Global Informatics
Ротационный метод вискозиметрии заключается в том, что исследуемая жидкость помещается в малый зазор между двумя телами, необходимый для сдвига исследуемой среды. Одно из тел на протяжении всего опыта остаётся неподвижным, другое, называемое ротором ротационного вискозиметра, совершает вращение с постоянной скоростью.
Очевидно, что вращательное движение ротора визкозиметра передается к другой поверхности (посредством движения вязкой среды; отсутствие проскальзывания среды у поверхностей тела предполагается, таким образом рассматриваются). Отсюда следует тезис: момент вращения ротора ротационного вискозиметра является мерой вязкости. Для простоты мы рассмотрим инверсную модель ротационного вискозиметра: вращаться будет внешнее тело, внутренее тело останется неподвижным, ему и будет сообщаться момент вращения. Однако для краткости изложения будем называть внутреннее тело ротором ротационного вискозиметра. На рисунке 6 расположено схематическое изображение ротационного вискозиметра.
Рисунок 6 - Схематическое изображение ротационного вискозиметра
Введём необходимые обозначения:,L - радиус и длина ротора ротационного вискозиметра;
ω - постоянная угловая скорость вращения внешнего тела;- радиус вращающегося резервуара ротационного вискозиметра;
η - вязкость исследуемой cреды;- момент вращения, передаваемый через вязкую жидкость, равный
,l - диаметр и длина упругой нити,
φ - угол, на который закручивается неподвижно закреплённая нить,- момент упругости материала нити
При этом крутящий момент M1 ротора ротационного вискозиметра уравновешивается моментом сил упругости нити М2:
.
Заметим вновь, что М1=М2, откуда после нескольких преобразований относительно η имеем:
, или
,
где k - постоянная ротационного вискозиметра.
Если рассматривать ту же задачу для ротационного вискозиметра с вращающимся внутренним (ротором висозиметра) и неподвижным внешним телами, имеем:
, или
В этом случае G - момент, необходимый для поддержания постоянной частоты вращения, (один оборот ротора вискозиметра за τ с).
Заметим, что полученные отношения справедливы для цилиндра бесконечной длины, в реальных условиях учитывается поправка на размеры тел ротационного вискозиметра.
Для этого производится вычисление так называемой эффективной высоты H ротационного вискозиметра:
. проводится измерение момента для жидкостей с различным значением вязкости (η1 и η2) при двух различных высотах внутреннего цилиндра (L1 и L2);
. экстраполяцией прямых М1 = f(L) и М2 = f(L) к нулевому значению М1 и М2 получают величину ∆L;
Статья в тему
Электромеханический следящий привод робота
Разработать
электромеханический следящий привод «плечевой» степени подвижности двухзвенного
плоского манипулятора робота, кинематическая схема которого изображена на рис.
1.
Рис
1. Расчётная кинематическая схема манипуляционного механизма.
Основные
технические требова ...