Ротационный вискозиметр

Ротационный вискозиметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соватсннк

Социалистические

Республик (((,800828 (6l) Дополнительное к авт. санд-ву (51)М. Кл.

С, 01 Й 11/14 (22) Заявлено 04.04.79 (2l ) 2747482/18-25 с присоединением заявки М авеу4эрстеелньй кемнтет

СССР (23) П рнорнтет

II0 делам лаабретений и открытий

Опубликовано 30.01.81. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 03.02.81 (53) УДК 548 137 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. Н. Пирогов, В. А. Арет, Н. А. Пир и Н. А. Мельников

Кемеровскттй технологический ннстнт промышленности (7I) Заявитель (54) РО(ТАМ ИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к приборам для измерения реологических параметров вязко-пластичных жидкостей, например глинистых и керамических суспензий, эмалевых. шликеров и т.д.

Основными реологическими параметрами вязко-пластичных жидкостей являются

Лю предельное напряжение сдвига,о, получаемое экстраполяцией прямолинейного участка кривой течения, построенной в координатах напряжение сдвига © -скорость сдвига ф до пересечения с осью абсцисс, и пластическая (бингамовская) вязкость п,çíà÷åíèå которой рассчи(пл. тывают по формуле

l5

Хь . О (\)

1ол Т где à — значение напряжения сдвига при скорости сдвига

lLns получения прямолинейного участ- ао ка кривой течения нет необходимости строить всю кривую течения. Достаточно получить лишь ее прямолинейный уча2 сток, испытав- Жидкость при двух скоростях сдвига „ и = 2 j „

Известен ротационный вискозиметр, реализующий две скорости сдвига. Вискозиметр содержит электродвигатель с двухступенчатой коробкой передач, поворачивающийся вокруг".оси и закручиваю(ций спиральную пружину на угол, зависящий от свойств материала. По шкале, свя-. занной с двигателем, отсчитывают вязкость исследуемого материала 1).

Однако наличие двухступенчатой коробки передач усложняет конструкцию прибора, снижает надежность его работы.

Кроме того, трудоемкость и длительность расчета значений ьО и н практически пл остается прежней.

Известен также ротационный вискозиметр, имеющий два, одинаковых. КоВКсиальноцилиндрических измерительных узла, приводимых во вращение с различными скоростями через зубчатую передачу от электродвигателя, а также устройство для измерения реологических параметров

800828 состоящее из двух одинаковых и кивов, насаженных на вялы внутренних цилиндров и соединенных с помощью бесконечных канатов с другой парой одинаковых шкивов, олин из которых насажен на валик, установленный в подшипнике кронштейна, прикрепленного к панели прибора посредине между измерительными узлами, и имеющий на втором конце круговой лимб, а второй шкив насажен соосно с первым на подшипник, установленный HB этом же кронштейне, и с помощью водила соединенный с кольцевым лимбом, охватывающим круговой лимб, я также содержащий неподвижный кольцевой лимб, укрепленный на этом же кронштейне, причем все лимбы расположены соосно и в

/ » одной плоскости. Значения Lp и 1 „„считывают на соответствующих шкалах, нанесенных на лимбы (2).

Этот прибор имеет два одинаковых измерительных узла, кронштейн, шкивы, бесконечные канаты, что усложняет конструкцию прибора, повышает. стоимость его изготовления. Кроме того, наличие дополнительных потерь на трение в подшипниках кронштейна и во всей измерительной системе от натяжения соедини— тельных канатов сказывается на точности измерений.

11ель изобретения — упрощение конструкции прибора и повышение точности измеренийй.

Указанная цеЛь достигается тем, что в вискозиметре, имеющем измерительный

ЗS узел, состоящий из внутреннего цилиндра, нагруженного спиральной пружиной, и наружного, приводимого во вращение от двухскоростного двигателя, неподвижного и подвижного кольцевых лимбов и кругового лимба, расположенных соосно в одной плоскости, на валик внутреннего измерительного цилиндра надет кольцевой лимб, имеющий по внутреннему диаметру шкалУ пластической влзкости 1,п„и шкалу напряжений сдвига реализуемы при скорости сдвига ф, а по внешнему диаметру — шкалу предельного напряжения сдвига 1 0, а также неподвижный кольцевой лимЬ, укрепленный соосно с подвижным кольцевым лимбом на панели прибора с помощью стоек и имеющий шкалу отсчета d7= à — („

Неподвижный кольцевой лимб накрыт стеклом, в центре которого в подшипнике

И установлен соосно с кольцевым подвижным лимбом круговой лимб, ня котором нанесены индекс отсчета 1, и шкапа напряпл жений сдвига -, реализуемых при скорости сдвига „. 11ривод лимб:i о .уше "г- вляется с помощью рукоятки вру шую, Ня фиг. 1 и: обряж ня кривая T(сепия вязко — пластичной жидкости; ня фиг. 2 схема ротационного вискозиметря; ня фиг. 3 — вид Л на фиг. 2.

Прибор имеет основание 1, соединенное со сварным корпусом 2, в котором помещен собственно привод, смонтирован— ный на панели 3. Вращающий момент от двухскоростного синхронного двигателя

4 типа l1KC-2 через передачу с помощью резинового пасика 5, шкив 6, соединенный с зубчатым колесом 7, понижающий блок шестерен 8 н зубчатое колс.со 9, насаженное на ведущий стакан 10, передается на наружный измерительный ци линдр 11, соединенный с помощью бяйо— нетного замка со стаканом 10, надетым на втулку 12, которая закреплена ня панели 3.

Внутренний измерительный цилиндр 13 при помощи замка 14 присоединен к измерительному валику 15, установленному с помощью llayx шарикоподшипников 16 во втулке 12 и нагруженному спиральной калиброванной пружиной 17.

Ня измерительный валик 1 5 насажен кольцевой лимб 18, расположенный в одной плоскости и соосно с подвижным круговым лимбом 19 и неподвижным кольцевым лимбом 20, установленным посредством стоек 21 на панели 3 прибора. Круговой лимб 19 установлен в подшипнике стекла 22 и поворачивается с помощью рукоятки 23.

На лимбы нанесены шкалы (фиг. 3); на круговой лимб 19 — шкала напряжений ( сдвига Q, реализуемых при скорости сдвига f„а также индекс для отсчета пластической вязкости y„ня кольцевой подвижный лимб 18 — ио внешнему диаметру нанесена шкала для отсчета предельного напряжения сдвига То, по внутреннему — UIKBIIB напря кений сдвига реализуемых при скорости сдвига у =

=Я.Х

1 и шкала пластической вязкости „; по внутреннему диаметру неподвижного кольцевого лимба 20 нянесег на шкала для отсчета разности Л l — Ь . l1o испытания нулевые ыт1 ихи под вижных шкал 1ь, 1 (vp ) и неподвижной шкалы ЪТ, совпадают.

Йля определения "0 " .пп "" р смотрения прямолинейного у летка кривой

Формула изобретения

5 8008 2 течения (фиг. 1) используют зависимости:

Из рассмотрения формулы (3) видим, что значение «(,„„прямо пропорционально tO величине 4 Ь, так как Я = ф для данного прибора является величиной постоянной. Поэтому шкала 1,, как и

nn все остальные, равномерная.

Определение 7р и Q n на приборе осуществляется следующим образом.

Подключают прибор через блок питания к сети. Заливают в наружный измерительный цилиндр 11 необходимое количество испытуемой жидкости и устанав- 20 ливают его на прибор.

При включении скорости сдвига ф крутящий момент от наружного цилиндра

11 через испытуемый материал передает- . ся на внутренний цилиндр 13 и вызывает его закручивание. При этом кольцевой лимб 18 поворачивается на угол, зависящий от свойств материала.

Рукояткой 23 поворачивают круговой лимб 19 и совмещают нулевые штрихи ф \г хи шкал, и, тем самым фиксИруя значение ь „. Затем включают скорость сдвига j = 2 Я"., Круговой лимб

18 поворачивается на больший угол. После установившегося режима деформирова- 3$ ния по шкале ь напротив нуля шкалы прочитывают значение Ь (- = . - t.

1 Я. (в данном примере на фиг. З Т=

30 дин/см ). Затем переносят это значение на шкалу 47, нанесенную на неподвижном кольцевом лимбе 20 с удвоенным модулем (что соответствует отсчету 2д ). В противоположном направлении .

8 6 остальным шкалам, и напротив отметки

/" 2

Ь Ь =30 дин/см считывают по внешней шкале кольцевого подвижного лимба 18 значение 0 (Гц =80 дин/см ). Значение

> р считывают по соответствующей шка ле этого же лимба напротив индекса, расположенного на круговом лимбе 19 (g

=15 сП).

После этого электродвигатель отключают, и, сняв цилиндры, удалянх исследуемуюю,ж идкост ь.

Ротационный вискозиметр, содержа- . щий измерительный узел, состоящий из внутреннего цилиндра, нагруженного спиральной пружиной, наружный цилиндр, приводимый во вращение от двухскоростного электродвигателя, неподвижного и подвижного кольцевых лимбов, кругового лимба, расположенных соосно в одной плоскости, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции при. бора и повышения точности измерений, подвижйый кольцевой лимб надет на валик внутреннего цилиндра, причем подвижный кольцевой лимб охвачен неподвижным кольцевым лимбом, укрепленным с помощью стоек на панели прибора, и закрыт стеклом, в центре которого в подшипнике установлен соосно с BoABR)KHbIM кольцевым лимбом круговой лимб, снабженный рукояткой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белкин И. М. и др: Ротационные приборы. М., "Машиностроение, 1968, с. 177-178.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2612034/18-25, кл. Q 01 М 11/00, 1978 (прототип).

800828 т=ж

Составитель В. Вощанкнн

Редактор И. Михеева Техред М.Коштура Корректор Н. Швыдкая

Заказ 10408/57 Тираж .918 Подп и си ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, Ж 35, Раушская на6,q а. 4/5

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