способ определения прессуемости сыпучих материалов

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕССУЕМОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в силовом воздействии на материал посредством погружения в него объекта и определении параметров процесса, характеризующих это воздействие, отличающийся тем, что силовое воздействие осуществляют многократным погружением, объект выполняют в виде пластины с развитой боковой поверхностью, а параметры процесса определяют измерением начального Q₁ и установившегося Q₂ значений электростатических зарядов, наведенных на пластинах, при этом вычисляют коэффициент прессуемости материала по формуле

K_пр= ,

причем лучшей прессуемости соответствует большее значение этого коэффициента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение в металлургической, пищевой химической и других отраслях промышленности, где производственный процесс направлен на изготовление прессованных изделий из сыпучих материалов. Данные о прессуемости, полученные по способу, могут быть использованы при отработке и корректировке технологических процессов с целью получения качественных изделий.

Прессуемость является основной технологической характеристикой сыпучего материала и зависит от формы и свойств поверхности частиц, их пластических и упругих свойств, способа получения и предистории материала. Прессуемость, выражаемая через способность образовывать прессовку под воздействием определенного давления, позволяет лишь качественно оценивать свойства, комплексно связанные с уплотняемостью и формуемостью.

Наиболее близкий способ реализован в приборе для определения структурно-механических свойств материалов. Способ заключается в силовом воздействии на материал тела погружения и измерении параметров его перемещения. Включается прибор, тело погружения входит в поверхностный слой исследуемого материала. Перемещение измеряется показывающим прибором и зависит от структурно-механических свойств. При испытании материалов по этому способу ряд факторов остается неучтенным. Недостаток прототипа - отсутствие объективных данных о прессуемости материала. Это обусловлено двумя причинами: во-первых, воздействию подвергается только поверхностный слой, а прессуемость зависит в основном от объемных свойств материала (свойства поверхностного слоя отличаются от свойств, присущих всей массе материала), во-вторых, перемещение, как параметр, характеризующий прессуемость, не правомочен, так как одно и то же перемещение может быть получено на материалах с разной прессуемостью (после погружения и извлечения тела погружения в материале образуется впадина, сохраняющая форму поверхности тела погружения, если материал обладает хорошей формуемостью, либо заполняющуюся частицами вещества при плохой формуемости материала).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа.

Это достигается тем, что силовое воздействие на материал осуществляют многократным полным погружением в него объекта, имеющего развитую боковую поверхность и незначительное поперечное сечение, измеряют электростатические заряды, возникающие в результате этого воздействия, определяют прессуемость как отношение разности установившегося и начального значений электростатического заряда к начальному значению.

Реализация способа осуществляется следующим образом.

Берут испытываемый материал, погружают в него объект в виде пластины с развитой боковой поверхностью. Погружение пластины в толщу материала сопровождается образованием зарядов статического электричества за счет трения боковой поверхности пластины о частицы материала. Чем сильнее развита боковая поверхность пластины, тем более высокие значения электростатического заряда образуются и становится возможным получить более высокую точность и чувствительность измерения. Многократные погружения пластины приводят к изменению положения частиц вещества по отношению друг к другу и поверхности пластины. Это вызывает соответствующие изменения электростатического заряда. Через несколько погружений (обычно 3-5) значения электростатического заряда стабилизируются. Было установлено, что чем лучше прессуется вещество, тем больше установившееся значение электростатического заряда: при многократных погружениях хорошо прессуемые материалы уплотняются, усиливается трение о боковую поверхность пластины, что приводит к росту электростатического заряда. Становится возможным выразить прессуемость различных материалов через коэффициент прессуемости К_пр, равный отношению приращения электростатического заряда к его начальному значению

K_пр= = , где Q₁ - начальное значение электростатического заряда,

Q₂ - установившееся значение электростатического заряда.

Экспериментальная проверка предложенного способа была выполнена при помощи специального устройства. Многократные погружения осуществлялись при помощи пневмоцилиндра. Увеличение боковой поверхности достигается конструктивным выполнением объекта погружения, который изготавливается в виде нескольких отдельных пластин, расположенных по радиусу и жестко закрепленных на перемещающемся штоке. Опробование предлагаемого способа выполнено на порошкообразных материалах. Было получено для мелкодисперсного алюминия К_пр = 0,35, для флегматизированного порошка К_пр = 0,23. Увеличение влажности, приводящее к улучшению прессуемости, способствовало увеличению значения К_пр.

Отличаясь универсальностью, простотой реализации, экономической целесообразностью, способ может найти широкое применение в различных отраслях промышленности при создании прессованных изделий из новых материалов, обработке и усовершенствовании прессового оборудования, получении качественных прессованных изделий на его основе. (56) Авторское свидетельство СССР N 610003, кл. G 01 N 3/42, 1978.