Прибор для испытания дисперсных материалов на сдвиг

Прибор для испытания дисперсных материалов на сдвиг

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 890149 (61 ) Допол н и тел ьное к а вт. с вид-ву (22) Заявлено 04. 02.80 (21) 2878720/18-25 с присоединением заявки М— (23 ) П рно ри тет

Опубликовано 15 ° 12 ° 81 ° Бюллетень М46

Дата опубликования описания 17. 12.81

{51)М. Кл.

С 01 N 11/14

3Ъсударстмнный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

{53) УДК 532. 137 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И. И. Лиштван, А. А. Терентьев, Н.

А. С. Гладкий и И. И. Беркович.Институт торфа АН Булорусской ССР и конструкторское бюро с опытным произ

АН Белорусской ССР (7l ) Заявители (54) ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ИАТЕРИАЛОВ

НА СДВИГ

Изобретение относится к исследо-. ванию реологических свойств сыпучих дисперсных металлов, например торфа.

Известен прибор для реологических исследований, содержащий корпус, заполненный жидкостью, передающей боковое давление на образец материала, заключенный в кольцевую резиновую оболочку, пуансон с системой нагружения, передающий давление и крутящий момент на испытуемый образец $1 3.

Недостаток этого прибора состоит в том, что образец испытуемого материала под действием нормальной силы приобретает форму бочки, так как изза неопределенности коэффициента бокового давления практически невозможно поддерживать одинаковое давление как внутри кольцевой оболочки, так и в корпусе, заполненном жидкостью.

Следовательно, поперечное сечение по высоте образца переменное. При постоянной нормальной силе площадь поперечного сечения образца может изменяться столь существенно, что нормальное напряжение за короткое время может изменяться. На величину погрешности оказывают влияние также конкретные поверхности и упругость резиновой оболочки.

Наиболее близкой по технической

В сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является установка для испытания дисперсных материалов на

1О сдвиг, содержащая нижние и верхние обоймы и гильзы, каждая из которых выполнена в виде набора колец, торцевые поверхности которых имеют кольцевые проточки и которые разделены

15 слоями шариков, препятствующих смещению колец в полости, перпендикулярной оси вращения нижних обойм и гильзы; причем кольца верхних обойм и гильзы шпильками крепятся к крышке, 20 а нижних ко дну, снабженному. приводом вращательного движения, пуансон с системой нагруже1тия и регистрации угловых и линейных перемещений (2 ).

890149

Недостатком этой установки являет" ся большое трение, возникающее в процессе уплотнения материала между образцом и набором колец, что препятствует однородному распространению напряжений и деформаций по высоте образца, т.е. испытуемого материала.

Сосредоточение деформации происходит в узкой зоне образца, что понижает точность измерений.

Цель изобретения — говышение точности измерения путем осуществления однородного сдвига по всему объему испытуемого материала.

Поставленная цель достигается тем, что в приборе для испытания дисперсных материалов на сдвиг, содержащем обойму и гильзу, систему нагружения с пуансоном, систему регистрации и привод, и обойма, и гильза содержат сопрягаемые боковыми поверхностями цилиндрическую втулку и набор колец, на поверхнбсть которых нанесен антифрикционный материал, торцевые поверхности колец выполнены сплошными и при легают друг к другу,а в качестве привода используется пуансон.

На чертеже изображен прибор, разрез.

Он содержит обойму 1, гильзу 2, вкладьпп 3, расположенные в кольвой выточке корпуса 4. Обойма содержит сопрягаемые боковыми поверхностями набор колец больших 5 и цилиндрическую втулку 6. Кольца большие 5Ä толщина которых не более l мм, прижимаются к борту втулки 6 прижимным внешним кольцом 7, которое через прок ладку 8 крепится к втулке 6 винтом 9.

Гильза 2 состоит из сопряженных боковыми поверхностями колец 10 и цилиндрической втулки 11. Кольца малые 10 прижимаются к бурту цилиндрической втулки ll внутренцыч прижимным кольцом 12, которое через прокладку 13 крепится к цилиндрической втулке 11 винтом 9. Обойма 1 в сборе с внешним прижимным кольцом 7 и гильза 2 в сборе с внутренним прижимным кольцом 12 крепятся к корпусу 4 болтовым соединением 14. Вкладьпп 3 крепится к корпусу 4 винтом 15. В кольцевом зазоре между обоймой 1 и гильзой 2 расположен пуансон 16. Зазор, имеющийся в осевом направлении (суммарный зазор между торцами колец1, обеспечивает свободное вращение колец друг относительно друга как в обойме, так и в гильзе. Испытуемый материал размеща5

l0

20 ется только в кольцевом пространстве (зазоре ) между внутренним диаметром обоймы и наружным диаметром гильзы, а в зазор между торцевыми поверхностями колец не поступает.

Прибор работает следующим образом.

В кольцевое пространство (зазор) засыпается испытуемый материал, после чего вводится пуансон 16, к которому прилагается нормальное усилие Я.

После необходимой выдержки во времени к пуансону 16 прилагается крутящий момент Мкр., обеспечивающий вращение пуансона 16 относительно неподвижных обоймы 1 и гильзы 2. Перед сборкой на поверхность колец больших 5 и колец малых 10 наносится антифрикционный по отношению к испытуемому материалу, например, графит, что в значительной мере снижает погрешности, вызываемые контактирующими поверхностями. Испытуемый материал под воздействием крутящего момента может закручиваться на некоторый угол, который фиксируется по смещению пуансона 16 относительно неподвижных обоймы 1 и гильзы 2. Для предотвращения проскаль-зывания материала торцевые поверхнос-. ти пуансона 16 и вкладыша 3 выполнены рифлеными.

Таким образом, при вращении пуансона 16 сдвиг материала в кольцевом пространстве происходит по всей высоте образца, и эа счет наличия боковых стенок, собранных из тонких ко" лец, вращение которых не препятствует сдвигу материала, он будет наиболее однородный, что повышает точность определения относительной деформации сдвига и, как следствие, повышает точность вычисления реолигических характеристик материала.

Для удобства пользования и" устранения переналадок после каждого опыта соответствующие кольца, втулки и

45 нажимные кольца собраны в два блока, которые могут раздельно монтироваться в общем корпусе.

Использование данного прибора поз" воляет увеличить точность измерений, 50 сократить время на проведение опытоэ и повысить производительность труда.

Прибор позволяет определить комплекс реологических характеристик исследуемого материала, в том числе также, 55 как предельное напряжение сдвига Р и пластическую вязкость, которые используются при расчете формирующего образования дисперсных"материалов.

8901 49

Формула изобретения

Составитель В. Филатова

Редактор С, Запесочный Техред 3. Фанта Корректор Г. Решетник

Заказ 10954/66 Тираж 910 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Прибор для испытания дисперсных материалов на сдвиг, содержащий обойму и гильзу, систему нагружения с пуансоном, систему регистрации и привод, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, обойма и гильза содержат сопрягаемые боковыми поверхностями цилиндрическую втулку и набор колец, на поверхность которых нанесен антифрикционный материал, торцевые поверхности колец выполнены сплошньяи и прилегают .друг к другу, а в качестве призода используется пуансон.

Источники информации, принятые во внимание при экспетизе

1. Жуков Н. В., Гудкин А. М. 0 приборах и методике изучения реологических свойств глинистых грунтов.—

Инженерно-физический журнал, т. 10

1966, У 3, С. 396-404.

2. Авторское свидетельство СССР

11 299775, кл. С 01 И 3/24 (прототип).