Устройство для реологических исследований сыпучих сред

(5)4 С 01 И 11/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЗВИИйй(1,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(71) Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 935748, кл, С 01 И 11/ 10, 1982.2. Авторское свидетельство СССР В 590645, кл, С О 1 И 11/12, 1978.3, Авторское свидетельство СССР Иф 756274, кл, С 01 И 11/10, 1980 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХИССЛЕДОВАНИЙ СЫПУЧИХ СРЕД, содержащееузел нагружения и съема показаний,корпус с размещенным в нем штоком, нанижнем конце которого закреплен чувствительный элемент в виде двух плас -тин, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения реологических параметров сыпучих сред путем устранения эффектапристенного скольжения их по поверхности пластин и снижения трения материала о шток, оно дополнительноснабжено двумя пластинами с горизонтально расположенными прорезями ивертикальными пазами для крепления вних корпуса устройства, внутри которого дополнительно расположен шток,причем пластины чувствительного элемента выполнены с зубьями и снабженыполуцилиндрическими приливами дляразмещения в пазах корпуса.Изобретение относится к устройствам для определения реологических свойств сыпучих сред, преимущественно торфяных.Известно устройство для определения реологических свойств сыпучих сред, содержащее чувствительный элемент и силоизмерительный прибор, Чувствительный элемент выполнен в виде шнека, в пустотелом валу которого 10 размещен клапан. Для замеров шнек ввинчивается в исследуемую смесь. Реологические свойства оцениваются напряжением сдвига по усилию выдергивания шнека из исследуемой среды 11 .15Однако при выдергивании шнека кроме сдвига среды по цилиндрической поверхности происходит трение материала по поверхности витков шнека, вала и деформирование объемов смеси, 20 расположенной между витками. Следствием этого является снижение точности оценки реологического параметра сыпучей среды.1Известно также устройство для ста.25 тического зондирования грунтов, включающее колонну сборных штанг, на нижнем конце которой жестко закреплен зонд в виде конуса, а на верхней части установлен механизм вдав ливания и самописец. Сопротивление грунта статическому зондированию определяется по усилию задавливания в грунт конуса и колонны штанг 2,Однако при погружении такого уст- З 5 ройства происходит скольжение грунта до гладкой поверхности конуса, трение грунта по поверхности колонны сборных штанг, что приводит к снижению точности измерений. 40Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для реологических исследований сыпучих сред, содержащее узел нагружения и съема показаний, корпус 45 с расположенным в нем штоком, на нижнем конце которого закреплен чувствительный элемент в виде двух плас.тин. Реологические свойства сыпучей среды оценивают по времени перемеще ния .пластин под действием заданного усилия 31Однако при движении пластин происходит скольжение среды по их плоским поверхностям и имеет место трение ма 55 териала по поверхности рычагов, что приводит к снижению точности измере- НИИ а Цель изобретения - повышение точности измерения реологических параметров сыпучих сред путем устраненияэффекта пристенного скольжения ихпо поверхности пластин и снижениятрения материала о шток.Указанная цель достигается тем,что устройство для реологических исследований сыпучих сред, содержащееузел нагружения и съема показаний,корпус с размещенным в нем штоком,на нижнем конце которого закрепленчувствительный элемент в виде двухпластин, дополнительно снабжено двумя пластинами с горизонтально расположенными прорезями и вертикальнымипазами для крепления в них корпусаустройства, внутри которого дополнительно расположен шток, причем пластины чувствительного элемента выполнены с зубьями и снабжены полуцилиндрическими приливами для размещенияв пазах корпуса,Новые признаки устройства каждыйв отдельности и в совокупности позволяют получить положительный эффект.Пластины чувствительного элементавыполнены с зубьями с тем, чтобыобеспеить надежное их сцепление ссыпучей средой,Наличие. двух дополнительных пластин с горизонтальными прорезями, вкоторых размещаются зубья пластинчувствительного элемента, позволяетпо желанию экспериментатора исключатьпристенное скольжение исследуемойсреды во время реологического опыта инаоборот при заглублении устройствасоздавать эффект скольжения, обеспечивающий меньшее нарушение структурысреды.Корпус устройства выполнен с упорами для крепления их в вертикальныхпазах пластин с прорезями, а также спазами для размещения в них приливовзубчатых пластин. Эти признаки позволяют выполнить важное условие проведения реологического опыта, а именноисключить трение сыпучей среды по поверхности чувствительного элемента,не являющейся рабочей и не участвующей в сдвиге среды. Наличие дополни-,тельного штока позволяет осуществлятьраздельный привод пластин чувствительного элемента,На фиг,1 и 2 изображены два взаим-но перпендикулярным продольных сечения; на фиг,З - сечение А-Л на фиг.1.3 11688Устройство состоит из корпуса 1,штоков 2 и 3, двух пластин 4 и 5 сзубьями 6, являющихся чувствительнымэлементом, двух пластин 7 и 8 с горищонтально расположенными прорезями 9для размещения в них зубьев 6 и вертикальными пазами 10. Корпус 1 устройства выполнен с упорами 11 и пазами 12 для размещения в них полуцилиндрических приливов 13 зубчатых пластин 104 и 5, Между пластинами 4 и 7, 5 и 8расположены пластинчатые пружины 14.В верхней части корпуса 1 и штоков2 и 3 закреплены рукоятки 15 и 16.Для создания нагрузки и измерения де формаций в ходе опыта служат узлынагружения и съема показаний (не показаны),Устройство в рабочее состояниеприводят в следующем порядке. 2 ОЗубья 6 пластины 4 и 5 размещаютв прорезях 9 пластин 7 и 8. Междупластинами 4 и 7, 5 и 8 устанавливаютпластинчатые пружины 14. Сжимаяпружины 14, размещают упоры 11 корпуса 25в пазах 10 пластин 7 и 8, а полуцилиндрические приливы 13 - в пазах12 корпуса 1. Пластинчатые пружины14 отжимают пластину 4 от пластины7, пластину 5 от пластины 8 и зубья6 устанавливаются заподлицо с поверхностью пластин 7 и 8, Внутри корпуса1 размещают штоки 2 и 3, прикрепляяих соответственно к пластинам 4 и 5чувствительного элемента посредствомрезьбового соединения.35 Посредством рукояток 15 и 16 задавливают устройство в исследуемую среду,При движении вниз поверхность чувствительного элемента является гладкой и не нарушает структуру сыпучей среды.Затем, придерживая рукоятки 16, опускают корпус 1 на 1,0-1,5 см, вследствие чего полуцилиндрические приливы 13 пластин 4 и 5 выходят из пазов 2 корпуса 1 и зубья 6 заглуб- Эляются через прорези 9 пластин 7 и 8 в сыпучую среду, обеспечивая надежное зацепление с ней чувствительного элемента. Реологический опыт проводят по стандартной метбдике путем наблюдения за развитием и спадом деформаций сдвига одной из пластин чувствительного элемента во времени при заданном напряжении сдвига.Использование устройства позволяет повысить точность определения реологических свойств сыпучих сред. Устройство позволяет сохранить структуру среды естественной во чремя задавливания, так как при этом поверхность чувствительного элемента гладкая. Перед проведением реологического опыта устройство обеспечивает нацежное сцепление чувствительного элемента с используемьм материалом, исключая эффект пристенного скольжения во времени опыта. Трение среды о штоки исключается, поскольку штоки полностью изолированы от исследуемого материала.1168826 фиг 2 Составитель В.ВощаТехред Л.Микеш Редактор Аг.Ш ректор Г.Решетн Тираж 897 ПодлГосударственного комитета СССелам изобретений и открытийМосква, Ж"35, Раушская наб.,аказ 4608/37ВНИИПИ исн 113035,Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4