Устройство для определения сопротивления сдвигу сыпучих материалов

Устройство для определения сопротивления сдвигу сыпучих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Л. И. Карнаушенко, Н. К. Корнев и В. Т. ЦынфевсИЖ 1 - "" (72) Авторы изобретения

i ц (1 Д Г4 - ", " 1

Т .ХНИ"1 . - мышленности

3iN&J»

Одесский технологический институт пищевой пр им. М. В. Ломоносова

Э (71) Заявитель. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОПРОТИВЛЕНИЯ СДВИГУ

СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ. 1

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств мелкодис персных сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, нищевой и химической отраслях промышленностие

Известно устройство для определения сдвиговых характеристик материала, включающее ра у, гидродомкраты для созфания нормальной и сдвигающей нагрузок, обойму с опорами, грунтоприемную камеру с кольцевыми вставками (1 .

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности определения сдвига для мелкодисперсных сыпучих материалов. .Наиболее близким техническим реше-нием является устройство для определения сопротивления сдвигу сыпучих материалов, содержащее верхнюю и нинапою кольцевые обоймы, посаженные на общий приводной вал, причем верхняя обойма закреплена на валу жестко, а нижняя— при помощи шарикоподшипников и связа2 на с тензобалкой, нагрузочное приспособление, выполненное в виде пневмокамеры с эластичной диафрагмой f2) .

Однако известное устройство не обеспечивает определения нормального напряжения в плоскости среза, поэтому необходимо производить предварительно его тарировку одним из известных способов.

Однако тарировка точно определяет напряжение в срезе только для каких-то определенных конкретных условий (определенного грансостава, влажности, как самого материала, так и среды, в которой проводятся опыты, данной резиновой диафрагмы, для определенной порции материала и т.д.).

При производстве опытов эти условия не всегда можно выдерживать, и поэтому не имеется точных данныХ для .нормального напряженного состояния в плоскости среза сыпучего материала. Процессы, происходящие в плоскости среза, как в момент уплотнения, так и в момент среза, не мо- . гут быть определены и измерены.

3 968689 4

Целью изобретения является повыше- Между сыпучим материалом 3 и резиноние точности измерений путем обеспече- вой эластичной диафрагмой 9 установлено ния измерения нормального напряженного металлическое кольцо 10. Измерительная состояния сыпучего материала в плоскос- (нижняя) кольцевая обойма 2 через упорти среза в процессе опыта. ный палец 11 связана с тензобалкой 12, Поставленная цель достигается ч ем, показывающим тангенциальное усилие что в устройстве для определения сопро- сдвигу (). тивления сдвигу сыпучих материалов, со- Устройство работает следующим обрадержащем верхнюю и нижнюю кольцевые зом. обоймы, посаженные на общий приводной io Собранные обоймы устанавливаются вал, причем верхняя обойма закреплена на стол, упорный палец 11 подведен к на валу жестко, а нижняя — при помощи тензобалк 1 2 тензо алке 12, подается воздух от комшарикоподшипников и связана с тензобал- прессора через рессивер (не показаны) в кой, нагруэочное приспособление выполр бле ие, выпол- камеру над резиновой эластичной дианенное в виде пневмокаме ы с э д евмокамеры с эластич- д фрагмой 9. Под действием давления возной диафрагмой, на торцах наружного духа сыпучий материал начнет спрессокопьца шарикоподшипников и нижней копь- вываться и будет оказывать давление на цевой обоймы смонтировано с воэмож- нижележащие слои и от е слои и отжимать измериностью вертикального перемещения тензо- тельную (нижнюю) кольцевую обойму 2 метрическое кольцо. вниз. Нормальное вертикальное отклонеНа чертеже изображено устройство в ние тензометрического кольца должно разрезе (разъемные кольцевые обоймы) быть в пределах до 50 мк, что достигает- дпя определения сопротивления сдвигу сы- ся установкой соответствующей жесткости пучих материалов с непосредственным тензометрического кольца. Тенэометрииэмерением его напряженного состояния 2 ческое кольцо разгружено от крутящих усилий за счет тензобалки 12.

Устройство для определения сопротив- Давление подаваемого воздуха повыления сдвигу сыпучих материалов с не- шается до тех пор, пока миллиамперметр, песредственным измерением его напряжен- связанный с тензорезисторами, наклеенного состояния в плоскости среза содер- ными на тензометрическое кольцо, не бужит верхнюю 1 и измерительную нижнюю. дет показывать заданную величину, сооткольцевые обоймы для исследуемого ветствующую заданному давлению в плоссыпучего материала 3, посаженные на кости среза сыпучего материала. Предваобщий приводной неразрезной вал 4. Верх- рительно тенэометрическое кольцо тариняя кольцевая обойма .1 эак еплена на руется. По достижении заданной величиу, ерительная (нижняя) ны нормального напряженного состояния кольцевая обойма 2 установлена на валу сыпучего материала в плоскости среза

4 на двух ша икопо ипниках 5 В д ух рик подшипниках 5. Внут- производится его срез путем поворота ренними кольцами шарикоподшипники на- приводного вала 4, Так как с измерительпрессованы на приводной вал 4, на наруж- ной (нижней) кольцевой обоймой 2 связаные кольца шарикоподшипников 5 напрес» на тензобалка 12 получа, получаем на другом сована обойма 6, которая жестко скреп- . (не показан) миллиамперметре значения лена с тензометрическим кольцом 7. сопротивления сдвигу Наблюдая за

Последнее представляет собой металлическое кольцо на оп Ilo например, с фигурными го с тенэометрическим кольцом, во время вырезами. Наружная сторона тензометри- среза сыпучего материала,мы будем наческого кольца 7 жестко п к е е тко прикреплена к бпюдать процесс изменения нормального ме 2. На тензометрическое кольцо 7 на- процессе среза, а также и в процессе клеены тензорезисторы 8, которые элект- всего опыта. Одновременно с визуальным рически соединены с тензоусилителем и 5й наблюдением изменения нормального и регистрирующими приборами, например тангенциального напряженного состояния миллиамперметром, показывающим нор- сыпучего материала в плоскости среза мальное напряженное состояние матерка- можно вести их совместную запись на ла б.

l самописце or начала сжатия до момента

В верхней копьцевой обойме 1 установ->> среза.

В к ышк лена резиновая эластичная диафрагма 9. Крепление измерительной (й) крышке верхней кольцевой обоймы 1 кольцевой обоймы 2 с помошью тензомет установлен штуцер для подвода воздуха. рического кольца 7 к обойме шарикопод5 96 шипников 6 позволяет вести непрерывное измерение и автоматическую запись нормального напряженцого состояния сыпучего материала в плоскости среза как в процессе уплотнения, так и во время среза вне зависимости от условия опыта (веса порции материала, влажности сыпучего материала и окружающей среды и т.д.).

Измерение нормального напряженного состояния сыпучегс материала, точно соответствующего максимальному сопротивлению сдвига, значительно повышает точность определения физико-механических величин удельного сопротивления сдвигу, начального удельного сопротивления сдвйгу, коэффициентов внутреннего и внешнего трения и др. величин.

Формула изобретения

Устройство для определения сопротивления сдвигу сыпучих материалов, содер8689 6 жашее верхнюю и нижнюю кольцевые обоймы, посаженные на общий приводной вал, причем верхняя обойма закреплена на валу жестко, а нижняя — при помощи шарикоподшипников и связана с тензобалкой, нагруэочное приспособление, выполненное в виде пневмокамеры с эластичной диафрагмой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности

to измерений путем обеспечения измерения нормального напряженного состояния сыпучего материала в плоскости среза в процессе опыта, на торцах наружного кольца шарикоподшипников и нижней коль1З цевой обоймы смонтировано с возможностью вертикального перемещения тенэо метрическое кольцо., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

%,410289, кл. E 02 D 1/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

No, 418759, кл. G 01 N 3/24, 1971 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 8156/71 Тираж 887. Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4