Способ и устройство для измерения силы сопротивления сдвигу слоёв в сыпучем теле

сопротивление сдвигу – f_пр для одних и тех же слоёв зерна.

Предлагаемое устройство на рис 1 для измерения параметров сдвигового течения сыпучей среды содержит:

– тележку, наполненную сыпучей средой и движущуюся по рельсам под действием падающего груза;

– неподвижно установленную в тележке коробку, дно которой выполнено из ткани с наклеенными частицами (зёрнами) сыпучего материала;

– записывающее устройство силы сопротивления сдвигу.

Устройство состоит из тележки 1 (рис 1), перемещающейся на колесах по двум рельсам, на которые крепится неподвижный упор 2 с отверстием и блок 3 с нитью, на которую подвешен груз 4 перемещающий тележку.

Нагрузочная коробка 5 выполнена из прозрачного материала, имеет дно (рис. 1) из ткани, на которую наклеиваются зёрна той культуры, сопротивление сдвигу которой определяется, коробка связана нитью 6 с записывающим устройством термографа 7. К коробке 5 крепиться клин 2 (рис. 2) в виде носка лыжи для исключения сгруживания зерна перед коробкой в момент движения тележки. Боковины тележки выполнены из оргстекла с целью возможности измерения величины сдвига каждого слоя сыпучего материала. В оргстекле сделаны прорези 11, через которые вставляется нож в виде пластины для разделения слоёв зерна без нарушения структуры на верхнюю и нижнюю части.

С торцевой стенки тележки закреплено тормозное устройство 8. состоящее из винта с регулировочной гайкой, шайбы 9, которая сжимает пружину при встрече тележки с упором 2.

Для записи величины силы сопротивления сдвигу слоя зерна используется термограф (рис. 3), который изменён следующим образом: убран часовой механизм и вместо него в барабан установлен электромотор 1, с батарейкой 2. Для вывода провода на кнопку управления 13 поставлены два токосъёмных кольца 4. Пуск тележки и вращение записывающего барабана синхронизированы. Прицеп тележки 5 имеет отверстие, в которое входит стопор 6, связанный с кнопкой управления 13. Шестерни 7 привода барабана, сам барабан и система рычагов записывающего устройства термографа остаются неизменными.

По условию измерений высота слоя зерна в тележке последовательно уменьшается на 1 см, а в нагрузочной коробке увеличивается на такую же величину. Чтобы направление линии тяги коробки оставалось горизонтальным, записывающий прибор регулируется по высоте при помощи винта 9, гайки 10 (рис. 1), направляющих 12, а в торцевой стенке тележки сделана прорезь для прохода нити 6.

Тарировка шкалы силы сопротивления сдвигу производится следующим образом. Нить 6 отсоединяется от коробки (рис. 1), перекидывается через блок 3 и крепиться к чашке 4, в которую кладутся разновесы. Перо термографа 7 отклоняется на определённую величину, соответствующую весу гирь в чаше 4. Величина отклонения пера фиксируется на шкале ординат. Чтобы исключить влияние температуры на точность измерения, тарировка прибора