RU2750212C1 - Штативный пенетрометр - Google Patents
Штативный пенетрометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2750212C1 RU2750212C1 RU2020123488A RU2020123488A RU2750212C1 RU 2750212 C1 RU2750212 C1 RU 2750212C1 RU 2020123488 A RU2020123488 A RU 2020123488A RU 2020123488 A RU2020123488 A RU 2020123488A RU 2750212 C1 RU2750212 C1 RU 2750212C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- range
- rod
- indenter
- stop
- tripod
- Prior art date
Links
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Natural products CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/22—Fuels; Explosives
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства сферических порохов по водно-дисперсионной технологии и предназначено для определения реологических характеристик порохового лака на фазе формирования. Штативный пенетрометр, включающий штатив с лапкой, корпус с измерительной линейкой, цилиндрическую чашу, стержень с упором и индентором, подставку, отличается использованием взаимозаменяемых стержней с упорами и с перфорированными дисками с диаметрами в пределах 25-40 мм с цилиндрическими и коническими отверстиями с диаметром 4 мм, сферами с диаметрами в пределах 12-26 мм и конусами с диаметрами в пределах 7,9-16,6 мм, высотой 20-30 мм и углами при вершинах в пределах 15-45° в зависимости от консистенции порохового лака и глубины погружения стержня с упором и индентором в пороховой лак до 90 мм. Техническим результатом является возможность быстрого и менее трудоемкого определения глубины погружения стержня с упором и индентором в пороховой лак без прерывания операции лакообразования, необходимой для решения различных технологических задач. 7 ил.
Description
Изобретение относится к области производства сферических порохов по водно-дисперсионной технологии и предназначено для определения реологических характеристик порохового лака на фазе формирования.
Известен ряд приборов в широком диапазоне измерения реологических характеристик, в частности вискозиметр Гепплера с надавливающим шариком ([Вискозиметр Гепплера с надавливающим шариком KD 3.1 Обзор: [Электронный ресурс] http://www.ecopharm.ru/view.- Режим доступа: - (Дата обращения 05.09.2018)]) и пенетрометр PNR 12 ([Пенетрометр PNR 12 Обзор: [Электронный ресурс] http://www.anton-paar.com - Режим доступа: - (Дата обращения 05.09.2018)]). К недостаткам данных приборов можно отнести их преимущественную работу от электрической сети и конструкцию не во взрывозащищенном исполнении, что в условиях повышенной огне- и взрывоопасности производства сферических порохов по технике безопасности недопустимо.
Наиболее близким к заявленному техническому решению (прототипом) по совокупности существенных признаков, является представленный на фиг. 1 конус балансирный Васильева. Конус балансирный Васильева состоит из балансира 1, подставки под конус 2 и цилиндрической чаши 3. Балансир состоит из конуса с углом при вершине 30±0,5°, имеющего круговую метку на расстоянии 10 мм от острия, и груза, состоящего из коромысла и двух цилиндров на концах коромысла. Коромысло с цилиндрами служит для удержания конуса в строго вертикальном положении. Общая масса балансира составляет 76±0,2 г ([ТУ 34-72-10850-84. Приборы геофизические и геологические]).
Недостатком прототипа является фиксированный максимальный предел измерений глубины погружения конуса в исследуемый материал, равный 15,45 мм, то есть возможность применения данного аппарата только для определения реологических характеристик консистентных масс концентрации 40÷50 масс. % ([Сиразиева Д.Р. Разработка экспресс-метода определения пластичности нитратцеллюлозных масс / Д.Р. Сиразиева, Т.А. Енейкина, Р.Ф. Гатина, Ю.М. Михайлов [и др.] // Бутлеровские сообщения. -2017. - Т.50. - №4. - С. 76-84]).
Задачей заявленного технического решения является создание штативного пенетрометра, позволяющего осуществлять дискретный контроль за реологическими характеристиками НЦ-лака с концентрацией 10-40 масс. % на фазе формирования без прерывания операции лакообразования при изготовлении СФП по водно-дисперсионной технологии.
Технический результат достигается тем, что штативный пенетрометр, включающий штатив с лапкой, корпус с измерительной линейкой, цилиндрическую чашу, стержень с упором и индентором, подставку, отличающийся тем, что используют взаимозаменяемые стержни с упорами и с перфорированными дисками с диаметрами в пределах 25-40 мм с цилиндрическими и коническими отверстиями с диаметром 4 мм, сферами с диаметрами в пределах 12-26 мм и конусами с диаметрами в пределах 7,9-16,6 мм, высотой 20-30 мм и углами при вершинах в пределах 15-45° в зависимости от консистенции порохового лака и глубины погружения стержня с упором и индентором в пороховой лак до 90 мм.
На фиг. 2 изображен общий вид штативного пенетрометра и его трехмерная проекция.
На фиг. 3 показан корпус прибора.
На фиг. 4 приведена цилиндрическая чаша с крышкой.
На фиг. 5а изображен стержень диаметром 6 мм и длиной 300 мм с упором и сферой с диаметром 12 мм, а на фиг. 5б - з - взаимозаменяемые сферы различного диаметра в диапазоне 14-26 мм: б - 14 мм, в - 16 мм, г - 18 мм, д - 20 мм, е - 22 мм, ж - 24 мм, з - 26 мм.
На фиг. 6 изображен стержень диаметром 6 мм и длиной 300 мм с упором и перфорированным диском с диаметром 25 мм и 13-ю цилиндрическими отверстиями диаметром 4 мм и взаимозаменяемые перфорированные диски различного диаметра в диапазоне 30-40 мм с цилиндрическими и коническими отверстиями с диаметром 4 мм и количеством отверстий в диапазоне 13 - 28: 6 - диаметр 30 мм, количество цилиндрических отверстий 13, в - диаметр 35 мм, количество цилиндрических отверстий 16, г - диаметр 35 мм, количество конических отверстий 16, д - диаметр 40 мм, количество цилиндрических отверстий 28.
На фиг. 7 изображен стержень диаметром 6 мм и длиной 300 мм с упором и конусом диаметром 16,6 мм, высотой 20 мм с углом при вершине 45° и взаимозаменяемые конусы диаметрами 7,9 и 10,7 мм, высотой 20-30 мм с углами при вершинах 15 и 30°: 6 - конус диаметром 10,7 мм, высотой 20 мм и с углом при вершине 30°, в - конус диаметром 7,9 мм, высотой 30 мм и с углом при вершине 15°.
Штативный пенетрометр содержит корпус 1 с держателем 2 для измерительной линейки 3, в котором с помощью винтов 4 закреплен стержень 5 с упором 6 и индентором 7, и цилиндрическую чашу 8 с крышкой 9. Корпус цилиндрической чаши 8 изолирован от окружающей среды теплоизоляционным материалом 10 толщиной 16 мм и кожухом 11 для поддержания температуры исследуемой массы на уровне ее температуры в реакторе формирования. Корпус посредством лапки 12 закреплен на штативе 13, который размещен на лабораторном столе 14, а цилиндрическая чаша 8 помещается на подставку 15.
Перед проведением измерения глубины погружения h на штативном пенетрометре необходимо подобрать стержень с упором и индентором. Стержень с упором и индентором выбирается в зависимости от консистенции порохового лака, концентрация которого варьируется модулем по растворителю - этилацетату в зависимости от фракционного состава. При этом во всех случаях используется один и тот же стержень с упором, меняется только форма и размеры индентора. Так, для высококонцентрированных пороховых лаков (~40%) используются конические инденторы, для концентрированных (-менее 40% до -25%) - конические и сферические, для слабоконцентрированных (-менее 25% до -10%) - сферические и перфорированные диски.
Штативный пенетрометр работает следующим образом.
Пороховой лак загружается в цилиндрическую чашу 8 до метки, нанесенной на ее внутренней поверхности. Отворачиваются винт 4 корпуса 1 и стержень 5 с упором 6 и индентором 7 подносится к поверхности порохового лака. После этого стержень 5 закрепляется винтами 4 в корпусе 1 аппарата. Далее винты 4 отворачиваются и стержень 5 с упором 6 и индентором 7 под действием собственного веса погружается в пороховой лак в течение определенного времени. По измерительной линейке 3определяется глубина погружения (h) стержня с упором и индентором в пороховой лак за фиксированное время (t), на основе которого определяется предельное напряжение сдвига (τпред).
Предельное напряжение сдвига (τпред) определяется на основе глубины погружения h стержня с упором и индентором в лак по формуле Ребиндера ([Пирогов А.Н., Доня Д.В. Инженерная реология: учебное пособие. Кемерово.: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. 2004. 110 с.]) (1):
где Kα - безразмерная константа прибора, для стержня с упором и различным индентором принимает свое значение (в случае применения сферы диаметром 12 мм- 9,07, сферы диаметром 14 мм - 4,91, сферы диаметром 16 мм - 3,23, конуса с углом при вершине 15° - 18,74 и конуса с углом при вершине 30° - 11,25); F- усилие, вычисляемое по формуле (2); h - глубина погружения стержня с индентором, м.
где m - масса стержня с упором и индентором, в зависимости от вида индентора, накручивающегося на нижнюю часть, кг (в случае применения сферы диаметры 12 мм - 0,0262, сферы диаметром 14 мм - 0,0274, сферы диаметром 16 мм - 0,0297, конуса с углом при вершине 15° - 0,0248, конуса с углом при вершине 30° - 0,0251); g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
Таким образом, штативный пенетрометр, являясь механическим переносным прибором, имеет достаточно простую конструкцию, позволяет быстро и не трудоемко оценить глубину погружения стержня с упором и индентором в пороховой лак без прерывания операции лакообразования.
Claims (1)
- Штативный пенетрометр, включающий штатив с лапкой, корпус с измерительной линейкой, цилиндрическую чашу, стержень с упором и индентором, подставку, отличающийся тем, что используют взаимозаменяемые стержни с упорами и с перфорированными дисками с диаметрами в пределах 25-40 мм с цилиндрическими и коническими отверстиями с диаметром 4 мм, сферами с диаметрами в пределах 12-26 мм и конусами с диаметрами в пределах 7,9-16,6 мм, высотой 20-30 мм и углами при вершинах в пределах 15-45° в зависимости от консистенции порохового лака и глубины погружения стержня с упором и индентором в пороховой лак до 90 мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020123488A RU2750212C1 (ru) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | Штативный пенетрометр |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020123488A RU2750212C1 (ru) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | Штативный пенетрометр |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2750212C1 true RU2750212C1 (ru) | 2021-06-24 |
Family
ID=76504730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020123488A RU2750212C1 (ru) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | Штативный пенетрометр |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2750212C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU486250A1 (ru) * | 1973-10-18 | 1975-09-30 | Пензенский Инженерно-Строительный Институт | Пластометр |
| SU876831A1 (ru) * | 1979-07-17 | 1981-10-30 | Ленинградский Государственный Проектно-Изыскательский Институт Ленгипротранс | Пенетрометр |
| SU1004524A1 (ru) * | 1980-11-12 | 1983-03-15 | за вители | Устройство дл измерени предельного напр жени сдвига в зкопластичных материалов |
| EP1219947A1 (fr) * | 2000-12-20 | 2002-07-03 | Consismetric S.A. | Procédé de mesure pénétrométrique de la consistance de substances et dispositif de mesure pour la mise en oeuvre du procédé |
| RU2316750C1 (ru) * | 2006-05-03 | 2008-02-10 | Владимир Николаевич Моргун | Способ определения пластической прочности пенобетонной смеси |
-
2020
- 2020-07-09 RU RU2020123488A patent/RU2750212C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU486250A1 (ru) * | 1973-10-18 | 1975-09-30 | Пензенский Инженерно-Строительный Институт | Пластометр |
| SU876831A1 (ru) * | 1979-07-17 | 1981-10-30 | Ленинградский Государственный Проектно-Изыскательский Институт Ленгипротранс | Пенетрометр |
| SU1004524A1 (ru) * | 1980-11-12 | 1983-03-15 | за вители | Устройство дл измерени предельного напр жени сдвига в зкопластичных материалов |
| EP1219947A1 (fr) * | 2000-12-20 | 2002-07-03 | Consismetric S.A. | Procédé de mesure pénétrométrique de la consistance de substances et dispositif de mesure pour la mise en oeuvre du procédé |
| RU2316750C1 (ru) * | 2006-05-03 | 2008-02-10 | Владимир Николаевич Моргун | Способ определения пластической прочности пенобетонной смеси |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Taylor | The motion of ellipsoidal particles in a viscous fluid | |
| Mooney et al. | The conicylindrical viscometer | |
| RU2750212C1 (ru) | Штативный пенетрометр | |
| Yüce et al. | Challenges in rheological characterization of highly concentrated suspensions—a case study for screen-printing silver pastes | |
| Ilieva et al. | Measurement of solubility, viscosity, density and interfacial tension of the systems tristearin and CO2 and rapeseed oil and CO2 | |
| Oldroyd et al. | A coaxial-cylinder elastoviscometer | |
| Medina-Bañuelos et al. | Tangential annular (Couette) flow of a viscoplastic microgel with wall slip | |
| JPWO2014098219A1 (ja) | 粘度測定方法及び粘度測定装置 | |
| US3434859A (en) | Method for depositing a coating on the internal walls of capillary or small-bore tubes | |
| KR20000005528A (ko) | 고농도 고형 현탁액용 계측기 | |
| Lovegren et al. | An instrument for measuring the hardness of fats and waxes | |
| Tamura et al. | A New Type of Apparatus for Stress Relaxation Measurement under Large Deformation (Special Issue on Polymer Chemistry, VIII) | |
| US2431378A (en) | Viscosimeter | |
| JPWO2016178407A1 (ja) | 粘度測定方法及び粘度測定装置 | |
| CN208125560U (zh) | 一种浆体材料极限切应力测试装置 | |
| US3785201A (en) | Determining hardness of soft materials | |
| US2712235A (en) | Paint testing machine | |
| JP5989537B2 (ja) | 粘度測定方法及び粘度測定装置 | |
| Baldry et al. | The measurement of sputum viscosity | |
| Lee et al. | A coni-cylindrical viscometer for measuring the visco-elastic characteristics of highly viscous liquids | |
| Lowes et al. | The measurement of cohesion in powders | |
| Tarhini et al. | Viscoplastic properties of laponite-CMC mixes | |
| CN107014535B (zh) | 导电滑环摩擦力矩精确测量装置 | |
| US2121423A (en) | Testing device for wetting agents | |
| Søgaard et al. | Development of a reproducible powder characterization method using a powder rheometer |