Вискозиметр с крутильными колебаниями

 

Союэ Советскмю

Социалмстнческмк

Республик

<н787955

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заювлено 181278 (2)) 2714144/18-25 с присоединением заявкм Hо (23) Приоритет

Опубликовано 151280. Бмзллетвнь М 46 (511М. Кл.з

С 01 N 11/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 5 з 2 . .1 з 7 (088.8) Дата опубликованию описанию 15.1230 (72) Авторы изобретения

Б. И. Бурштейн, В. П. Бегишев, В. И. Маслов и .В. А. Огородников (71) Заявитель

Отдел физики полимеров Уральского научного центра АН СССР

/ (54) ВИСКОЗИМЕТР С КРУТИЛЬНУМИ КОЛЕБАНИЯМИ

Изобретение относится к (5еологическим исследованиям.

Известны ротационные вискозиметры с торсионным силоизмерителем, содержащие два коаксиально расположенных цилиндра, между которыми помещают раствор или расплав исследуемого материала (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является вискозиметр IO.Ïàâëoâñêîãî, содержащий наружный подвижный цилиндр, связанный с приводом, внутренний неподвижный цилиндр и торсионный силоизмеритель.

Измерение углов закручивания торсиона)э производится при помощи индуктивных датчиков. Очень жесткий торсион в сочетании с высокочувствительной регистрирующей аппаратурой позволяет измерять крутящие моменты при весьма 20 малых углах поворота внутреннего цилиндра, уменьшает влияние на результаты измерений колебаний и раскачивания (инерции) внутреннего цилиндра и дает возможность регистрировать 2э нестационарные (переходные) процессы (2) .

Недостаток этого ротационного вис. коэиметра - невозможность исследования реологических свойств веществ в 30 процессе таких превращений, как полимеризация, отверждение и кристаллизация, когда жидкие исходные компоненты превращаются за короткий промежуток времени в нетекучее и неплавкое состояние, что сопровождается отрывом образцов от стенок цилиндров или их разрушением.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения в процессе отверждения веществ и создание такой конструкции рабочих органов вискозиметров, которая позволила бы непрерывно исследовать реологические свойства в процессе отверждения, полимеризации или кристаллизации веществ, в первую очередь с высокой скоростью превращения и в широком диапазоне изменения вязкости от жидкого до стекловидного состояния.

Цель достигается тем, что неподвижный цилиндр в нижней части снабжен осевым отверстием, а верхняя состоит из двух коаксиальных частей с расположенным между ними подвижным в осевом направлении формующим элементом, соединенным с пружиной, и скрепленных между собой штифтом, при этом подвижный и неподвижный цилиндры снабжены захватами.

787955 формула изобретения

Вискозиметр с крутильными колебаниями,содержащий наружный подвижный цилиндр, связанный с приводом, внутренний неподвижный цилиндр и торсиончый силоизмеритель,о т л и ч а ю щ и йс я тем,что,с целью расширения диапаэона измерения реологических характеристик в процессе отверждения веществ, н нижней части неподвижного цилиндра выполнено осевое отверстие, а верхняя часть свстоит иэ двух коаксиальных частей с расположенным между ними подвижным в осевом направлении формующим элементом, соединенным с пружиной, и скрепленных между собой штифтом, при этом подвижный и неподвижный цилиндры снабжены захватами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белкин И.М., Виноградов Г.В., Леонов A.È. Ротационные приборы. М., Машиностроение, 1968, с. 155-196.

2. Белкин И.М., Виноградов Г.В., Леонон A.И. Ротационные приборы. М., Машиностроение, 1968, с. 175-176 (прототип).

На чертеже схематически изображен предлагаемый вискозиметр.

Вискозиметр содер«кит нижний подвижный цилиндр 1, связанный с приводом

2. B нижнем цилиндре имеется захват

3 для образца. Верхний неподвижный цилиндр состоит иэ двух коаксиально расположенных частей, связанных между

""ááîé коническим штифтом 4, из которых внутренняя часть 5 выполнена с захватом 6 для образца и кинематически связана с торсионным силоиэмерителем 7, а наружная часть 8 выполнена е цилиндрическим отверстием внизу, понерхность которого имеет малую адгезию с исследуемым веществом. Между

Частями неподвижного цилиндра имеется fj формующий элемент 9, соединенный с пружиной 10.

Прибор работает следующим образом.

Раствор или расплав исследуемого « @ вещества заливается в поднижный цилиндр- 1. Неподвижный цилиндр, состоящий из двух коаксиально расположенных частей: внутренней 5 и наружной 8, опускается в подвижный цилиндр 1,.и исследуемое вещество вытесняется в кольцевой зазор между ними и в цилиндрическое отверстие наружной части 8 неподвижного цилиндра. Подвижному цилиндру 1 задаются крутильные колебания от привода 2. Колебания передают- 30 ся верхнему цилиндру и сняэанному с ним,торсионному силоизме1 ителю 7 через слой исследуемого вещества, соприкасающегося с наружной рабочей поверхностью цилиндра 8. Усилие, пере- 3$ даваемое через внутреннюю поверхность цилиндра 8 и торцовую поверхность формующего элемента 9, мало, так как они обладают малой адгезией к исследуемому материалу. По углу закручивания торсионного силоиэмерителя 7 определяют реологические свойства вещества.

При отнерждении исследуемого нещества происходит схватывание вещества с нижним =-ахнатом 3 и верхним захватом 6, а также с рабочими поверхностями цилиндров 1 и 8, связь между цилиндрами усиливается, амплитуда колебаний силоизмерительного элемента увеличивается и при достижении ею определенной величины штифт 4 удаляется, цилиндры

Г

1 и 8 образуют единый подвижный цилиндр> а формукщий элемент 9 с малой адгезией торцовой части к испытуемому материалу под действием пружины 10 перемещается вверх по внутреннему цилиндру 5 и выходит из зацепления как с наружной частью 8, так и с испытуемым материалом.

Крутильные колебания подвижного цилиндра 1 передаются через нижний захват 3 цилиндрическому столбику исследуемого вещества в отверстии наружной части 8 неподвижного. цилиндра, верхнему захвату 6, внутренней части

5 неподвижного цилиндра и торсионному силоизмерителю 7. По углу закручивания торсионного силоизмерителя 7 определяют реологические свойства исследуемого вещества.

Вследствие малых углов закручивания, малой адгеэии внутренней поверх-. ности наружной части 8 неподвижного цилиндра с исследуеиым веществом и нанесения смазки на нее трение между столбиком исследуемого вещества и внутренней поверхностью наружной части

8 сводится к минимуму и затвердевший столбик вещества испытывается на кручение.

787955

Состав итель В . Филатов а

Техред Н.Вабурка Корректор В.сутяга

Редактор Ю.Петрушко

Заказ 8340/49

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5-35, Раутаская наб., д. 4/5

Филиал ПЛП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4