Ротационный вискозиметр

 

641323 жащий наружный и внутренний коаксиапьные ципиндры, соединенные с внутренним цилиндром привод и измерительную систему j2).

Отличительной особенностью укаэанного вискозиметра является то, что система привода выполнена в виде гидромуфты, турбинное колесо кэторой жестко соединено с одной из рабочих поверхностей, связанной со счетчиком чиспа оборотов. tQ

Недостатком этого прибора явпяется невысэкая точность измерений из-эа нестабипьиости показаний и их уэкии диапазон, Это объясняется тем, что в гидромуфте передача крутящего момента происходит при отставании ведомого колеса от ведущего,-т.е. при скольжении в пределах 3-5%. При отклонении от номинального режима наступает зона неустойчивой работы муфты, обусловленная ударным течением жидкости в местах nepexoga c копеса на колесо, причем ударные потери существенно ухудшают КПД привода.

К тому же на малых скоростях вращения испопьэование гидромуфт совершенно нерационально, так как теоретический момент на валу " уменьшением скорости вращения вала резко падает. В таких спучаях лучше использовать поршневые машины, которые .хорошо действуют в режиме мапых скоростей, так как передаваемый максимальный момент и устойчивость работы опредепяются внутренними утечками машины.

Цель предпагаемэгэ изобретения - повышение точности измерений и расширение их диапазона.

Дпя этогэ вап внутреннего ципиндра жестко связан с накпончой шайбой, на которой размещена обойма с прижимными башмаками, вэаимодейству1ощими со сферическими головками поршневой группы, размещенной в блоке цилиндров, приводной вап которого соединен с эпектрэдвигатепем. На чертеже представпена схема предпагаемого ротационного вискозиметра.

Ротационный вискозиметр содержит вап 1 аксиапьно-плунжерного механизма, жестко связанный с блоком 2 ципиндров, в котором аксиальнэ распопох<ены поршни

3 с шариковыми клапанами 4. Вращение вала 1 осуществляется от синхронного двигателя 5. Распределительный диск 6 жестко связан с накпэннэй шайбой 7. Прижимные башмаки обэймы 8 эсуществпяют кинематическую связь с наклонной шайбой 7, жестко соединенной с ведомым валом 8, на котором крепится рабочий ципиндр 10 вискоэиметра. Корпус 11 аксиапьно-ппунжерного механизма имеет канапы 12 и 13. Канап 12 соединяет кольцевой канал 13 через дроссепь 14 с резервуаром 15, Скорость вращения рабочего ципиндра 10 определяется фотоэпектрическим тахометром, состоящим иэ осветителя

16, перфорированного диска 17 и фото-. элемента 18. Частота возникающих при етом импульсов измеряется частотомером, шкала которого проградуирована в единицах вязкости, Работа предлагаемого вискоэиметра нроисходит спедующим образом.

От синхронного электромотора 5 равномерное вращение ведущего вапа 1 сообщается блоку 2 цилиндров и, в спучае свободного прохода жидкости через нагнетательный канал 12 и при напичии сопротивпения на вапу 9, поршни поршневой группы 3, взаимэдействуя с накпонной шайбой

7, совершают возвратно-поступатепьное дви2кение. При этом вращение ведомому в апу н е перед ается.

При полностью закрытом дроссепе 14 поршни 3, не имея возможности совершать возвратно-поступательное движение, передают вращение в „8 через накпонную шайбу 7 с передаточным отнэшением, бпиэким к единице.

При частичном открытии дросселя 14 скорость вращения ведомого цала 9 пропорционапьна моменту сопротивления, зависящему, в свою очередь, от вязкости жидкости. Эта зависимость выра2кается известной в виско=иметрии формулой м= (s) где М вЂ” момент сопротивления, на валу

9; вязкость 2кидкости

К вЂ” иост оя иная пр ибора, равная г г йц-R . Й . и „4g где Ян — радиус наружной рабочей поверх ности, Й)) — радиус внутренней рабочей по

ВЕРХНОСти, . высота рассматриваемогp ципинг . рического споя, (Я - угповаЯ скорость вращения ва а 9

X-П

GV»

ЭО где И - чиспо оборотов рабочей noaeðõ

НОСТИ, 641323

Определим зависимость числа оборотов вращающейся рабочей поверхности вискозиметра от вязкости. исследуемого материала.

Напишем уравнение объемов для гид- 5 равлической передачи без учета механических и объемных потерь (2)

g где О - расход жидкости через дроссель, равный производительности поршневой группы насоса

g =go, (3)

Я - удельный объем поршневой группы; и - относительное число оборотов блока цилиндров, равное ,Π— коэффициент расхода дросселя; — площадь проходного отверстия дросселя; — удельный вес жидкости;

g — ускорение силы тяжести;

p — перепад давления на дросселе, PBBHblfl

2 О 30

Р .или, решив его с уравнением (1), имеем. о Ч

45Кс), Подставив в уравнение (2) выражения (3), (4), (5), получим

2К gp (И.,- И9.) -, . 9 ). ок

Из этого уравнения определим вязкость жидкости, обозначив при этом

2х д.,и f

f5Kg

"9 (6)

Со

Значит, число оборотов ведомого вала

9 зависит от вязкости испытываемого материала и определяется уравнением (6).

Таким образом, предлагаемый ротационный вискозиметр повышает точность измерения, поскольку поршневые машины позволяют получить более стабильные числа оборотов рабочей поверхности вискозиметра. Наличие дросселя в нагнетательной системе позволяет путем изменения проходного отверстия дросселя расширить диапазон измерений прибора.

Формула изобретения

Ротационный вискозиметр, содержащий наружный и внутренний коаксиальные цилиндры, соединенные с внутренним цилиндром привод и измерительную систему, о t л и ч B ю ш и Й с я тему что с целью повышения точности измерений и расширения их диапазона, вал внутреннего цилиндра жестко связан с наклонной шайбой, на которой размещена обойма с прижимными башмаками, взаимоцействующими со сферическими головками поршневой группы, размещенной в блоке цилиндpos, приводной вал которого соединен с электродвигателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Белкин И. М. и др. Ротационные приборы, М.,"Машиностроение,"1968, с. 172.

2. Авторское свидетельство СССР

М 193779, кл. 501 и 11/14 1967, 641323

E

Составитель H. Платонова

Редактор Б. Павлов Техред М. Борисова Корректор Л. Веселовская

Заказ 7 58 1 /38 Тираж -1 О 89 Поп писное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3.13О35, Москва, Х<-35, Раушская наб,, д, 4/5

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