н и я

Устройство для исследования реологических характеристик материалов, содержащее ротор, измерительную систему, систему очистки ротора в виде ракеля с приводом в виде пневмоцилиндра с зубчатой шток-рейкой и систему перемешивания и подачи материала в виде лопасти, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений при исследовании высоковязких многокомпонентных грубодисперсных неньютоновских жидкостей, ракель закреплен совместно с лопастью на параллельном оси ротора валу таким образоц что его боковая сторона составляет вместе с вогнутой стороной