Устройство для дисперсионного анализа

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

" 5I0666 (61) Дополнительное к авт. cB!1д-ву (22) Заявлено 24.10.73 (21) 1964909 26-25 с присоединением заявки Л 1969110 26-25 (23) Приорнтет—

Опl б IiliioB3110 15.04.76. Б!Оллстсн! Л 14 (51) . 1.1,1.- 6 0!Х 15, 02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии (») ДК 539.215.4 (088.8) Де!Та ОПу0.111ков!1! I!1я 01111СЯ I!! I я (72) Лвтор1,!

I I 3 о 0 I) c ò с B I I 5 I

Г. С. Ходе!ков и 1О. Н. Кузнецов (7! ) 3! HBlIT«. !ь (54) УСТРОЙСТВО ДЛ>! ДИСПЕРСИОННОГО АНАЛИЗА

Изобретепис может быть применено в разли IIII>lx отрасляк промышленности, например, строите Ihllo!t, кими !секо!1, металлургической, пшцевой и др.

Известно jcTpoiicTBQ анализа.

Такое устройство позволяет измерять величину только самь1к крупнык частиц.

Целью настоящего изобретения являс I cH опрсделснис грануломстрического состава материала.

Поставленная цель достигается cllао>кепи!ем одной из измерительных пластин пред.13rac»oro устройства эласти)ной подло>ккой с модулем Юнга 1000 кг, мм .

II3 фпг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид,; на фиг. 2 — зависимость давления на измерительные поверкпос!и от расстояния между ними для фракции нсмо10того кварцевого песка 63... !00 мкм; на фпг. 3 — иптегра,1ьные кривыс распрсдс, lc!!»» частиц фракции кварцевого песка Iio размерам (кривая 1 — фракция 63... 100 мкм по ситовому анализу, кривая 2 — то же по данным микрометрпческого анализа); на фиг. 4-— зависимость Р (а) ь1я немолотого кварцсвоr0 песка Люберецкого месторождения Х

=- 40 мкм, Х = 200 мкм, Х„,„,, = 405 мкм); на фиг. 5 — интегральные кривые распределения частиц "IIOI)oрсцкого песка по размерам (кривая 1 — ситовой анализ, кривая 2 — микрометрический анализ); на фиг. 6 — зави;".мость Р (a) дг!я Л!Оберецкого кварцевого п.скя струйного 110310,13 (Х„и„=- 4 мкм, Х ==

= 6,5 мкм, Х„.„=- 22 мкм); ня фиг.. ПокязяI! I>I и:1те! рлгп,ны кривыс распределения части:1, 1!Огцрсцкогo квар!нового песка стра и lol 0 помола по размерам (кривая 1 — седпментационный анализ, 2 — микромстричсский 31!3лиз).

Устройство (фиг. 1) состоит из ocl!QB!101 блока 1 с измерите.)ем мяль1к расстояний 2, !

1змсритсг!ьными пластинами 3 и 4 и эластпчнои подложкой 5. Прижим)!Ой элс !ент 6 кргII HTCH 1! l подвижной III T3!ITC IIB)!C!) IITBB, I H 2 соз !Яния ll пзм«р Illlil усиг1ий сжатия и l3cтин.

Устройство р1)б)от!1 г следующим ооразом.

Исп))тывяем! !й дисперсный материал монос-Ioiiilo располагается !13 подложке 5 и 1;1стнпн1 4 ОДНИМ ИЗ ИЗВССТНЫК СПОСОбОВ. ДаЛ те измспя101 мси,1иc сжяти51 плястин 0Т нмг1я до . 1 я ксп.,13;1 ьного (п р и этом 1 ястицы <<пог))v>lx 3101CH» B э,13СТП III i 10 1.0 1,, Ож)",. О) . 1 13ме I H!O I

ii >1 >li 1O3t 3 I I 3 i!t .11Il1l 1, CO3;13 B 3 EО101 0 11 м ряемого элементом 6, расстояние м! жду пластинами 3 и 4. и получают зависимость 7)—

=,! (и) . )лемеllT 6 для изменения усилия сж ITIIII пласти51 может быть выпол11сн различно, li;1пример 11 виде грузя на плгпцадке,;1 также в

510666

Х„,(„= а при

Hl 3 X

rc ((I

>) )ll> 7 г ) )(>()1!

i cl!> 7, i )l ь ))()>)(7 ь г fa, (,((). >) )

>)C>

I о

24 1 400, 44

)) f 0

")3((; (0,60 (1 78

0,15

0,08 1,05

0,02

0 — -1 0()

--660

583 — -190 — -230 — 125 — -67

-43

).)ОО .l(i0

86 С.

683

5 4 i 1

72

1О

О

24 70 — -9 ! — 6 — -6 — 6 — 9 — 167 — 15,0 — 1 1,0 — 8,3 — 3,4 — 1,7 — 0,84 — 0,5 — 0,22

700, 100;

50, 30

53

59

68

74

86

95 виде определенного груза, передвигаемого пя планке (по типу рычажных в(сов), или в виде

П Р У ) К И и Ы С и 0 Д В I f 7Ê I I!>I М Ii 1111 Т О М, И М С 10 Щ;1 М стрелку и шкалу для указания усилий.

Предло7кенпос устройство было апробироn3IIo в лабораторных условиях.

Испытания проведены В следую(цсй последовательности.

Испытуемый материал монослойно распределяют па резиновой подлои<кс (олщиной в 5 — 10 раз большей максимально(о р((з сря частиц материала. Мопослойность ко(ггролируют визуально на портатив (ом микроскопе

МИР-2. Подложку помещают 03 1(èæïcé измерительной поверхности, а сверю 1!я монослой частиц накладывают плоскую 1(олированную пластинку из коруида площадью

30 — 300 мм2 с целью одновременного измерения не менее 300 — 600 частиц. Для !f3 ср. :(ия расстояния между корупдовой плясги!)кой и

)резиновой подложкои при»ciiÿ!oò (пi,-.i(1>,) гор часОВОГО типа со шкг1!ог(0... 1 м)я 11 .1). (ои деления 1 мкм. Усилие сж;1 ãи)1 ..137!(рит(л(пых поверхностей изменяют гирями, расi:о.(о7кенными па 11лощядкс, прикрсii, iñI!щ)п:; (Iol(впжной штанге индикатора.

Результаты испытаний слс,!у(оиц!с.

В процессе измерений clilixi310T )гц)ис(1)»)с— ти Р=f (а), где Р— усилие сжатия поверхностей) i, и-расстояние между повсрхиост!(ми, мкм.

Для каждого матер((яла и о;ц(ой !I,ioc!foc :, расположения частиц на подложке ii«)о,(яг i(c менее 10 — 15 точек искомой кривой, i усрс,lпение замеров проводят ИО грсм oil!)11,(ì.

Полученную зависимость Р(а) оформляя):

Графически, а дяльие)!Шу!О м ятем г(тичссеук) обработку проводят Iio формуле д.(я ия.;ож;)„иия интегральной кривой распределен(ия

1 fJ

jf(Х) dA = — (Р— -а

P> dA где Х вЂ” размер частицы; . ) (Х) — дифферепцияльияя кривая распределения частиц )ю размерам; Рг -- . c!I,!И) сжатия поверхностей при а = О.

Найденную расчетом шпегряльну(о кривую сравнивают с интегральной кривой для дапп()го материала, полученной известными снос( бами дисперсиопиого 3.(ализа: ситовым и дпментапионпым.

Достовер ос 11> методики расчета провср !— ют также на частицах одного материала с различной г(логпость(о моиослойиого расположения их ня подложке.

Ня графиках Р = f (а) определяют макси10 мальill>I!i Х,„... кяк всроятнсйший Y и мииимя (ш(ый Х„,;„13 условий:

Х....„. =- а при Р ==- О; Х = j Р. clA

) 0

1 ряфпчески Х iiяходили 1(роведеписм точки 17() прямой до пересечения оси «а:7 т и чтобы площадь, отсекаемая прямой, равнялясь площади, отсекаемой кривой Р (а).

Анализ интегральных кривых распределения частиц по размерам, получспнь)х микрометрическим ситовым, и седимспта)ц!онным методами, показывает, что микромстрическии метод в среднем определяет размеры чяс пщ

II0 сравненшо с ситовым методом с коэв)фициептом соответствия 0,7 — 0,9, à 110 срависпгпо с седиментационпым — 0,9 — 1,1. 1-1екоторое

30 уменьшение размеров обусловлсi!o как расположением частиц па подложке Iio IIHIDIE п,шим размерам при их xioiiocлойио» распределении, тяк и допущением о их кубической форм, хотя в действительности форма частиц немо,i0!oI0 песка бли7ке к округлой.

Анализируемые материалы: песок Ту I:кч)ВС КОГО МССТООО>КДСИИЯ.

Берут фракцию между ситами 63 и

100 мкм. Распределение частиц в моиослой iia резиновой подложке толщиной 0,8 мм про:iзводят встряской насыпанного песка. Yopy;Iдовая пластинка имеет площадь 200 мм - . Число частиц в зоис измерс.(и!1 пяходигс)! в пред(.лах 400 штук.

Рсзульгяты IIH IC1)ci(III(и расчетов 1(ок;(з;(и ы IIH фиг. 2 и 3 lf CB(. QCIII>I B таб (и((у.

510666

Немолотый кварцевый песок Люберецкого месторождения (фиг. 4 и 5). Измеряют полI I û É iI) 3 2 ê 1! è o I н ы Й с о с т а В Г! е с к а с и т о В ы м и мнкрометрическим методами. Толщина резиновой подложки составляет 2 мм, площадь глястинки 500 мм, число частиц в зоне измерения 300 штук.

Кварцевый песок Люберецкого месторождения струйного помола (фиг. 6 и 7).

Измерение гранулометрического состава проводится микрометрическим и седимсптацнонным методами. Толщина резиновой под.и)>кки составляет 0,5 мм, площадь корундовой пластинки — 30 мм, число;астиц в зоне измерения 600 штук. Распределение суспендир!)ванны); в воде частиц порошка в монослзй на подложке проводится наклоненной под углом 15 пластинкой с пост!еду!ощип высы);г1ннсм получаемого монослоя.

Результаты измерений представлены ня фиг. 6) и 7.

Ф о !) )! т г! 11 и з о б р с т с и и я

Устройство для днсперснонного анализ;!. !

1) состоящее нз нзмсрительны); пластин, прижимного элемента, соединенного с измерителем малы; расстояний, от.гггчагогггеег)г тем, что, целью расширения диапазона измср.ннй, одна II3 пзмс))нтельны. пластин снгlбж ll;. эл 1 ! i I I I. 0 1 zI 0 J, Io)K Idol! c м одм.з с) I l0 I I I:I

1 — -)000 кг мм .

510666

1000

7000

000

400 — — — — т I т -т

Я 100 1Ы 2Ю 250 3М

<Риг 4

1,0

o,а

Р,В

Р,В Л

0,2

Г

50 Р>r

1200 л

1 ". !

".ЮттР х

100 и т 250 Л0 Л0

Лу

510666

3 F(x) dx

О,В

0,6

7 4 8 8 10 1Р,- 78 18 ЯП л0 Р4

Риг.? ; хл

Составитель Н. Трофимов

Текред A. Камышникова

Редактор И. Шубина

1;оррс .т-о ° Л. Орлова

МОТ, Загорский филиал

Заказ ¹ 5200 Изд. ¹ 1363 Тнралк 020 Подннс <пе

ЦНИИПИ Государственного ком;мета Совета Мнннс1ров СССР но делам изобретений н открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4я