SU1434331A1

SU1434331A1 - Способ определени в зкости дисперсных систем

Info

Publication number: SU1434331A1
Application number: SU874243675A
Authority: SU
Inventors: Давид Ильич ШТАКЕЛЬБЕРГ; Игорь Серафимович Булаев; Сергей Всеволодович Мандригин; Камилла Владимировна Гюнсбург
Original assignee: Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1988-10-30

Abstract

Изобретение относитс к способам испытани материалов, в первую очередь дл определени реологических характеристик дисперсных систем. Цель изобретени - сокращение трудоемкости и упрощение определени в зкости,. Способ включает следующие операции; внедрение в дисперсную систему с посто нной скоростью индентора, регистрацию глубины и нагрузки внедрени , внедрение клиновидной пластины с углом между наклонными плоскост ми не более 1,5 и расчет параметров, вход щих в формулу дл определени в з- кости. В зкость рассчитывают как отношение суммы произведений, усили внедрени индентора на глубину этого внедрени и поверхностной энергии на границе индентор - дисперсна система на площадь зоны соприкосновени , к произведению градиента скорости деформировани на- объем деформированной части дисперсной системы, а также из определени поверхностной энергии внедрением клиновидной пластины 1 3,11, ф-лы, 1 табл. с ю

Description

Изобретение относитс к способам испытани материалов, в первую очередь дл определени реологических характеристик дисперсных систем, и йожет быть использовано в промыпотен- йости строительных материалов, химической , пищевой и других отрасл х промышленности.

: Цель изобретени - сокращение тру-JQ Доемкости и упрощение определени . в зкости

I Сущность предлагаемого способа за- 1 ;лючаетс в следующем,

I Дп индентора, внедр емого в дис- J5 |ерсную систему, можно записать еле-. : ующее уравнение деформировани :

: F.H ,PV - fco.(1)

j Подставив в уравнение (I) значение 20 авлени в системе, выраженное через в1 зкость:

I р П

получаем уравнение ; F-H JV - fw,

Цз которого можно получить формулу в зкости. При внедрешш клиновид- цой пластины с углом при вершине не б|олее 1,5° можно считать (вывод сде на основагаш проведенных исследо- аний)5 что она не вызывает объемных Деформаций и вс работа, затрачивае- Йа на внедрение пластины, идет на с|бразование двух новых поверхностей, Поэтому можно записать уравнение

(4)

и

пл

f S

n f

е F

пл

f усилие внедрени пластины на , глубине П, Н; глубина вн. пластины при УСИЛИИ РГЩ а м; площадь зоны соприкосновении пластина - дисперсна система;

поверхностна энерги на глубине пластина - дисперсна система, Н/м,

откуда f

(5)

Дп определени объемной в зкости необходимо достичь равенства деформировани дисперсной системы во всех направлени х. Это достигаетс .применением конического индентора с при вершине 53° 13 , так как у негси всегда высота внедренной части инден

Q

5

0

d

5

0

5

0

5

тора равна его диаметру на уровне гранида конус - дисперсна система - окружающа среда, чем достигаетс равное деформирование дисперсной системы во всех направлени х.

Способ осуществл ют следующим образом .

Берут дисперсную систему, дл которой определ ют в зкость, индентор, выбранный дл определени в зкости, с известнь ми геометрическими размерами и клиновидную пластину с углом при вершине не более I,5 , Клиновидную пластину изготавливают из материала индентора и внедр ют со скоростью , равной скорости внедрени индентора . Внедрение производ т на устройстве , обеспечивак цем внедрение индентора и клиновидной пластины с посто нной и известной По величине скоростью . При внедрении индентора регистрируют глубину внедрени и нагрузку , котора соответствует этой глубине. Зна геометрические размеры и глубину внедрени индентора, рассчитывают площадь зоны соприкосновени индентор - дисперсна система и деформированный объем дисперсной системы по объему внедренной части кону са. Рассчитывают градиент скорости деформировани по отношению скорости к глубине внедрени индентора. В дисперсную систему внедр ют клиновидную пластину и .определ ют по формуле (5).поверхностную энергию на границе конус - дисперсна система,

По формуле рассчитывают в зкость, зна ранее определенные величины, которые в нее вход т.

Дл определени объемной в зкости примен ют конический индентор с углом при вершине 53°13 . Пор док операций сохран етс тот же.

Пример. Берут дисперсную систему в виде обыкновенного кварцевого песка влажностью 6%, цементно-песча- ного раствора с водотвердым отношением 0,3 и глины с впагосодержанием 28%.

Песком и цементно-песчаным раствором заполн ют форму размерами 200х х200х200 мм, а глину берут в виде монолитного массив размерами 250к200х х150 мм. Перед внедрением инденторов формы с песком и цементно-песчаным раствором вибр1фуют 3с. ,

Берут два индентора, выполненные в виде конуса, с углом при вершине 45

14

и 33°13 .и высотой 50 мм и клиновидную пластину из той же стали с углом при вершине 1 , 2 , высотой 50 мм, шириной 30 мм и толщиной у основани клина 2 мм. Дл внедрени используют испытательную машину типа Р-0,5.

Нагрузку регистрируют с помощью тензометрического датчика. Скорость внедрени устанавливают равной 0,083 см/с. Поочередно инденторы и пластину внедр ют на глубину Н 1 см в каждую дисперсную среду и регистрируют усилие, соответствующее этой глубине внедрени . Градиент скорости деформировани определ ют . как отношение скорости внедрени к глубине внедрени и получают у 0,033 , Экспериментальные и рассчитанные результаты испытаний сведе ны в таблицу..

Claims

Формула изобретени

1, Способ определени в зкости дисперсных систем, включающий внедрение в дисперсную систему с посто нной скоростью индентора, измерение глубины внедрени , соответствующей нагрузке на индентор, и определение градиента скорости деформировани , отличающийс тем, что, с целью сокращени трудоемкости и упрощени определени в зкости, дополнительно с посто нной скоростью внед

р ют в дисперсную систему клиновидную

0

5

п

5 п

пластину с углом между наклонными плоскост ми не более 1,5 , определ ют поверхностную энергию на границе индентор - дисперсна система, а при внедрении индентора определ ют площадь зоны соприкосновени индентор - дисперсна система и объем деформированной части дисперсной системы, и искомую величину определ ют по формуле

fcoi

j.v

в зкость дисперсной системы, Па. с;

усилие внедрени на глубине Н, Н;

глубина внедрени при .усилии F, м;

площадь зоны соприкосновени дисперсна систегде

I - F ,Н - 0) индентор - ма, м ;

V - объем деформированной части дисперсной системы, м ;

5

f - поверхностна энерги на границе индентор - дисперсна система, Н/м;

V - градиент скорости деформировани , с .
2. Способ ПОП.1, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей способа за счет определени объемной в зкости, примен ют конический тор с углом при вершине 53 13 .

Песок

45

53° 13

Цементно-песча- ный раствор

45

5313

Глина

45

53°13