Лако-красочные материалы — производство

Механические методы заключаются в измерении крутящих мо­ментов. Устройства для измерения этих моментов называются ди­намометрами.

Уайт и сотрудники [122, 123], Миллер и Манн [69], Хирсекорн и Миллер [40], Богенштеттер [И], Ли, Финч и Вуледж [58], а также Жалоудик [125] измеряли так называемый вторичный кру­тящий момент. С этой целью они помещали сосуд на вращающуюся панель и замеряли величину уравновешивающего момента во время работы мешалки. Этот момент и принимался равным крутящему моменту на валу мешалки. Приведенный метод измерения не обеспе­чивает достаточной точности из-за сопротивлений трения в подшип­никах вращающейся панели, а также из-за трудностей динамиче­ского взвешивания системы [104].

Для некоторых аппаратов с мешалкой такое взвешивание прак­тически невозможно ввиду сильного волнообразования в сосуде. Достаточно хороших результатов достиг Жалоудик [125], который использовал динамометр с так называемым магнитоэлектрическим оптиметром.

Хиксон и Вилкенс [43], Хиксон и Людеке [42], Хиксон и Баум [41], Нагата и Иокояма [76] замеряли вторичный крутящий момент на статоре электродвигателя. С этой целью статор двигателя устанавливался в подшипниках так, чтобы он имел возможность вращаться. Измерялся момент, который уравновешивал статор, не допуская его вращения во время работы двигателя. Этот момент
приравнивался крутящему моменту на валу двигателя. Принцип действия устройства такого типа понятен из рис. IV-30 (система электродвигатель—весы). Этот метод измерения также недостаточно точен, хотя и дает лучшие результаты, чем предыдущий.

Уайт и сотрудники [122], Ступе и Ловелл [105], Мельников [64], Бухгэй [18], Покок [90], Ухл [112], Нагата и Иокояма [76], а также Бла — синский [5 ] измеряли крутящий момент непосредственно на валу мешалки. Одна из возможных конструкций дина­мометра представлена на рис. IV-31. Вал мешалки закреплен в специальной муфте с помощью вспомогательных подшипников, а сама муфта в подшип­никах устанавливается на несущей

Рис. IV-30. Схема динамометра для измерения Рис. IV-31. Схема пружинного вторичного крутящего момента двигателя. динамометра для измерения

Вторичного крутящего момента:

Конструкции привода. Муфта имеет приводное колесо, а передача вращения валу осуществляется через два диска (половины динамометра), соединенных между собой пружиной.

Измерение вторичного крутящего момента на окружности сосуда аппарата с мешалкой или на статоре электродвигателя не представ­ляет больших трудностей, так как эти аппаратурные элементы не вращаются. Необходимо замерить на некотором плече величину силы, которая не допускает вращения сосуда или статора двига­теля. Крутящий момент рассчитывается по формуле:

M = Sr

Где М — крутящий момент, Н-м; S Щения, Н; г — плечо, м.

(IV-99)

Сила на плече г от оси вра-

Наиболее просто сила S измеряется с помощью весов (см. рис. IV-30) или градуированной пружины.

Вопрос значительно усложняется в случае измерения крутя­щего момента непосредственно на валу мешалки, так как динамо­метр вращается вместе с валом и возникает необходимость измере­ния угла кручения дисков динамометра в движении. Измерение этого угла можно выполнить оптическим или электрическим спо­собами.

Оптический способ заключается в отсчете угла кручения дисков динамометра на соответствующей шкале с помощью стробоскопа.

Электрические способы состоят в измерении угла кручения дис­ков динамометра электрическими методами. С этой целью можно проводить измерения сопротивления, индуктивности электрической катушки или емкости электрического конденсатора. Недостаток этих способов заключается в том, что применяются скользящие электрические контакты (щетки). Это является источником неизбеж­ных погрешностей измерения, которые можно устранить, используя бесконтактный способ передачи электрической величины. Такой способ применял Бласинский [6].

Измерительная система Бласинского состояла из двух частей: подвижной, связанной с приводом мешалки, и неподвижной.

Генератор электрических колебаний с модуляцией частоты пред­ставлял собой подвижную часть. Несущая частота генератора изме­рялась с помощью переменного конденсатора, состоящего из двух пластин. Одна пластина была прикреплена к верхнему, другая — к нижнему диску пружинного динамометра.

Пластины конденсатора смещались относительно друг друга вследствие изменения положения дисков динамометра, происхо­дящего под действием крутящего момента. При этом менялась элек­трическая емкость конденсатора, что вызывало изменение несущей частоты генератора, которое и регистрировалось прибором.

После соответствующей тарировки прибора считывался непо­средственно крутящий момент мешалки.