Вибрационный реологометр
О П И С А Н И Е < " 800829
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советск их
Социвлистическик
Рес1тублик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1) 12 78 (21)2695664/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 30.01.81. Бюллетень Ле 4
Дата опубликования описания 03.02.81 (5 I ) M. Кл.
6 01 1ч 11/16 ттщдеРатеелиыа кемнтет
СССР (53) УД К 532. 137 (088.8) 00 делам кзеератеккк к етарыткй 4 Г °
,! м
j „(?2) Автор изобретения
Ю. P. Копылов
» ." », 1»1
I
Воронежский политехнический институ 1" " (?1) Заявитель (54) BHBPAUHOHHbtA РЕОЛОГОМЕТР
Изобретение относится к измерению реологических характеристик дисперсных сред, подверженных вибрационному воздействию.
Известны конструкции вибрационных вискозиметров, предназначенных для из- мерения вязкости подверженных вибрации дисперсных сред (1j.
Недостатком данных устройств является низкая точность измерений.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является вибрациоиный вискозиметр, способ измерения когарого основан на зависимости скорости пот;ружения или всплытия чувствительного элемента от вибровязкости среды. В данном вискозиметре чувствительный элемент представляет собой цилиндр, соединенный через пружину с грузом и размещенный свободно в отверстии погрузочной площадки (21.
Недостаток этого прибора состоит в погрешности измерений, возникающей в результате влияния циркуляционных потоков среды, образующихся при вибрации емкости,. на скорость погружения или всплытия измерительного элемента, Цель изобретения — повышение точности измерений за счет устранения влияния циркуляции среды на показания прибора и расширение функциональных возможностей путем измерения вязких, упругих и пластических харак»еристик исследуемых
1О материалов.
Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее чувствительный элемент, соединенный с датчиком силы, блок нагрузки и держатель допол15 нительно содержит корпус-втулку с установленным в ней с возможностью вращения полым валом, на верхнем торце которого установлен блок нагрузки, а на нижнем — чувствительный элемент, при26 чем корпус-втулка закреплен на держателе с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении, и снабжен датчиком хода, а полый
&00620,вал снабжен датчиком угловых перемещений.
HB чертеже представлен вибрационный реологометр, общий вид.
Корпус — втулка 1 посредством паралS лельных рычагов 2, шарниров 3 и пружин
4 упруго закреплен на держателе — неподвижном кронштейне 5. Пружина 4 одним торцом установлена на рычаг 2, а другим — на перемычку 6 кронштейна 5t на котором закреплен датчик 7 хода, движок которого соединен с одним из рычагов 2. В верхней части корпуса-втулки 1 на кронштейне 8 закреплены грузы 9.
Внутри корпуса-втулки 1 на подшипниках 10 без возможности продольного перемещения смонтирован тонкостенный полый вал 11, На верхнем торце вала внутр и кронштейна 8 закре плен шкив 1 2, на который намотан тросик 13, перекинутый через блок 14, прикрепленный к кронштейну 8. К тросику 13 прикреплены грузы 15 и 16. Вал 11 снабжен датчиком 17 угловых перемещений. На нижнем торце вала 11 через датчик 18 силы закреплен чувствительный элемент 19 необходимой формы. Датчик 18 измеряет усилие сопротивления движению чувствительного элемента 19 в исследуемой среде. Датчики 7, 1 7 и 1 8 подсоединены 3О к самописцу 20. Для фиксации вала 11 в корпусе-втулке 1 предназначено сгопорное устройство 21. Корпус-втулка 1 с грузами 9, а также вал 11 со шкивом
12 и грузами 15 и 16 образуют колеба35 тельную систему, которая стопорится при необходимости защелкой 22.
Вибрационный реологометр работает следующим образом.
Измерение пластических свойств среды осуществляется посредством вращения чувствительного элемента 19, опущенно. го в исследуемую среду, под действием груза 15. Скорость вращения вала 11 измеряется датчиком 17 и зависит от
4$ п ласт ическ их св ой ст в О 1 где 1=;,„ С вЂ” текущее и предельное значения плас- O тичности среды — вибровязкость;
F и 8 — сила и площадь сдвига нагрузки.
Колебательная система при этом заст оп орен а за щелкой 22.
Измерение упруго-диссипативных свойств основано на избирательных свойствах колебательной системы и осушествляется посредством учета влияния упругих свойств среды на период затухак щих колебаний, а вязких — на темп уменьшения амплитуды затухающих колеба- н ий, вал 1 1 пр и этом застопорен, Измерение вязкоупругих характеристик осуществляется следующим образом.
Подвижной системе сообщается начальное смещение. Под действием восстанавливающих сил пружин 4 чувствительный элемент 19 совершает вмес— те с подвижной системой затухающие возвратно-поступательные перемещения в среде, которые регистрируются датчиком 7, а усилие сопротивления движению элемента 19 в среде — датчиком 18.
Упругое СО и вязкопластичное (. сопротивления пружин и шарниров реологоме сра заранее известны. И умеряемые значения упругости б и вязкости aL исследуемой среды вычисляются по формулам гдеТ,Ч иМ вЂ” . период, амплитуда колебаний и коэффициент деформ ир ован и я и одв ижн ой си стемы при нахождении чувствительного элемента в среде;
К вЂ” коэффициент формы чувствительного элемента в среде;
uuо — чатотота свободных колебаний подвижной системы в воздухе.
Вязкость А среды может определяться как коэффициент пропорциональности между силой F и скоростью Ч перемеlIfeHHB чувствительного элемента 19 в исследуемой среде
Предлагаемый реологометр позволяет повысить точность измерений за счет того, что чувствительный элемент, периодически перемещаясь многократно пе1 ресекает циркуляционные потоки. Кроме того, данным устройством можно измерять вязкие, упругие и пластические характеристики исследуемых материалов, формула изобретения
Вибрационный реологометр, содержащий чувствительный элемент, соединенный
5 В00829 6 с датчиком силы, блок нагрузки и дер- но-поступательного перемещения в осевом жатель, отличающийся тем, направлении и снабжен датчиком хода, а что, с целью повышения точности изме- полый вал снабжен датчиком угловых перения и расширения функциональных воз- ремещений. можностей, он дополнительно содержит Источники информации, корпус-втулку с установленным в ней с . принятые во внимание при экспертизе возможностью вращения полым валом, на 1. Авторское свидегельство СССР верхнем торце которого установлен блок No 429321, кл. 5 01 N 11/06, 1972. нагрузки, а на нижнем — чувствительный 2. Авторское свидетельство СССР элемент, причем корпус-втулка закреплен а Х 227677, кл. C 01 М 11/06, 1967 на держателе с возможностью возврат- (прототип).
ВНИИПИ Заказ 10408/57 .Тираж 918 Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
