Прибор для испытания дисперсных материалов на сдвиг

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУао делам изобретений и открытий(71) Заявители Институт торфа АН Булорусской ССРконструкторское бюро с опытным проАН Белорусской ССР 4) ПРИВО СПЫТАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ИАТЕРИАЛНА СДВИГ няться ественно,а короткоеНа величин о нормальное напряжение жет изменяться ремя мопогреше конкаэывают иост влияние та ти и упруг тные поверхн ть ре оло новои о Наиб сущностческо кои по тех гаемому эфф лее бл и дос кту двиг, содебоймы и гил ыполнен обоим к крышке, му. привопуансо регистрации ещений 2). Изобретение относится к исследованию реологических свойств сыпучих дисперсных металлов, например торфа.Известен прибор для реологических исследований, содержащий корпус, заполненный жидкостью, передающей боковое давление на образец материала, заключенный в кольцевую резиновую оболочку, пуансон с системой нагружения, передающий давление и крутящий10 момент на испытуемый образец 1 1 1,Недостаток этого прибора состоит в том, что образец испытуемого материала под действием нормальной силы приобретает форму бочки, так как изза неопределенности коэффициента бокового давления практически невозможно поддерживать одинаковое давление как внутри кольцевой оболочки, так и в корпусе, заполненном жидкостью,20 Следовательно, поперечное сечение по высоте образца переменное. При постоянной нормальной силе площадь поперечного сечения образца может измедлагаемому является установка длытания дисперсных материалов на жащая нижние и верхние ьзы, каждая из которых виде набора колец, торимеют коль цевые поверхности которых цевые проточки и которые разделеныслоями шариков, препятствующих смещению колец в полости, перпендикулярной оси вращения нижних обойм и гильзы; причем кольца верх гильзы шпильками крепятс а нижних ко дну, снабжен дом вращательного движен с системой нагруже 1 тия и угловых и линейных перемНедостатком этой установки являет"ся большое трение, возникающее в процессе уплотнения материала между образцом и набором колец, что препятствует однородному распространению напряжений и деформаций по высоте образца, т,е. испытуемого материала,Сосредоточение деформации происходитв узкой зоне образца, что понижаетточность измерений.Цель изобретения - говышение точности измерения путем осуществленияоднородного сдвига по всему объемуиспытуемого материала,Поставленная цель достигается тем,что в приборе для испытания дисперсных материалов на сдвиг, содержащемобойму и гильзу, систему нагруженияс пуансоном, систему регистрации ипривод, и обойма, и гильза содержатсопрягаемые боковыми поверхностямицилиндрическую втулку и набор колец,на поверхнбсть которых нанесен антифрикционный материал, торцевые поверхности колец выполнены сплошными и прилегают друг к другу,а в качестве привода используется пуансон.На чертеже изображен прибор, разрез.Он содержит обойму 1, гильзу 2,вкладыш 3, расположенные в колвойвыточке корпуса 4. Обойма содержитсопрягаемые боковыми поверхностяминабор колец больших 5 и цилиндрическую втулку 6, Кольца большие 5, толщина которых не более 1 мм, прижимаются к борту втулки 6 прижимнымвнешним кольцом 7, которое через прокладку 8 крепится к втулке 6 винтом 9.Гильза 2 состоит из сопряженных боковыми поверхностями колец 10 и цилиндрической втулки 11. Кольца малые 10прижимаются к бурту цилиндрическойвтулки 11 внутренняя прижимным кольцом 12, которое через прокладку 13крепится к цилиндрической втулке 11винтом 9. Обойма 1 в сборе с внешнимприжимным кольцом 7 и гильза 2 в сборе с внутренним прижимным кольцом 12крепятся к корпусу 4 болтовым соединением 14, Вкладыш 3 крепится к корпусу 4 винтом 15, В кольцевом зазоремежду обоймой 1 и гильзой 2 расположен пуансон 16. Зазор, имеющийся восевом направлении ( суммарный зазормежду торцами колец , обеспечиваетсвободное вращение колец друг относительно друга как в обойме, так и вгильзе. Испытуемый материал размеща 5 10 15 20 ется только в кольцевом пространстве 1, зазоре ) между внутренним диаметром обоймы и наружным диаметром гильзы, а в зазор между торцевыми поверхностями колец не поступает.Прибор работает следующим образом.В кольцевое пространство ( зазор 7 засыпается испытуемый материал, после чего вводится пуансон 16, к которому прилагается нормальное усилие Я.После необходимой выдержки во времени к пуансону 16 прилагается крутящиймомент Мкр., обеспечивающий вращениепуансона 16 относительно неподвижныхобоймы 1 и гильзы 2, Перед сборкойна поверхность колец больших 5 и колец малых 10 наносится антифрикционный по отношению к испытуемому материалу, например, графит, что в значительной мере снижает погрешности, вызываемые контактирующими поверхностями. Испытуемый материал под воздействием крутящего момента может закручиваться на некоторый угол, который фиксируется.по смещению пуансона 16 относительно неподвижных обоймы 1 игильзы 2. Для предотвращения проскаль.зывания материала торцевые поверхности пуансона 16 и вкладыша 3 выполнены рифлеными.30Таким образом, при вращении пуансона 16 сдвиг материала в кольцевомпространстве происходит по всей высоте образца, и эа счет наличия боковых стенок, собранных из тонких ко"лец, вращение которых не препятствует сдвигу материала, он будет наиболее однородный, что повышает точностьопределения относительной деформациисдвига и, как следствие, повышаетточность вычисления реолигическиххарактеристик материала.Для удобства пользования и" устранения переналадок после каждого опыта соответствующие кольца, втулки и 45 нажимные кольца собраны в два блока,которые могут раздельно монтироваться в общем корпусе.Использование данного прибора поз"воляет увеличить точность измерений, 50 сократить время на проведение опытоэи повысить производительность труда.Прибор позволяет определить комплексреологических характеристик исследуемого материала, в том числе также, 55 как предельное напряжение сдвига Ри пластическую вязкость, которые используются при расчете формирующегообразования дисперсныхматериалов.890149 Формула изобретения ила това оставитель В. ехред 3, Фан шетник орректо одписно Редактор С. Запесоч Заказ 10954/66 ВНИИПИ Гос по дел 113035 Иосаж 910ного комитета СССРтений и открытийРаупская наб. д. Т дарств м изоб ва Жилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна Прибор для испытания дисперсных материалов на сдвиг, содержащий обойму и гильзу, систему нагружения с пуансоном, систему регистрации и привод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, обойма и гильза содержат сопрягаемые боковыми поверхностями цилиндрическую втулку и набор колец, на поверхность которых нанесен антифрикционный материал, торцевые поверхности колец выполнены сплошными иприлегают друг к другу, а вкачестве призода используется пуансон. Источники информации, принятые во внимание при экспетизе1. Жуков Н, В., Гудкин А. М. 0 приборах и методике изучения реологических свойств глинистых грунтов. - Инженерно-физический журнал, т. 1 0 1966, У 3, С. 396-404.2. Авторское свидетельство СССР У 299775, кл. С 01 Я 3/24 (прототип).