SU1032364A2

SU1032364A2 - Plastometer

Info

Publication number: SU1032364A2
Application number: SU823399771A
Authority: SU
Inventors: Александр Николаевич Пирогов; Вальдур Аулисович Арет; Василий Степанович Зуев; Николай Анатольевич Мельников
Original assignee: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority date: 1982-02-25
Filing date: 1982-02-25
Publication date: 1983-07-30

Description

Изобретение относитс к устройствам дл определени пластической прочности пастообразных материалов. По основному авт. св. № 9 +0001 известен пластометр, используемый дл определени пластической прочно сти пастообразных материалов, содержащий поворотный стол, разъемный термостатируемый цилиндр с установленными с равным шагом по окружно сти пуансонами с инденторами, фикса торы, электромагнитное нагружающее устройство, установленное эксцентри но относительно стола, ехему измере ни глубины погружени индикаторов с индуктивным датчиком, программное реле времени, при этом нагружающее устройство выполнено в виде замкнутого пр моугольника, состо щего из верхней перекладины с расположенными в ее середине центрирующим стаканом , надеваемым на пуансоны инден тороБ, двух вертикальных соединител ных ст жек, нижнего конусного кольц с установленными в его центре сменными грузами, подп тник с центрирующими угольниками, установленный на коре электромагнита соосно с нижни концом, примем пуансоны инденторов имеют проточки, а замки пуансонов, выполненные в виде двух пластин с прорез ми дл проточек пуансонов, .установлены на ос х, снабженных пружинами, и управл емые электромагнитом П , В момент после освобождени пуан сона от замков происходит резкое вдавливание в испытуемый материал конического индентора. В этот момен интенсивность напр жений на острие конического индентора больше, чем интенсивность напр жений при плавг ном (статическом нагружении). В итоге при испытани х материалов воз можно внесение существенных искажений в глубину внедрени индентора в материал в сторону уменьшени изза местного ударного упрочнени мат риала или наоборот, в сторону увеличени из-за ударного проникновени индентора на большую глубину в зави симости от свойств испытуемых матер алов . Цель изобретени - повышение точ ности измерений. Указанна цель достигаетс тем, что в пластометре, содержащем поворотный стол, разъемный термостатиру емый цилиндр с установленными с рав ным шагом по окружности пуансонами с инденторами, фиксаторы, электромагнитное нагружающее устройство, установленное эксцентрично относительно стола, схему измepeнV1 глубины погружени инденторов с индуктивным датчиком, программное реле времени , нагружающее устройство, выпол .ненное в виде замкнутого пр моугольника , состо щего из верхней перекладины , с расположенным в ее середине центрирующим стаканом, надеваемым на пуансоны инденторов, двух вертикальных соединительных ст жек, нижнего конусного кольца с установленными в его центре сменными грузами, подп т ник с центрирующими угольниками, установленный на коре электромагнита соосно с нижним концом, в котором пуансоны инденторов имеют проточки , а замки пуансонов установлены на ос х, снабженных пружинами, и управл емые электромагнитом, электромагнит подъема рамки нагружающего устройства снабжен демпфером, выполненным в виде полого цилиндра , расшир ющегос ступенчато книзу , внутри цилиндра расположен корь с поршнем на нижнем конце, снабженный каналом, соедин ющим полость цилиндра выше поршн , и полость цилиндра ниже нижнего торца кор , к которому прижат пружинный клапан, установленный на оси кор , а в верхней части корь снабжен кольцевой проточкой дл штока управл ющего устройства . На фиг. 1 изображен пластометр, , общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 дем.пфирующее устройство, разрез. Пластометр имеет основание 1, на котором в подимпниках 2 установлен поворотный стол 3, на котором укреплен термостатируемый цилиндрический сосуд дл испытуемого материала. В термостатируеАой крышке 5 с равным шагом по окружности установлены в замках пуансоны 6 с коническими иденторами 7 плотно прилегающие конусными основани ми к базовой поверхности крышки 5 служащей дл точной установки вершин инденторов 7по высоте и улучшени теплопередачи . Замки пувисонов 6 состо т из двух одинаковых зама нных пластин 8с прорез ми дл пуансонов 6, установленных на крышке 5 на ос х 9 и фиксирующих пуансоны 6 с помощью кольцевых пружин 10. Управление замком осуществл ет корь 11 с возвратной пружиной 12 электромагнита 13. На пуансонах 6 предусмотрены проточки дл ввода зажимных пластин 8. Нагружение инденторов осуществл етс с помощью легкой , состо щей из центрирующего стакана И, расположенного в средней части пере кладины 15, двух вертикальных ст же 16 и нижнего центрирующего конусного кольца 17, к которому креп тс сменные грузы 18. На центрирующем стакане установлен сердечник 19 индуктивного датчика 20 перемещений. Подъем рамки осуществл етс подп тником 21 , центрирующими угольниками 22,. установленными на коре 23 электромагнита 2k, Поворотное устройство состоит из электродвигател 25 с встроенным ре дуктором, который через шестерни 26 и 27 производит поворот стола 3 согласно программы испытаний. Дл точности установки в вертика ной плоскости пластомер имеет уровень 28, две регулируемые 29 и неподвижн ) 30 опоры. Демпфирующее устройство, вмонтированное в электромагнит 24 подъема имеет расшир ющийс книзу цилиндр 31, в котором перемещаетс корь 23 Якорь снабжен поршнем 32, плотно грилегающим к стенкам верхней части цилиндра. В нижней части корь имеет полый канал 33, перекрытый клапаном 34 с калиброванные отверсти ми , установленным .на оси 35 и гч)ижимаег« 1м пружиной 36 к нижнему торц кор 23. Вс полость демпфирующего устройства заполнена жидкостью. Управлеьме демпфирующим устройст вом осуществл етс от кор 11 элек тромагнита 13 через рычаг 37, установленный на кронштейне 38, и шток 39« вход щий своим концом в кольце вую проточку кор 23 и установлен ный в кронштейне 40, Снизу демпфиру ющее устройство закрыто крышкой 41. Дл приведени испытаний пластометр выставл ют по уровню 28, настр ивают программное реле времени и под ключают прибор к сети. Затем наполн ют сосуд 4 испытуемым материалом по. обрез боковой стенки и стыкуют с крышкой 5. При этом инденторы дол ны быть зафиксированы в исходном положении пластинами 8 замков. Устанавливают измерительный сосуд на поворотном столе 3 и термостатируют его. Затем включают электрическую схему. При этом программное реле времени вначале включает электромагнит 24, корь 23 которого, перемеща сь вверх до упора, с помощью подп тника 21 центрирующими угольниками 22 захватывает и поднимает вверх рамку, состо щую из элементов . с грузами 18. При этом жидкость через открывающийс клапан 34 свободно перетекает из верхней части демпфирующего устройства в нижнюю . Затем включаетс электродвигатель 25, который поворачивает стол 3 на один шаг так, что пуансон 6 устанавливаетс соосно q центрирующим стаканом 14. После этого размыкаетс цепь электромагнита 24, корь 23 вместе с нагружающей рамкой опускаетс плавно вниз, так как клапан 34 демпфирующего устройства закрыт и жидкость перетекает снизу вверх лишь через калиброванные отверсти клапана. При этом центрирующий стакан 14 од аетс на пуансон-6. Подп тник 21 при этом не отдел етс от нагружающей и фиксируетс в этом положении штоком 39, вход щим в кольцевую проточку кор 23. Шток подаетс в проточку пружиной 12 через корь 11 и рычаг 37 (фиг. 1). В этот момент замыкаетс цепь индуктивного датчика 20 и на самопишущем приборе фиксируетс начальное положение индентора 7. После заданной выдержки времени за шкаетс цепь электромагнита 13, {морь 11 которого своим конусным концом раздвигает пластины 8 замка и освобождает пуансон 6. При дальнейшем движении корь 11 через рычаг 37 воздействует на шток 39 и освобождает корь электромагнита (включает демпфирующее устройство). Индентор 7 под воздействием рамки с грузами начинает плавно погружатьс в материал . Жидкость в демпфирующем устройстве при этом через калиброванные отверсти клапана 34 и каналы 33 кор перетекает вверх, создава сопро- тивление движению нагружающей системы . При определении индентора 7 поршень 32 кор 23-ВЫХОДИТ в расширен ну часть цилиндра 31 и жидкость начинает , свободно обтека поршень.This invention relates to a device for determining the plastic strength of pasty materials. According to the main author. St. No. 9 +0001 is known a plastometer used to determine the plastic strength of pasty materials, containing a rotary table, a detachable thermostatically controlled cylinder with equal-sized punches with indenters, locking devices, an electromagnetic loading device installed eccentrically relative to the table, measureable neither the depth of the indicators with the inductive sensor, the software time relay, while the loading device is made in the form of a closed rectangle consisting of a vertex the crossbar with the centering cup located in its middle, put on the indener toroB punches, two vertical connecting straps, the lower conical ring with interchangeable weights installed in its center, the centerpiece with the centering elbows mounted on the electromagnet core coaxially with the lower end, will accept the indenter punches have grooves, while the locks of punches, made in the form of two plates with slots for grooves of punches, are mounted on axles fitted with springs and controlled by an electromagnet P, At the moment When the lock is released from the lock, a sharp indentation of the conical indenter into the test material occurs. At this moment, the intensity of the stresses on the tip of the conical indenter is greater than the intensity of the stresses under floating (static loading). As a result, when testing materials, it is possible to introduce significant distortions into the depth of penetration of the indenter into the material in the direction of decreasing due to local impact hardening of the material or vice versa, increasing due to the shock penetration of the indenter to a greater depth depending on the properties of the tested materials. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements. This goal is achieved by the fact that in a plastometer containing a rotary table, a detachable thermostatically controlled cylinder with equal punches with indenters, clamps, an electromagnetic loading device installed eccentrically relative to the table, a measuring circuit V1 of the depth of indenters with an inductive sensor a time relay, a loading device, made in the form of a closed rectangle consisting of an upper crossbar, with a centering station in its middle canan worn on indenter punches, two vertical connecting stitches, lower conical ring with interchangeable weights installed in its center, a nod with centering angles mounted on the electromagnet core coaxially with the lower end, in which the indenter punches have grooves and the locks of the punches mounted on axles equipped with springs and controlled by an electromagnet, the electromagnet for lifting the frame of the loading device is provided with a damper made in the form of a hollow cylinder expanding in a stepwise manner u, inside the cylinder there is a measles with a piston at the lower end, equipped with a channel connecting the cylinder cavity above the piston, and the cylinder cavity below the lower end of the core, to which the spring valve mounted on the core axis is pressed, and in the upper part the measles is provided with an annular groove for control rod. FIG. 1 shows plastometer, general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 dem.pfiruyuschiy device, incision. The plastometer has a base 1, on which a rotary table 3 is installed in the sub-platforms 2, on which a thermostatically controlled cylindrical vessel for the test material is fixed. In a thermostatic cover 5 with equal pitch around the circumference, punches 6 with conical indenters 7 are fitted with tightly conical bases to the base surface of the cover 5 to accurately position the tops of the indenters 7 in height and to improve heat transfer. Puvison 6 locks consist of two identical indented plates 8 with slots for punches 6 installed on cover 5 on axis 9 and locking punches 6 using ring springs 10. The lock is controlled by a bore 11 with return spring 12 of electromagnet 13. On The punches 6 are provided with grooves for insertion of the clamping plates 8. The indenters are loaded with a light, consisting of a centering cup AND, located in the middle part of the crosspiece 15, two vertical 16 and a lower centering cone ring 17, to otorrhea affixed removable weights 18. At the centering core glass 19 is mounted an inductive sensor 20 moves. The frame is raised by a bushing 21, centering squares 22 ,. mounted on the crust 23 of the electromagnet 2k, the rotator consists of an electric motor 25 with a built-in reducer, which, through gears 26 and 27, rotates the table 3 according to the test program. For installation accuracy in the vertical plane, the plastomer has a level 28, two adjustable 29 and stationary 30 supports. A damping device mounted in the lifting electromagnet 24 has a downwardly expanding cylinder 31, in which the bore is displaced. 23 The anchor is equipped with a piston 32, which fits tightly against the walls of the upper part of the cylinder. In the lower part, the measles has a hollow channel 33, blocked by a valve 34 with calibrated holes, mounted on an axis 35 and hf) and pressurized with a 1 m spring 36 to the lower end of the core 23. The entire cavity of the damping device is filled with liquid. The damping device is operated from the electromagnet 13 core 11 via a lever 37 mounted on the bracket 38, and the rod 39 "which comes into its own end the ring 23 and mounted in the bracket 40, below the damping device is closed by a cover 41. To bring the tests, the plastometer is set at level 28, set up a software time switch and connect the device to the network. The vessel 4 is then filled with the test material according to. the edge of the side wall joins the lid 5. At the same time, the indenters should be fixed in the initial position by plates of 8 locks. Install the measuring vessel on the turntable 3 and thermostatic it. Then turn on the electrical circuit. At the same time, a software time relay first switches on an electromagnet 24, the measles 23 of which, moving up to the stop, using a sub 21, centering squares 22 captures and raises a frame consisting of elements. with weights 18. At the same time, the liquid through the opening valve 34 freely flows from the upper part of the damping device to the lower part. The electric motor 25 is then turned on, which turns the table 3 one step so that the punch 6 is set coaxially with the q centering cup 14. After this, the circuit of the electromagnet 24 is opened, the measles 23 together with the loading frame sinks down smoothly, as the damper valve 34 is closed and the liquid flows from bottom to top only through calibrated valve holes. The centering cup 14 is then placed on the punch-6. In this case, the gun 21 does not separate from the loading rod 39 and is fixed in this position by the rod 39 entering the annular groove of the core 23. The rod is fed into the groove by the spring 12 through the bore 11 and the lever 37 (Fig. 1). At this moment, the inductive sensor circuit 20 closes and the recorder fixes the initial position of the indenter 7. After a predetermined time delay, the electromagnet circuit 13, the sea 11 with its taper end pushes the lock plates 8 and releases the punch 6. With further movement of the measles 11 through The lever 37 acts on the rod 39 and releases the measles of the electromagnet (includes a damping device). The indenter 7, under the influence of the frame with weights, begins to sink into the material smoothly. The fluid in the damping device at the same time through the calibrated orifices of the valve 34 and the channels 33 of the core flows upwards, creating resistance to the movement of the loading system. When determining the indenter 7, the piston 32 of the bark 23-OUTPUT into the expanded part of the cylinder 31 and the liquid begins to flow freely around the piston.

перемещатьс вверх. Якорь 23 вместе с подп тником 21, не встреча сопротивлени , быстро опускаетс в нижнее положение. Этим снимаетс сопротивление дальнейшему погружению индентора с рамкой.move up. The anchor 23, together with the bolster 21, not meeting the resistance, quickly descends to the lower position. This removes resistance to further immersion of the indenter with the frame.

По истечении заданного времени замыкаетс цепь индуктивного датчика и записываетс его показание на самопишущем приборе. Затем программное реФиг ,3After a predetermined time has elapsed, the inductive sensor circuit closes and records its reading on the recorder. Then software reFig, 3

ле времени включает электромагнит 2 и весь процесс начинаетс сначала в описанной последовательности, После вдавливани всех инденторов вAt time, it turns on electromagnet 2 and the whole process begins first in the sequence described, after all the indenters are pressed into

испытуемый материал прибор отключаетс от сети.The test material is disconnected from the mains.

Исключение: ударного внедрени индентора в начальный момент его .погружени обеспечивает повышениеException: the impact of the indenter at the initial moment of its immersion provides

точности измерений.measurement accuracy.

А-АAa

Claims

AUTOMATIC PLASTOMETER

And · 940001, on the basis of the fact that, in order to increase the accuracy of measurement, the lifting frame electromagnet of the loading device is equipped with It is equipped with a damper made in the form of a hollow cylinder, expanding stepwise downward, inside the cylinder there is an anchor with a piston at the lower end, equipped with a channel connecting the cylinder cavity above the piston * and the cylinder cavity below the lower 'end of the armature, to which the spring valve mounted on the axis is pressed anchors, and in the upper part the anchor is equipped with an annular groove for the rod of the control device.