Устройство для определения угла естественного откоса порошкообразных материалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и) 478192

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 19.03,73 (21) 1896578/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Ф Опубликовано 25.07.75. Бюллетень №27

Дата опубликования описания 29.07.75 (51) М. Кл.

G 01 х 13/00

С. Olc 9/00

Гасударственный квинтет

Саавта Ннннстроа СССР ра делам нэоеретеннй и етнрытнй (Q) УДК 543.08.53. .8 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Шацдор и Ю. П. Топоров (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химии

АН СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

УГЛА ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА

ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технике проведения производственных испытаний различных порошкообразных материалов.

Одной из важнейших характеристик, определяюших механические свойства дисперсных материалов, является угоп внутреннего трения материала, обычно отождествляемый для несвязанных дисперсных материалов с углом естественного откоса.

Угол естественного откоса — это максимальный угол наклона поверхности свободно насыпанного порошка к горизонтальной плоскости.

Известен прибор для определения угла естественного откоса сыпучих материалов, в котором норошкообразный материал засыпают в открытую сверху пластмассовую коробку, имеющую возможность поворачиваться вокруг горизонтальной оси. Коробка выполнена в виде трехгранной призмы с углом при вершине 90о. При повороте о коробки на 45 часть материала ссыпается, а оставшаяся часть образует с нижней горизонтальной стенкой угса, который считается углом естественного откоса и измеряется с помощью нанесенной на стенку коробки угловой шкалы с точностью до 1о.

Однако известный прибор не дает возможности проводить непрерывные измере-. ния угла естественного откоса. Для измерения требуется сравнительно большое ко личество материала. Затруднено его дистанционное использование. Прибор не позволяет определять угол сцепления, больший

45о, что может иметь место при сильном сцеплении частиц, например в ультравысаком вакууме и при высоких температурах.

Кроме того, при измерении угла естественного откоса методом поворота емкости с порошком на заранее заданный угол в действительности измеряется не угол откоса, а некий угол, лежащий между углом обрушения. и углом естественного откоса.

gp Если для крупнозернистых несвязанных лорошкообразных материалов разшща между углами обрушения и откоса сравнительно невелика, то для высокодисперсных порошков, у которых сцепление между отдельными частицами достигает значитель-

478192 ной величины, различие между вышеуказанными углами может достигать 100%.

UBJIb изобретения - повышение точности измерения угла откоса малых количеств порошков в вакууме. 6

Поставленная цель в устройстве достигается тем, что изучаемый материал помешают в горизонтально расположенный кварцевый цилиндр с шероховатой внутренней поверхностью, который может вращаться вокруг горизонтальной оси. При медленном вращении цилиндра на некотором угле поворота, характерном для каждого материала (угон обрушения), материал ссыпается, и максимальный угол наклона поверхности материала в этот момент и является углом естественного откоса. Угол откоса определяется визуально с помощью гониометра.

На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое устройство, Устройство состоит из цилиндра 1, при-, вода 2 для врашения его вокруг горизонтальной оси и гониометра 3 для оптических визуальных измерений угла естест25 венного откоса порошка. цилиндр изготовлен из прозрачного материала, например кварца. Внутренняя боковая поверхность цилиндра для устранения

30 проскальзывания порошка относительно его поверхности делается шероховатой или снабжается ребрами.

Для облегчения визуальных наблюдений дно (торец) цилиндра оптически полируется, В качестве привода для вращения цилиндра вокруг горизонтальной оси используют электромотор с редуктором.

Устройство работает следующим обра ом.

Навеску испытуемого порошкообразного материала 4, взятого в количестве, достаточном для заполнения приблизительно

1/3 объема цилиндра, засыпаются через отверстие в соединительном фланце, в цилиндр 1. После этого цилиндр укрепляют на горизонтальной оси 2. Настраивают гониометр 3 и включают мотор.

При медленном повороте цилиндра с порошком имеется возможность точно определить величину угла обрушения порошка. (угол поворота, при котором происходят обрушение и ссыпание слоя). В этот момент вращеш цилиндра прекращают и измеряют угол, образованный порошком после обрушения, с горизонтальной плоскостью. Этот угол и является углом естественного откоса. Затем процедуру повторяют.

Устройство может быть помещено в высоковакуумную камеру (наблюдения при этом осуществляются через окно в стенке камеры). Появляется возможность измерять угол естественного откоса при различных, в том числе и повышенных, температурах.

Предмет изобретения

Устройство для определения угла естс.— ственного откоса порошкообразных материалов, содержащее eMzocrb из прозрачнс го материала, приводи для вращения ес. вокруг горизонтальной оси и приспособления для измерения угла, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения угла откоса малых коЛичеств порошков в вакууме, емкос.ть вын<миена в форме цилиндра с нсероховатой внутренней поверхностью.

478192

Составитель Н.Хренов

Редактор Т,Иванова Техред И.Карандвщовв Корректор Д,Котова

Заказ g фЯ,3 Изд. М Щр

Тираж 78 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

Предприятие сПатент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24