SU1129514A1 - Способ определени содержани воздуха в исследуемой массе и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ определени  содержани  воздуха в исследуемой массе, включающий изготовление образца,. размещение его.в рабочей камере сжати , воздействие на него давлением с последующим измерением изменени  размеров образца и определением содержани  воздуха в образце по формулej отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности, образец сжимают до состо ни  пластической деформации, а измерение изменени  размеров образца регистрируют с момента достижени  линейного изменени  длины образца. 11 Фиг

Description

2. Устройство дл  определени  содержани  воздуха в исследуемой массе , содержащее камеру сжати , опорную шайбу и размещенный в камере сжати  поршень, св занный с индикатором перемещени , отличающ е ее   тем, что на поршне и

шайбе выполнены проточки, образующие кольцевой канал, сообщающийс  с камерой сжати .

3. Устройство ПОП.2, отл ичающеес  тем, что проточки выполнены под углом 5-20° к боковой поверхности поршн  и шайбы.

Изобретение может быть использо:вано дл  измерений в различных отра л х промьшшенности, св занных с про цессами производства пористых изделий , в частности, в промышленности строительных материалов дл  контрол свойств глинистых материалов и смесей на их основе при интенсификации процессов формовани  и сушки керами ческих изделий. Известен способ дл  определени  содержани  воздуха в керамических массах, включающий отбор пробы массы , определение объема образца, раз мещенного в герметичном сосуде, частично заполненном керосином, заполнение сосуда керосином полностью кратковременное включение мешалки дл  удалени  остаточных случайных, пузырьков воздуха из сосуда и измер тельной бюретки, вытеснение из сосу да керосина холодной хорошо прокип  ченной водой, вторичное включение мешалки дл  перевода образца массы в состо ние суспензии, вакуумирование суспензии до окончани  вьщелени воздуха из жидкости, измерение скопившегос  в бюретке объема воздуха. Устройство дл  осуществлени  этого способа содержит герметичную камеру с мешалкой дл  размещени  об разца, измерительную бюретку с краном , сосуды с водой и керосином, вакуумный насос lj . Известный способ и устройство дл  его осуществлени  характеризуютс  недостаточной точностью и длительностью измерений,- Недостаточна  точность измерени  обусловлена тем, что воздух из суспензии вьщел етс  неполностью, а также вли нием утечки части суспензии из сосуда при расширении воздуха под воздействием вакуума. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  содержани  воздуха в керамических массах, включающий изготовление образца, размещение его в рабочей камере сжати , воздействие на него давлением с последующим измерением изменени  размеров образца и определением содержа и  воздуха в образце по формуле 2 . Устройство дл  осуществлени  описанного, способа содержит камеру сжати , опорную шайбу, поршень, размещенный в камере сжати  и св занный с индикатором перемещени , а также рычажную систему и грузы дл  компенсационного определени  величины трени  между поверхностью поршн  и стен ками камеры з . Однако известный.способ и устройство характеризуютс  недостаточной точностью определени  содержани  воздуха в исследуемой Массе. Недостаток способа заключаетс  в том, что формованна  масса обладает значительной прочностью, особенно при минимальных значени х формовочной влажности. Эта прочность преп тствует упругому сжатию массы и снижает точность использовани  расчетной фор мулы. Дополнительна  погрешность определени  обусловливаетс  тем, что часть примешанного воздуха раствор етс  в объеме жидкости под воздействием внешнего давлени . Устройство обладает тем недостатком, что при размещении образца исследуемой массы в камере сжати  в последней остаетс  некоторое количество окружающего образец воздуха, который вносит погрешности в показание упру-

гости исследуемой массы и величину е воздухосодержани .

Цель изобретени  повышение точности определени  содержани  воздуха в исследуемой массе.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, включающему изготовление образца, размещение его в рабочей камере сжати , воздействие на него давлением с послеДУ101Щ1М измерением изменени  размег ров образца и определением содержани  воз дзпса в образце по формуле, образец сжимают до состо ни  пластической деформации, а измерение изменени  размеров образца регистрируют с момента достижени  линейного изменени  длины образца.

Кроме того, в устройстве дл  определени  содержани  воздуха в исследуемой массе, содержащем камеру сжати , оперную шайбу и размещенный в камере сжати  поршень, св занный с индикатором перемещени , на поршне и шайбе выполнены проточки, образующие кольцевой канал, сообщающийс  с камерой сжати , причем проточки вьтолнены под углом 5-20° к боковой поверхности поршн  и шайбы.

В предлагаемом способе и устройстве под воздействием давлени  поршн  на образец последний подвергаетс  пластической деформации и принимает форму камеры (например цилиндрическую ) , а посторонний воздух, окружающий образец, выходит через кольцевые зазоры. Затем в образце происход т процессы растворени  воздуха в жидкости внутри исследуемой массы и внесени  части жидкости из об;раэца в камере в кольцевые зазоры. При этом начальныепластические деформации по изменению формы образца происход т мгновенно, а пластические деформации при растворении воздуха и вытеснении жидкости в зазоры медленно и имеют во времени линейный .участок изменени  длины образца.

Предлагаемый способ учитывает кинетику изменени  размера образца во времени, начальную нелинейную часть изменени  его размеров при растворении воздуха и линейную часть изменени  длины образца, характерн то дл  процесса вытеснени  части жидкости в зазоры, что не зависит .от величины приложенного на массу давлени  и от пластической прочности

исследуемой массы в отгличие от изв естного способа. Кольцевые зазоры обеспечивают беспреп тственный выход окружающего исследуемый образец воздуха из камеры сжати , а также равномерность распределени  давлени  на образец благодар  В1)|полнению :; кольцевых проточек с наклоном 5-20 так как масса удерживаетс  только кольцевой частью проточек, прилегающих к ней, а далее зазор, образованный проточкой, расшир етс .

Углы наклона проточек в интервале 5-20 выбраны из следующих соображений . При угле наклона меньше 5 происходит неравномерное распределение давлени  площади образца, а выше 20 - забивание проточек, что понижает точность определени  содержани  воздуха.

На фиг.1 приведено устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа; на фиг,2 - график изменени  размеров образца, включающий линейное изменение длины образца.

Устройство дл  проведени  измерений по предлагаемому способу состоит из камеры 1 сжати , котора  с нижнего конца закрыта опорной шайбой 2, а с другого - поршнем 3. Поршень и шайба имеют кольцевые проточки 4, образующие кольцевые каналы со стенками камеры и имеющие наклон 5г20 . Кроме того, поршень и шайба имеют продольные углублени  5 дл  выхода воздуха- из кольцевых каналов, Лоршень снабжен т гой 6, св занной с механическим индикаторе 7 переме .щени  часового типа. Вверху поршн  имеетс  площадка 8, на которой размещен груз Р , создающий давление посто нной величинй на образец 9. С целыо автоматизации измерений устройство имеет также линейный электрический датчик 10 перемещени  поршн , подключенный к регистрирующему прибору 11 с диаграммной лентой дл  записи линейного изменени  длины образца. Шкала прибора гра дуируетс  по показани м механического индикатора перемещени .

Измерение производ т следуйп ад образом.

Формуют из исследуемой массы образец , имеющий подобие шара, радиус которого немного меньше диаметра камеры 1 сжати . Образец размещают под поршнем 3, на который прикладывают 5 давление. Происходит перва  мгновенна  пластическа  деформаци  образца 9, который заполн ет определенный г объем цилиндра, а воздух, наход щийс  в цилиндре вокруг образца, удал етс  через кольцевые каналы и углублени  5 в атмосферу. Кроме того часть массы образца попадает в проточки 4. После мгновенных пластических деформаций отмечают по индикатору 7 начальный размер оставшегос  в камере образца (длину образца 6 ) включают секундомер (или механизм передвижени  ленты в приборе 11) и запиг сьшают показани  индикатора при достижении линейного изменени  длины образца. Содержание объема воздзгаа в массе определ ют по формуле о., V :r-r:r-:r- 100% U flU V , еоС ггдео , и значени  изменени  дли образца в начальной и конечной област х линейного изменени  дли ны образца, -г, и г, врем  воздействи  давлени  на образец до зн чений oLn и oig соо ветственно, CQ - длина цилиндрического образца после мгновенных пластических дефор маций. Дл  определени  ctg необходимо продлить линейный участок изменени  длины образца до пересечени  с осью (фиг.2). На графике (фиг.2) показан ход и менени  размеров образца в процессе воздействи  давлени . Величина давлени , приложенного на поршень, не сказываетс  на результатах измерени  а вли ет на на лон линейного изменени  дпины образца, который за тем учитьшаетс  в расчетной формуле 14 в значени х с, и с Место выбора точек 2, и -i , наход щ1гхс  на линейном участке графика, также не вли ет на расчет величины ноздухосодержани  образца. Проведены измерени  содержани  воздуха в керамической массе из Киевской спондиловой глины, примен ющейс  дл  формовани  строительных керамических блоков. При измерени х использован индикатор часового типа с ценой делени  0,01 мм, а точность отсчета времени по секундомеру составл ла 0,5 с. В этих услови х относительна  погрешность составл ет не более 4%. В измерени х использованы образцы , не подвергнутые и подвергнутые вакуумированию дл  уменьшени  в них воздухосодержани . Параллельно проведено определение содержани  воздуха известньм и предлагаемым способами в образцах нз одинаковой массы при различных давлени х поршн  дл  опредб-лени  точности полученных результатов. Дан ные сведены в таблицу. Как видно из та блицы, определение воздухосодержани  одинаковой невакуумированной керамической массы осуществлено предлагаемым способом с точностью 2,5%, а известным способом - с точностью не более 17,5%, т.е. точность измерени  предлагаемым способом вьш1е в 7 раз. Технико-экономическа  эффективность изобретени  заклюхгаетс  в улучшений контрол  работы вакуумного формовочного оборудовани  в заводских лаборатори х, улучшении качества керамических и других изделий за счет поддержани  оптимального воздухосодержани  формовочной массы, расширении области научно-технических исследований свойств керамических и других материалов.

Claims (3)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОЗДУХА В ИССЛЕДУЕМОЙ МАССЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

   (57) 1. Способ определения содержания воздуха в исследуемой массе, включающий изготовление образца,, размещение его.в рабочей камере сжатия, воздействие на него давлением с последующим измерением изменения размеров образца и определением содержания воздуха в образце по формуле) отличающийся тем, что, с целью повышения точности, образец сжимают до состояния пластической деформации, а измерение изменения размеров образца регистрируют с момента достижения линейного изменения длины образца.

   Фиг.1
2. 2. Устройство для определения содержания воздуха в исследуемой массе, содержащее камеру сжатия, опорную шайбу и размещенный в камере сжатия поршень, связанный с индикатором перемещения, отличающ е е с я тем, что на поршне и · шайбе выполнены проточки, образующие кольцевой канал, сообщающийся с камерой сжатия.
3. 3. Устройство поп.2, отл и чающееся тем, что проточки выполнены под углом 5-20° к боковой поверхности поршня и шайбы.