SU807175A1 - Прибор дл исследовани струк-ТуРНО-МЕХАНичЕСКиХ СВОйСТВ пРО-дуКТОВ - Google Patents

Description

(54) ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРОДУКТОВ

выстой,, дополнительное нормируемое нагружение, а затем сн тие нагрузки, определение деформации, либо адгезионной прочности продукта.

Изменение режимов работы можно осуществл ть при одной или нескольких посто нных скорост х нагружени  или разгружени  в широком интервале.

Температура исследуемого, образца вьщерживаетс  от О до ,

На фиг. 1 изображена схема прибора; на фиг. 2 - измерительное устройство , разрезы .на фиг. 3 - пластин на фиг. .4 - конус; на фиг. 5 - гребенка; на фиг. б - работа измерительного устройства; на фиг. 7 тарировочные графики.

Прибор дл  исследовани  структурно-механических свойств продуктов, преимущественно пищевых студней, состоит из опорной плиты 1, смонтированной наустановочных винтах 2, стойки 3 с кронштейнами 4, корпуса 5, вод ного термостата 6, указател  7 уровн , тензоусилител  8 и самописца 9.

На корпусе 5 смонтирован реверсивный электродвигатель 10 посто нного тока с редуктором, св занный через ременную передачу 11 с горизонтальны валом 12 с жестко закрепленным на последнем зубчатым колесом 13, которое находитс  в зацеплении с зубчато рейкой 14 и перемещает шток 15, имеющий две степени свободы в вертикальном положении.

Нижний конец штока 15 соединение датчиком силы, выполненным в виде тензометрического кольца 16 с наклеенными на нем тензодатчиками 17(фиг 1 и 2,выполненным в виде незамкнутой спирали, на одном конце которой просверлено установочное отверстие 18, а на другом конце и в средней частир д центральных отверстий, соответственно . 19 и 20 с требуемым шагом (фиг. 2). Соединением установочного отверсти  18 с одним из центральных отверстий 19 посредством винта 21 образуют тензометрическое кольцо с переменным диаметром, над которым и под ним расположены пластины 22 верхн   - дл  установки гирь нормируемого нагружени  и калибровки динамометра , прикрепленна  к штоку б посредством винта 21 (фиг. 2)j.K нижней пластине, посредством винта 23, прикреплены тензсметрическое крльио 16 и ндентодержатель 24, в который вставл ют сменные инденторы .(фиг. 35 ) .

Ось инденторов совпадает с осью штока б и датчика 25 линейных перемещений (фиг. 2),при этом последний размещен внутри тензометрического кольца и выполнен в виде индикатора часового типа, закрепленного на Гобразном кронштейне 26 (фиг. i), при этом последний жёстко соединен с верхней пластиной 22нагружанадего

устройства, измерительный щуп 27 индикатора линейных перемещений контактирует с головкой винта 23 (фиг. 2), а полученна  величина абсолютной деформации тензометрического кольца 16  вл етс  удвоенной. Это позвол ет вдвое увеличить разрешающую способность прибора (фиг. б). На горизонтальной и вертикальной полках Г-образного крошитейна 2 выполнены прорези, в которые вставл ют винты и посредством их осуществл ют установку и центрирование датчика 25 линейных перемещений.

Сигналы от тензодатчиков 17 поступают через тензоусилитель 8 на самописец 9.

Прибор работает следующим образом .

Перед началом опытов посредством винтов 2 опорную плиту 1 устанавливают в горизонтальное положение. Проведением предварительного опыта осуществл ют подбор тензометрического кольца необходимой жесткости, дл  чего готов т несколько порций студн , разливают в стаканчики и после застудневани  продавливают поверхность студн  нндентором, закрепленным в индентодержателе на тензометрических кольцах различной жесткости(т.е. с переменным диаметром ) . Динамометры, не зашкаливавшие датчик линейных перемещений, пригодны дл  исследований данного студн .

Дл  построени  тарировочного графика зубчатую пару 14 и 13 вывод т из зацеплени , неподвижно закрепл ют индентодержатель 24 и, произвед  последовательную укладку гирь на верхнюю пластину 22, стро т два тарировочных графика(первый зависимости деформаций от приложенных усилий, второй - зависимости показаний самописца 9 от приложенны усилий) .

Зубчатую пару 13 и 14 ввод т в

зацепление, в индентодержатель 24 вставл ют и закрепл ют индентор в виде пластины (см. фиг. 3). Дл  сопоставлени  результатов на предлагаемом и известном приборах, прибор снабжен трем  инденторами с разным диаметром пластины 13, 16 и

18 мм, и поэтому в зависимости от типа студней выбирают необходимый.

После термостатировани  образца включают электродвигатель 10, приборы 8 и 9 и индентодержатель 24 с индентором медленно опускают на исследуемый образец. Деформацию тенметрического кольца 16 регистрируют индикатором 25 линейных перемещений , и полученное значение одновременно фикcиp oт на диаграмме самписца 9.

Claims (2)

1. В мс чент разрушени  студн  индентором , нагрузка на динамометрическое кольцо достигает максимума, после чего она резко падает. Этот скачок на диаграмме характеризует усилие разрушени . Провод т серию исследовани  студ ней при различных температурах, стро т термомеханические кривые студней, характеризующие их технологические свойства. Вычислив площадь сечени  пластины индентора и определив усилие разру111ени , определ ют разрушающее напр жение(предел прочности)по формуле Дл  исследовани  динамики деформаций по времени подбирают необх димую скорость перемещени  штока 1 и лентопрот жного механизма самописца 9, термостатируют образец сту н  и осуществл ют его разрушение. Благодар  конструктивному решению измерительного устройства, полученна  величина абсолютной деформации образца  вл етс  удвоенной(см.фиг. При исследовании релаксационных процессов в студн х (например, упругого последействи )образцы студней термостатируют, включают электродвигатель 10, приборы 8 и 9. На пластину 22 устанавливают гирю небольшой массы и довод т инде тодержатель с индентором до соприкосновени  с поверхностью студн . После выключени  электродвигател  1 выдерживают индентор при этой нагру ке в течение часа, затем гирю с площадки 22 снимают и выдерживают 30 мин(так называемый .отдых), а затем осуществл ют повторное нагруж ние увеличенной нагрузкой. На диаграмме прибора 9 отразитс  релаксационна  картина. При определении адгезионной проч ности студней аналогично производит с  термостатирование образца и контактирование его с индентором в вид пластины (см.фиг. 3). После заданной выдержки пластины на пов.ерхност студн  двигатель 10 переключают на подъем, по усилию отрывани  индентора от продукта суд т об его адгезионной стойкости (прочности).-Момент отрыва индентора от продукта на диаграмме прибора 9 зафиксируетс  как скачок. При работе с индентором в виде гребенки (см. фиг.5), ее устанавливают в стаканчик с жидким студнем и охлаждают. После застудневани  и термостатировани  образца индентор вставл ют в индентодержатель 24, закрепл ют стаканчик и, включив электродвигатель 10 на подъем и приборы 8 и 9, начинают сдвигать гребенку. Деформацию сдвига во времени наблюдают по индикатору линейных перемещений и на диаграмме прибора 9, затем определ ют усилие сдвига. Предельное-напр  енке сдвига вычисл ют по уравнению где Р - напр жение сдвига. Па; усилие сдвига гребенки, н; усилие сдвига гребенки дл  дисперсионной среды, н; .S - площадь пластины, м. ; И - количество пластин в гребенке . При работе с индентором в виде конуса (см. фиг.4) производ т его погружение в исследуемый образец. Предельное напр жение сдвига вычисл ют по у.равнению где Р - усилие сдвига, н; h - глубина погружени  конуса, пропорциональна  деформации кольца, м; К - константа, завис ща  от Угла конуса(Ко( 0,0658, J. Прибор позвол ет производить исс ледовани  студней на различных основах , при этом возможно использование как самопишущего прибора, так и работа без него. Наличие комплекта инденторов позвол ет исследовать студни в услови х, указанных в ОСТах на студнеобразователи, благодар  чему возможно сопоставление полученных результатов с имеющимис . Формула изобретени  1. Прибор дл  исследовани  структурно-механических свойств продуктов, преимущественно пищевых студней, содержащий корпус, стойку, плиту дл  размещени  исследуемого образца, механизм перемещени , индентодержатель со сменными инденторами, датчики силы и линейных перемещений, регистрирукадую аппаратуру, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности исследовани , прибор снабжен нагружакадим устройством , включающим две пластины, и штоком , а датчик линейных перемещений закреплен внутри датчика силы, при последний посредством винтов и соответствующих пластин нагружаюцего устройства соединен со штоком и индентором и выполнен в виде динамометрической спирали, имеющёй по всей длине отверсти  дл  вхозццени  винтов и образовани  тем самым тензометрического кольца с перемен йьзм диаметром.
2. 2. Прибор по п. 1, отлича ющ и и с   тем, что датчик линейных перемецений выполнен в виде индикатора часового типа и размещен на Г-образном кронштейне, при этом последний жестко соединен с верхней пластиной нагружающего устройства, а измерительный щуп индикатора линей2

   ных перемещений контактирует с головкой винта, служащего дл  креплени  тензометрического кольца к нижней пластине нагружающего устройства. ..

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР № 506804, кл. а 01 ,N 33/0:2, 1973.

   fiJZ.J

   15

   W

   22

   Y

   Риг. и

   Фиг.З

   Риг. 5

   I ()

   /7 y-f()