Способ реометрического исследования неупругих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1755114 А 01 й 11/00 5 1 ьЙ ьС гйу, ","Ь 1 ББИСЗТЕгуАъ:ь:л:я:.и иа ТЕНИ САН ИЕ ИЗОБРСВИДЕТЕЛЬСТВУ ОМ Т 25(21) 4818743 (22) 28,02.90 (46) 15,08.92 (71) Инсти (72) А.ф. Ре (56) Патент кл,001 МЗАвторск й 2 1582078,СО тут горного дела вуженко США М 409546 /24, 1978. ое свидетельс кл. 6 01 й 11/ Б РЕОМЕТРИЧ НЕУП,РУГИХ М 1,во СССРО, 1988,)СПОСО ОВАНИЯ ЕСКОГО ЙССЛЕАТЕРИАЛОВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к исследованиям физических свойств различных материалов, в частности к способам оценки реологических параметров упруговязкопластических, нелинейно вязких и других подобных материалов, и может быть использовано, например, в химической промышленности или в другой отрасли, связанной с обработкой неупругйх. материалов, в учебном процессе при демон-. страции реологическото поведения различных сред, в исследовательской практике при исследовании различных материалов с целью оценки различных технологий их получения,Известен способ автоматического определения модуля упругости и коэффицйента вязкости материала при помощи эксцент- рично расположенных дисков, по которому образец помещают между двумя поверхностями вращающихся дисков, Ось вращения одного диска смещена относительно оси другого диска для создания в материале напряжений,К недостатканести сложность м этого способа можно отв реализации и тарировке 2(57) Использование: область исследования физических свойств материалов, в частности способы оценки реологических параметров уп руговязкопластических,нелинейновязких и других подобных материалов, Сущность изобретения: капсулу с образцом материала помещают на вогнутую поверхность бесконечной криволинейнойленты и деформируют образец за счетдвижейия ленты, причем радиус кривйзнц ПОверхкности(В) лентйвыбйрают из сооктношенияЙ(3/2) Ъ + ), где и - высота капсулы; 1- длийа капсулы, 3 ил,Фив измерительного процесСа; атакже в наличии погрешностей, которые связаны с сопротивлением сдвигу боковой поверхности,установка которой необходима для испыта- - фния текучих сред 3Известно, что идеальнйми с теоретиче- (Лской точки зрения должны быть способы (Лреометрического исследования, основнаяцель которых должйаг состоять в том, чтобыдобиться напряженнодеформированногосостояния испытуемого материала; наибо- +пап близкого к однородному. Однако фа кги."чески существующие способы реализуют дсостояния все жедостаточно далекие от однородного,Одним из идеальных является течение,когда оно осуществляется внутри эллиптического цилиндра (эллиптической области всечении), причем на границе этой областидолжен задаваться вектор скорости, удовлетворяющий закону Кеплера:ч и) =0,ч х г=Сопэй, (1)где ч - скорость на границе; и - нормаль кгранице; г - радиус-вектор материальнойточки на границе. Первое условие означает,что частицы смещаются вдоль границы, второе показывает, что частицы, находящиесядальше от центра, должны двигаться медленнее, чем те; которые находятся ближе кцентру. Технически реализовать оба условия чрезвычайно сложно.Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому условие(ч и) = О, Ч= сопэт, (2)По этому способу образец помещают вцилиндрическую капсулу из гибкого материала, располагают на наклонной плоскости,образующей перпендикулярно направлению наибольшего ската, деформируют образец путем перемещения капсулы поддеиствием силы тяжести и по углу ската искорости перемещения судят о реологических свойствах материала. (Мерой угла ската служит угол между горйзбнтом икасательной к середине поверхйости капсулы, контактирующей с наклонной плоскостью). В сечении капсула имеет форму,близкую к эллипсу, В идеале условие 1)должно ставиться на границе, имеющей вточности эллиптическую форму. Однакокапсула лежит на плоской поверхности. Этоприводит к ее расплющиванию. в частностик появлению прямолинейного участка. В целом это является источником неоднородно"" сти течения и появления погрешности приинтерпретации результата,Цель изобретения - увеличение досто. верности испытаний.Указанная цель достигаетСя тем,что согласно способу реометрйческого испытания" неупругих материалов, по которому образец помещают в цилиндриЧей 5 й кайсулуиз гибкого материала, деформируют егомежду двумя поверхностямй и"по углускатасудят о реологических характеристиках материала, капсулу с образцом помещают навогнутую поверхность бесконечной криволинейной ленты и деформируют образец засчет движения ленты с заданной угловойскоростью, при этом радиус кривизны поверхности ленты выбирают из соотношения Я 3 Ь+1 где В - радиус кривизны поверхности, накоторой находится капсула; Ь - высота капсулы; - длина капсулы.На фиг,1 представлено устройство для5 испытания материала по предлагаемому способу; на фиг,2 - устройство, вид сбоку; нафиг.3 - график зависимости угла перемещения капсулы от скорости движения лентььУстройство представляет собой цилин 10 дрический барабан 1 с прозрачными стенками, в который помещается капсула 2 сиспытуемым материалом 3, Капсула 2 изготавливается из тонкой резины толщиной0,06 - 1,0 мм,15 Способ осуществляют следующим образом,В барабан 1, изготовленный из оргстекла, помещают, не закрепляя, капсулу 2, заполненную исследуемым материалом 3 и20 закрытую герметично. Барабан 1 приводятво вращение с заданной скоростью Черезпрозрачные стенки барабана 1 ведут наблюдение за капсулой 2 и фиксируют ее положение относительно вертикальной оси25 барабана 1, т,е. фиксируютскатывающуюсилу,На чертеже показай барабан в формекругового цилиндра. Устройство для осуществления способа может иметь и другой вид,30 Необходимо лишь, чтобы поверхность, накоторой расположена капсула, имела вогнутость.Формула изобретенияСпособ реометрического исследования35 неупругих материалов, при котором образецпомещают в цилиндрическую. капсулу из гибкого материала, деформируют его между двумя поверхностями и по углу ската судят ореологических свойствах материала, о т л и ч а 40 ю щ и й с я тем, что, с целью увеличениядостоверности испытаний, капсулу с образцомпомещают на вогнутую поверхность бесконечной криволинейной ленты и деформируют образец за счетдвижения ленты, при этом радиус45 кривизны поверхности ленты выбирают изсоотношения3 1+1где В- радиус кривизны поверхности ленты,50 на которой находится капсула;й и 1 - высотаи длина капсулы,1755114 ектор Е,Пап ктор Ю.Серед Производственн дательский комбинат" Патент",г,Ужгород,уд. Гагарина,10 каз 2886 ВНИИПИ Составитель А,РевуженТехред М,Моргентал Тираждарственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж, Раушска одписноеи открытиям при ГКНТ Саб., 4/5