Прибор для измерения сопротивления сдвигу сыпучих материалов

.ЯО.ДЙД4(5 ц С 01 М 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У К льцом,редобразтем,ерности ующей ного лнен в виде.положеныо плоскости лкатель вы которой р ольца, аилки, зуб носит имметрично азьема под е и снабж ого и неподвижного к роликами, взаимодейужной поверхностьюпричем ось вращепендикулярна оси ОПРОИАЛОВ,ивное л цствующипологония ролтолкател с н др пе параллельна плоскости меха- катеаэъема ко)ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ(56) 1, Дкенике З.В. Складированиеи выпуск сыпучих материалов. М.,(54)(57) ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯТИВЛЕНИЯ СДВИГУ СЫПУЧИХ МАТЕРсодержащий основание, .установлные на нем неподвижное и подвижкольца для размещения образца,ниэм осуществления сдвига с то лем, связанным с подвижным ко регистрирующее устройство и с ство для уплотнения материала ца, о т л и ч а ю щ и й с я что, с целью повышения достов результатов измерения, он сна полым цилиндром, закрепленным ренней поверхностью по образ к наружной поверхности подвижИзобретение относится к техникеиспытания материалов, в частностик устройствам для измерения сопротивления сдвигу порошкообразных материалов. 5Известен прибор для измерениясопротивления сдвигу, содержащийнеподвижное кольцо, сдвигаемое кольцоуплотняющее устройство, выполненноев виде крышки с грузами, нагружающее устройство, включающее штифт,закрепленный на сдвигаемом кольце, и кронштейн, соединяющий штифт1и сдвигающее устройство 1"11,Недостаток прибора заключается 15в появлении при сдвиге вращающего момента, стремящегося повернуть сдвигаемое кольцо вокруг точки касанияштифта со сдвигаемым кольцом, чтоприводит к недостоверности результатов измерения,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является прибор для измерения сопротивления сдвигу сыпучих материалов, содержащий основание установленные на нем неподвижное и подвижное кольца для размещения образца, механизм осуществления сдвига с толкателем, связанным ЗОс подвижным кольцом, регистрирующееустройство и средство для уплотнения материала образца Я .Недостаток прибора - недостоверность результатов измерения вследствие неравномерности распределения напряжений в сыпучем материале из-за воздействия толкателя наодну точку подвижного кольца и появления в процессе сдвига вращаю- щщего момента, который перекашиваетподвижное кольцо относительно неподвижного.Цель изобретения - повышениедостоверности результатов измерения.Указанная цель достигается тем,что прибор для измерения сопротивления сдвигу сыпучих материалов,содержащий основание, установленныена нем неподвижное и подвижное кольца 50для размещения образца, механизмосуществления сдвига с толкателем,связанным с подвижным кольцом, регистрирукнцее устройство и средстводля уплотнения материала образца, 55снабжен полым цилиндром, закрепленным внутренней поверхностью по образующей к наружной поверхности подвижного кольца, а толкатель выполненв виде вилки, зубцы которой расположены симметрично относительноплоскости разъема подвижного и неподвижного колец и снабжены роликами, взаимодействующими с наружной поверхностью полого цилиндра, причемось вращения роликов перпендикулярна оси толкателя и параллельна плоскости разъема колец.На фиг. 1 показан прибор для измерения сопротивления сдвигу сыпучихматериалов, фронтальный разрез; нафиг. 2 - то же, вид сверху.Прибор содержит основание 1,установленные на нем неподвижное 2и подвижное 3 кольца для размещенияобразца 4, полый цилиндр 5, закрепленный по образующей к подвижномукольцу 3, механизм (не показан)осуществления сдвига с толкателем 6,выполненным в виде вилки, зубцы 7 и 8которой расположены симметричноотносительно плоскости 9 разъемаколец 2 и 3 и снабжены роликами 10,взаимодействующими с полым цилиндром5, причем оси 11 вращения роликов10 перпендикулярны оси толкателя 6и параллельны плоскости 9 разъемаколец 2 и 3,. регистрирующее устройство в виде тензодатчиков 12, закрепленных на полом цилиндре 5, и средство для уплотнения материала образца 4, включающее крышки 13 и 14с патрубками и перегородки 15 и 16иэ металлокерамического воздухопроницаемого материала, установленные соответственно на противоположныхторцах колец 2 и 3.Прибор работает следующим образом.Исследуемый сыпучий материалзагружается во внутреннкно полость,образованную кольцами 2 и 3. Необходимое уплотняющее усилие можнополучить либо механическим воздействием на крышку 13, либо подачейсжатого газа через патрубок этойкрышки и перегородку 15. Если необходимо получить характеристикиаэрированного сыпучего материала, тонеобходимое количество воздуха подают через патрубок крышки 14 и воздухопроницаемую перегородку 16,После уплотнения или аэрированияобразца 4 включают механизм осуществления сдвига, приводящий в прямолинейное движение толквтель 6. Зуб31573цы 7 и 8 вилки толкателя 6 роликами10 упираются в полый цилиндр 5 и,благодаря его жесткой связи с подвижным кольцом 3, происходит перемещение последнего и сдвиг сыпучегоматериала по плоскости 9 разъема.Связь полого цилиндра 5. с подвижнымкольцом 3 по его образующей позволяет получить равномерное распределение напряжений в сыпучем материале 0в процессе сдвига. Усилие сдвигадеформирует полый цилиндр 5 и, благодаря этому, регистрируется тензодатчиками 12,Наличие. на зубцах 7 и 8 вилки тол цкателя 6 роликов 10 позволяет передавать усилие сдвига полому цилиндру 5 в плоскости сдвига и одновременно не препятствует перемеЩениюполого цилиндра 5 в направлении, 20перпендикулярном плоскости 9 сдвига.Перемещение полого цилиндра 5 ивместе с ним подвижного кольца 3 вперпендикулярном плоскости 9 направлении в пределах расширения сыпуче- дго материала осуществляется благодаря тому, что трение качения роликов 10 по наружной поверхности полого цилиндра 5 на два порядка меньше трения скольжения сыпучего материазбла по внутренней поверхности подвижного кольца 3 при одинаковом порядке величин уплотняющего усилия Рсдвигающего усилия Р и боковогоусилия в сыпучем материале. Так какнеконтролируемая величина усилия 95 4распора исчезает из-за происшедшего при перемещении кольца 3 расширения сыпучего материала, то полученная в ходе измерения зависимость Р =(РЪ является более достоверной. Размещение зубцов 7 и 8 вилки толкателя 6 симметрично относительно плоскости 9 рнзъема колец 2 и 3 способствует тому, что в случае возникающего из"эа сопротивления сдвига сыпучего яатериала перекоса, подвижного кольца 3 относительно оси прибора и плоскости 9 разъема, все усилие толкателя 6 будет действовать на полый цилиндр 5 через один из зубцов вилки и возникший при этом момент, равный произведению усилия сдвига на расстояние от зубца до плоскости 9 разъема, вернет подвижное кольцо 3 в исходное положение, что также повышает достоверность полученных результатов.Изобретение позволяет повысить достоверность результатов измерения за счет более равномерного распределения напряжений в сыпучем материале в процессе сдвига и исключения влияния на результаты измерений усилий распора и перекосов подвижного кольца. Кроме того, возможно проведение испытаний при уплотнении сыпучего материала сжатым воздухом, что приближает условия испытаний к натурньк, существующим, например, при пневмотранспортировании сыпучих материалов.1157395 Составитель В. ТалА. Шандор Техред С, Легеза рректор И ск Ре Подпися аказ 4/ тент г. Укгород, ул. Проектная,330/40 Тирак 897 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д