Ротационный вискозиметр

 

Изобретение относится к устройствам для измерения реологических свойств жидких сред. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы. Ротационный вискозиметр содержит основание 2, на котором смонтирован наружный неподвижный 4 и внутренний вращающийся 5 цилиндры, последний из которых установлен на измерительном валике 7, привод которого осуществляется от электропривода через шестерню 13, спиральную пружину 24 малой жесткости, диск 19, спиральную пружину 25 большей жесткости и коромысло 26. При закручивании пружины 24 малой жесткости, пружина 25 вследствие большей жесткости передает крутящий момент. Для измерения высоковязких жидкостей работает пружина 25, а пружина 24 отключается посредством фиксации диска 19 относительно шестерни 13 запиранием выступов его кронштейнов 20 и 21 между стопором 22 и пальцем 30 соответственно, зубчатого колеса 26 при повороте его зубчатой передачей от шестерни 36, установленной на стойке, вследствие торможения и поворота последней при опускании подпружиненного пружиной фрикционного диска, зафиксированного от поворота водилом относительно основания 2. В шестерне 36 снизу предусмотрено углубление, расположенное напротив стопора, установленного на траверсе 17. Для измерения угла поворота внутреннего цилиндра 5 предусмотрен омический датчик 46, установленный снизу на траверсе 17 и соединенный водилом 47 с коромыслом 26. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТЙЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 N 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4377900/31-25 (22) 15,02.88 (46) 15.04.90, Бюл. ¹ 14 (7 1) Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (/2) А.Н. Пирогов (53) 532.137 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1363017, кл. G 01 N 11/14, 1987.

Авторское свидетельство СССР № 1441266, кл. С 01 N 11/14, 1987. (54) РОТАЦИОННЫЙ .ВИСКОЗИИЕТР. „.Я0„„1557483 А1 (57) Изобретение относится к устройствам для измерения реологических свойств жидких сред. Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности работы. Ротационный вискозиметр содержит основание 2, на котором смонтирован наружный неподвижный 4 и внутренний вращающийся

5 цилиндры, последний из которых установлен на измерительном валике 7, привод которого осуществляется от электропривода через шестерню 13, спиральную пружину малой жесткости

1557483

24, диск 19, спиральную пружину большей жесткости 25 и коромысло 26. При закручивании пружины малой жесткости

24 пружина 25 вследствие большей

5 жесткости передает крутящий момент.

Для измерения высоковязких жидкостей работает пружина 25, а пружина 24 отключается посредством фик1"ации диска 19 относительно шестерни 13 за- 10 пиранием выступов его кронштейнов

20 и 21 между стопором 22 и пальцем

30 соответственно, зубчатого колеса

26 при повороте его зубчатой передачей от шестерни 36, установленной

Изобретение относится к устройст- 20 вам для измерения реологических параметров жидкостей широкого диапазона вязкости.

Целью изобретения является упрощение конструкции вискозиметра и повы-25 шение надежности его работы.

На фиг.1 изображена схема рота-. ционного вискозиметра; на фиг.2— фрикционная тормозная муфта, разрез.

Вискозиметр имеет корпус на стой- 3(} ке (не показан), внутри которого на панели 1 закреплено основание 2 измерительного блока. К основанию 2 с помощью гайки 3 закреплен наружный измерительный цилиндр 4. Внутренний измерительный цилиндр 5 с помощью замка 6 соединен с измерительным валиком 7, установленным в двух прецизионных шарикоподшипниках

8 и 9 в основании 2. На основании 2 на шарикоподшипниках 10 и 11 установлена втулка 12, к которой прикреплена шестерня 13, привод которой осуществляется or электродвигателя через коробку передач не по" 45 казаны) °

На шестерне 13 закреплены диаметрально расположенные две стойки

14 и 15 с двумя траверсами 16 и 17.

На измерительном валике 7 в шарикоподшипнике 18 установлен диск 19, снабженный сверху и снизу диаметрально расположенными нижним 20 и верхним

2i кронштейнами. На шестерне 13 привода установлен напротив выступа нижнего кронштейна 20 стопор 22, а также кронштейн 23, к которому прикреплена внешним витком ленточная спиральная пружина 24 малой жесткосна стойке, вследствие торможения и поворота последней при опускании вниз подпружиненного пружиной фрикционного диска, зафиксированного от поворота водилом относительно основания 2, В шестерне 36 снизу предусмотрено углубление, расположенное напротив стопора, установленного на траверсе 17. Для измерения угла поворота внутреннего цилиндра 5 предусмотрен омический датчик 46, установленный снизу на траверсе 17 и соединенный водилом 47 с коромыслом

26, 2 ил. ти, внутренний виток которой прикреплен к нижнему кронштейну 20 диска

19. Ленточная спиральная пружина 25 большей жесткости внутренним витком прикреплена к верхнему кронштейну

21, а внешним — к коромыслу 26 с противовесом 27, установленному на измерительном валике 7. На втулке нижней траверсы 16 снизу соосно с измерительным валиком ? установлено зубчатое колесо 28, возвращаемое в исходное фиксированное положение пружиной 29 и снабженное снизу установленным пальцем 30, конец которого может упираться в выступ верхнего кронштейна 21 диска 19 при повороте зубчатого колеса 28. Привод его осу" ществляется через блок-шестерню, состоящую из оси 3 1, установленной вертикально в подшипниках нижней 16 и верхней 1? траверс, с напрессованными на ее концы нижней шестерней

32, входящей в зацепление с зубчатым колесом 28, и верхней шестерней 33, входящей в зацепление с паразитной шестерней 34, установленной на оси

35, закрепленной на верхней траверсе 17. Паразитная шестерня связана с шестерней 36 фрикционной тормозной муфты 37, которая смонтирована на верхней траверсе 17 (фиг.2).. Шестерня 36 вращается на стойке 38, установленной соосно измерительному валику 7 и снабженной сверху хвостови ком 39, фиксирующим на ней от осево- го смещения втулку фрикционного диска 40, подпружиненного для обеспечения зазора d в паре шестерня

36 — диск 40 пружиной 4 1. В верхней части втулки фрикционного диска 40

5 15574 выполнен вертикальный паз, в которыйвходит водило 42 механизма переключения пружин (не показан), зафиксированное осью 43 и »е позволяющее диску 40 поворачиваться относительно основания 2. Сверху на траверсе

17 установлен по крайней мере один стопор 44, а в шестерне 36 снизу выполнено также по крайней мере одно ответное углубление 45.

Снизу на траверсе 17 соосно валику 7 установлен датчик 46 угла поворота внутреннего измерительного цилиндра 5, соединенный водилом 47 с помощью штифта с коромыслом 26. .Съем электрического сигнала с датчика 46 и передача его в блок индикации через водило 48 осуществляется с помощью контактных колец 49, установленных на изолирующем основании 50 на втулке 12.

Прибор работает следующим образом. устанавливают в замке 6 на измерительном валике 7 внутренний цилиндр 5, затем заливают порцию исследуемой жидкости в наружный цилиндр 4, устанавливают его на основании 2, фиксируют гайкой 3 -и включают электропривод. Вращающий момент передается через шестерню 13 вращающуюся по часовой стрелке, если смотреть снизу, кронштейн 23, спиральную пружину 24 малой жесткости, диск 19, спиральную пружину 25 большей жесткости, коромысло 26, измерительный валик 7 на внутренний цилиндр 5. Вследствие тормозящего эффекта жидкости (вязкости) внутренний цилиндр 5 пбвернется на определенный угол относительно шестерни

13 привода и закрутит спиральную пружину 24 малой жесткости через коромысло 26, пружину 25 большей жесткости, диск 19, При этом крон45 штейн 20, касавшийся в начальный момент стопора 22 поверхности, повернется от него против часовой стрелки (см.снизу), а водило 48 повернет на этот угол ползун омичес50 кого датчика 46,, сигнал которого через контактные кольца 49 будет передан в блок индикации. Пружина 25 вследствие своей большой жесткости при этом практически не деформируется, а только передает вращающий момент, Еслй диапазона жесткости спиральной пружины 24 недостаточно„ то с

83 6 помощью механизма переключения (не показан} водило 42 (фиг.2) опускают вниз. При этом фрикционный диск 40 прижмется к шестерне 36 и затормозит ее. Шестерня 36, скользя нижней плоскостью по торцу стопора 44, повернется и через зубчатую передачу

34, 33 и 32 повернет по часовой стрелке зубчатое колесо 26, палец

30 которого упрется в выступ верхнего кронштейна 21 диска 19 и, в свою очередь, повернет его по часовой стрелке до соприкосновения выступа его нижнего кронштейна 20 со стопором 22 шестерни 13. В этот момент углубление 45 шестерни 36 окажется напротив стопора 44 и пружина 41 сместит шестерню 36 вниз и зафиксирует ее.

Между фрикционным диском 40 и шестерней 36 вновь образуется гарантированный зазор сР от воздействия пружины 41, а пружина 24 малой жесткости будет отключена. Вращающий момент в этом случае будет передаваться от шестерни 13 на диск 19, пружину 25 большей жесткости,. коромысло

26, измерительный валик 7 на внутренний цилиндр 5. Таким образом, измерение свойств жидкости будет выполнено с использованием более жесткой пружины 25.

Для обратного переключения пружин водило 42 перемещают вверх, а оно, в свою очередь, за хвостовик 39 сместит вверх по оси шестерню 36, которая освободится от стопора 44.

При этом тормозящий эффект на ней исчезнет zz зубчатое колесо 28 под воздействием возвратной пружины 29 вернется в исходное положение (как показано на чертеже) — пружина 24 малой жесткости включена. При этом переключения жесткости пружин можно производить независимо от того, включен или выключен электропривод шестерни 13.

Применение подпружиненного фрикционного диска и стопора для фиксации шестерни включения пружины большей жесткости позволяет упростить конструкцию вискозиметра за счет исключения электромагнитной тормозной муфты в целом. Кроме того, отказ от электромагнитной тормозной муфты исключает повышение температуры в корпусе измерительного блока, что положительно сказывается на стабильности характеристик пружин и в ито155?483 ге способствует получению достовер-: ных данных измерений.

В результате прибор становится менее материалоемким и более технологичным в изготовлении.

4,76 .УР 45 фФГ 2

Составитель В. Вощанкин

Редактор Е. Копча Техред М,Коданич Корректор О. Ципле

Заказ 714- Тираж 483 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Формула изобретения

Ротационный вискозиметр, имеющий основание, наружный измерительный цилиндр и внутренний измерительный цилиндр, установленный на измерительном валике, помещенном в подшипниках основания, подвижный диск с подшипником зубчатую передачу, управляющую диском, силоизмеритель, состоящий из двух калиброванных цилиндрических пружин различной жесткости, установленных соосно и концентрично и присоединенных к диску, шестерню, связанную с электроприводом, с установленными на ней на стойках, двух траверсах, датчик угла поворота, установленный на нижней траверсе, электросхему, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции вискозиметра и повышения надежности его работы, шестерня, установленная на верхней траверсе на стойке, снабжена хвостовиком, на который свободно одета ступица @рикционного диска, подпружиненного относительно шестерни и зафиксированного от поворота вокруг вертикальной оси относительно основания, а снизу в шестерне выполнено по крайней мере одно углубление, отвечающее по крайней мере одному стопору, входящему в него при повороте шестерни и установленному на верхней траверсе.