Пенетрація

Метод падаючої кульки

Рис.3 Віскозиметр з падаючим тілом

Метод падаючої кульки (метод Стокса) заснований на дослідженні падіння кульки радіусу R в рідині, поміщеній в циліндричну скляну посудину.

Через деякий час після падіння рух кульки стає рівномірним. Це свідчить про те, що сили, які на неї діяли, врівноважились, а саме:

де - сила тяжіння; - сила виштовхування (Архімедова сила); - сила опору внаслідок в’язкості (сила Стокса).

Сила опору твердому тілу,що падає в рідині, сила Стокса є:

де – в’язкість рідини; R - радіус кульки; V - швидкість кульки.

Підкладаючи у форму рівності сил їх значення, маємо:

Звідси одержуємо робочу формулу Стокса:

Рис.5 Прилад по ГОСТ 1440-78 для визначення пенетрації

Пенетрація - показник, який виражається глибиною проникнення тіла стандартної форми (каліброваної голки) в в’язке середовище.

За одиницю пенетрації прийнята глибина занурення голки на 0,1 мм.

Індекс пенетрації – показник, який характеризує ступінь колоїдності тіла або відхилення його стану від чисто в’язкісного, визначається за формулою:

де IP - індекс пенетрації; P - пенетрація за Річардсоном при 25 °С, 0,1 мм; t – температура розм’якшення за методом “кільце і куля”, °С.

Звичайно застосовується пенетрометр у вигляді вільно ковзаючого плунжера із закріпленим на ньому робочим тілом у вигляді голки або конуса. Перед початком вимірювання вістря робочого тіла підводиться впритул до поверхні досліджуваного середовища, а потім плунжер звільняється і починає занурюватися в середовище під власною вагою. Фіксується глибина проникнення за певний час (Число пенетрації), при певній температурі і заздалегідь обраній масі зборки плунжер / робоче тіло.

Дата добавления: 2015-05-23