Установка для определения структурно-реологических характеристик материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 1 00 51 5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 2е в лаборато изобретения ных возможно тия на ней к наити примененипрактике. Цельние функциональ.новки путем сняхарактеристик.ществлять весь расширеей устаплекса а может ос Устано компле таких иссле" ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Кишиневский сельскохозяйственный институт им. М.В.фрунзе и Межотраслевой кооперативный научно-технический центр "Прогресс"(56) Авторское свидетельство СССР457011, кл, С 01 И 11/10, 1973,Авторское свидетельство СССР720345, клС 01 И 11/10, 1978, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНО-РЕОЛОП 1 ЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к исследованию физических характеристик материалов, а именно к устройствам для определения структурно-.реологических характеристик материалов, и может .15 дований: взвешивание, определениелипкости, седиментометрические исследования, определение напряжениясдвига материала в режимах с постоянным усилием и с постоянной скоростью.Двуплечее коромысло 2, опирающеесяна опору 1 несет стрелку 3, котораяработает как стрелка и при ограничении ее перемещения. ограничителем 6как балка на изгиб, позволяя тем самым измерить усилие от зонда 12 илиот чашки 18 седиментометра. При необходимости ограничитель 6 переставляют в отверстия 5, изменяя тем самым жесткость стрелки 3 как балкина изгиб, и, следовательно, чувствительность прибора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил,40 Изобретение относится к исследованию физических характеристик мате"риалов, а именно к устройствам дляопределения структурно-реологических5характеристик материалов, и можетбыть использовано в лабораторнойпрактике.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей установки путем снятия на ней комплексахарактеристик.На чертеже изображена предлагаемая установка.Установка содержит установленноена опоре 1 равноплечее коромысло 2,снабженное центральной стрелкой 3.На опоре 1 установлена шкала 4 иимеются гнезда 5 для ограничителя: 6перемещения стрелки 3, расположенныена разном расстоянии от точки соприкосновения коромысла 2 с опорой 1,На стрелке 3 наклеен тензодатк7,соединенный;с измерительно-преобразовательным блоком 8 К одному из 25плеч коромысла 2 подвешена чашка 9для гирь, а ко второму плечу коромысла 2 может быть подвешена. чашка10 для гирь или нить 11, соединеннаяс зондом 12. Зонд 12 погружен в исследуемый материал, находящийся встаканчике 13, закрепленном на перемещающейся платформе 14. К этому жеплечу коромысла 2 прикреплен штырь15 к концу которого может быть при 935креплена нить 16, несущая чашку 17,Чашка 17 погружена в мензурку 18 сисследуемым материалом.Установка работает следующим образом.При необходимости приготовленияпробы исследуемого материала, взвешивания пробы, нити 11 и 16 отсоединяют от коромысла 2 и штыря 15 соответственно, а ограничитель 6 пере.мещения не вставляют в гнезда 5. Втаком случае установка работает какобыкновенные часы,При необходимОсти определениялипкости материала и предельного напряжения сдвига к коромыслу 2 при 50соединяют нить 11При этом установка работает также, как и установкапрототип, Чашку 9 нагружают гирямидо отрыва верхней части зонда 12 отисследуемого материала и по полученным данным определяют липкость, Затем, нагрузив чашку 9 заданным грузом, наблюдают эа скоростью перемещения зонда 12 путем контроля перемещения стрелки 3 относительно шкалы 4 и получают по этим данным напряжение сдвига материала в режиме "с постоянным усилием".При необходимости определить липкость более точно (предыдущий метод недостаточно точен из-за дискретности увеличиваемой нагрузки, т,е. груза, устанавливаемого на чашку 9) ограничитель 6 перемещения устанавливают в одно из гнезд 5, а платформу 14 с закрепленным на ней стаканчиком 13 начинают опускать, При этом (благодаря силам сцепления между исследуемым материалом в стаканчике 13 и погруженным в материал зондом 12) зонд 12 будет опускаться, натягивая нить 11, и вызывает поворот коромысла 2 на опоре 1 и изгиб стрелки 3, работающей в этом случае как балка на изгиб, Изгиб стрелки.З, а тем самым и изгибающее усилие, фиксируются тенэодатчиком 7 и блоком 8., По усилию изгибающему стрелку 3 в момент отрыва верхней части зонда 1 2 от исследуемого материала, определяют липкость материала.Если перемещать платформу 14 вниз с постоянной скоростью, то можно определить напряжение сдвига материала в режиме, "с постоянной скоростью". Постоянство скорости перемещения нижней части зонда 12 относительно исследуемого материала в стаканчике 13 будет обеспечиваться крайне малыми перемещениями коромысла 2 при ограничении перемещения стрелки 3, т.е. практической неподвижностью зонда 12.Если необходимо. провести седиментометрический анализ, то нить 16 соединяют со штырем 15, а ограничитель 6 перемещения вставляют в одно иэ гнезд 5. При этом по мере оседания частиц исследуемого материаца на чашку 17 вес ее будет увеличиваться, стрелка 3 под давлением нагрузки будет изгибаться, а изгиб ее (а следовательно, и вес чашки 17 с осевшими на нее частицами) будет измеряться тензодатчиками 7 и блоком 8. Поскольку в процессе проведения седиментометрическогоанализа чашка 17 остается практически неподвижной, результаты анализа будут достаточно точными. Переставлением упора в.те или иные гнезда 5можно добиться разной жесткостиСоставитель В,ВощанкинРедактор А,Ревин Техред Л,Сердюкоав Корректор И, Кучерявая Заказ 2535 Тираж 490 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 5 15891 стрелки 3 в режиме "на изгиб". Такаявоэможность важна ввиду значительных, разбросов прочностных и реологических характеристик исследуемых мате" риалов (в частности, грунтов). Формула изобретения1. Установка для определенияструктурно-реодогических характерис тик материалов, содержащая установленное на опоре равноплечее коромысло с центральной стрелкой вдоль опо - ры и с прикрепленным к одному из его плеч зондом, а также сосуд для иссле дуемого материала, о т л и ч а ю 35 6щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных воэмвкностейустановки путем снятия на ней комплекса характетистик материала, онаснабжена съемными ограничителямиперемещения центральной стрелки,стрелка снабжена датчиком измеренияизгибающего ее момента, а соСуд дляисследуемого материала выполнен свозможностью перемещения в вертикальном направлении,2. Установка по п,1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что ограничи"тели перемещения стрелки установленыс воэможностью перемещения по опоре,