SU1589135A1 - Установка дл определени структурно-реологических характеристик материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к исследованию физических характеристик материалов, а именно к устройствам дл  определени  структурно-реологических характеристик материалов, и может найти применение в лабораторной практике. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей установки путем сн ти  на ней комплекса характеристик. Установка может осуществл ть весь комплекс таких исследований: взвешивание, определение липкости, седиментометрические исследовани , определение напр жени  сдвига материала в режимах с посто нным усилием и с посто нной скоростью. Двуплечее коромысло 2, опирающеес  на опору 1 несет стрелку 3, котора  работает и как стрелка и при ограничении ее перемещени  ограничителем 6 как балка ни изгиб, позвол   тем самым измерить усилие от зонда 12 или от чашки 17 седиментометра. При необходимости ограничитель 6 переставл ют в отверсти  5, измен   тем самым жесткость стрелки 3 как балки на изгиб, и, следовательно, чувствительность прибора. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к исследованию физических характеристик материалов , а именно к устройствам дл  определени  структурно-реологически характеристик материалов, и может быть использовано в лабораторной npaJcT-ике.

. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей установки путем сн ти  на ней комплекса характеристик.

На чертеже изображена предлагаема  установка.

Установка содержит установленное на опоре 1 равноплечее коромысло 2, снабженное центральной стрелкой 3. На опоре установлена шкала 4 и имеютс  гнезда 5 дл  ограничител  6 перемещени  стрелки 3, расположенные на разном рассто нии от-точки соприкосновени  коромысла 2 с опорой 1. На стрелке 3 наклеен тензодатк 7, соединенный р измерительно-преобразовательным блоком 8.. К одному из плеч коромысла 2 подвешена чашка 9 дл  гирь, а ко второму плечу коро- 2 может быть подвешена чашка 10 дл  гирь или нить 1, соединенна  с зондом 12. Зонд 12 погружен в исследуемый материал, наход щийс  в стаканчике 13, закрепленном на перемещающейс  платформе 14. К этому же плечу коромысла 2 прикреплен штырь IS, к концу которого может быть прикреплена нить 16, несуща  чашку 17. Чашка 17 погружена в мензурку 18 с исследуемым материалом.

Установка работает следующим образом .

При необходимости приготовлени  пробы исследуемого материала / взвеши зани  пробы ; нити 11 и 16 отсоедин ют от коромысла 2 и штыр  15 соответственно , а ограничитель 6 пере- -мещени  не вставл ют в гнезда 5. В таком случае установка работает как обыкновенные часы,

При необходимости определени  липкости материала и предельного напр жени  сдвига к коромыслу 2 присоедин ют нить 11. При этом установка работает также, как и установка- прототип. Чашку 9 нагружают гир ми до отрыва верхней части зонда 12 от исследуемого материала и по полученным данным определ ют липкость. Затем , нагрузив чашку 9 заданным грузом , наблюдают за скоростью переме10

15

0

5

0

5

0

5

0

5

щени  зонда 12 путем контрол  пере- |мещени  стрелки 3 относительно шкалы 4 и получают по этим данным напр жение сдвига материала в режиме с посто нным усилием.

При необходимости определить липкость более точно (предыдущий метод недостаточно точен из-за дискретности увеличиваемой нагрузки, т.е. груза, устанавливаемого на чашку 9) ограничитель 6 Перемещени  устанавливают в одно из гнезд 5, а платформу 14 с закрепленным на ней стаканчиком 13 начинают опускать, При этом (благодар  силам сцеплени  между исследуемым материалом в стаканчике 13 и погруженным в материал зондом 12) зонд 12..будет опускатьс , нат гива  нить 11, и вызывает поворот коромысла 2 на опоре 1 и изгиб стрелки 3, работающей в этом случае как балка на изгиб. Изгиб стрелки.3, а тем самым и изгибающее усилие, фиксируютс  тензодат- чиком 7 и блоком 8.. По усилию, изгибающему стрелку 3 в момент отрыва верхней части зонда 12 от исследУ е- мого материала, определ ют липкость материала.

Если перемещать платформу 14 вниз с посто нной скоростью, то можно определить напр жение сдвига материала в режиме, с посто нной скоростью . Посто нство скорости перемещени  нижней части зонда 12 относительно исследуемого материала в стаканчике 13 будет обеспечиватьс  крайне малыми перемещени ми коромысла 2 при ограничении перемещени  стрелки 3, т.е. практической неподвижностью зонда 12.

Если необходимо, провести седименто- метрический анализ, то нить J6 соедин ют со штырем 15, а ограничитель б перемещени  вставл ют в одно из гнезд 5.-При этом по мере оседани  частиц исследуемого материала на чашку 17 вес ее будет увеличиватьс , стрелка 3 под давлением нагрузки будет изгибатьс , а изгиб ее (а следовательно, и вес чашки 17 с осевшими на нее частицами ) будет измер тьс  тензодатчика- ми 7 и блоком 8. Поскольку в процессе проведени  седиментометрического анализа чашка 17 остаетс  практически неподвижной, результаты анализа будут достаточно точными. Перестав- лением упора в те или иные гнезда 5 можно добитьс  разной жесткости

стрелки 3 в режиме на изгиб. Така  возможность важна ввиду значительньпс , разбросов прочностных и реологических , характеристик исследуемых мате- ;, риалов (в частности, грунтов).

Claims (2)

1. Установка дл  определени  структурно-реологических характеристик материалов, содержаща  установленное на опоре равноплечее коромысло с центральной стрелкой вдоль опо - ры и с прикрепленным к одному из его плеч зондом, а также сосуд дл  исследуемого материала, отличаю

щ а   с   тем, что, с цепью расширени  функциональных возмстжностей установки путем сн ти  на ней комплекса характетистик материала, ока снабжена съемными ограничител ми перемещени  центральной стрелки, стрелка снабжена датчиком измерени  изгибающего ее момента, а сосуД дл  исследуемого материала выполнен с возможностью перемещени  в ном направлении.

2. Установка по п.1, о т л и - чающа с  тем, что ограничи- тели перемещени  стрелки установлены с возможностью перемещени  по опоре.