УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СДВИГА ОСАДКА В ОТСТОЙНИКЕ

Полезная модель относится к устройствам для определения физических свойств вязких сред и может быть использовано на водопроводных очистных сооружениях с отстойными сооружениями для определения сопротивления осадка сдвигу при разработке систем удаления осадка.
Известно устройство для определения сопротивления сдвигу осадка - ротационный вискозиметр системы Вораловича - РВ-4, действие которого основано на тангенциальном смещении одного цилиндра внутри другого заполненного осадком (См. Скрябин А.Ю. Разработка технологии обезвоживания водопроводных осадков при осветлении воды с применением флокулянта ВПК-402. - Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Санкт-Петербург, 2004. с 73-77). Главным недостатком РВ-4 является необходимость изъятия исследуемого осадка из отстойного сооружения с нарушением его структуры. Учитывая, что толщина слоя осадка в отстойных сооружениях может быть более 1,5 м, определение сопротивления сдвигу только одного слоя приводит к большим погрешностям измерений, а проектирование систем удаления осадка требует точного значения сопротивления сдвигу в естественных условиях.
Наиболее близким техническим решением является устройство для определения сопротивления сдвигу осадка включающее корпус из верхней (подвижной) части с фиксатором угла поворота и нижней (неподвижной) с градуированной шкалой части с вмонтированной в него пружиной, трубчатую штангу с наконечником и станок-треногу с металлическими дисками и обоймой с шарикоподшипниками на которой устанавливается прибор (См. Лысов В.А., Михайлов В.А, Кургаев Е.Ф. Обоснование и определение основного расчетного параметра напорной гидравлической системы удаления осадка их отстойников. - Сборник статей «Проектирование и исследование систем водоснабжения и канализации». - РИСИ: Ростов-на-Дону, 1974. с.38-51.).
Однако указанную конструкцию трудно установить в строго горизонтальном положении с вертикальным расположением штанги, что приводит к значительному искажению получаемых результатов от истинных значений.
Сущность полезной модели состоит в том, что устройство для определения сопротивления сдвига осадка в отстойнике содержащее металлический корпус из двух частей - неподвижной нижней с проградуированной шкалой с делениями от 0 до 260° и верхней подвижной, на котором нанесен указатель смещения верхней части относительно нижней, вмонтированный в корпус пружинный динамометр, трубчатую штангу, на конце которой имеется наконечник специальной конструкции, треногу для крепления прибора, которая оборудована в верхней части металлическим диском в который вставлена обойма с шарикоподшипником и рычагами для вращения верхней части корпуса, причем на металлическом диске в верху треноги установлен круглый уровень, ножки треноги оборудованы винтами-микрометрами и диафрагмой с шарикоподшипником.
Установка круглого уровня и винтов-микрометров на ножках треноги позволяет достичь установки прибора в строго горизонтальном, а штанги в вертикальном положении, что позволит помещать штангу с крыльчаткой в осадок перпендикулярно поверхности его и значительно уменьшить погрешность измерений. Установка диафрагмы с шарикоподшипником на ножках треноги позволяет обеспечить большую жесткость крепления трубчатой штанги и сохранения ее вертикального положения при производстве измерения.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 устройство, в разрезе; на фиг.2. схема установки устройства на месте измерения.
Устройство представляет собой металлический корпус 1 из двух частей - неподвижной нижней 2 с проградуированной шкалой 3 с делениями от 0 до 260° и верхней подвижной 4, на котором нанесен указатель 5 смещения верхней части относительно нижней, вмонтированный в корпус пружинный динамометр 6, трубчатую штангу 7, на конце которой имеется наконечник специальной конструкции 8, треногу для крепления прибора 9, которая оборудована в верхней части металлическим диском 10 с круглым уровнем 11 и обоймой с шарикоподшипником 12, винтами-микрометрами 13 и диафрагмой 14 с шарикоподшипником 15, рычагами 16 для вращения верхней части корпуса 4.
Пружинный динамометр 6 закреплен в верхней подвижной 4 и нижней неподвижной 2 части корпуса 1 с внутренней стороны накладками на болтах. Трубчатая штанга фиксируется в нижней части корпуса зубчатым зажимом.
Устройство работает следующим образом: в месте выполнения измерений устанавливается тренога 9 и с помощью винтов-микрометров 13 по круглому уровню 11 приводиться в горизонтальное положение. Трубчатая штанга 7 с наконечником 8 через диафрагму 14 с шарикоподшипником 15 опускается в осадок на расчетную глубину. Затем через рычаги 16 начинают вращать верхнюю часть корпуса 4 со скоростью 0,1-0,2° в секунду пока не начнет движение наконечник 8 (вращение трубчатой штанги 7). В момент начала вращения фиксируется показания по шкале 3 на нижней части корпуса 2. Пересчет показании шкалы 3 в крутящий момент осуществляется на основании предварительно построенной тарировочной кривой.
Применение диафрагмы 14 в нижней части треноги позволяет фиксировать вертикальное положение штанги 7, что значительно увеличивает надежность и точность определения сопротивления сдвигу. Использование винтов-микрометров 13 на ножках треноги 3 упрощает процесс выравнивания установки устройства горизонтально и штанги вертикально.
Устройство позволяет измерить сопротивление осадка сдвигу непосредственно на месте его накопления и значительно снизить погрешность получаемых результатов, а, следовательно, и оптимизировать параметры проектируемой системы удаления осадка в отстойнике.