Весы-реометр

О Л ИСАН-И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 29724 Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ ЧПК б 01 п 11/1 аявлено 19 Л.1967 (М 127329/26-2 ки66,1111185/26-25, 71. Бюллетень9 рисоединением за риоритет ог 21.Х.1СССРпублнковано 02.111. Комитет по деламобретений и открытийри Совете МинистровСССР ДК 532 137(0888) ата опубликования описания 17,И.1 Авторизобрегени ИностранецАндре Капе(Франция) нтел ь ЕСЫ-РЕОМЕ Зависимый от патентаИзвестно устройство для измерения вязкости и упругости вязко-эластичной среды, выполненное в виде двух тел вращения, помещенных одно в другое, пространство между которыми заполнено испытуемой средой. Оно 5 снабжено приводом, приспособлением для измерения моментов пар, термостатирующим и нагревательными элементами.Предлагаемые весы-реометр позволяют универсализировать процесс измерения реологи ческих характеристик вязко-эластичных сред, Достигается это тем, что одна из осей вращения наклонена относительно другой.На фиг, 1 показан общий вид прибора; на фиг. 2 - вид слева; на фиг. 3 - вид справа, 15На жесткой раме 1 в виде диска 2, смонтированного на винтах 8, установлены четыре колонки 4, к которым прикреплен горизонтальный обод 5. Ось обода находится на оси вертикальной симметрии рамы 1. 20Полая чаша б, внутренние стенки которой имеют форму сферического колпачка 7, центрированная в точке О на оси вертикальной симметрии Х - Х жесткой рамы 1, продолжена в нижней части в виде вала 8 с центром О. 25 Вал 8, соединенный с двигателем 9, приводящим во вращение также полую чашу б, поддерживается подшипниками 10 в опоре 11.Опора 11 может вращаться вокруг оси, проходящей через центр сферического колпачка 30 7, благодаря двум цапфам 12 и 18, способным вращаться в снабженном плечами и градуированном ободе 14 с осью Х - Х, который может свободно вращаться в неподвижном ободе 5. Угловое положение обода 14 устанавливают нри помощи указателя 15.Таким образом, опора 11 может быть ориентирована во всех направлениях. Винты 1 б позволяют поддерживать подвижный обод 14 в положении, соответствующем неподвижному ободу 5 и выбранном по желанию.Кроме того, опора 11 может быть наклонена к вертикали благодаря повороту вокруг папф 12, 18 на регулируемый угол, не превышающий примерно 15, и пространство между опорой и ободом 14 создает для опоры некоторую свободу поворота.Для регулирования наклона опоры 11 неподвижный относительно нее упор 17, расположенный под углом 90 к оси цапф 12, 18, может быть в большей или меньшей степени опущен при помощи регулировочного винта 18, вращающегося в подвижном ободе 14, что дает возможность откидывать опору вокруг оси цапф на регулируемый угол. Пружина 19 постоянно прижимает упор 17 к регулировочному винту 18.Внутренняя часть полой чаши б занята сферическим шипом 20 с тем же центром О, Радиус шипа несколько меньше радиуса сфери55 60 65 ческого колпачка 7. В пространство между колпачком и шипом наливают исследуемую жидкость.Шаровой шип может быть приведен во вращение двигателем 21 при помощи вертикального вала 22, ось которого соответствует оси Х - Х. Вал крепится на шарикоподшипниках в коаксиальной трубке 23.Трубка 23 связана с прямоугольной рамкой 24, состоящей из четырех частей 25 - 28, которые могут свободно и без трения качаться вокруг проходящей через центр 0 горизонтальной оси У, определяемой двумя стержнями 29 и 30 в виде упругих скрещенных пластинок, соединяющих части 26 и 28 рамки с ободом 5,Повторное движение рамки 24 ограничивается двумя упорными винтами 31 и 32, связанными с рамой 1. Винты снабжены электрическими контактами (на чертеже не показаны), через которые приводится в действие благодаря реле устройство, сигнализирующее о том, что рамка находится в соприкосновении с тем или другим из винтов.Вдоль горизонтальной оси У проходит эталонированная крутильная нить 33, конец которой соединен с рамкой 24 деталью 34. Другой конец ее связан с нижней частью трубки 35, представляющей собой часть градуировочкого барабана Зб, позволяющего скручивать нить на измерительный угол.В коромысле 37, связанном с частью 26 рамки 24, выполнены вырезы 38, расположенные вдоль горизонтальной линии, пересекающей ось У и перпендикулярной к ней. К этим вырезам можно подвешивать грузы для приложения измеряемой к рамке 24 в дополнение к паре, создаваемой крутильной нитью 33. Двигатели 9 и 21 служат для вращения соответственно чаши 6 и шарового шипа 20 с одинаковой скоростью и в одном направлении вокруг их осей.Этот привод может быть осуществлен различными способами. В одном из вариантов двигатели 9 и 21 являются синхроприемниками, связанными с одним и тем же синхропередатчиком. В другом варианте двигатель 9 представляет собой синхронный электродвигатель, приводящий в действие шаровой шип 20 благодаря карданному валу и приводу под соответствующим углом, что исключает необходимость в двигателе 21,Весы-реометр снабжены устройством для нагрева и регулирования температуры в чаше б. Это устройство, смонтированное на опоре 11, включает печь 39 с регулируемой температурой, расположенную между двумя центрирующими деталями 40 и 41 из теплоизоляционного материала. Это нагревательное устройство позволяет изучать расплавленные тела, твердые при обычной температуре.Пространство, ограниченное изнутри опорой 11, а снаружи - плотной рубашкой 42, может быть использовано для циркуляции воды, под 5 10 15 20 25 30 З 5 40 45 50 водимой и отводимой по гибким шлангам 43 и 44, охлаждающей приводные устройства.В корпус чаши 6 может быть помещена электрическая термопара (не показана) для контроля температуры путем воздействия на нагрев печи 39.В начале измерений рамка 24 находится в вертикальном положении и не касается упорных винтов 31 и 32, Наклон оси вращения чаши 6 к оси вращения Х шарового шипа 20 регулируют путем поворота опоры 11 на выбранный угол между цапфами 12, 13 при помощи винтов 18. После этого опору 11 ориентирует поворотом обода 14 с целью ориента. ции вертикальной плоскости, в которую укладываются ось вращения чаши б и ось вращения Х шарового шипа 20, под утлом, выбранным заранее, по отношению к оси У подвески рамки 24. При вращении чаши и шарового шипа рамка 24 испытывает действие пары, обусловленное реакцией изучаемой жидкости, на шип. Эта пара передается при помощи трубки 23, являющейся частью рамки 24. При этом рамка входит в соприкосновение с одним из упорных винтов 31 или 32, что дает оператору сигнал благодаря наличию электрическихконтактов.Пару измеряют нулевым методом, уравновешивая ее противоположно направленной парой, возникающей при кручении нити 33 на такой угол, чтобы рамка возвратилась в строго вертикальное положение, т. е, перестала касаться упорных винтов 31 и 32. Действие крутильной нити можно дополнить, подвешивая к коромыслу 37 грузы.Если вертикальная плоскость, в которой расположены оси вращения чаши 6 и шарового шипа 20, перпендикулярна к оси У подвески рамки 24, пара, измеряемая для рамки 24, представляет собой пару упругой реакции С, оказываемой жидкостью на шип 20. Если же вертикальная плоскость, образуемая осями вращения чаши и шипа, включает ось У, пара, измеряемая для рамки 24, представляет собой пару вязкой реакции С", Наконец, если пара, измеряемая для рамки 24, равна нулю, плоскость осей вращения чаши и шипа, образует угол б с осью У, определяемый выражением 1 дб=С"/С. Предмет изобретения 1. Весы-реометр для измерения вязкости и упругости вязко-эластичной среды путем перемещения и деформации вращением двух осей, соединенных соответственно с двумя концентричными сферическими колпачками близких радиусов, содержащими устройства для нагревания и регулирования температуры исследуемой среды, помещенной в пространство между колпачками, отличающееся тем, что, с целью универсализации измерения реологических характеристик, оси симметрии сферических колпачков и механические оси, соеди297214 г гфигненные с колпачками, выполнены пересекающимися в общем центре колпачков и наклонены одна относительно другой на небольшой регулируемый угол; колпачки и соединенные с ними механические оси снабжены устройства для привода их в равномерное вращение в одном направлении относительно оси симметрии, а один из сферических колпачков и его механическая ось прикреплены к устройству для измерения моментов пары, перемещающемуся относительно третьей неподвижчой оси, перпендикулярной оси симметрии колпачка, проходящей через общий центр сферических колпачков, причем вторая механическая ось вращения снабжена устройством для расположения ее в любой плоскости, проходящей через первую механическую ось. 2. Весы-реометр по п. 1, отличающиеся тем,что одно из тел вращения установлено в опоре с регулируемым наклоном относительно горизонтальной оси, проходящей через общий 5 центр двух сферических колпачков, причемгоризонтальная ось снабжена устройством для наклона ее в любом направлении в горизонтальной плоскости, другое тело вращения закреплено в рамке, движущейся между дву мя упорами вокруг горизонтальной оси, проходящей через общий центр двух сферических колпачков, причем крутильные нити, установленные па продолжении этой оси, служат для измерения пар сил, действующих на рамку, а 15 коромысло, соединенное с подвижной рамкой,снаб.кено приспособлением для установки на него дополнительных грузиков.Сосзавитель В, ВощанкиТехред 3. Н. Тараненко 639/17 Изд. Я 673 Тираж 473 ПодписноеПИ Комитета по делам изобретений и открмтий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5