ГОСТ 1186-2014. Межгосударственный стандарт. Угли каменные. Метод определения пластометрических показателей
5 Аппаратура
Аппарат пластометрический (рисунок 1).
1 - штемпель; 2 - стакан; 3 - верхний кирпич; 4 - нижний
кирпич; 5 - нагреватель; 6 - рычаг; 7 - груз; 8 - шарнирный
валок; 9 - стойка; 10 - муфта; 11 - шарнирный валок;
12 - стойка барабана; 13 - барабан; 14 - перо;
15 - плита; 16 - установочный винт
Рисунок 1 - Пластометрический аппарат
Аппарат состоит из следующих основных узлов:
Узел, непосредственно соприкасающийся с угольной загрузкой;
Узел создания усилия на штемпель;
Узел нагрева угольной загрузки;
Узел измерения и регулирования температуры;
Узел регистрации пластометрической кривой.
Узел, непосредственно соприкасающийся с угольной загрузкой, состоит из следующих основных деталей:
Стакан пластометрический (рисунок 2) из стали 45 со съемным дном. Диаметр стакана, мм: наружный - 70; внутренний на уровне дна - 59; внутренний на высоте 50 мм от дна и выше - 60.
1 - корпус; 2 - донышко; 3 - трубка для термопары;
4 - прижимная планка; 5 - прижимной винт
Рисунок 2а - Стакан пластометрический в сборе
Рисунок 2б - Трубка для термопары
Диаметр стакана в его конусной (рабочей) части проверяют через каждые 100 экспериментов, проводя три измерения по высоте через каждые 25 мм. Отклонение от среднего диаметра конусной части стакана (59,5 мм) не должно превышать +/- 0,5 мм.
Трубка с заглушенным нижним концом для термопары.
Штемпель (рисунок 3) с отверстиями для удаления летучих веществ. Штемпель опирается непосредственно на угольную загрузку и через шток передает ей усилие от узла создания заданного давления.
1 - шток (для переднего стакана L = 140 мм;
для заднего стакана L = 210 мм); 2 - верхняя
и нижняя тарелки; 3 - асбестовая прокладка
Рисунок 3 - Штемпель
Игла-пластометр (рисунок 4), состоящий из стержня, стальной иглы цилиндрической формы диаметром 1 мм и высотой 55 мм, указателя, укрепленного неподвижно на стержне пластометра, и передвижной металлической шкалы. Цена деления шкалы 1 мм, толщина штрихов на шкале 0,1 - 0,2 мм.
Примечание - Рекомендуется пользоваться иглой-пластометром, изготовленным по чертежам ВУХИН (Россия).
1 - стержень; 2 - игла; 3 - шкала; 4 - указатель
Рисунок 4 - Игла-пластометр
Планка (рисунок 5) служит опорой для иглы-пластометра во время замеров толщины пластического слоя.
Рисунок 5 - Опорная планка для замеров
Спица металлическая диаметром 2 - 3 мм и длиной 150 - 200 мм. Служит для организации вертикального отверстия в угольной загрузке.
Узел создания усилия на штемпель состоит из следующих деталей (см. рисунок 1):
Груз 7, подвешенный к рычагу 6, вращающемуся вокруг оси 11, укрепленной в муфте 10. Последняя крепится к стойке 9, жестко связанной с плитой 15.
Шарнирный валок связывает рычаг с штоком штемпеля, через который усилие груза передается на угольную загрузку.
Проверку давления на угольную загрузку осуществляют при вводе нового пластометрического аппарата в эксплуатацию, после ремонта или замены его частей, могущих повлиять на величину давления.
Система рычага и грузов обеспечивает давление на угольную загрузку 0,098 +/- 0,0009 МПа (1 +/- 0,0088 кг/см2). Для проверки давления взвешивают груз, рычаг, штемпель с шарнирным штифтом, измеряют расстояние между осью опорного валка и осью штифта на штемпеле, между осью опорного валка и насечкой на рычаге для подвески груза, между осью опорного валка и центром тяжести рычага.
Примечание - Для определения центра тяжести рычага его снимают с аппарата, вынув предварительно опорный валок. Поместив рычаг на горизонтальную поверхность и, подложив под него круглый в сечении предмет (можно использовать трубочку для термопары и др.), добиваются равновесия системы. Местоположение оси является центром тяжести рычага.
Полученные данные подставляют в формулу:
L·M = L2·(S·P·10,2 - M2) - L1·M1, (1)
где L - расстояние между осью опорного валка и насечкой на рычаге для подвески груза, см;
M - масса груза с подвеской, кг;
L1 - расстояние между осью опорного валка и центром тяжести рычага, кг;
M1 - масса рычага;
L2 - расстояние между осью опорного валка и осью штифта на штемпеле;
M2 - масса штемпеля и шарнирного штифта;
P - давление, равное 0,098 МПа;
10,2 - коэффициент для перевода МПа в кг;
S - площадь поперечного сечения угольной загрузки, см2, вычисляемая по формуле
, (2)
где D - средний диаметр рабочей (конической) части стакана, равный 5,95 см;
d - наружный диаметр трубки для термопары, см.
При неравенстве левой и правой частей формулы (1) изменяют массу груза M или расстояние L, сделав новую насечку для подвески груза.
Примечание - Линейные величины измеряются с точностью до 1 мм; масса определяется с точностью до 1 г. Расстояние L рассчитывается с точностью +/- 0,5 см.
Узел нагрева угольной загрузки состоит из верхних, 3, и нижнего, 4 кирпичей, образующих корпус печи с отверстиями для установки пластометрических стаканов и нагревателей 5.
Нагреватели обеспечивающие температуру дна пластометрического стакана не ниже 750 °C. Допускается применять любые нагреватели (силитовые стержни, металлические спирали и т.д.), обеспечивающие заданный режим нагрева. Нагреватели располагают в нижнем огнеупорном кирпиче аппарата. Регулировку нагрева производят автоматически по схемам, собранным из стандартных приборов или вручную с помощью лабораторных автотрансформаторов.
Нагреватели и устройства для регулирования температуры должны обеспечивать следующий режим нагрева:
Через 30 минут после включения нагрева, температура, измеряемая термопарой в дне стакана должна достигнуть 250 °C.
В интервале от 250 до 730 °C скорость нагрева должна составлять 3 °C в минуту.
Регулирование температуры должно обеспечивать следующую точность: отклонение от заданной графиком температуры в интервале 350 - 610 °C - не более 5 °C, в остальное время - не более 10 °C.
Во время проведения опыта через специальное отверстие в нижнем огнеупорном кирпиче проводят продувку нагревателей воздухом, чтобы избежать скопления газов в нагревательном пространстве и оседания сажи на кирпичах. Допускается продувка нагревателей инертным газом.
Узел измерения и регулирования температуры.
Измерение и регулирование температуры в каждом стакане осуществляется одним и тем же датчиком - хромель-алюмелевой термопарой, установленной в трубку, расположенную в угольной загрузке. Горячий спай термопары соприкасается с дном трубки (дном стакана).
Настоящий стандарт не ограничивает схему и конструкцию устройств для регулирования и регистрации температуры. Обязательным условием является указание в применяемой конструкции регулирующего устройства способа проверки точности поддержания скорости подъема температуры в соответствии с заданным графиком (см. "Узел нагрева угольной загрузки").
Узел регистрации пластометрической кривой.
Для аппарата (рис. 1) запись пластометрической кривой осуществляется на вращающемся барабане с часовым механизмом. Скорость движения поверхности барабана 1 мм/мин. На барабане закрепляется миллиметровая бумага. Запись пластометрической кривой осуществляется пишущим устройством (пером и чернилами). Узел регистрации пластометрической кривой организован так, чтобы обеспечить соотношение 1:3 между перемещением штемпеля в стакане и перемещением пишущего устройства по миллиметровой бумаге.
Свободный конец рычага используется в качестве датчика для регистрации изменения объема угольной загрузки в пластометрическом стакане. Настоящий стандарт не ограничивает конструкцию устройства для передачи перемещения конца рычага на регистрирующее устройство, а также конструкцию самого регистрирующего устройства. Обязательным условием является указание в применяемой конструкции регистрирующего устройства способа проверки соответствия перемещения штемпеля показанию регистрирующего прибора с погрешностью не более 0,5 мм.
Примечание - При изготовлении основных узлов аппарата (узел создания давления на штемпель, узел нагрева угольной загрузки, станина аппарата, пластометрический стакан) рекомендуется пользоваться чертежами УХИН (Украина) или ВУХИН (Россия). Игла-пластометр рекомендуется изготавливать по чертежам ВУХИН.
Подписаться на обновления