Реогониометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

505937

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 392380 (22) Заявлено 27.07.73 (21) 1948737/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 26.04,76 (5! ) М. Кл. - б 01N 11/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 532.137(088.8) (72) Авторы изобретения В. В, Гончаренко, Д. А. Васильченко, С. А. Городинская, Ю. И. Трохин и А. И. Ещенко (71) Заявитель Специальное конструкторское бюро полимерного машиностроения (54) РЕОГОНИОМЕТР

Изобретение относится к приборам для измерения реологических характеристик упруговязких сред, например растворов и расплавов полимеров.

Известен реогониометр для исследования реологических характеристик упруговязких жидкостей, состоящий из подвижного полудиска и установленного на игольчатом шарнире конуса.

Усилия, возникающие в деформируемой жидкости, передаются пальцевыми выступами, жестко закрепленными на конусе, тензометрическому устройству. Полудиск и конус установлены на внутренней стороне фланца, который закрывает фланцевое отверстие сосуда, заполненного упруговязкой жидкостью.

Тензометрическое устройство и привод установлены на наружной стороне фланца.

При длительном измерении реологических характеристик на рабочих поверхностях конуса и полудиска нарастает твердый неподвижный слой видоизмененного материала, что значительно снижает точность измерений.

Для очистки рабочих поверхностей реогониометра необходимо снять прибор и открыть фланцевое отверстие сосуда.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет периодической очистки измерительных поверхностей реогониометра без снятия последнего с фланцевого отверстия, т. е. без остановки технологического процесса, проходящего в сосуде под давлением.

Поставленная цель достигается за счет того, что через осевое отверстие вращающейся измерительной поверхности (полудиска) пропускают аксиально расположенный подвижный вал с закрепленным на его конце очистителем, рабочие кромки которого параллель10 ны измерительным поверхностям конуса и полудиска и в режиме очистки поочередно контактируют с ними. На полудиске имеется проем, в который входит очиститель при подъеме аксиально подвижного вала, образуя между

15 очистителем и нижней измерительной поверхностью зазор больший, чем измерительный, Это позволяет. во время измерений устранить влияние очистителя на точность измерений.

На фиг. 1 — показан предложенный реого20 ниометр, сечение по А — А на фиг. 2; на фиг. 2 — то же, разрез по b — Б; на фиг. 3— полудиск, конус и очиститель; на фиг. 4 — сечение очистителя по  — В; на фиг. 5 сечение очистителя по à — Г.

25 Прибор содержит неподвижный конус 1 с пальцевыми выступами 2 и 3, которые шарнирно соединены с вилками 4 и 5 соответственно, жестко закрепленными в центрах тонких упругих мембран 6 и 7. Конус 1 уста30 новлен на игольчатом шарнире 8, на одной

505937

60 линии с которым расположено два осевых игольчатых ограничителя 9 и 10, установленных на резьбе в корпусе 11. Последний представляет собой фланец, который смонтирован во фланцевом отверстии сосуда 12. Подвижный полудиск 13 закреплен во втулке 14 с сальниковым уплотнением 15. В осевом отверстии подвижного полудиска 13 смонтирован имеющий возможность осевого перемещения вал 16 с жестко закрепленным на его конце очистителем 17, который может входить в измерительный зазор 18. Упругая мембрана

7 крепится к корпусу 19 вилки 5 перед ее прямоугольным коленом. Узкие радиальные кромки 20 и 21 очистителя 17 параллельны измерительным поверхностям конуса 1 и полудиска 13 и заканчиваются на их периферии. В верхнем нерабочем положении во время измерений очиститель 17 помещается в проеме 22 полудиска 13. На верхней части аксиально подвижного вала 16 имеется рукоятка 23.

Реогониометр работает следующим образом.

При вращении полудиска 13 с постоянной угловой скоростью в материале, заполняющем рабочий зазор 18, возникают нормальные и тангенциальные напря>кения, которые воспринимаются конусом 1. Крутящий момент, вызванный тангенциальными напряжениями, с помощью пальцевого выступа 2 передается на вилку 4. Тензометрическое устройство воспринимает и измеряет усилие «Т» на вилке 4, которая имеет возможность малого углового перемещения за счет деформации упругой мембраны 6. Суммарное нормальное давление на конус 1, вызванное нормальными напряжениями в рабочем зазоре, оказывается приложенным не в постоянной точке, а совершает вращательное движение вместе с полудиском 13 по окружности, находящейся на некотором радиусе от центра. Это происходит вследствие несимметричности подвижной измерительной поверхности (полудиска): центр нормального давления смещается в точку, лежащую на некотором расстоянии от оси конуса. А поскольку конус может совершать колебательные качания относительно оси, проходящей через острия игольчатых ограничителей 9 и 10 и игольчатого шарнира 8, то при вращении полудиска 13 перемещение центра нормального давления на разные расстояния от оси качания неподвижного конуса

1 вызывает синусоидальную нагрузку 1t- Р, воспринимаемую вилкой 5, практически неподвижной из-за высокой жесткости измерительной системы. Нагрузка +- P регистрируется тензометрическим устройством вне сосуда 12. прогиб мембран 6 и 7 при изменении давления в сосуде имеет незначительную величину

45 по сравнению с расстоянием от выступа 3 до мембраны 7 и поэтому не оказывает влияния на точность измерений. Тангенциальные напряжения в исследуемой среде воспринимаются неподвижным конусом 1 в виде крутящего момента постоянной величины и знака и передаются через пальцевый выступ 2 и вилку

4 на измерительную систему, высокая жесткость которой препятствует повороту конуса относительно его оси.

При длительной работе прибора на измерительных поверхностях конуса 1 и диска 13 налипает неподвижный слой упрочненного видоизмененного материала, что приводит к уменьшению рабочего зазора, возрастанию скорости сдвига, тангенциальных и нормальных напряжений, регистрируемых тензометрическим устройством. Во время измерений очиститель помещается в проеме 22 и фиксируется в верхнем положении. При этом расстояние от рабочих кромок 21 до измерительной поверхности конуса 1 значительно превышает измерительный зазор 18. В таком положении, вращаясь вместе с полудиском 13, очиститель 17 не оказывает влияния на результаты измерений. При очистке измерительной поверхности конуса 1 очиститель 17 с помощью рукоятки 23 переводится в крайнее нижнее положение, прижимается к конусу и проворачивается. В это время кромки 21 очистителя перемещаются относительно поверхности конуса 1 и удаляют неподвижный при измерениях слой упрочненного видоизмененного материала. Длина кромок 21 достаточна для перекрытия всей измерительной поверхности конуса 1. При очистке измерительной поверхности полудиска 13 очиститель 17 вводится в измерительный зазор 18, подтягивается вверх и прокручивается. Радиальные кромки 20 очистителя 17 при этом контакти руют с измерительной поверхностью полудиска 18 и при вращении очистителя 17 перекрывают всю эту поверхность, удаляя налипший упрочненный слой материала. По окончании очистки очиститель 17 возвращают в верхнее поло>кение и фиксируют.

Формула изобретения

Реогониометр по авт. св. М 392380, отлич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, через осевое отверстие вращающейся измерительной поверхности пропущен аксиально расположенный подвижный вал с закрепленным на его нижнем конце очистителем в виде двух параллельных и жестко соединенных между собой ножей, рабочие кромки которых параллельны очищаемым поверхностям.

505937

В-8

2Р

21

Г-Г

ГР

Фиг. 1

Составитель Н. Плотникова

Редактор Т. Орловская Техред А. Камышникова Корректор Н. Аук

Заказ 915/4 Изд. № 260 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2