Ротационный реометр типа кольцокольцо

Союз СоватскинСоциалкстичвскинРеслублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 800825(22) Заявлено 27 06 78 (21) 2633913/18 25с присоединением заявки РЙ -нв делам нзфбретеннй н открытий(54) РОТАЦИОННЫЙ РЕОМЕТР ТИПА КОЛЬЦО-КОЛЬЦО Изобретение относится к технике реологии пастообразных сред, например, бетонных и других строительных смесей, а также керамических смесей и связанных грунтов.Известен ротационный реометр, содержащий рабочий орган, выполненный в виде диска, вращающегося в цилиндрической камере, содержащей испытуемую смесь, систему привода с различными скоростями и динамометр для измерения крутящего момента, возникающего на валу рабочего сргана 1 .Известен ротационный реометр типа кольцо-кольцо, содержащий рабочий ор-ган, состоящий из двух плоских колец, систему привода одного из них во вращение и динамометрическое устройство для измерения действующего на рабочий орган крутящего момента, возникающего от вязкого сопротивления, заключенного межд, кольцами испытуемого материала 2,Однако эти устройства не пригодны для точного определения реологических свойств дисперсных систем, содержащихтвердые частицы, как, например, бетонные и другие строительные смеси.Реологические свойства таких средне однозначны, а зависят от действуют щих на них нормальных напряжений, которые, действуя в направлении, перпендикулярном направлению сдвига сближаюттвердые частицы до их непосредственногоконтакта, и таким образом вызывает ихвзаимное трение,Цель изобретения - определение влияния на реологические свойства пастообразных дисперсных сред.Цель достигается тем что верхнее кот 5льцо соединено через крутильный динамометр с устройством для нагружения еговертикальными, нагрузками, и устройствомразгрузки, выполненными в виде вертикального штока-толкателя, скользящего в 20шариковых направляющих, причем на нижнем конце штока-толкателя через крутильный динамометр присоединено верхнее кольцо, а верхний конец штока-толкателя3 8008шарнирно соединен с рычагом, снабженнымгрузом и противовесом, рабочие поверхности колец выполнены с радиальной зубчатой нарезкой,Нижнее кольцо ограничено коническимиболтами с расширением направленнымвверх,Кроме того, внутренние и внешние кромки верхнего кольца выполнены коническими, а само кольцо расположено с расширением вниз.На фиг, 1 изображено схематично устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид рабочего кольца сверху.Рабочий орган прибора состоит из 1 здвух плоских и радиально рифпеных колец - верхнего 1 и нижнего 2, междукоторыми загружается образец испытуемой массы. Для предотвращения вытекания смеси из кольцевого зазора, нижнее .20кольцо снабжено коническими Э бортами.Дпя уменьшения влияния на измерениекраевого эффекта, возникающего от сопротивления выдавленной из кольцевогозазора смеси, внутренние и внешние кром ки верхнего кольца 1 сделаны коническими,Нижнее кольцо закреплено на вертикальном приводе вращения, состоящим измотора 4 и вариатора 5, а верхнее копь- Зоцо 1 соединено с крутипьным динамометром 6, содержащим тензодатчик с выходом через усилитель 7 на самопишу 1 пееустройство 8.Через динамометр 6 и шток-толкатель9, зафиксированный в шариковой направляющей 10, верхнее кольцо через шарнир соединено с системой нагружения иразгрузки, состоящей из рычага 11, устройства 12 дпя нагрузки образца и про ртивовеса 13 для разгрузки его.,Кроме того, реометр снабжен записывающим устройством 14 дпя регистрациирасстояния между рабочими поверхностя-ми колец 1 и 2. 4Реометр работает следующим образом,В копьцеобраэное корыто нижнего кольца 2 загружают образец испытуемогоматериала, например, смесь ячеистогобетона ипи глины, после чего при помощисистемы нагружения на него опускаютверхнее кольцо 1 и нагружают испытуемую смесь заданным нормальным напряжением.ИПосле этого нижнее кольцо 2 приводят во вращение.В случае необходимости когда исследователя интересуют реологические свойства испытуемой смеси лишь в движении, последовательность операций можетбыть обратной, т.е. можно опускать верхнее кольцо 1 с нагрузкой на образец испытуемой смеси при вращающемся нижнемкольце 2, При этом возникающий вследствие вязкого сопротивления испытуемойсмеси крутящий момент, действующий наверхнее кольцо 1, воспринимает крутипьный динамометр 6 и через усилитель 7регистрирует самопишущее устройство 8.Так как во время работы устройства,вследствие выдавливания смеси из рабочего зазора между кольцами меняетсятолщина сдвигаемого слоя, расстояниемежду кольцами замеряет записывающееустройство 14.Эксперимент заканчивают при полномвыдавливании смеси из рабочего зазора,Реологический эксперимент при помощи устройства может быть осуществленв двух режимах,При постоянной нагрузке проводятизмерение крутящего момента в широкомдиапазоне постоянных скоростей вращениянижнего кольца. Заданный диапазон скоростей обеспечивает вариатор 5, В такомслучае по известной методике представляется возможным получить кривую консистентности испытуемой смеси при интересующем исследователя нормальномнапряжении, Повторяя этот опыт при разных нормальных напряжениях, представляется возможным выявить зависимость характера кривых консистентности исследуемого материала от величины нормальногонапряжения,При постоянной скорости вращениянижнего кольна производят измерениякрутящего момента постепенно увеличивая нагрузку на верхнее кольцо, В такомслучае представляется возможным получить диаграмМы внутреннего трения (типа Амонтона-Кулона), отражающие связьмежду тангенциапьным и нормальным напряжениями, Это дает информацию об угле внутреннего трения и когезии исследуемого материала при определенной скорости деформации сдвига. Повторяя этотопыт при различных скоростях вращениянижнего кольца можно получить зависимости угла внутреннего трения и когеэииот скорости сдвиговой деформации.Формула изобретения1; Ротационный реометр типа кольцо- кольцо, содержащий рабочий .орган из двух плоских горизонтальных колец, систему привода нижнего из них во вращение, систему измерения крутящего момента на верхнем кольце, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью определения влияния на реологические свойстваиспытуемого образца нормальных напряжений сжатия, верхнее кольцо соединеночерез крутильный динамометр с устройством для нагружения его вертикальныминагрузками и устройством разгрузки, вМполненными в виде вертикального штокатолкателя, скользящего в шариковых направляющих, причем на нижнем концештока-толкателя через крутильный дииа-,мометр присоединено верхнее кольцо, аверхний конец штока-толкателя шарнирносоединен с рычагом, снабженным грузоми противовесом, рабочие поверхности колец выполнены с радиальной зубчатой на-,резкой,Реометрпоп, 1,отличающийс я тем, чтонижнее кольцо ограничено коническими бортами с расширением, направленным вверх,Э3. Реомехр по пп. 1 и 2 о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что внутренние ивнешние кромки верхнего кольца выполнены коническими, а само кольцо распой ложено с расширением вниз,Источники инфсрмации,принятые во внимание при экспертизе1. Резниковский М. М., Лукомская А, И, Механические испытания каучука. М.-Л., Химия, 1964. 2. Белкин И. М, и др. Ротационныеприборы М., "Машиностроение, 1961,с, 234-236 1 прототип).800825 едактор Е, Лушников ПодписноеР илиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,:1 аказ 10408/57 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж