Устройство для определения основных физико-механических свойств сыпучей среды

 

ОПИСАНИЕ„„

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 29.01.75 (21) 2101855/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.77. Бюллетень ¹ 7 (45) Дата опубликования описания 17.06.77 (51) M. Кл.

5 01 N 11/06

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делаи изобретений и открытий (53) УДК

66.028 (088.8) (?2) Автор изобретения

Г. Е. Мееркоп (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ

ФИЗИКΠ— МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЫПУЧЕЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к устройствам для определения физико- механических свойств сьптучих материалов и может быть использовано в качестве лабораторного оборудования, например, в химико-фармацевтической промышленности.

Известны устройства для определения объемной массы и текущей среды, выполненные либо в виде пурки с шарнирно смонтированной крышкой, отсекающей избыток засыпанного объема, либо в виде воронки, прикрепленной к якорю электромагнитного вибратора, под выпускным отверстием которой шарнирно смонтирована заслонка, связанная с приводом, а также содержащие управляющий прибор в виде реле времени (1) и (2).

Наиболее близким устройством к изобретению является устройство, содержащее основание, вибропривод с державкой, вертикально размещенную в ней воронку с вьптускным отверстием, снизу от которой подвижно смонтирована заслонка, соединенная с приводом ее перемещения, а также снаб, женное управляющим прибором и измерителем угла естественного откоса (3).

Однако эти приборы не обеспечивают комплексного определения указанных характеристик сыпучей среды с высокой точностью и хорошей воспроизводимостью, а также не позволяют определять эти характеристики с учетом воздействующего на сыпучую среду давления в условиях, приближенных к рабочим.

5 Цель изобретения — комплексное определение характеристик плотности, сыпучести и повышение воспроизводимости результатов их измерений.

Достигается это тем, что воронка закреплена с возможностью вертикального перемещения, состо10 ит из двух частей с разъемом в горизонтальной плоскости и снабжена подвижно вмонтированными в нее дополнительными заслонками, которые расположены над ее выпускным отверстием и плоскостью разъема перпендикулярно к вертикальной

15 оси, а их обращенные друг к другу концы расположены один поверх другого, причем измеритель угла естественного откоса выпо.тнен в виде приемной емкости, которая размещена под выпускным отверстием воронки и смонтирована с возмож20 ностью вращения, а против вертикальной поверхности основания устройства размещены зеркальная поверхность и угловая шкала с шарнирно укрепленной стрелкой, имеющей ось вращения, расположенную на уровне верхнего торца приемной ем26 кости. Кроме того, устройство имеет рассекатель

547681 потока и ворошитель, которые размещены внутри воронки и укреплены на вертикальном штоке, соединенном с приводом его вращения. Высота воронки не менее, чем в 3 раза больше размеров ее поперечного сечения. Приемная емкость выполнена в виде съемной конусообразной рюмки с поддоном в ее нижней части.

На фиг. 1 дано предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — то же,видно стрелке А; на фиг.

3 — вид по стрелке Б; на фиг. 4 — разрез  — В.

На стойке 1 в горизонтальном положении укреплен электромагнитный вибратор 2 с регулируемой амплитудой вибрации с помощью микровинта 3. На якоре 4 вибратора смонтирован механизм

5 крепления воронки 6, выполненный в виде двух шарнирно соединенных полуколец. Воронка 6 состоит из корпуса 7 круглого или квадратного сечения и съемного днища 8. Она снабжена одной или двумя шиберными заслонками 9, расположенными на некотором расстоянии от днища 8 и предназначенными для отделения нижней полости от остальной части корпуса воронки или ее частичного перекрытия. Под выпускным отверстием воронки шарнирно смонтирована заслонка 10, предназначенная для отсечки струи ссыпаемого продукта. Она может приводиться в действие вручную или посредством электромагнита 11.

В случае ручного привода заслонка взаимосвязана с микровыключателем12, установленным в цепи питания вибратора и электросекундомера, а при наличии электромагнитного привода вместо микровыключателя и электросекундомера может быть использовано реле времени, управляющее работой в ибратора и электромагнита.

Воронка выполнена из прозрачного органического стекла и на одной из ее стенок имеется вертикальная шкала 13 для контроля уровня засыпки продукта, и на шиберной заслонке 9 нанесена вторая линейная шкала 14 для контроля степени перекрытия внутренн и полости воронки. Внутри воронки над шиберной заслонкой 9 может быть размещен сьемный рассекатель потока 15 и nepeIvIPIIIHBRþùèé элемент 16. Съемное днище 8 выполнено в нескольких конструктивных вариантах, может иметь разный угол наклона стенок, а также круглое или прямоугольное сечение выпускного отверстия, площадь которого возможно регулировать, например с помощью сменных втулок 17. В основании стойки 1 расположена емкость 18 с рюмкой и поддоном, а на вертикальной стенке установлено зеркало 19 со шкалой 20 и стрелкой 21.

Прибор работает следующим образом. При определении объемной массы сыпучего продукта днище 8 воронки снимают, заслонку 10 отводят в сторону, а корпус 7 устанавливают в крайнем нижнем положении так, чтобы он располагался в горизонтальной плоскости основания, при этом полукольца механизма 5 крепления корпуса должны быть стянуты таким образом, чтобы корпус можно было вручную свободно перемещать вверх и вниз.

Перед засыпкой в корпус исследуемого сыпучего продукта заслонки 9 следует полностью задвинуть, а на основание стойки 1 положить заранее взвешенную заготовку из металлической фольги или лист бумаги.

После засыпки продукта заслонки 9 медленно выдвигают, а затем вновь задвигают, отсекая на определенном уровне массу продукта, находящуюся между ними и основанием стойки. Это позволяет

1ð обеспечить определенные условия формирования отсекаемого заслонками продукта.

При поднятии корпуса вверх отсеченный объем продукта высыпается на заготовку и его массу определяют взвешиванием. Если часть продукта

1у прилипла к стенкам корпуса, а не ссыпалась на заготовку, то следует несколько раз постучать по корпусу или же на несколько секунд включить вибратор, Засьшая в корпус разное количество продукта д или подвергая его вибрационному уплотнению при определенной амплитуде колебаний, можно определить не только объемную массу продукта при его свободной засыпке и динамическом уплотнении, но и установить динамику ее изменения в зависимости рд от количества или уровня засыпки продукта.

Для определения свойств сыпучести продукта и оптимальных условий его истечения к корпусу 7 воронки следует прикрепить днище 8, а воронку установить в механизме 5 на определенной высоте

Зп Нв, определяющей расстояние от верхней плоскости выпускного отверстия в ее днище до оси якоря 4 вибратора. При этом шиберные заслонки 9 должны быть полностью выдвинуты, а шарнирная заслонка 10 должна прикрывать выпускное отверстие щ воронки.

При повороте шарнирной заслонки 10 вручную микровыключатель 12 автоматически включает вибратор и электросекундомер, и продукт под действием вибрации в течение определенного времени высыпается на заготовку или в другую приемную тару. При возвращении шарнирной заслонки 10 в исходное положение ссыпание продукта прекращается, а вибратор и электросекундомер отключаются от сети питания. При наличии электро4 магнитного привода 11 с помощью реле времени задается время ссыпания продукта и заслонка 10 приводится в действие автоматически. При необходимости вибратор можно от сети отключить, разомкнув с помощью выключателя цепь его питания, @ и исследовать свойства сыпучести продукта при его гравитационном истечении. Кроме того, имеется возможность определения объемной массы и сыпучести продукта при его перемешивании.

При истечении из воронки продукт сначала заполняет конусообразную полость рюмки, а затем образует конус с вершиной над ней. В начальный момент ссыпания продукта через края емкости 18 на ее поддон или по истечении определенного времени выпускной патрубок воронки перекрывают

60 заслонкой 10 и, поворачивая емкость 18 вокруг оси

547681

12 на 360, с помощью стрелки 21 замеряют по зеркальному отражению конуса угол наклона его образующей. Средняя арифметическая величина этого угла, измеренная не менее, чем в четырех точках конуса, и является параметром.

Формула изобретения

1. Устройство для определения основных физико-механических свойств сыпучей среды, содержащее основание, вибропривод с державкой, вертикально размещенную в ней воронку с выпускным отверстием, снизу от которой подвижно смонтирована заслонка, соединенная с приводом ее перемещения, а также снабженное управляющим прибором и измерителем угла естественного откоса, от лича юще е ся тем, что, с целью комплексного определения характеристик плотности, сыпучести и повышения воспроизводимости результатов их измерения, воронка закреплена с возможностью вертикального перемещения, состоит из двух частей с разъемом в горизонтальной плоскости и снабжена подвижно вмонтированными в нее дополнительными заслонками, которые расположены над ее выпускным отверстием и плоскостью разъема перпендикулярно к вертикальной оси, а их обращенные друг к другу концы расположены один поверх другого, причем измеритель угла естественного откоса выполнен в виде приемной емкости, которая размещена под выпускным отверстием воронки и смонтирована с возможностью вращения, а против вертикальной поверхности основания устройства размещены зеркальная поверх5 ность и угловая шкала с шарнирно укрепленной стрелкой, имеющей ось вращения, расположенную на уровне верхнего торца приемной емкости.

2. Устройство по и. 1, от личающе е ся тем, что оно имеет рассекатель потока и вороши10 тель, которые размещены внутри воронки и укреплены на вертикальном штоке, соединенном с приводом его вращения.

3. Устройство по п. 1, о тлича ющеес тем, что высота воронки не менее, чем в 3

15 раза больше размеров ее поперечного сечения.

4. Устройство по п, 1, отлич аю ще ес я тем, что приемная емкость выполнена в виде съемной конусообразной рюмки с поддоном в ее нижней части.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Езерский М. Л. К вопросу об измерении технологических характеристик порошков антибиотиков, "Химико-фармацевтический журнал"

25 у 10, 1970 г, crp. 47.

2. Зенков Р. Л. "Механика сыпучих грузов"

1963 г., М.

3. Езерский М. Л. Об измерении сьптучести порошков антибиотиков, "Химико- фармацевтичес80 кий журнал",У 7, 1970 г.. стр. 54 — 56.

54768!

Составитель Б. Херсонский

Техред А. Асталош Корр ектор С. Шекмар

Редактор E. Гончар

Заказ 633/97

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 1 052 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по долам изобретений и открытий

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