Устройство для измерения предельного напряжения сдвига вязко-пластичных дисперсных систем

(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИ СДВИГА ВЯЗКО-ПЛАСТИЧНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ ть выдерживанияузки в пределахсоответствующегоханическим свойсистемы, необходимо величины осевой наг диапазона значений, размерам и физико-ме ствам образца,1Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для определения реологических свойств дисперсных систем, вчастности в перерабатывающей промышленности и промышленности строительных материалов, в научно-исследовательских и учебных лабораториях.Известно устройство для измерения предельного напряжения сдвигавязко-пластичных дисперсных систем, состоящее из основания с винтовыми опорами, направляющих колонн с под шипниками, вала с кулачками и руко" яткой, установленного в этих подшип"5никах, рамы с направляющими призмамироликом и площадкой для груза, выполненный с возможностью вертикального перемещения, и столика для установки образца 13.Недостатком укаэанного устр является снижение точности изм из-за значительного трения ввиду структивного выполнения подвижной Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст- ройство для измерения предельного напряжения сдвига вязко-пластичных систем, содержащее основание с установленными на нем корпусом с прикрепленными к нему втулками и стойку, на конце которой закреплена планка, столик с направляющими стержнями, вставленными во втулки корпуса, механизм вертикального перемещения столика с измерителем, конус,к которому прик" реплена нить, другой конец которой связан с уравновешивающим механизмом.,Уравновешивающий механизм представляет.собой чашку, подвешенную посредством призматической опоры на од911222 3ном конце планки, и разновес гирь,которые помещают на эту чашку,Контактер электрической цепи выполнен в виде винта, установленногона планке и пластины с токопроводнымслоем, которая закреплена на стойке.Механизм вертикального перемещениястогика, представляет собой установленные в корпусе шестерни одна из которых помещена на винт, а другаячерез блоки шестерни связана с реверсивным редуцированным электродвигателем. Измеритель линейных перемещений выполнен в виде закрепленного вкронштейне индикатора, шток которо"го контактирует с нижним торцом винта,. двух тумблеров, один из которых пос(редством электрической цепи связанс электродвигателем, а другой черезконтактер с электрической лампочкой 23.Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измерений,так как применение призматическихопор требует высокой точности изготовления и монтажа. Несоблюдение этихусловий влечет за собой большую погрешность измерения, Кроме этого,использование для уравновешиванияконуса равновесов гирь усложняетпроцесс работы, снижает точность измерений и сужает диапазон измеряемыхусилий в процессе погружения конусав образец.Цель изобретения " повышение точззности измерений и упрощение процессаизмерений. Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для измерения40предельного напряжения сдвига вязкопластичных дисперсных систем, содержащем установленный на основании корпус с прикрепленными к нему втулкамии стойкой, на конце которой закреплена планка, столик с направляющими43стержнями, вставленными во втулкикорпуса, механизм вертикального перемещения столика с измерителем,конус,к которому прикреплена нить, другойконец которой связан с уравновеши- . эввающим механизмом, контактер, уравновешивающий механизм выполнен ввиде упругой пластины, один конец которой жестко связан со стойкой, авторой - с нитью.На фиг. 1 изображено устройство,вид сбоку; на фиг, 2 - вид А на фиг,1,на фиг. 3 - разрезБ-Б на фиг. 1 4Устройство включает установленный на основании 1 корпус 2, стойку 3, закрепленную болтами 4 накронштейне корпуса 2, планку 5, которая винтом 6 крепится на стойке3, два блока 7, .с шариковыми подшипниками, посаженными на оси 8, которые закреплены на концах планки 5,".онус 9 со стержнем, стержень конуса 9 пропущен между шариками 10, которые помещены в отверстие рычага стойки 3, уравновешивающий механизм,ко,торый представляет собой протари,рованную упругую пластину 11, один1 онец которой болтами 12 закреплен на рычаге стойки 3 и закрепленный в кронштейне 13 первый индикатор 14 шток которого контактируетс пластиной 11, нить 15, один конецкоторой закреплен на периферии пластиной 11, а другой конец, перекинутый через блоки 7, соединен со стержнем конуса 9, контактер электрическойцепи, который представляет собой клемму 16, жестко связанную с нитью 15и клемму 17, которая установлена напланке 5, нить 15 с возможностью сво.бодного перемещения пропущена черезотверстие клеммы 17.Устройство также содержит столик18 с направляющими стержнями, которые вставлены во втулки корпуса 2,микрометрический винт 19, шток. которого жестко связан со ступицей сто.лика 18, механизма вертикального перемещения столика, представляющий собой шестерни 20 и 21, одна из кото-.рых закреплена на корпусе микромет-.рического винта 19, а другая - свя"вана с валом реверсивного редуцированйого электродвигателя 22, который закреплен на корпусе 2, измеритель линейных перемещений, которыйпредставляет собой закрепленный вкронштейне 23 второй индикатор 24,шток которого контактирует со столиком 18,Клеммы 16 и 17 электрическойцепью связаны с .лампочкой 25, тумблером 26 и электродвигателем 22,Устройство работает следующим образом,Перед измерением устройство подготавляют к работе. Для этого наповерхность блоков .7 и нить 15 наносят тонкий слой смазывающей жидкости, например машинное масло,. благодаря этому уменьшают величину тренияэтих поверхностей, Если исследуемыйобразец достаточно прочный, а вес5 91122конуса 9 небольшой, конус 9 утяжеляютдополнительной гирей 27, одной илинесколькими, Сила тяжести конуса 9(и гири 27) через нить 15 воздейст-вует на протарированную упругую плас 5тйну 11, которая деформируется доуравновешивания веса конуса 9 и гири 27), при этом равнодействующаясил:конуса и пластины равна нулю,силу тяжести конуса 9 (и гири 27)фиксируют первым индикатором 1 ч,Благодаря взаимодействию конуса9 (и гири 27) и упругой пластины 11нить 15 находится в натянутом состоянии, клемма,16 плотно контактирует с клеммой 17, а благодаря шари ковым подшипникам блоков 7 при движении нити по поверхности этих блоков, трение скольжения переходит втрение качения, этим уменьшают величину трения сопрягаемых поверхностей (нить-блок),После этого на столик 18 помещаютцИлиндрическую кювету с. исследуемымобразцом 28, например торфом. Тумблером 26 включают лампочку 25 и электродвигатель 22, при этом вращениепередается от электродвигателя 22через шестерню 21 шестерне 20, гайке микрометрического винта 19, ишток микрометрического винта 19, столик 18, кювета с образцом 28 перемещаются вверх до соприкосновения (ноне погружения) вершины конуса 9 споверхностью образца 28. После этоготумблером 26 включают лампочку 25и электродвигатель 22 и этим прекращают вертикальное перемещение микрометрического винта 19, столика 18 иобразца 28, Затем вращением трещеткимикрометрического винта 19 более точно подводят поверхность образца 28до соприкосновения с вершиной конуса9, стрелку второго индикатора 21 ставят на нулевую отметку.Подготовленное таким образом устройство пускают в работу. Для этоготумблером 26 включают лампочку,25 иэлектродвигатель 22, При этом вращение от электродвигателя 22 через шес 50.терню 21 и 20 передается гайке микрометрического винта 19, которая вращается с частотой, например 12 об/мин,благодаря этому шток микрометрического винта 19, столик 18. и образец 28перемещаются вертикально вверх с пос 55гтупательной скоростью, например0,5 см/мин, а конус 9 погружается вобразец 28.6В процессе погружения конуса 9возрастает сила сопротивления образца 28, благодаря этому скоростьпогружения конуса уменьшается. Когдапогружение конуса 9 в образец 28 прекратится, последний начнет перемещаться на некоторую малую величину вместес конусом 9, при этом пластина распрямляется и уравновешивает конус 9и силу давления образца 28 на этотконус, увлекая за собой нить 15 склеммой 16, которая отходит от клем"мы 17, Этим размыкается электрическая цепь, лампочка 25 гаснет, электродвигатель 22 отключается, а столик18, винт 19 и образец 28 прекращаютвертикальное перемещение,Благодаря взаимодействию стержняконуса 9 с шариками 10, которые .поворачиваются во время движения конуса 9 в отверстии втулки рычагастойки 3, уменьшается сила трения этихповерхностей и исключается наклонконуса 9.Глубину погружения конуса 9 регистрируют вторым индикатором М, апо разности показаний, зарегистрированных первым индикатором 1 допогружения конуса и в процессе егопогружения, определяют силу, с которой конус 9 погружается в образец 28.Предельное напряжение сдвига опре"деляют по формуле:Р = КИ 10где Р - предельно напряжение сдвига, дин/см,К - константа,для конуса с угломпри вершине 30 -0,959, 15О,Й 16, 60 - 0,21 Ь;Г - сила действующая на конус,ГЬ - глубина погружения конуса.,мм.В предлагаемом устройстве за счетприменения протарированной упругойпластины сокращают время, затрачиваемое на приведение устройства врабочее состояние, путем автоматического уравновешивания силы тяжес-;ти конуса (и гирь), что значительноповышает производительность труда,кроме того, отпадает необходимостьиспользовать разновесы гирь и призматические опоры (по типу чашечных .весов), тем самым, упрощается процесс измерений, расширяется диапазонизмеряемых в процессе работы усилий .и повышается точность измерения,Устройство;для измерения предельного напряжения сдвига вязко.пластичных дисперсных систем, содержащее 4 установленный на основании корпус,с прикрепленными к нему втулками и стойкой, нв монце которой закреплена планка, столик с направляющими стержнями, вставленными во втулки корпуса,фф . механизм вертикального перемещения столика с измерителем, конус, к ко" торому прикреплена нить, другой конец которой связан с уравновешивающим. ме" ханизмом, контактер, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с.целью повышения точности измерения и упрощенияпроцесса измерения, уравновешивающиймеханизм выполнен в виде упругой пластины, один конец которой жестко связая ао стойкой, второй с нитью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе3, Воларович И, П. и др. Новыефизические методы исследования торФа. Сб. статей, И,-Л., Госэнергоиздат,.1360, с. 104,2, Берней И.И. Исследование структурно-механических свойств вязкопластичных сред на конических пласмометрах. "Строительные материалы"М , с. 26,27 (,прототип)