Прибор для определения коэффициентов внешнего трения скольжения сыпучих материалов
Полезная модель относится к измерительным устройствам и предназначена для использования в учебных и исследовательских лабораториях по изучению свойств сыпучих материалов.
Известен прибор для определения коэффициентов внешнего трения скольжения, работа которого основана на возбуждении свободных колебаний цилиндра в среде сыпучих материалов, в котором угол закручивания упругого стержня с цилиндром осуществлялся вручную поворотом воротков.
В предложенном приборе поворот воротков точно фиксируется рычагами-собачками, а свободные колебания возбуждаются нажатием спусковых крючков, т.е. мгновенным освобождением воротков.
Полезная модель относится к измерительным устройствам и предназначена для использования в учебных и исследовательских лабораториях по изучению свойств сыпучих материалов.
Известен прибор для определения коэффициентов внешнего трения скольжения сыпучих материалов (патент РФ №40109. Опубл. 27.08.2004. Бюл. №24), содержащий емкость для размещения сыпучих материалов, тело с поверхностью трения, например, внутренний конус дробилки, которое работает в сыпучей среде и коэффициент трения, о поверхность которого необходимо определять, жестко соединяют с нижней частью цилиндрической головки, жестко прикрепленной к нижней части неподвижного упругого стержня, имеющего внизу центрирующий элемент, причем цилиндрическую головку снабжают в одной из диаметральных плоскостей двумя горизонтальными симметрично расположенными воротками с возможностью с их помощью закручивания вручную упругого вала и возбуждения собственных колебаний цилиндрической головки с телом, а в любой другой диаметральной плоскости - оптическим датчиком и приемником перемещений, расположенными на определенном расстоянии от цилиндрической головки, определяемом свойством светоизлучающего элемента и считывающего устройства отраженного от перемещаемой поверхности светового импульса датчика, и жестко закрепленными на станине.
Основной недостаток известного прибора заключается в том, что воротки для закручивания стержня не имеют ограничителя, фиксирующего угол закручивания стержня, и нет возможности мгновенно сообщить телу свободные колебания, что мешает определению точного значения начальной фазы свободных колебаний цилиндра и получению четких колебаний.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы обеспечить фиксирование угла закручивания воротков цилиндра и обеспечить четкое и мгновенное начало свободных колебаний цилиндра, находящегося в слое сыпучих материалов.
Технический результат достигается тем, что прибор для определения коэффициентов внешнего трения скольжения сыпучих материалов, содержащий емкость для размещения сыпучих материалов, тело с поверхностью трения, например, внутренний конус дробилки, которое работает в сыпучей среде и коэффициент трения, о поверхность которого необходимо определять, жестко соединяют с нижней частью цилиндрической головки, жестко прикрепленной к нижней части неподвижного упругого стержня, имеющего внизу центрирующий элемент, причем цилиндрическую головку снабжают в одной из диаметральных плоскостей двумя горизонтальными симметрично расположенными воротками с возможностью с их помощью закручивания вручную упругого вала и возбуждения собственных колебаний цилиндрической головки с телом, а в любой другой диаметральной плоскости - оптическим датчиком и приемником перемещений, расположенными на определенном расстоянии от цилиндрической головки, определяемом свойством светоизлучающего элемента и считывающего устройства отраженного от перемещаемой поверхности светового импульса датчика, и жестко закрепленными на станине, сосуд с сыпучим материалом выполнен отцентрированным относительно геометрической оси упругого стержня, а относительно основания сосуда отцентрирован диск с круговыми пазами вдоль периметра, в которых расположены резьбовые крепежные элементы для поворота диска и жесткого закрепления его к станине в нужном положении, диск снабжен угловой шкалой, а основание сосуда - нониусом, на диске жестко установлены симметрично две стойки в диаметрально противоположных направлениях, на которых шарнирно закреплены рычаги-собачки, захватывающие повернутые рукоятки, задние концы которых оттянуты пружинами, а их нижние поверхности уперты в кулачки, связанные со спусковыми крючками.
Такое исполнение прибора позволило фиксировать повернутые при закручивании стержня рукоятки, точно устанавливать угол закручивания стержня и с помощью спусковых крючков мгновенно возбуждать свободные колебания цилиндра, обеспечивая четкое фиксирование начальной фазы свободных колебаний цилиндра в среде сыпучего материала.
На фиг.1 представлена схема прибора, на фиг.2 - разрез «А-А», а на фиг.3 - вид на стойку с собачкой.
Прибор устроен следующим образом. К нижнему концу упругого неподвижного стержня 1 жестко прикреплена цилиндрическая головка 2, которая снабжена в одной из диаметральных плоскостей двумя горизонтальными симметрично расположенными воротками 3. К нижней части цилиндрической головки жестко прикреплено само рабочее тело 4 или его макет. Внизу упругий вал 1 имеет центрирующий элемент 5, обеспечивающий телу 4 только вращательное Колебательное движение. Рабочее тело 4 (или его макет) помещено в неподвижную емкость 6 с сыпучим материалом 7. Цилиндрическая головка 2 в одной из диаметральных плоскостей снабжена оптическим датчиком и приемником перемещений 8, расположенными на определенном расстоянии от нее. Емкость 6 снабжена основанием 9, наружная поверхность которого отцентрирована относительно геометрической оси упругого стержня. Относительно основания отцентрирован диск 10 с круговыми пазами 11 вдоль его периметра, в которых расположены резьбовые крепежные элементы 12 для поворота диска и жесткого закрепления его к станине в нужном положении. Диск снабжен угловой шкалой 13, а основание сосуда - нониусом 14. На диске жестко установлены симметрично две стойки 15 и 16 в диаметрально противоположных направлениях, на которых шарнирно закреплены рычаги-собачки 17. Рычаги-собачки захватывают повернутые рукоятки 3, задние концы которых оттянуты пружинами 18, а их нижние поверхности уперты в кулачки, связанные со спусковыми крючками 20. Спусковые крючки имеют ограничители 21.
Прибор работает следующим образом.
Стержню 1 с головкой 2, воротками 3 и цилиндром 4 дают возможность занять свободное равновесное состояние. Поворотом диска 10 с помощью пазов 11, резьбовых крепежных элементов 12 и шкалы 13 устанавливают начальное положение стоек 16 и рычагов-собачек 17, а, следовательно, рукояток 3. В сосуд 6 засыпают исследуемый материал, например, пшеницу. Затем диск 10 поворачивают на требуемый угол для закручивания стержня 1. Этот угол закручивания фиксируют резьбовыми крепежными элементами 12. Настроив измерительную и записывающую аппаратуру, нажимают на спусковые крючки 20, которые с помощью кулачков 19 поднимают рычаги-собачки 17, освобождающие воротки 3. После освобождения воротков они с головкой 2, цилиндром 4 начинают совершать свободные (собственные) колебания, которые фиксирует оптический датчик и приемник перемещений 8. По записанным свободным колебаниям специальная программа вычисляет коэффициент внешнего трения скольжения пшеницы по материалу цилиндра 4 и выдает эти данные на монитор и заносит в специальную таблицу. При смене материала все действия повторяют.
Таким образом, предложенный прибор позволил фиксировать повернутые при закручивании стержня воротки, точно устанавливать требуемый угол закручивания стержня и с помощью спусковых крючков мгновенно возбуждать свободные колебания цилиндра, обеспечивая четкое фиксирование начальной фазы свободных колебаний цилиндра в среде сыпучего материала. Этот прибор, кроме того, дает возможность точно устанавливать количество колебаний цилиндра, что очень важно, чтобы полнее учитывать физические свойства материалов.
Прибор для определения коэффициентов внешнего трения скольжения сыпучих материалов, содержащий емкость для размещения сыпучих материалов, тело с поверхностью трения, например внутренний конус дробилки, которое работает в сыпучей среде и коэффициент трения о поверхность которого необходимо определять, жестко соединяют с нижней частью цилиндрической головки, жестко прикрепленной к нижней части неподвижного упругого стержня, имеющего внизу центрирующий элемент, причем цилиндрическую головку снабжают в одной из диаметральных плоскостей двумя горизонтальными симметрично расположенными воротками с возможностью с их помощью закручивания вручную упругого вала и возбуждения собственных колебаний цилиндрической головки с телом, а в любой другой диаметральной плоскости - оптическим датчиком и приемником перемещений, расположенными на определенном расстоянии от цилиндрической головки, определяемом свойством светоизлучающего элемента и считывающего устройства отраженного от перемещаемой поверхности светового импульса датчика, и жестко закрепленными на станине, отличающийся тем, что сосуд с сыпучим материалом выполнен отцентрированным относительно геометрической оси упругого стержня, а относительно основания сосуда отцентрирован диск с круговыми пазами вдоль периметра, в которых расположены резьбовые крепежные элементы для поворота диска и жесткого закрепления его к станине в нужном положении, диск снабжен угловой шкалой, а основание сосуда - нониусом, на диске жестко установлены симметрично две стойки в диаметрально противоположных направлениях, на которых шарнирно закреплены рычаги-собачки, захватывающие повернутые воротки, задние концы которых оттянуты пружинами, а их нижние поверхности уперты в кулачки, связанные со спусковыми крючками.
