SU748190A1

SU748190A1 - Conical plastometer

Info

Publication number: SU748190A1
Application number: SU782603873A
Authority: SU
Inventors: Гуннар Хейнрихович Вяльямяэ; Борис Израэлевич Гордон; Юло Иоханнесович Проодэ; Юло Карлович Реммель; Григорий Петрович Сахаров; Симму Альбертович Сеппель; Иохан Иоханнович Тильк; Тоомас Хейнрихович Уутма; Лаури Карлович Эйнер
Original assignee: Таллинский Политехнический Институт
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1978-04-17
Publication date: 1980-07-15

Description

Изобретение относитс к устройствам дл определени реологических параметров дисперсных сред.The invention relates to devices for determining the rheological parameters of dispersed media.

Известен конический пластометр 5 включающий чашечку с образцом, конус, тарелку с пригрузами и устройство дл измерени максимального погруже .ни конуса под действием этих пригрузов .10A conical plastometer 5 is known that includes a sample cup, a cone, a plate with weights and a device for measuring the maximum load of a cone under the action of these weights .10

Такое устройство позвол ет замерить пластическую прочность образцов со значительной погрешностьюSuch a device makes it possible to measure the plastic strength of samples with a significant error.

Известен конический пластометр 23 включающий конус, чашу с испытываемым.с образцом, профилированный клин дл задани закономерности погружени , привод перемещени клина, пружину и индикатор положени конуса.A conical plastometer 23 is known that includes a cone, a cup with a test specimen, a profiled wedge to define the pattern of immersion, a wedge movement drive, a spring, and a cone position indicator.

Устройство характеризуетс допол- 2Q нительной погрешностью в измерении усили за счет деформации пружины.The device is characterized by an additional 2Q error in measuring the force due to the deformation of the spring.

Известен конический пластометр 3 состо щий из основани , конуса, укрепленного вертикально вершиной 25 вниз на нижнем конце, весьма жесткого работающего на сжатие упругого элемента датчика усили в виде показывающего стрелочного динамометра, и чашечки с исследуемым образцом, на-двигающейс снизу на конус кулачком, приводимым в движение двигателем через редуктор. В процессе всего погружени до предельной глубины производитс измерение возникающего усили с помощью стрелочного индикатора (динамометра). Максимальному усилию в 20 кгс соответствует смещение конуса из-за сжати пружины динамометра в 0,2 мм, что составл ет 4% от предельной глубины погружени конуса в образец.A conical plastometer 3 is known, consisting of a base, a cone reinforced vertically by apex 25 down at the lower end, a very rigid compressive elastic force sensor in the form of a pointing dynamometer, and a cup with a test specimen moving from below to a cone with a cam driven in motion by the engine through the gearbox. During the entire dive to the maximum depth, the force produced is measured using a dial gauge (dynamometer). The maximum force of 20 kgf corresponds to a cone displacement due to the compression of a dynamometer spring of 0.2 mm, which is 4% of the maximum depth of the cone in the sample.

Этот конический пластометр обладает двум основными недостатками:This conical plastometer has two main disadvantages:

деформаци упругого элемента динамометра хоть и мала при весьма жестких динамометрах, принципиально существует и налагаетс на перемещение конуса относительно исследуемого образца (,на погружение конуса) как погрешность;the deformation of the elastic element of the dynamometer, although small with very rigid dynamometers, essentially exists and is imposed on the displacement of the cone relative to the sample under study (, on the immersion of the cone) as an error;

переход от одной закономерности перемещени конуса на другую путем замены сменных шаблонов занимает много времени, что кроме неудобств и снижени производительности экспериментов существенно сужает область или даже исключает ГОЗМОЖНОСТЕthe transition from one pattern of moving the cone to another by replacing interchangeable templates takes a lot of time, which, apart from inconveniences and decreasing the performance of experiments, significantly narrows the area or even eliminates the condition.

Применени пластометра, особенно л быстротвердеющйх сред.Apply plastometer, especially for fast setting media.

Целью изобретени вл етс повыение точности измерени и расширени области применени пластометра. Цель достигаетс тем, что он допо/1нительно содержит прикрепленный к конусу шток, полый шпиндель с зубчатой рейкой,датчик перемещени , сравнивающее устройство, электронный программный задатчик, усилитель, саописец и вертикальную прикрепленную к основанию стойку, причем конус прикреплен посредством штока и упругого элемента к полому шпинделю с зубчатой рейкой, соединенной, в свою очередь через редуктор с электродви гателем , датчик усили соединен с одним концом со шпинделем, а другим - со штоком, датчик перемещени соединен одним концом со штоком, а другим - через стойку и основание с чашечкой с исследуемым образцом, а входы датчика перемещени и программного задатчика подключены к, сравнивающему устройству, выход которого через усилитель соединен с электродвигателем, при этом самописец подключен к выходу датчика усили .The aim of the invention is to increase the accuracy of measurement and expansion of the field of application of the plastometer. The goal is achieved in that it additionally contains a rod attached to the cone, a hollow spindle with a toothed rack, a displacement sensor, a comparison device, an electronic software unit, an amplifier, a recorder and a vertical stand attached to the base, the cone being attached by means of a stem and an elastic element to a hollow spindle with a toothed rack, connected in turn through a gearbox with an electric motor, a force sensor connected to one end of the spindle, and the other to a rod, a displacement sensor connected to one end with a rod, and the other - through the column and a base having a cup with the sample, and movement of the sensor inputs and software connected to the setpoint, comparator, whose output is connected through an amplifier to the motor, wherein the recorder is connected to the output of the force sensor.

Электронный программный задатчик, сравнивающее устпойство, усилитель, двигатель, редуктор, шпиндель, упругцй элемент, шток и датчик перемещени составл ют замкнутую след щую систему, обеспечивающую, заданное перемещение конуса независимо от деформации Упругого элемента, а различные закономерности перемещени задаютс с помощью электронного программного задатчика, имеющего гибкую и быструю настройку.An electronic programming unit comparing the device, amplifier, motor, gearbox, spindle, elastic element, rod, and displacement transducer constitute a closed tracking system that provides the specified cone movement regardless of the deformation of the Elastic element, and various displacement patterns are specified using an electronic software unit having flexible and quick customization.

Сущность изобретени по сн етс чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Конический пластометр состоит из основани 1, к которому крепитс вертикальна стой{ а 2 и чашечка 3 с исследуемым образцом 4. Конус 5 прикреплен посредством штока б и упругого элемента 7 к полому щпинделю 8 с зубчатой рейкой, через которую шпинделю сообщаетс вертикальное перемещение через редуктор 9 от электродвигател 10. Датчик 11 усили соединен одним концом со шпинделем 8, а другим - со штоком б, измер ет таким образом перемещение штока относительно шпиндел вследствие деформации упругого элемента 7 и регистрирует величину этого перемещени , пропорциональную усилию, на самописце 12. Датчик 13 перемещени соединен одним концом со штоком 6, а другим через стойку 2 и основание 1 с чашечкой 3, измер таким образом перемещение конуса 5 относительно исследуемого образца 4 и выдава электрический сигнал, пропорциональный этому: перемещению.The conical plastometer consists of a base 1, to which a vertical stand is attached {a 2 and a calyx 3 with the test specimen 4. The cone 5 is attached by means of a rod b and an elastic element 7 to a hollow pin 10 with a rack, through which the spindle is vertically displaced through a gear 9 from the electric motor 10. The force sensor 11 is connected at one end to the spindle 8 and the other to the rod b, thus measuring the displacement of the rod relative to the spindle due to the deformation of the elastic element 7 and registering the value of this displacement It is proportional to the force on the recorder 12. The displacement sensor 13 is connected at one end to the stem 6, and the other through the post 2 and the base 1 to the cup 3, thus measuring the movement of the cone 5 relative to the sample 4 and producing an electrical signal proportional to this: displacement .

на сравнивающее устройство 14, ко второму входу которого подключен электронный программный зада:тчик 15 а выход которого через усилитель 16 соединен с электродвигателем 10. Электронный программный задатчик имеет гибкую настройку и состоит из электронных интегратора и набора линейного и нелинейных функциональных преобразователей.to a comparing device 14, to the second input of which an electronic software task is connected: a tick 15 and the output of which is connected via an amplifier 16 to an electric motor 10. The electronic software setter has a flexible setting and consists of an electronic integrator and a set of linear and non-linear functional converters.

Конический пластометр работает следующим образом.Conical plastometer works as follows.

Электронный программный задатчик 15, сравнивающее устройство 14, усилитель 16, двигатель 10, редуктор 9, шпиндель 8, упругий элемент 7 шток б и датчик 13 перемещени составл ют замкнутую след щую систему, к выходу которой прикреплен конус 5 В сравнивающем устройстве 14 происходит сравнение задающего сигнала электронного программного задатчика 15 с выходным сигналом датчика 13 перемещени , отображающим положение конуса 5 относительно исследуемого образца 4. Выделенный сигнал рассогласовани усиливаетс усилителем 16 и используетс дл управлени двигателем 10, который посредством редуктора 9 через шпиндель 8 и упругий элемент 7 производит перемещение конуса 5 относительно исследуемого образца 4. Таким образом, конус 5 перемещаетс относительно исследуемого образца 4 строго по программе электронного программного задатчика 15, а изменение возникающего усили во времени, измеренное датчиком 11 усили с вынесенным упругим элементом 7, регистрирует самрписец 12.The electronic programming unit 15, the comparing device 14, the amplifier 16, the motor 10, the gearbox 9, the spindle 8, the elastic element 7 the rod b and the displacement sensor 13 constitute a closed tracking system, to the output of which a taper 5 is attached the signal of the electronic program setting device 15 with the output signal of the displacement sensor 13, displaying the position of the cone 5 relative to the sample under test 4. The selected error signal is amplified by the amplifier 16 and is used to control engine 10, which through the gearbox 9 through the spindle 8 and the elastic element 7 moves the cone 5 relative to the test sample 4. Thus, the cone 5 moves relative to the test sample 4 strictly according to the program of the electronic programming unit 15, and the change in the resulting force in time measured by the sensor 11 efforts with a pronounced elastic element 7, registers the self-recorder 12.

Строгое слежение конусом 5 программы электронного программного аадатчика 15 особенно важно при измерении релаксации исследуемого образца 4, т.е. при измерении усили после прекращени изменени сигнала электронного программного задатчика 15, равнозначного в данном пластометре останову конуса 5, так как данный пластометр осуществл ет автоматическую компенсацию последующего изменени деформации (выпр млени ) упругого элемента 7, путем соответствующего перемещени шпиндел 8 в противоположном направлении .Strict tracking by the cone 5 of the program of the electronic program sensor 15 is especially important when measuring the relaxation of the sample 4, i.e. when measuring the force after stopping the change in the signal of the electronic programming unit 15, equivalent in this plastometer to stopping the cone 5, since this plastometer automatically compensates for the subsequent change in deformation (straightening) of the elastic element 7 by appropriately moving the spindle 8 in the opposite direction.

Claims

Invention Formula

A conical plastometer for determining the rheological parameters of dispersed media, including a base, a cone, vertically attached vertically down to the elastic element of the force transducer, a cup with the test sample, a motor and a gearbox, characterized in that

increase the accuracy of measurements; it additionally contains a rod attached to the cone, a hollow spindle with a gear rack, a displacement sensor, a comparison device, an electronic software unit, an amplifier, a recorder and a vertical stand attached to the base, the cone being attached to the hollow by means of a rod and an elastic element a spindle with a gear rack connected via a reducer with an electric motor, a force sensor connected at one end to the spindle, and the other with a rod, a displacement sensor connected at one end to the rod, and to others through a vertical stand and a base with a cup

with the sample under study, and the inputs of the displacement transducer and program master are connected to a comparison device, the output of which is connected through an amplifier to an electric motor, while the recorder is connected to the output of the amplifier sensor.

Sources of information taken into account in the examination

lABTopcKoe USSR certificate W486250, cl. (3 01 N 11/10, 1975.

2. Authors certificate of the USSR 352196, cl. Q 01 N 11/12, 1973 ..

3.Esipova L.N., Mikhailov N.V. Colloidal journal. Tom. 31, 2, 1968 (prototype).