Пристрій для вимірювання реологічних характеристик неньютонівських рідин

Реферат: Пристрій для вимірювання реологічних характеристик неньютонівських рідин складається з електричного двигуна, редуктора, живильного циліндра, тензометричного датчика, живильного циліндра, всередині якого розміщено поршень зі штоком. Шток виконує зворотно-поступальний рух, який здійснюється шляхом передачі обертання через черв'ячний редуктор на колінчатий вал. До нижнього торця живильного циліндра приварена гладка трубка у вигляді капіляра, через який досліджувана рідина надходить в приймальну ємність. У крайньому верхньому положенні нова порція рідини надходить через завантажувальну лійку. UA 80031 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ РЕОЛОГІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕНЬЮТОНІВСЬКИХ РІДИН UA 80031 U UA 80031 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчової і хімічної промисловості, а саме до способів експериментальних досліджень реологічних характеристик неньютонівських рідин і може знайти застосування у науковій сфері як гідравлічний стенд. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є пристрій для дослідження втрат тиску під час руху пастоподібних концентратів напоїв і сухих конфітюрів у місцевих опорах, що включає електричний двигун, редуктор, живильний циліндр, шнековий нагнітач, тензометричні датчики, місцевий опір [1]. Недоліком цього пристрою є те, що автори зупинилися лише на вимірюванні втрат тиску харчових неньютонівських рідин і не удалися до вимірювання таких важливих реологічних характеристик неньютонівських рідин як витрата, в'язкість і граничне напруження зрушення, які є основними для подібних систем. В основу корисної моделі поставлено задачу створити пристрій для вимірювання реологічних характеристик неньютонівських рідин шляхом використання експериментального стенда, який дозволяє вимірювати такі реологічні характеристики течії неньютонівських рідин як витрата, в'язкість і граничне напруження зрушення, що є найголовнішими з точки зору ефективності протікання технологічних процесів харчової і хімічної промисловості. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для вимірювання реологічних характеристик неньютонівських рідин, який складається з електричного двигуна 1, редуктора 2, живильного циліндра 6, тензометричного датчика 12, згідно з корисною моделлю, використовують живильний циліндр 6 з охолоджуючою сорочкою 8, покритий теплоізоляцією, всередині живильного циліндра 6 розміщується поршень 7 зі штоком 5, шток 5 виконує зворотно-поступальний рух, який здійснюється шляхом передачі обертання через черв'ячний редуктор 3 на колінчатий вал 4, до нижнього торця живильного циліндра 6 приварена гладка трубка у вигляді капіляра 9, через який досліджувана рідина надходить в приймальну ємність 13, під час знаходження поршня 7 у крайньому верхньому положенні нова порція рідини надходить через завантажувальну лійку 10 у живильний циліндр 6, у нижній частині живильного циліндра 6 розташована термопара 11 з наступним виведенням сигналу за допомогою дроту термопари 14 на вхід цифрового вольтметра 17, і тензодатчик 12 з наступним виведенням сигналу за допомогою дроту тензодатчика 15 через тензопосилювач 16 на самописний прилад 18. Відміна даного пристрою полягає в тому, що для вимірювання реологічних характеристик неньютонівських рідин використовують живильний циліндр 6 з охолоджуючою сорочкою 8, покритий теплоізоляцією, всередині живильного циліндра 6 розміщується поршень 7 зі штоком 5, шток 5 робить зворотнопоступальний рух, який здійснюється шляхом передачі обертання через черв'ячний редуктор 3 на колінчатий вал 4, до нижнього торця живильного циліндра 6 приварена гладка трубка у вигляді капіляра 9, через який досліджувана рідина надходить в приймальну ємність 13, під час знаходження поршня 7 у крайньому верхньому положенні нова порція рідини надходить через завантажувальну лійку 10 у живильний циліндр 6, у нижній частині живильного циліндра 6 розташована термопара 11 з наступним виведенням сигналу за допомогою дроту термопари 14 на вхід цифрового вольтметра 17, і тензодатчик 12 з наступним виведенням сигналу за допомогою дроту тензодатчика 15 через тензопосилювач 16 на самописний прилад 18. За допомогою запропонованого пристрою можливе проведення вимірювання величин тиску, витрати, в'язкості та граничного напруження зрушення досліджуваних матеріалів. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. Вимірювання реологічних характеристик течії неньютонівських рідин здійснюється наступним чином. Порція досліджуваного матеріалу після підготовки зважується і поміщається в живильний циліндр 6 через завантажувальну лійку 10, коли поршень 7 знаходиться у крайньому верхньому положенні. Після заповнення живильного циліндра 6 досліджуваним матеріалом поршень 7 повертається назад. Шток 5 поршня 7 здійснює зворотно-поступальний рух від приводу таким 3 3 чином, щоб витрати матеріалу через капіляр 9 складали 1 см /с або 2 см /с. При цьому за допомогою термопари 11 контролювалась температура, а за допомогою тензометричного датчика 12 - тиск. Тензометричний датчик 12 розміщується у нижній частині живильного циліндра 6 в місці його з'єднання з капіляром 9. Час проходження досліджуваної рідини через капіляр 9 контролюється секундоміром. За величинами витрати і тиску визначаються величини в'язкості та граничного напруження зрушення розрахунковим шляхом. Джерела інформації: 1. Маяк В.И. Гидромеханика высоковязких пищевых продуктов в процессах их производства: Монография / В.И. Маяк, В.М. Михайлов, М.М. Смилык: X.: ХГУПТ, 2007. - 213 с. 1 UA 80031 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Пристрій для вимірювання реологічних характеристик неньютонівських рідин, що складається з електричного двигуна (1), редуктора (2), живильного циліндра (6), тензометричного датчика (12), який відрізняється тим, що використовують живильний циліндр (6) з охолоджуючою сорочкою (8), покритий теплоізоляцією, всередині живильного циліндра (6) розміщується поршень (7) зі штоком (5), шток (5) виконує зворотно-поступальний рух, який здійснюється шляхом передачі обертання через черв'ячний редуктор (3) на колінчатий вал (4), до нижнього торця живильного циліндра (6) приварена гладка трубка у вигляді капіляра (9), через який досліджувана рідина надходить в приймальну ємність (13), під час знаходження поршня (7) у крайньому верхньому положенні нова порція рідини надходить через завантажувальну лійку (10) у живильний циліндр (6), у нижній частині живильного циліндра (6) розташована термопара (11) з наступним виведенням сигналу за допомогою дроту термопари (14) на вхід цифрового вольтметра (17), і тензодатчик (12) з наступним виведенням сигналу за допомогою дроту тензодатчика (15) через тензопосилювач (16) на самописний прилад (18). Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2