Способ определения распределения скорости по сечению при движении пластично вязких тел по трубам и прибор для осуществления способа

 

Класс 42о, 13

421, 98

¹ 88484

Г(,г

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. И Тюрин

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

ПО СЕЧЕНИЮ ПРИ ДВИЖЕНИИ ПЛАСТИЧНО-ВЯЗКИХ ТЕЛ ПО

ТРУБАМ И ПРИБОР ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ CllOCOliA

Заявлено 3l декабря 1947 г, за ¹ 372548 в Комитет по изобретениям и открытиям при Совете 11инпстров СССР

Предлагается способ определения распределения скоростей по сечению при движении пластично-вязких тел по трубам и прибор для его осуществления.

По предлагаемому способу в заданных точках сечения, параллельно оси трубы прибора. устанавливают стержни выносимые из трубы движущимся телом. Скорость в данной точке сечения определяют по длине стержней, вынесенных за единицу времени.

На фиг. 1 изображен прибор со стержнями для снятия профиля скоростей при движении пластично-вязкого тела по трубам различных конфигураций в продольном разрезе; на фиг. 2 — поперечный разрез прибора по 1-1 на фиг. 1; на фиг. 3 — вид по сечению!Н1 на фиг. 1; на фиг. 4 — вид по сечению 111-111 на фиг. 3; на фиг, 5 — вид, направляющих роликов; на фиг. 6а — изображена измерительная часть прибора для трубы кольцевого сечения; на фиг. 6 б — то же, для трубы круглого сечения; на фиг. 68 — то же, для трубы квадратного сечения; на фпг. 6г — то же, для трубы прямоугольного сечения.

Стержни 1, вложенные в замеряемые концентрические слои передвигаются в желобках отдельных роликов 2, вращающихся в своих шарикоподшипниках 4, что и обеспечивает с высокой точностью показания действительных скоростей передвижения этих слоев. Причем два стержня одновременно на один ролик (из пяти) закладывать нельзя, так как при этом получится искаженная картина скоростей у обоих слоев, передвигающихся в своем кольцевом потоке со своей скоростью.

Прибор имеет три секции роликов 2, из них одну секцию направляющих роликов 8. Каждая секция состоит из пяти пар роликов одного диаметра. Вложенные в разные концентрические слои двигающегося по трубе 5 тела, стержни 1 могут передвигаться выносящим их потоком пластично-вязкого тела по желобкам роликов 2 и 3. Внутренние кольца шарикоподшипников 4 отдельных роликов (нижних и верхних) закреплены стопорными винтами б; внешние жс кольца шарикоподшипников 4 за№ 88484 креплены в гильзах роликов; таким образом, каждая из пяти гильз роликов, в желобки каждой из которых закладываются стержни 1 может вращаться со своей скоростью.

Ролики 2 закреплены в стойках 7, ролики 8 закреплены в консолях 8.

Стойки и консоли связаны внизу общей рамой 9, а вверху — продольной планкой 10. В раме 9 поставлены четыре винтовые установочные ножки

11, а на продольной верхней планке 10 — уровень 12, служащий для правильной установки прибора. Правильное положение прибора закрепляется контргайками 18.

Ножки 11 устанавливаются в конусные гнезда крышки стола 14 который в свою очередь пятой 15 связан с постаментом lб. При правильном положении прибора, достигаемом вращением стола в подпятнике, стол закрепляется стопорным винтом 17. К постаменту 1б приварены регулируемые по высоте трубчатые ножки 18. Высота постамента регулируется до момента совпадения осей стержней 1 с осью трубы 5. На этой высоте постамент закрепляется стопорными винтами 19.

В трубы ножек 18 вставлены деревянные пробки 20. Прибор может быть установлен на лабораторном столе или на полу цеха.

В зависимости от скорости передвижения тела в трубе 5 и от диаметра трубы определяются величины расстояния А и Б. Величина расстояния Б должна быть такой чтобы был обеспечен свободный выход тела из трубы 5 в приемник и, кроме этого, чтобы поверхности стержней

1 при движении в желобках роликов 2 и 8 были гладкими и чистыми. Величина расстояния А должна быть по возможности наибольшей, так как при этом будет обеспечено получение результатов замеров с нап большей точностью.

Стержни 1 могут быть разного диаметра, рабочая часть ст»ржн»й, соприкасающихся с испытуемом телом, может быть гладкой или ш»роховатой, в зависимости от структуры испытуемого тела.

На торцовых стенках трубы 5 наносится по горизонтальной и вертикальной осям риски 21.

Правильность установки прибора и трубы 5 достигается путем совмещения осей стержней 1 и оси трубы 5, что фиксируется совмещением оси стержня 1 с горизонтальными рисками 21 с попутной при этом регулировкой по высоте горизонтального положения прибора, достигаемого посредством выдвигающихся ножек 18 стопорных винтов 19 {макрор»гулнровка), установочных ножек 11 {микрорегулировка) и уровня 12.

Правильность установки прибора и трубы 5 в другом направлении (!1-!! и !!1-!!!) достигается параллельностью оси стержня 1 и оси тру бы, что фиксируется одинаковостью зазора или плотным прнлсганисм стержня 1 к поверхности трубы 5, с рсгулировкой при этом тр»буемого положения прибора достигаемого путем поворачивания прноора в подпятнике 15 и закрепления требуемого положения стопорным винтом 17.

После такой отрегулировки к торцу трубы 5 подводится сьемный экран 22, в верхней части которого сделаны желобки с таким же шагом, как и у роликов 2 и 3. Отвесом 28 определяется желобок, ось которого совпадает с осью трубы 5. В этот желобок и в соответствующие ему желобки роликов 2 и 8 закладывается требуемой длины и диаметра стержень 1 для определения максимальной скорости потока.

Справа нлн слева от осевого стержня закладывается в ролики 2, 8 на требуемом расстоянии друг от друга то или иное количество стержней (фиг. ба, бб, бв, бг), причем каждый из стержней 1 должен передвигаться в желобке отдельного ролика. После установки стержней 1 экран 22 убирается и устанавливается на требуемом расстоянии А экран фиксатор

24 положени» кот@рого на направля>оших 25 закрепляется стопорными винтами.

М 88484

Заложенные в ролики 2 и 8 стержни 1 вдвигаются в трубу 5 и концы их устанавливаются на нулевом положении, для чего откидной фартук

25 переводится в вертикальное положение и удерживается в этом положении крючком 27.

Испытания проводятся при установившемся режиме передвижения тела по трубе ", что определяется путем замеров весового расхода и веса едн..ицы объема испытуемого тела принятого нз трубы 5 в сосуд.

При установившемся движении крючок 27 откидывается вверх, фартук 2б посредством пружины 28 переходит в горизонгальнос положение, а выступающие стержни 1, концы которых были установлены па юлсвом положении, начинают выдвигаться в разной степени всл.дствие двигаюLIHxcB с разными скоростями концентрически., слоев тела.

Начало и конец передвижения стержней 1 (по пути А) фнксирустся секу!1до!!сром; длина выдвинувшихся в разной степени стержней 1 (за тот или и!!Ои промежуток времени) может быть oHpoäÐ:Iñíÿ по нанссс!!ным на них масштаоам или непосредственным зах>евох!. Из м-!огократHI!A определений (по времени и длине) вычисляются средние величины скоростей по которым и вычерчиваются профили скоростей.

Требуемые для выявления характера движения (допол итсльныс к снятому на приборе профилю скоростей) величины секундного весового расхода и веса единицы объема испытуемого тела получаются обыкновенными срсдствами над телом, принятым пз трубы 5 в тот пли ш!ой сосуд.

Для выявления характера движения необходимы величины секундного весового расхода и веса единицы объема испытуемого тела (дополнительно к снятому на приборе профилю скоростей).

Эти величины получаются путем обычных пзмерс!шй

Предмет изобретения

1. Способ определения распредслс!!ия скорости по сечению прп движении пластично-вязк!гх тел по трубам, отличающийся тем, что в трубу параллельно ее оси, в заданных точках сечения устанавливают тонкие стержни и измеряют длину отрезков стержней, которые вынесены из трубы за единицу времени и которые соотвстствуют искомым скоростям в данных точках сечения.

2. Прибор для осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен в виде вставляемых в трубу стержней для удержания которых в заданных точках сечения трубы применены направляюшие ролики монтированные на кронштейне, устанавливаемом соосно с трубой.

3. Форма выполнения прибора по и. 2, отл.и ч а ю щ а я я тем, что ролики снабжены желобками для обеспечения возможности установки стержней на различных расстояниях от оси трубы.