устройство для определения вязкости дисперсных материалов

Формула изобретения

Устройство для определения вязкости дисперсных материалов, включающее цилиндрический сосуд, внутри которого расположен шарик, соединенный струной с тяговым механизмом, и регистрирующую систему, отличающееся тем, что цилиндрический сосуд расположен вертикально, выполнен с эластичным дном, жестко закреплен на раме и содержит направляющие для шарика, при этом эластичное дно соединено с виброприводом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для определения вязкости дисперсных материалов.

Известно устройство для определения вязкости, включающее цилиндрический сосуд, охваченный электрической катушкой, два шарика одинакового диаметра из магнитотвердого и магнитомягкого материалов, связанные между собой упругим элементом, две одинаковые встречновключенные катушки и регистратор (авторское свидетельство № 1168824, кл. G 01 N 11/10, 1985). Недостатком устройства является определение вязкости не во всем объеме, а только вокруг шарика.

Наиболее близким по своей технической сущности является устройство для определения реологических свойств дисперсных материалов, включающее цилиндрический сосуд, шарик, жестко насаженный на струну, виброплощадку, узел нагружения шарика и регистрирующую систему (авторское свидетельство № 1481643, кл. G 01 N 11/10, 1989). Недостатком данного устройства является вибрирование цилиндрического сосуда вместе с шариком, что негативно сказывается на точности измерения.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерения вязкости дисперсных материалов.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для определения вязкости дисперсных материалов, включающем цилиндрический сосуд, внутри которого расположен шарик, соединенный струной с тяговым механизмом, и регистрирующую систему, цилиндрический сосуд расположен вертикально, выполнен с эластичным дном, жестко закреплен на раме и содержит направляющие для шарика, при этом эластичное дно соединено с виброприводом.

На чертеже показана принципиальная схема установки.

Устройство для определения вязкости состоит из вертикального цилиндрического сосуда 1, жестко закрепленного на раме 2, и имеющего эластичное дно 3, вибропривода 4, регистрирующей системы 5, тягового механизма 6, электродвигателей 7 и направляющих 8 с подвижно закрепленным на них шариком 9. Тяговый механизм представляет собой червячный редуктор с барабаном, на который наматывается струна 10, что обеспечивает постоянную скорость перемещения шарика 4. Регистрирующая система включает в себя тензометрический датчик, усилитель электрического сигнала и осциллограф.

Принцип действия устройства для определения вязкости заключается в следующем: шарик 9 устанавливается в исходное положение, исследуемый дисперсный материал помещается в цилиндрический сосуд 1, где переводится в виброожиженное состояние посредством вибропривода 4, после чего включается регистрирующая система и тяговый механизм. Шарик 9 перемещается внутри цилиндрического сосуда 1 через дисперсный материал тяговым механизмом 6. Тензометрический датчик вырабатывает электрический сигнал, который после усиления подается на осциллограф, где после тарирования его шкалы снимаются истинные значения силы на перемещение шарика.

Для расчета вязкости с применением предлагаемого устройства используется формула Стокса

где - вязкость исследуемого дисперсного материала, Па·с;

F - сила, действующая на шарик, Н;

F₁ и F ₀ - силы на перемещение шарика соответственно в дисперсном материале и в пустом цилиндрическом сосуде, Н;

d - эквивалентный диаметр шарика, м;

V - скорость движения шарика, м/с.

Предлагаемое устройство позволяет определять вязкость во всем объеме дисперсного материала при различных параметрах вибрации.

Изобретение может использоваться для определения вязкости как мелкодисперсных, так и крупнозернистых материалов.