«реотест-2» (стр. 3 из 4)
«Реотест-2» отличается большим диапазоном измерения напряжения сдвига и скорости деформации. Требуемая температура обеспечивается термостатированием образца с использованием ультратермостата (И-5, И-10) или термостата ТС-16. Исследуемая композиция помещается между цилиндрами. Внутренний цилиндр, вращающийся с постоянной угловой скоростью, соединен с измерительным валом и цилиндрической винтовой пружиной, позволяющей замерять действующий момент внутреннего цилиндра. Возникающая нагрузка в пружине снимается с помощью потенциометра сопротивления, изменение тока диагонального моста пропорционально крутящему моменту пружины.
4 ЗАПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО СОСУДА
Прежде чем начать заполнение измерительного сосуда, измерительную трубку тщательно очистить щеточкой, промыть растворителем (бензином или ацетоном) и просушить под вытяжкой. Равномерно поджать запорную крышку 19 и вставку 18 (см. рисунок 3.1). Уплот-нение необходимо перед каждым заполнением вынимать и очищать.
После чего измерительный сосуд заполнить исследуемым веществом в количестве, выбранном из таблицы 4.1.
Таблица 4.1 – Объем испытываемого материала
| Измерительная система | N | S1 | S2 | S3 | Н |
| Объем, см3 | 10 | 25 | 30 | 50 | 17 |
Измерительный сосуд 14 подсоединить к гильзе 9 с помощью затяжного рычага 10. Если вязкость определяется при повышенной температуре, то на измерительный цилиндр 14 надеть баню 20 и закрепить ее с помощью затяжного рычага 12.
5 ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Измерительная система представляет собой два соосных цилиндра: внешний 14 и внутренний 13 (см. рисунок 3.1). Перед началом измерений необходимо произвести контроль нуля отсчета, для чего:
а) установить прибор на ровную поверхность и включить в сеть;
б) измерительный цилиндр с испытуемым материалом подсоединить с помощью муфты 11 к приводному валу 7;
в) проверить при включенном приборе нуль – пункт 22 показывающего измерительного прибора 24; при необходимости использовать электрический нуль компенсации 25;
г) установить с помощью рукоятки 17 необходимую передачу и включить механизм измерительного прибора.
6 РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОЙ ВЯЗКОСТИ
И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Для определения вязкости необходимо знать сдвиговое напряжение и градиент скорости сдвига. Сдвиговое напряжение и градиент скорости сдвига можно точно рассчитать для соосной цилиндрической системы
; 
, (6.1)где М – вращающий момент;
L – высота сосуда, м;
d – диаметр внутреннего цилиндра, м;
– угловая скорость;D – внутренний диаметр внешнего цилиндра, м.
Можно воспользоваться таблицей 6.1, в которой представлены значения градиента скорости деформирования (γ).
Таблица 6.1 – Рассчитанные значения скорости сдвига
| Передача | Измерительная система | Градиент скорости сдвига, с-1 | |||
| S1, N | S2 | S3 | Н | ||
| 1b | 1,5 | 0,5 | 0,1667 | 0,1667 | |
| 2b | 2,7 | 0,9 | 0,3000 | 0,3000 | |
| 1а | 3,0 | 1,0 | 0,3333 | 0,3333 | |
| Зb | 4,5 | 1,5 | 0,5 | 0,5 | |
| 2а | 5,4 | 1,8 | 0,6 | 0,6 | |
| 4b | 8,1 | 2,7 | 0,9 | 0,9 | |
| 3а | 9,0 | 3,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 5b | 13,5 | 4,5 | 1,5 | 1,5 | |
| 4а | 16,2 | 5,4 | 1,8 | 1,8 | |
| 6b | 24,3 | 8,1 | 2,7 | 2,7 | |
| 5а | 27,0 | 9,0 | 3,0 | 3,0 | |
| 7b | 40,5 | 13,5 | 4,5 | 4,5 | |
| 6а | 48,6 | 16,2 | 5,4 | 5,4 | |
| 8b | 72,9 | 24,3 | 8,1 | 8,1 | |
| 7а | 81,0 | 27,0 | 9,0 | 9,0 | |
| 9b | 121,5 | 40,5 | 13,5 | 13,5 | |
| 8а | 145,8 | 48,6 | 16,2 | 16,2 | |
| 10b | 218,7 | 72,9 | 24,3 | 24,3 | |
| 9а | 243,0 | 81,0 | 27,0 | 27,0 | |
| 11b | 364,5 | 121,5 | 40,5 | 40,5 | |
| 10а | 437,4 | 145,8 | 48,6 | 48,6 | |
| 12b | 656,0 | 218,7 | 72,9 | 72,9 | |
| 11а | 729,0 | 243,0 | 81,0 | 81,0 | |
| 12а | 1312,0 | 437,4 | 145,8 | 145,8 | |
Напряжение сдвига рассчитывают по формуле
, (6.2)где α – значение, прочтенное со шкалы регистрирующего прибора 24;
Z – константа измерительной пары (берется из таблицы 6.2).
Таблица 6.2 – Значения константы Z
| Передача | Значения Z, Па/дел, для пар | ||||
| S1/N | S/S1 | S/S2 | S/S3 | Н/Н | |
| 1 2 | 0,310 3,116 | 0,558 5,600 | 0,599 5,970 | 0,805 8,040 | 2,89 29,70 |
Вязкость рассчитывают по формуле
. (6.3)Зависимость вязкости от скорости или напряжения сдвига может быть выражена графически (рисунок 6.1).
Рисунок 6.1 – Зависимость η= f(γ) или η = f(τ)
Если построить кривую течения испытуемого материала η = f(γ), то она будет иметь вид, изображенный на рисунке 6.2
Рисунок 6.2 – Кривая течения псевдопластика
Уравнение течения псевдопластика
τ = k · γn. (6.4)
Для того чтобы найти численные значения показателя консистен-ции (k) и индекса течения (n) логарифмируют уравнение lgt = lgk + nlgγ и строят графическую зависимость lgτ – lgγ (рисунок 6.3). Для этого удобно результаты испытаний представлять в виде таблицы 6.3.
Таблица 6.3 – Результаты испытаний на реотесте материала ... при ... °С
| Передача g | lgτ | τ, Па | lgγ | η, Па·с |
С помощью графика (рисунок 6.3) при γ = 1, lgγ = 0, находим значения k и n, lgk = lgn, то есть показатель консистенции численно равен значению напряжения сдвига при скорости сдвига 1.
