Пластометр

 

Назначение: определение прочностных характеристик пластичных масс грубодисперсными включениями. Сущность в пластомере, содержащем первый конус 1 с основанием 10 и каналом 2. шток 4, опорную площадку 11, второй конус 4, пружину 9 и измеритель 13, соединение второго конуса со штоком выполнено через шаровой пояс 5 и усеченный конус 6. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 N 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4837879/25 (22) 12.06,90 (46) 23.10.92, Бюл.N- 39 (71) Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов (72) В.С.Миронов. А.С.Маслова и В.В.Заровнятных (56) Авторское свидетельство СССР М

1536267, кл. 6 01 N 11/10, 1988.

Авторское свидетельство СССР N.

1536268, кл. G 01 N 11/10; 1988.

„„. ЖÄÄ 1770826 А1 (54) ПЛАСТОМЕТР (57) Назначение: определение прочностных характеристик пластичных масс грубодисперсными включениями. Сущность; в пластомере, содержащем первый конус 1 с основанием 10 и каналом 2. шток 4, опорную площадку 11, второй конус 4, пружину 9 и измеритель 13, соединение второго конуса со штоком выполнено через шаровой пояс 5 и усеченный конус 6. 4 ил.

1770826 верность измерений.

40

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для определения прочностных характеристик пластичных масс, преимущественно содержащих грубодисперсные включения.

Известен способ определения предварительного напряжения вяэкопластичнай среды, включающий погружение в среду пуансона, фиксирование глубины его погружения и определение предельного напряжения сдвига.

Недостаткам известного технического решения является недостаточная точность определения характеристики пластичных масс.

Из известных технических решений ближайшим к изобретению является пластометр, содержащий первый конус с основанием и каналом по аси конуса, шток, расположенный внутри канала первого конуса с возможностью перемещения, опорную площадку, соединенную с первым концом штока со стороны основания первого конуса, второй конус, соединенный со втарЫм концом штока, расположенным со стороны вершины первого конуса, упругий элемент, располо>кенный между опорной площадкой штока и основанием первого конуса, и измеритель расстояния между опорной площадкой и основанием, причем шток по всей своей длине имеет паз, параллельный аси штока, а диаметр основания второго конуса меньше диаметра основания первого конуса.

Недостатками известного устройства являются достоверность результатов измерений и низкое удобство пользования, Первый недостаток обьясняется следующими причинами. Пластические массы, кроме собственно пластичности, обладают еще и упругими свойствами, в частности быстрой эластической деформацией, которая мгновенно восстанавливается после снятия нагрузки. Вследствие этого при погружении в керамическую массу конуса штока в скважине образуются трещины и прасечки, в основном параллельные плоскости основания прямого конуса штока. Не приводя к обрушению стенок сква>кины, эти дефекты снижают достоверность результатов измерений, так как их наличие изменяет одно.родность исследуемой массы в зонах, прилегающих к скважине. Особенно сильно эти дефекты проявляются при испытании масс с повышенной упругостью, К таким маСсам относятся керамические массы с повышенным (40-70%) содержанием инертнога компонента. Исходя из того, что невозможна в ходе испытания определить глубину и ширину раскрытия этих трещин, а также невозможно количественно оценить влияние этих дефектов на однородность массы, правомерно утвер>кдение, что такие дефекты неконтролируема снижают достоВторой недостаток связан с тем, что при извлечении пластометра из массы после испытаний прямой конус штока срезает часть массы со стенок скважины (скважина вследствие упругости массы, всегда имеет меньший диаметр, чем основание конуса штока), в результате чего пространство скважины заполняется массой, которая налипает на стержень штока. При извлечении плэстометра из массы упругий элемент возвращает конус с осевым каналом в исходное положение, перемещая его по стержню штока по направлению к конусу штока. Керамическая масса попадает в зазор между стержнем штока и стенками осевого канала, а также в каналы, выполненные на поверхности сопряжения стержня штока и осевого канала.

Вследствие этого пластометр можно использовать только после очистки кинематической пары, для чего неободимо осуществить его полную разборку, а это снижает удобство пользования.

Цель изобретения — повышение точности и удобства обслу>кивания.

Сущность изобретения закл очается в там, что в пластометре, содержащем первый конус с основанием и каналом, шток, опорную пплощадку, второй конус, пружину и измеритель, соединение второго конусэ со штоком выполнено через шаровый пояс и усеченный конус.

На фиг. 1 показан общий вид пластометра; на фиг,2 — конфигурация нижней части штока; на фиг.3 — схема измерения с помощью пластометра; на фиг.4 — сечение А-А на фиг.1.

Пластометр содержит первый конус 1 с каналом 2 и шток 3, Шток 3 выполнен в виде последовательно соединенных своими основаниями следующих геометрических тел: второго конуса 4, шарового пояса 5, образованного шаром, пересеченным параллельными плоскостями В и С по обе стороны от его центра шара Д, усеченного конуса 6 и стержня 7, На поверхности сопря>кения стержня 7 с осевым каналом 2 выполнены пазы 8. Пластометр также содержит пружину 9, надетую на стержень 7 и размещенную между основанием 10 первого конуса 1 и опорной площадкой 11. Пластометр, кроме того, содержит груз 12 и измеритель 13 перемещения штока 3 относительна первого конуса. Образующие второго конуса 4, штока 3 и усеченного конуса 6 касательны к

1770826

30

55 образующей шарового пояса 5 в точке их сопря>кения, На чертеже, кроме того, обозначена масса 14 измеряемого вещества, грубодисперсные включения 15 и скважина

16.

Пластометр работает следующим образом.

Вершину второго конуса 4 подводят к поверхности массы 14 и устанавливают груз

12 на опорную площадку 11, Под действием груза 12 шток 3 погружается в массу 14. Б процессе погружения конус 4 преодолевает сопротивление грубодисперсных включений 15, перемещая их вниз по ходу движения, При погруженли штока 3 в массу в ней образуется скважина 16, Плавное изменение поверхности нижней части штока 3, участву ащей в деформировании массы (сжатие со сдвиг0M) обеспечивает плавное изменение напряженного состояния массы 14 и ее структуры при погру>кении штока (до уровня точки С). За счет этого обеспечивается бездефектное течение деформируемой массы 14, не приводящее к потере ее сплошности и к возникновению площадок скольжения, являющихся после снятия нагрузки причиной возникновения трещин. Па мере сужения сечения штока 3 (выше уровня точки С), наблюдается расширение массы, вследствие ее упругости.

Плавное изменение площади поперечного сечения штока 3 препятствует мгновенному развитию в массе 14 упругих деформаций, напряжения спадают медленно, что предотвращает возникновение трещин и неконтролируемое изменение структуры массы 14 в зонах; примыкающих к стенкам скважины 16.

По мере погружения штока 3 в массу 14 первый конус 1 входит в соприкосновение с массой 14 и погружается в нее за счет передачи нагрузки со штока 3 на первый конус 1 посредством пружины 9. Масса 14 при этом деформируется, ее сопротивление передается на пружину 9 и через первый конус 1.

Пружина 9 сжимается за счет перемещения конуса па стержню 7. Деформация сжатия пружины 9 равна перемещению штока 3 относительно первого конуса 1. Ее величина определяется с помощью измерителя 13, а по деформации ранее оттарированной пружины 9 можно в любой момент определить силу сопротивления, которую оказывает масса 14 погружаемому в нее под действием пружины 9 первому конусу 1, Зная площада контакта первого конуса 1 с массой 14 (она легко определяется по .глубине погружения первого конуса 1 в массу 14 и по геометрии конуса 1),можно определить величину пластической прочности. Глубина погружения конуса 1 может определяться различными способами, например, визуально по рискам, нанесенным на боковую поверхность конуса 1, В связи с тем, что после касания первого конуса 1 с поверхностью массы 14 вследствие ее сопротивления погру>кению в нее первого конуса 1 происходит опережающее погружение штока 3 в массу 14 по сравнению с первым конусом 1, между ними увеличивается расстояние. Поэтому в скважине 16 возникает разрежение, которое уменьшает замеряемое усилие сопротивления массы 14, С цепью предотвращения этого на поверхности стержня 7 выполнены пазы 8, посредством которых внутренний обьем скважин 16 сообщается с атмосферой.

В связи с тем, что на на поверхности скважины 16 предотвращено появление трещин, то достоверность результатов измерений повышается. При извлечении пластометра из массы 14 плавное изменение сечения штока 3 устраняет срез массы 14 и ее налипание на стержень 7 и попадание в паз 8, Таким образом, пластометр обеспечивает повышение точности за счет устранения трещин на стенках скважины, а также— повышение удобства обслуживания за счет исключения необходимости чистки ппастометра после каждого измерения.

Формула изобретения

Пластометр, содержащий первый конус с основанием и каналом по оси конуса, шток, расположенный внутри канала первого конуса с воэможностью перемещения, опорную площадку. соединенную с первым концом штока со стороны основания первого конуса, второй конус, соединенный с вторым концом штока, расположенным со стороны вершины первого конуса, упругий элемент, расположенный между опорной площадкой штока и основанием первого конуса, и измеритель расстояния между опорной площадкой и основанием, причем шток по всей своей длине имеет паз, а диаметр основания второго конуса меньшедиаметра основания первого конуса, а т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и удобства обслуживания, соединение втараго конуса са штоком выполнено последовательно через шаровой пояс и усеченный конус, причем центр шарового пояса расположен на оси штока, плоскости, образующие шаровой пояс, расположены са штоком своим малым основанием, а наружные основания второго конуса, шарового пояса и усеченного конуса сопряжены между собой.

1770826

1770826

A-A

Составитель И.Павленко

Техред M.Mopãåíòàë Корректор С.Пекарь

Редактор Г.Бельская

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

Заказ 3736 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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