устройство для исследования реологических свойств материала в модели фильеры

Формула изобретения

Устройство для исследования реологических свойств материала в модели фильеры, содержащее цилиндрическое основание с установленным в нем большим тензометрическим кольцом, размещенную на цилиндрическом основании опору с установленным на ней малым тензометрическим кольцом, на котором установлена фильера с тензометрическими датчиками, камеру сжатия, образованную цилиндром, имеющим плотный контакт с фильерой, опорой и плунжером, отличающееся тем, что плунжер снабжен штоком со сменным поршнем разной длины и диаметра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области техники для прессования биополимеров и предназначено для измерения реологических параметров прессуемого материала.

Известно устройство для исследования процесса прессования пластического материала в модели фильеры (1), содержащее цилиндрическое основание с установленным в нем большим тензометрическим кольцом, размещенную на цилиндрическом основании опору с установленным на ней малым тензометрическим кольцом, на котором установлена фильера с тензометрическими датчиками, камеру сжатия, образованную цилиндром, имеющим плотный контакт с фильерой, опорой и плунжером.

Цилиндрическая оболочка фильеры является упругим элементом для измерения нормальных осевого и радиального напряжений в исследуемом материале при прессовании пластического материала в модели фильеры.

Недостатком известной конструкции является невозможность моделирования процесса течения прессуемого материала в пристенных слоях фильеры при больших скоростях сдвига.

Целью изобретения является получение возможности исследования процесса течения прессуемого материала в пристенных слоях фильеры при больших скоростях сдвига, и, следовательно, расширение возможностей и области применения известного устройства.

Предлагаемая конструкция позволяет определить реологические параметры экструдируемого материала в условиях, адекватных реальным.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для исследования реологических свойств материала в модели фильеры содержащем цилиндрическое основание с установленным в нем большим тензометрическим кольцом, размещенную на цилиндрическом основании опору с установленным на ней малым тензометрическим кольцом, на котором установлена фильера с тензометрическими датчиками, камеру сжатия, образованную цилиндром, имеющим плотный контакт с фильерой, опорой и плунжером, плунжер оснащен штоком, на который посажен сменный поршень разной длины и диаметра.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено продольное сечение устройства для исследования реологических свойств материала в модели фильеры.

Устройство содержит цилиндрическое основание 1, большое тензометрическое кольцо 2, опору 3, малое тензометрическое кольцо 4, фильеру 5, камеру сжатия 6, плунжер 7, шток 8, поршень 9.

Цилиндрическое основание 1 устанавливают на горизонтальную поверхность, в проточку основания устанавливают большое тензометрическое кольцо 2, на которое в свою очередь устанавливают опору 3.

Исследуемый материал помещают в камеру сжатия 6, уплотняют плунжером 7 без штока и экструдируют в канале фильеры 5.

Цилиндрическая оболочка фильеры 5 является тензочувствительным элементом, деформации которого регистрируются с помощью проволочных тензодатчиков, установленных на внешней цилиндрической поверхности. В каждом из поперечных сечений фильеры установлены два тензодатчика, один из них воспринимает деформации вдоль образующей внешней цилиндрической поверхности модели фильеры 5, где они установлены, а другой - окружные деформации этой же поверхности.

После заполнения канала фильеры плунжер 7 извлекают, оснащают штоком 8 с поршнем 9 и снова помещают в камеру сжатия, при этом поршень 9 сжимает материал непосредственно в канале фильеры.

По разности осевых усилий в стенках фильеры перед поршнем и после него, определяют сопротивление движению слоя, который течет вокруг поршня.

Заменой поршня на больший или меньший диаметр и другую длину получают возможность изменения толщины слоя исследуемого материала.

Плунжер 7 имеет в верхней части опорную головку с резьбовыми отверстиями для болтов, предназначенных для создания усилия обратного хода плунжера.

Прямой ход плунжера 7 происходит в результате нагружения прибора на прессе, предназначенном для испытания механических свойств материалов.

Использование заявляемого устройства позволяет исследовать процесс течения прессуемого материала в пристенных слоях фильеры при больших скоростях сдвига. Под большими скоростями сдвига понимают скорости сдвига в зазоре утечек, где толщина слоя на порядок может превосходить толщину слоя в канале.

Источники информации

1. Полищук В. Ю. "Экспериментальное исследование напряжений в пластическом материале при его прессовании в цилиндрическом канале фильеры" - "Порошковая металлургия материалов с особыми свойствами". Межвузовский сборник. - Куйбышев, 1981 г., с.29.