Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Прогнозирование реологических характеристик модельных топлив. Лабораторный практикум

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 109 10 > Следующая >>>

3. Взять пластометр (рис. 4.1, диаметр указан в табл. 4.2) и запол-

нить материалом на 80 %.

Рис. 4.1. Пластометр:

1 – фильера; 2 – материал; 3 – поршень; 4 – цилиндр

4. Закрыть фильеру поршнем, и слегка уплотнить материал.

5. Поместить сборную плиту для выдавливаемой массы под пла-

стометром.

6. Поместить пластометр в вискозиметр Гепплера. Направляю-

щий стержень установить на поршень.

7. Повесить на плечо вискозиметра груз согласно табл. 4.2. Сто-

порным винтом освободить направляющий стержень, предварительно соединенный магнитом с измерительным механизмом.

8. Засечь время и отпустить плечо, так чтобы материал начал

продавливаться через фильеру.

9. Через 2 мин прекратить давление на материал, и срезать вы-

давленный материал на сборную плиту.

10. Взвесить выдавленный материал.

11. Подсчитать показатель текучести топлива (ПТТ), в виде мас-

сы выдавленного материала в граммах за 10 мин.

12. Число измерений для каждой фильеры должно быть не ме-

нее 3.

Обработка результатов эксперимента

Данные, полученные в ходе эксперимента, занести в табл. 4.1.

Таблица 4.1

мин

ПТТ

⋅

Результаты эксперимента

Внутренний

Вес груза,

Масса выдав-

№п/п

диаметр

фильеры,

оказывающего

давление

Время экспе-

ленного мате-

римента, с

риала, г

мм

на фильеру, кг

Показатель текучести топлива (

) в г/

10 мин

вычислить по

формуле

ПТТ

, (4.1)

где t – стандартное время, с (t = 600 с);

– средняя масса экструзируемых отрезков, г;

ПТТ,

– время эксперимента, с.

Задание

Определить ПТТ согласно заданному варианту и выбрать способ его переработки (табл. 4.2). Построить графики зависимости диаметр фильеры – ПТТ, процентное содержание сыпучего компонента – ПТТ. Сделать вывод.

Содержание отчета по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе должен включать следующие пункты.

1. Цель работы.

2. Приборы и материалы.

3. Описание лабораторной установки.

4. Последовательность выполнения работы.

5. Результаты работы.

6. Вывод.

Лабораторные работы выполняются индивидуально. Отчет оформляется в тетради или на листах формата А4.

№

Исходные данные

Состав модельного топли-

Внутренний

Вес груза, ока-

Таблица 4.2

Время

вар.

ва

диаметр фи-

льеры, мм

зывающего давление на филье-

экспе-

римента,

ру, кг

1 Бутилкаучук – 60 % 2 3,0 4 2 3 3,5 5 2

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 33 %

4 Бутилкаучук – 55 % 5 3,0 4 2 6 3,5 5 2

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 38 %

7 Бутилкаучук – 50 % 8 3,0 4 2 9 3,5 5 2

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 43 %

10 Бутилкаучук – 45 % 11 3,0 4 2 12 3,5 5 2

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 48 %

2,5 3 2

мин

13 Эпоксидная смола – 60 % 14 3,0 4 2 15 3,5 5 2

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 33 %

16 Эпоксидная смола – 55 % 17 3,0 4 2 18 3,5 5 2

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 38 %

19 Эпоксидная смола – 50 % 20 3,0 4 2

Алюминиевая пудра – 7 %

2,5 3 2

Хлорид калия – 43 %

Контрольные вопросы

1. Дайте определение ПТТ. Каков физический смысл ПТТ?

2. Какие процессы возможны в процессе течения топлив?

3. Какие приборы используют для определения ПТТ? От чего зависит вы-

бор прибора для определения ПТТ?

4. Принцип работы вискозиметр Гепплера при определении ПТТ.

5. Изменяется ли ПТТ при использовании фильер разных диаметров? Если

изменяется – объясните почему.

Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕКУЧЕСТИ ТОПЛИВА

НА ПРИБОРЕ TWELVINDEX

Цель работы – определить показатель текучести модельного топлива.

Приборы и материалы: сушильный шкаф, вакуум-шкаф химическая посуда, экструзионный гравиметрический пластометр TWELVindex, электронные весы, грузы, фильеры, поршень, сита. В качестве материала для определения вязкости используются модельные топлива состава: бутилкаучук – хлорид калия – алюминиевая пудра и эпоксидная смола – хлорид калия – алюминиевая пудра.

Последовательность выполнения работ

1. Подготовить рабочее место для проведения эксперимента.

2. Подготовить модельное топливо: вакуумировать в вакуум-

шкафе при температуре 100–120 °С до исчезновения пузырьков.

3. Включите прибор. Выберите температурные условия проведе-

ния эксперимента и нагрузку согласно заданию (табл. 5.2). Установите время, через которое будет произведена обрезка материала, – 30 с.

4. Удалите поршень, положив его на изолированную поверхность. Загрузите материал в камеру, используя для этого специальный инструмент для уплотнения материала. Убедитесь, что материал хорошо уплотнен, т.е. не содержит пузырьков воздуха.

5. Поместите поршень в камеру, присоедините к нему нагрузку.

6. Если необходимо прогрейте материал до нужной температуры в течение 6–8 мин.

7. Нажмите клавишу GO. После того как произошла обрезка ма-

териала, необходимо остановить проведение эксперимента: нажмите клавишу STOP.

8. Извлеките обрезанный материал при помощи пинцета, взвести его на электронных весах. Запишите результат взвешивания.

9. Выключите прибор. Произведите очистку прибора.

Обработка результатов эксперимента

Для получения значения ПТТ (г/10 мин) необходимо умножить полученный вес на следующую величину, в зависимости от времени обрезки (табл. 5.1).

Коэффициенты для пересчета ПТТ

Таблица 5.1

Время, с Множитель

15 40 30 20

60 10 180 3,33 360 1,67

Задание

Определить ПТТ согласно заданному варианту и выбрать способ его переработки (табл. 5.2). Построить график зависимости температура – ПТТ. Сделать вывод.

Исходные данные

Таблица 5.2

№ вар.

Состав модельного топлива Температура,

ºС

Диаметр фи-

льеры, мм

Нагрузка,

кг

1 2 3 4 5 1 Бутилкаучук – 60 % 2 40 2 5,0 3 50 2 7,5

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 33 %

4 Бутилкаучук – 55 % 5 40 2 5,0 6 50 2 7,5

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 38 %

7 Бутилкаучук – 50 % 8 40 2 5,0 9 50 2 7,5

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 43 %

10 Бутилкаучук – 45 % 11 40 2 5,0

Алюминиевая пудра – 7 %

30 2 2,5

12 50 2 7,5 16 Эпоксидная смола – 55 % 17 40 2 5,0 18 50 2 7,5 19 Эпоксидная смола – 50 % 20 40 2 5,0

Хлорид калия – 48 %

30 2 2,5

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 38 %

30 2 2,5

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 43 %

Содержание отчета по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе должен включать следующие пункты.

1. Цель работы.

2. Приборы и материалы.

3. Описание лабораторной установки.

4. Последовательность выполнения работы.

5. Результаты работы.

6. Вывод.

Лабораторные работы выполняются индивидуально. Отчет оформляется в тетради или на листах формата А4.

Контрольные вопросы

1. Что такое текучесть системы и от чего она зависит?

2. Текучесть термопластичных и термореактивных полимеров.

3. Назначение и принцип работы прибора TWELVindex.

4. Как изменяется ПТТ при увеличении и уменьшении температуры смеси?

Объясните происходящие изменения.

5. Как изменяется ПТТ с изменением сыпучего компонента? Объясните

происходящие изменения.

Лабораторная работа № 6

РАСЧЕТ ВЯЗКОСТИ МОДЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ

Цель работы – рассчитать вязкость модельных топлив.

Приборы и материалы: программное обеспечение, калькулятор.

Расчет производится для модельных топлив состава: бутилкаучук – хлорид калия – алюминиевая пудра и эпоксидная смола – хлорид калия – алюминиевая пудра.

Последовательность выполнения работ

1. Рассчитать вязкость модельного топлива по формуле (6.1)





, (6.1)





где

 

ηη



сК



– вязкость полимерного материала (справочное значение);

)(1

( )

−

– объемная доля наполнителя;

≤

)

(

ϕηη

– критическая концентрация наполнителя (

74,052,0

);

– функция, значение которой изменяется от 4 до 255.

2. Рассчитать вязкость модельного топлива по формуле Муни:

, (6.2)

ϕϕ

−=1

где

– вязкость полимерного материала (справочное значение);

– коэффициент (

=1,91);

– объемная доля наполнителя;

– максимальная объемная доля наполнителя (

= 0,74).

Обработка результатов эксперимента

Сравнить полученные по формулам (2.3) и (2.4) результаты. Сделать вывод о возможности прогнозирования вязкости расчетным путем.

Задание

Рассчитать вязкость модельных топлив согласно заданному варианту (табл. 6.1). Построить график зависимости процентного содержания наполнителя – вязкость. Сделать вывод.

Таблица 6.1

Исходные данные

№ вар.

Состав модельного топлива (мас.

содержание)

1 Бутилкаучук – 60 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 33 %

2 Бутилкаучук – 58 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 35 %

5 Бутилкаучук – 50 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 43 %

6 Бутилкаучук – 48 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 45 %

№

вар.

Состав модельного топлива

(мас. содержание)

3 Бутилкаучук – 55 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 38 %

4 Бутилкаучук – 52 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 41 %

13 Эпоксидная смола – 55 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 38 %

14 Эпоксидная смола – 52 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 41 %

№

Состав модельного топлива

Окончание табл. 6.1

№

Состав модельного топлива

вар.

(мас. содержание)

Бутилкаучук – 45 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 48 %

Бутилкаучук – 42 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 51 %

Бутилкаучук – 40 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 53 %

Бутилкаучук – 38 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 55 %

Эпоксидная смола – 60 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 33 %

Эпоксидная смола – 58 %

вар.

(мас. содержание)

Эпоксидная смола – 50 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 43 %

Эпоксидная смола – 48 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 45 %

Эпоксидная смола – 45 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 48 %

Эпоксидная смола – 42 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 51 %

Эпоксидная смола – 40 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 53 %

Эпоксидная смола – 38 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 35 %

Алюминиевая пудра – 7 %

Хлорид калия – 55 %

Содержание отчета по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе должен включать следующие пункты.

1. Цель работы.

2. Приборы и материалы.

3. Описание лабораторной установки.

4. Последовательность выполнения работы.

5. Результаты работы.

6. Вывод.

Лабораторные работы выполняются индивидуально. Отчет оформляется в тетради или на листах формата А4.

Контрольные вопросы

1. По каким зависимостям можно рассчитать вязкость композиционных

материалов, в т.ч. модельных топлив?

2. Что такое критическая концентрация наполнителя? Какие параметры

влияют на этот показатель и почему?

3. На выбор каких технологических параметров влияет значение вязкости

модельных топлив?

4. Почему необходимо прогнозировать вязкость модельных топлив?

5. Как изменяется расчетная вязкость при изменении сыпучего компонен-

та? Объясните происходящие изменения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бортников, B.Г. Производство изделий из пластических мacc: учеб. пособие для вузов в трех томах / В.Г. Бортников. – Т. 2. Технология переработки пластических масс. – Казань: Дом печати, 2002. – 399 с.

2. Бартенев, Г.М. Физика и механика полимеров: учеб. пособие для вузов / Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев. – М.: Высш. школа, 1983. – 391 с.

3. Крыжановский, В.К. Технические свойства полимерных материалов: учеб.-справ. пособие / В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко, Ю.В. Крыжановская. – СПб.: Профессия, 2003. – 240 с.

4. Фредериск, Р. Реология: теория и приложения / Фредериск, Р. Эйрих. – М.: Изд-во иностранной литературы, 1962. – 824 с.

5. Северс, Э.Т. Реология полимеров / Э.Т. Северс. Пер. с англ. М.Г. Блюменталя. Под ред. А.Я. Малкина. – М.: Химия, 1966. – 200 с.

6. Власов, С.В. Основы технологии переработки пластмасс: учебник для вузов / С.В. Власов, Л.Б. Кандырин, В.Н. Кулезнев и др. – М.: Химия, 2004. –

600 с.

7. Русин, Д.Л. Введение в реологию полимерных материалов: учеб. пособие/ Д.Л. Русин, М.А. Фиошина. – М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1981. – 80 с.

8. Генералов, М.Б. Основные процессы и аппараты производства твердого

ракетного топлива: учеб. пособие / М.Б. Генералов. – М.: Ун-т машиностроения, 2013. – 232 с. – ISBN 978-5-94099-113-7.

9. Малкин, А.Я. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения / А.Я. Малкин, А.Е. Чалых. – М.: Химия, 1979. – 304 с.

10. http://msd.com.ua.

11. http://analytic-lab.ru.

12. http://brookfield.nt-rt.ru.

13. Инструкция к прибору Гепплера – 20 c.

14. Григорьев, В.К. Лабораторный практикум по порохам и твердым ра-

кетным топливам / В.К. Григорьев, С.М. Муратов, К.Г. Пырысева, А.П. Чигарева. – Куйбышев: Куйб. политехн. институт им. В.В. Куйбышева, 1973. – 96 с.

15. https://www.goettfert.de.

16. http://www.ray-ran.com.

17. Установка ИИРТ-5М. Руководство по эксплуатации ИЮВТ.415119.001 РЭ. – 45 с.

18. http://www.komef.ru/mft.shtml.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 109 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]