Устройство для измерения прочности частиц

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель - повышение точности измерения. Устройство содержит измерительный 1 и активный 2 ролики, датчик силы 3, упругий элемент кручения 4, соединенный с валом активного ролика 2 и тихоходным валом 5 редуктора 6, два датчика угла поворота 7, один из которых установлен на валу активного ролика 2, а второй присоединен к тихоходному валу 5 Устройство содержит двигатель 8, упругую подвеску 9, маховик 10, установленный на быстроходном валу редуктора 6, интегратор 11, входы которого соединены с выходами датчика угла поворота 7, управляемый амплитудный детектор 12, входы которого соединены с выходом интегратора 11 и датчиком силы 3, а выход связан с блоком 13 измерения разрушающей силы, регистратор энергии 14. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss)s G 01 N 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879592/28 (22) 02.11,90 (46) 30.10.92, Бюл, М 40 (71) Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр" (72) Э.А. Хопунов и А,В. Первухин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1569658, кл, 6 01 N 3/08, 1987. . Авторское свидетельство СССР

М 1059478, кл. G 01 N 3/08, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПРОЧНОСТИ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель — повышение точности измерения. Устройство содержит иэмери 42„, 1772670 А1 тельный 1 и активный 2 ролики, датчик силы

3, упругий элемент кручения 4, соединенный с валом активного ролика 2 и тихоходным валом 5 редуктора 6, два датчика угла поворота 7, один из которых установлен на валу активного ролика 2, а второй присоединен к тихоходному валу 5. Устройство содержит двигатель 8, упругую подвеску 9, маховик 10, установленный на быстроходном валу редуктора 6, интегратор 11, входы которого соединены с выходами датчика угла поворота 7, управляемый амплитудный детектор 12, входы которого соединены с выходом интегратора 11 и датчиком силы 3, а выход связан с блоком 13 измерения разрушающей силы, регистратор энергии 14. 1 ил.

30 кручения, маховиком и двумя датчиками угла поворота, один из которых установлен на одном конце вала акгивно о ролика, другой

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности частиц, Известное устройство для определения прочности гранулированного материала, содержащее основание и установленный на нем механизм нагружения с подвижным пуансоном и соосным ему неподвижным пуансоном, при этом ось пуансонов параллельна основанию, на торце подвижного пуансона установлены параллельно его оси захваты, а на торце неподвижного — три ламели, датчик нагрузки и датчик регистрации линейных размеров гранул, кинематически связанный с подвижным пуансоном и электрически с датчиком нагрузки, Недостатком устройства является низкая надежность регистрации прочности частиц неправильной формы иэ-за раннего появления сигналов акустической эмиссии при отколе острых углов и кромок частиц.

Известно устройство для контроля прочности абразивных зерен при сжатии, принятое за прототип, содержащее активный и измерительный ролики, привод вращения активного ролика, датчик усилия, связанный с измерительным роликом через упругую балку, блок измерения усилия, вибропитатель с приводом, последователько установленные усилитель, связанный с датчиком, пороговый элемент, инвертор, блок совпадения и усилитель мощности, выход которого связан с входом привода вибропитателя; генератор импульсов, выход которо.го связан с входом блока совпадения; блок управления, вход которого связан с выходом блока измерения, а выходы — с входами привода вибропитателя и привода вращения, Недостатком прототипа является недостаточно высокая точность измерения, обусловленная тем, что измерение усилия происходит также и без разрушения частицы (т,е. измеренная сила принимается эа разрушающую), что имеет место, если размер частицы больше зазора между валками и на частоту действует упругая сила реакции со стороны валков, Целью изобретения является повышение точности измерения

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее активный и измерительный ролики, привод вращения активного ролика, состоящий из редуктора и двигателя, датчик силы, блок измерения разрушающей силы и блок упрэвления, снабжено упругим элементом конец вала соединен с последовательно установленными упругим элементом кручения, тихоходным валом редуктора и вторым датчиком угла поворота, маховик установлен на быстроходном валу редуктора, а в качестве блока управления использован интегратор, входы которого соединены с выходами датчиков углов поворота, и управляемый амплитудный детектор, входы которого соединены с выходом интегратора и датчиком силы,.а выход — с блоком измерения разрушающей силы;

Снабжение устройства упругим элементом кручения, маховиком и двумя датчиками угла поворота и определенное место их установки позволяет по измеренной разнице углов поворота на концах упругого элемента измерить момент силы на активном ролике в момент прохождения частицы через зазор между роликами. а по измеренному моменту определить энергию разрушения. Измерение энергии разрушения одновременно с усилием, прилагаемым к нэгру>каемой частице. позволяет оценить соответствие измеряемой силы прочности частицы (прочность

-сила, при которой разрушение произошло) — при разрушении частицы энергия не равна нулю, при упругом деформировании без нарушения измерения энергия деформирования равна нулю.

Использование в качестве блока управления интегратора и управляемого амплитудного детектора позволяет осуществить однозначно регистрацию силы гишь в тот момент, когда действительно разрушение произошло, тем самым обеспечивается повышение точности измерения прочности частиц.

На чертеже показан общий вид устройства.

Устройство содержит измерительный 1 и активный 2 ролики, датчик силы 3, упругий элемент кручения 4, соединенный с валом активного ролика 2 и тихоходным валом 5 редуктора 6, два датчика угла поворота 7, один из которых установлен на одном конце вала активного ролика 2, а другой присоединен к тихоходному валу 5, двигатель 8, упругую подвеску 9 измерительного ролика 1, маховик 10, установленный нэ быстроходном валу редуктора 6, интегратор 11 (измеритель энергии). входы которого соединены с выходами датчиков угла поворота 7. управляемый эмплитудкый детектор 12, входы которого соединены с выходом интегратора 11 и датчиком силы 3, а выход связан с блоком измерения разрушающей силы 13, регистратор энергии разрушения 14, Устройство работает следующим образом. В зазор между измерительным 1 и ак1772670

Составитель Э.Хопунов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Е.Пап п

Редактор

Заказ 3640 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тивным 2 роликами помещается частица, которая подвергается деформации при вращении роликов, осуществляемом при помощи двигателя 8 и редуктора б, Реакция, пропорциональная нагружаемому усилию действующему на частицу, измеряется датчиком силы 3, к которому при помощи упругой подвески 9 прижат измеритегьный ролик 1. Одновременно происходит торможение активного ролика 2 тангенциальной составляющей силы, что приводит к закручиванию упругого элемента 4 относительно вала 5 тихоходной ступени редуктора 6. Закручивание упругого элемента 4 обуславливает появление разности показаний датчиков угла поворота 7, которая поступает на интегратор 11 (на холостом ходу эта разность равна О), Постоянство скорости вращения активного роллка 2 в момент разрушения частицы обеспечивается инерционной массой маховика 10, установленного на быстроходном валу редуктора 6. Сигналы датчика силы и интегратора 11 поступают на управляемый амплитудный детектор 12, который пропускает на блок измерения разрушающей силы 13 сигнал силы только в том случае, если значение сигнала энергии не равно нулю.

Таким образом, если действительно произошло разрушение частицы, блок измерения разрушающей силь 13 фиксирует прочность испытуемой частицы, При eo6ходимости оценки величины энергии разрушения, сигнал с интегратора подается на регистратор энергии разрушения 14.

В том случае, если разрушение частицы не произошло, сигнал упругой силы реакции роликов передается на датчик силы 3, а т.к. закручивание упругого элемента 4 при нагрузке и разгрузке неразрушенной частицы происходит за одинаковое время и на одинаковую величину, то на интегратор 11 не поступает сигнал. В свою очередь амплитудный детектор 12, не получив сигнал интегратора t1, остается закрытым и не пропускает слгнал датчика силы 3 на блок

5 измерения разрушающей силы 13, таким образом сигнал упругой силы с датчика 3 не учитывается при подсчете среднего значения прочности анализируемой пробы частицц.

10 Устройство испытано в лабораторных условиях на монофракциях кварца и нефелине. Одновременно измерение разрушающей силы и энергии деформирования частиц и исключение из расчетов значений

15 усилий, при которых не происходит разрушение частиц, позволяет достичь высокой точности измерения прочности частиц.

Формула изобретения

20 Устройства для измерения прочности частиц, содержащее активный и измерительный ролики, привод вращения активно-о ролика, состоящий из редуктора и двигателя, датчик силы, блок измерения

25 разрушающей силы и блок управления, о тлича ющееся тем,что,сцельюповышения точности измерения, оно снабжено упругим элементом кручения, маховиком и двумя датчиками угла поворота, один из ко30 торых установлен на одном конце вала активного ролика, другой конец вала соединен с последовательно установленными упругим элементом кручения, тихоходным валом редуктора и вторым датчиком

35 угла поворота, маховик установлен va быстроходном валу редуктора, а в качестве блока управления использован интегратор, входы которого соединены с выходами датчиков угла поворота, и управляемый ампли40 тудный детектор, входы которого соединены с выходом интегратора и датчиком силы, а выход — с блоком измерения разрушающей сил ы.