Установка для измерения реологических характеристик упругопластичновязких материалов

Установка для измерения реологических характеристик упругопластичновязких материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

яВ ГВптн

О П И C А Н-М-"

ИЗОБРЕТЕН И

Союз Советскин

Социалистических

Республик

440 (61) Дрполнительное к авт. свиа-ву(22) Заявлено 23. 02. 77 121) 2456339/18-25 с присоединением заявки № (23} Приоритет—

1 Nl l/16

Гасударственный нвмнтвт

СССР по делам нзобретвннй и открытнй

Опубликовано 25. 04. 79, Бюллетень

32. 137

088,8) Дата опубликования описания 25. (72) Авторы изобретения

А. С. Макаров, Н. Н. Круглицкий, В. А. Сушко и Н. В. Полищук (71) Заявитель

Институт коллоидной химии и химии воды АН УССР. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК УПРУГΠ— ПЛАСТИЧНО--ВЯЗКИХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области физико-химической механики материалов и может быть использовано для исследования структурно-механических параметров упруго- пластично- вязких материалов, в частности, при изучеюти глинистых суспензий, смазок, мазевых основ, красок, литейных композиций, модельных составов, шликеров и т.п.

Известны приборы для измерения структурномеханических характеристик дисперсных систем методом тангенциального смещения поверхности, содержащие кювету, измерительный элемент, устройство для осуществления деформации чистого сдвига, устройство для преобразования деформации в электрические величины, регистрирующий прибор.

Однако эти приборы могут применяться для исследования дисперсных систем с малыми обратимыми деформациями и результаты измерения структурно-механических параметров получаются с погретшгостямн, что обусловлено трением подшийников в центре уравновешенного рычага и тем, что в нагрузочном устройстве нагрузка создается и снимается вручную, без устранения связи с измерительным элементом.

Известен прибор с нагрузочным механизмом, . выполненным в виде смонтированного на двух взаимно компенсирующих пружинах штока, на котором жестко закреплен, шток при этом помещен в сдвоенный соленоид, катушки которого соединены встречно. На нижнем конце штока закреплена измерительная рифленая пластина,.

В верхней части штока укреплен сердечник дифференциально-трансформаторного датчика перемещений (.1 ).

Недостатком прибора является погрешность измерения структурно — механических параметров дисперсных систем с невысокой прочностью, которая вызвана виброреологическим воздействием на испытуемый материал пружинной подвески што. ка с измерительным элементом в момент включения тока в сдвоенном соленоиде.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для измерения раологических характеристик упругопластично-вязких материалов, содержащее корпус с иэмернтечьным элементом, соединенным с уравновешенным рычагом, кювету для исследуемого материала, электродинамическое устройство нагру658440 жения, преобразователь деформации в электричес кий сигнал, измерительное устройство (21. .Результаты определения реологических свойств дисперсных систем со значительными обратимыми деформациями получаются с погрешностями,обус- Я ловленными тем, что не устранена непосредственная механическая связь измерительного элемента и сердечника индуктивного датчика, закрепленных на тяге. Кроме того, при измерении быстрых эластических деформаций механическая система на- 10 гружения не йоэволяет практически мгновенно приложить нагрузку к измерительному элементу, Известное устройство не позволяет с необходимой точностью определять реологические характеристики дисперсных систем с невысокой прочностью и со значительными обратимыми деформациями.

Целью изобретения является повышение точности измерения реологических параметров дисперсных систем с невысокой прочностью и со значительными обратимыми деформациями.

Достигается укаэанная цель за счет того, что преобразователь деформации в электрический сигнал о выполнен в виде жестко закрепленных на концах уравновешенного рычага пластин, введенных в зазор между двумя другими выполненными с возможностью перемещения пластинами, электрически соединенными через измерительное устройство с пластинами на концах уравновешенного рычага, а электродинамическое устройство нагру<ения снабжено магазином сопротивлений, приводом вращения и стабилизированным источником питания, причем привод вращения подключен к электродинамическому устройству нагружения через последовательно соединенный с ним магазин сопроФ тивлений, а источник питания своим выходом подключен к электродинамическому устройству нагружения, а входом — к магазину сопротивлений.

Достигается указанная цель также за счет того, 4О что пластины с возможностью перемещения установлены в корпусе на микрометрическнх винтах, а магазин сопротивлений выполнен в виде дискретно поворачивающегося многопозиционного барабана с резисторами, отградуированными в единицах 45 напряжения сдвига.

На фиг. 1 изображена блочная схема устройства.

Схема включает измерительный блок 1, внутри которого размещен уравновешенный рычаг 2, преобразователь 3, измерительный элемент 4 и электродинамический нагружатель 5, цифровой измеритель- ный прибор 6, цнфргг ечатающее устройство 7, высокостабилизироваиный источник питания 8, магазин сопротивлений 9 и привод вращения последнего 10.

На фиг. 2 изображен измерительный блок 1. Измерительный блок 1 состоит иэ корпуса 11, в котором размещен уравновешенный рычаг 2, име ющий ножевую опору 12, концы которого выпол,нены в виде пластин 13, перемещающихся в зазоре между неподвижными пластинами 14, установленными в корпусе при помощи микрометрических винтов 15. Подвижные пластины 13 электрически через цифровой измерительный прибор 6 соединены с неподвижными пластинами 14. К левому плечу уравновешенного рычага 2 присоединена тяга 16 с измерительным элементом 4, а к правому — электродинамический нагружатель 5.

Устройство для измерения реологических характеристик работает следующим образом, Устанавливают кювету 17, заполненную исследуемым материалом с помещенным в нее измерительным элементом 4. Приводом 10 задают требуемое напряжение сдвига. Цифровой измерительный прибор 6, быстродействующий мост переменного тока перь водит в режим отслеживания емкости и включает цифролечать 7. Подают питание на электродинамический нагружатель 5 и регистрируют кинетику нарастания деформаций, обеспечив нагружатель 5, регистрируют кинетику их спада.

Устройство для измерения реологических характеристик упруго- пластично- вязких матфиалов позволяет измерить структурно-механические характеристики гораздо более слабых структур, что дает возможность изучать широкий круг упруго-пластично-вязких. материалов, в том числе и при относительно низком содержании твердой фазы.

Формула изобретения

1. Установка для измерения реологических характеристик упруго-пластично-вязких материалов, содержащая корпус с измерительным элементом, соединенным с уравновешенным рычагом, кювету для

Ъ исследуемого материала, электродинамическое устройство нагружения, преобразователь деформации в электрический сигнал, измерительное устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения преобразователь деформации в электрический сигнал выполнен в виде жестко закрепленных на концах уравновешенного рычага пластин, введенных в зазор между двумя другими, выполненными с возможностью перемещения пластинами, электрически соединенными через измерительное устройство с пластинами на концах уравновешенного рычага, а электродинамическое устройство нагружения снабжено магазином сопротивлений, приводом вращения и стабилизированным источником питания, причем привод вращения подключен к электродинамическому устройству нагружения через последовательно соединенный с ним магазин сопротивлений, а источниК питания своим выходом подключен к электродинамическому устройству нагружения, а входом — к магазину сопро. тивлений.

658440 иг.

Составитель Н. Плотникова

Редактор А. Абрамов Техред : M.éåòêî Корректор Г. Назарова

Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2045/38

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4

2 . Установка для измерения реологических характеристик упруго-пластично-вязких материалов по п. 1, отличающаяся тем, что пластины с воэможностью перемещения установлены в корпусе на микрометрических винтах.

3. Установка для измерения реологическнх характеристик упруго-пластично-вязких материалов по и. 1, отличающаяся тем, что магазин сопротивлений выполнен в виде дискретно-поворачива: ющегоси многопозиционного барабана с резистора. ми, отградуированнымн в единицах напряжения с сдвига;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l, Àâòîðñêîå свидетельство СССР Р 356527, кл. 601 И 11/16, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР М 292102, кл. 501 М 11/16 1966